Refine
Year of publication
Document Type
- Doctoral Thesis (799) (remove)
Keywords
- Taufliege (68)
- Drosophila (43)
- Genexpression (36)
- Maus (28)
- Signaltransduktion (28)
- Molekularbiologie (26)
- Biene (25)
- Molekulargenetik (22)
- Drosophila melanogaster (21)
- Melanom (21)
- Evolution (20)
- Listeria monocytogenes (20)
- Apoptose (19)
- Genregulation (19)
- Apoptosis (18)
- Bioinformatik (18)
- Myc (15)
- Ameisen (14)
- Kernhülle (14)
- Lernen (14)
- Mensch (14)
- Trypanosoma brucei (14)
- Verhalten (14)
- Transkriptionsfaktor (13)
- Vaccinia-Virus (13)
- Meiose (12)
- Microarray (12)
- T-Lymphozyt (12)
- apoptosis (12)
- dSTORM (12)
- Fluoreszenzmikroskopie (11)
- Gedächtnis (11)
- Gehirn (11)
- Krebs <Medizin> (11)
- Virulenz (11)
- Zellzyklus (11)
- cancer (11)
- Biodiversität (10)
- Mikroskopie (10)
- Rezeptor (10)
- Synapse (10)
- melanoma (10)
- Antikörper (9)
- Embryonalentwicklung (9)
- Epigenetik (9)
- Genmutation (9)
- Knochen-Morphogenese-Proteine (9)
- Mitose (9)
- Systembiologie (9)
- Entwicklung (8)
- Geruchswahrnehmung (8)
- Insekten (8)
- Nahrungserwerb (8)
- Stammzelle (8)
- ants (8)
- evolution (8)
- gene expression (8)
- signal transduction (8)
- Ökologie (8)
- Apis mellifera (7)
- Bioinformatics (7)
- Bruchpilot (7)
- Chromatin (7)
- DNS-Reparatur (7)
- DNS-Schädigung (7)
- Honigbiene (7)
- Japankärpfling (7)
- Knockout <Molekulargenetik> (7)
- MAP-Kinase (7)
- Meiosis (7)
- Pilzkörper (7)
- Proteine (7)
- Staphylococcus aureus (7)
- Stoffwechsel (7)
- Therapie (7)
- Transkription (7)
- Tumor (7)
- Zelldifferenzierung (7)
- honeybee (7)
- social insects (7)
- vaccinia virus (7)
- BMP (6)
- Blattschneiderameisen (6)
- Bordetella (6)
- Camponotus floridanus (6)
- Einzelmolekülmikroskopie (6)
- Epidermaler Wachstumsfaktor-Rezeptor (6)
- Fanconi-Anämie (6)
- Genanalyse (6)
- Honeybee (6)
- Neuroanatomie (6)
- Neurodegeneration (6)
- Neuroethologie (6)
- Ontogenie (6)
- Pheromon (6)
- Plasmozytom (6)
- Schwertkärpfling (6)
- Säugetiere (6)
- Thrombozyt (6)
- Transforming Growth Factor beta (6)
- Trypanosomen (6)
- Xiphophorus (6)
- Zellmigration (6)
- learning (6)
- nuclear envelope (6)
- Actin (5)
- Allergie (5)
- Assoziatives Gedächtnis (5)
- Ausbreitung (5)
- Bildverarbeitung (5)
- Biologische Uhr (5)
- Camponotus (5)
- Chlamydia trachomatis (5)
- Chronobiologie (5)
- Demökologie (5)
- Dendritische Zelle (5)
- Elektronenmikroskopie (5)
- Escherichia coli (5)
- Geschlechtsbestimmung (5)
- Glatter Krallenfrosch (5)
- Immunsystem (5)
- Klimaänderung (5)
- Landnutzung (5)
- Learning (5)
- Malaria (5)
- Mausmodell (5)
- Membranproteine (5)
- Memory (5)
- Mitochondrien (5)
- Motilität (5)
- Motoneuron (5)
- Multiples Myelom (5)
- Mutualismus (5)
- Nervendegeneration (5)
- Neurobiologie (5)
- Olfaction (5)
- Oxidativer Stress (5)
- Phosphorylierung (5)
- Phylogenie (5)
- PrfA (5)
- Soziale Insekten (5)
- Symbiose (5)
- Synapsin (5)
- Tagesrhythmus (5)
- Thermoregulation (5)
- Transkription <Genetik> (5)
- Westafrika (5)
- biodiversity (5)
- climate change (5)
- differentiation (5)
- division of labor (5)
- ecology (5)
- foraging (5)
- insects (5)
- land use (5)
- leaf-cutting ants (5)
- memory (5)
- mitochondria (5)
- mushroom body (5)
- oncolytic virotherapy (5)
- soziale Insekten (5)
- synapse (5)
- transcription (5)
- Alzheimer-Krankheit (4)
- Angiogenese (4)
- Arbeitsteilung (4)
- Aspergillus fumigatus (4)
- Aurora-A (4)
- Autoimmunität (4)
- Bakterien (4)
- Biomechanik (4)
- Calcium (4)
- Cancer (4)
- Cataglyphis (4)
- DNS (4)
- Differenzierung (4)
- EGFR (4)
- Endothelzelle (4)
- Erbkrankheit (4)
- Fluoreszenz (4)
- Fortpflanzung (4)
- Fortpflanzungsverhalten (4)
- GPCR (4)
- Genom (4)
- Geruchssinn (4)
- HMG-Proteine (4)
- Helicobacter pylori (4)
- Herz (4)
- Hymenoptera (4)
- Höhengradient (4)
- Immunologie (4)
- Immunreaktion (4)
- Infektion (4)
- Interaktion (4)
- Invasion (4)
- Lamina (4)
- Ligand <Biochemie> (4)
- Listeria (4)
- Messenger-RNS (4)
- Metabolismus (4)
- Microscopy (4)
- Mitochondrium (4)
- Modellierung (4)
- Multiple Sklerose (4)
- Mutagenese (4)
- Mutation (4)
- N-Myc (4)
- Naturschutz (4)
- Neisseria gonorrhoeae (4)
- Nervenzelle (4)
- Nestbau (4)
- Netzwerkanalyse (4)
- Neuroblastom (4)
- Neurogenese (4)
- Onkogen (4)
- Onkolyse (4)
- Orientierung (4)
- Parasit (4)
- Phänologie (4)
- Porin (4)
- Proteinkinasen (4)
- RNS (4)
- Regulation (4)
- Spermatogenese (4)
- Synaptonemal complex (4)
- Synaptonemalkomplex (4)
- Tissue Engineering (4)
- Tumorimmunologie (4)
- Tumorzelle (4)
- Ubiquitinierung (4)
- Xenopus laevis (4)
- Zelle (4)
- Zelltod (4)
- cuticular hydrocarbons (4)
- dispersal (4)
- diversity (4)
- ecosystem services (4)
- honey bee (4)
- meiosis (4)
- microarray (4)
- phosphorylation (4)
- receptor (4)
- symbiosis (4)
- AMPK (3)
- Ackerschmalwand (3)
- Adhäsion (3)
- Allergy (3)
- Altern (3)
- Ameisenstaat (3)
- Angiotensin II (3)
- Antennallobus (3)
- Antioxidantien (3)
- Asthma (3)
- Atta vollenweideri (3)
- B-MYB (3)
- B-Zell-Lymphom (3)
- Bauchspeicheldrüsenkrebs (3)
- Bestäubung (3)
- Bewegungssehen (3)
- Biene <Gattung> (3)
- Bienen <Familie> (3)
- Biologie (3)
- Blochmannia (3)
- Boden (3)
- Bordetella bronchiseptica (3)
- Bordetella pertussis (3)
- Borneo (3)
- Brustkrebs (3)
- Chemische Kommunikation (3)
- Chlamydia (3)
- DNA repair (3)
- DNS-Sequenz (3)
- Darmflora (3)
- Datenanalyse (3)
- Diversität (3)
- Domäne <Biochemie> (3)
- Dopamine (3)
- Eierstockkrebs (3)
- Elektrophysiologie (3)
- Emerin (3)
- Entwicklungsbiologie (3)
- Entzündung (3)
- Epidermaler Wachstumsfaktor (3)
- Epigenetics (3)
- Fanconi Anämie (3)
- Fanconi anemia (3)
- Fluoreszenzkorrelationsspektroskopie (3)
- Fluoreszenzspektroskopie (3)
- Formicidae (3)
- Gen notch (3)
- Genetik (3)
- Genotoxizität (3)
- Geruch (3)
- Glioblastom (3)
- Glutamatrezeptor (3)
- Hey (3)
- Hochauflösendes Verfahren (3)
- Humangenetik (3)
- Hummel (3)
- Hummeln (3)
- Hämatopoese (3)
- Immuntherapie (3)
- In vitro (3)
- Inhibition (3)
- Innere Uhr (3)
- Insekt (3)
- Interleukin 4 (3)
- Kilimandscharo (3)
- Klassische Konditionierung (3)
- Klimawandel (3)
- Kognition (3)
- Kommunikation (3)
- Krebs (3)
- Kristallstruktur (3)
- Lamine (3)
- Lernverhalten (3)
- Lungenkrebs (3)
- MAPK (3)
- MMB (3)
- MYC (3)
- Makrophage (3)
- Makuladegeneration (3)
- Medaka (3)
- Melanin (3)
- Mesenchymzelle (3)
- Metagenom (3)
- Metastase (3)
- Methylierung (3)
- Mikrobiologie (3)
- Miz1 (3)
- Myatrophische Lateralsklerose (3)
- Nephroblastom (3)
- Netzhaut (3)
- Neuroblast (3)
- Neurogenetik (3)
- Neuronale Plastizität (3)
- Neuropeptide (3)
- Nicht-kleinzelliges Bronchialkarzinom (3)
- Non-coding RNA (3)
- Octopamin (3)
- Octopamine (3)
- Olfaktorik (3)
- Oozyte (3)
- PALM (3)
- Peptide (3)
- Pheromone (3)
- Photoinduzierter Elektronentransfer (3)
- Plasmodium falciparum (3)
- Plastizität (3)
- Platy (3)
- Pollen (3)
- Pollination (3)
- Polymorphismus (3)
- Populationsgenetik (3)
- Primaten (3)
- Protein (3)
- RNS-Interferenz (3)
- RNS-Spleißen (3)
- Reproduktion (3)
- Salmonella typhimurium (3)
- Sammeln (3)
- Savanne (3)
- Sex determination (3)
- Sinnesphysiologie (3)
- Smad (3)
- Stress (3)
- Super-resolution microscopy (3)
- Synapsine (3)
- T-Lymphozyten (3)
- T-Zellen (3)
- TRAIL (3)
- Toll-like-Rezeptoren (3)
- Transposon (3)
- Tumor-Nekrose-Faktor (3)
- VMD2 (3)
- VSG (3)
- Vaccinia Virus (3)
- Variant surface glycoprotein (3)
- Virulenzfaktor (3)
- Visuelles System (3)
- Wahrnehmung (3)
- Wald (3)
- Wespen (3)
- Wirtszelle (3)
- Yersinia enterocolitica (3)
- Zebrabärbling (3)
- Zellwand (3)
- Zytotoxizität (3)
- antennal lobe (3)
- bacteria (3)
- bees (3)
- behaviour (3)
- bioinformatics (3)
- biomechanics (3)
- cardiac hypertrophy (3)
- chemical communication (3)
- chemische Kommunikation (3)
- classical conditioning (3)
- conservation (3)
- cytotoxicity (3)
- dendritic cells (3)
- developmental differentiation (3)
- emerin (3)
- fish (3)
- fluorescence (3)
- invasion (3)
- kutikuläre Kohlenwasserstoffe (3)
- lamina (3)
- localization microscopy (3)
- lung cancer (3)
- malaria (3)
- metabolism (3)
- metagenomics (3)
- motility (3)
- mouse model (3)
- nest climate (3)
- neurodegeneration (3)
- neuroethology (3)
- olfaction (3)
- onkolytische Virotherapie (3)
- operant conditioning (3)
- oxidative stress (3)
- p53 (3)
- reproduction (3)
- spermiogenesis (3)
- stem cells (3)
- synaptic proteins (3)
- transcriptome (3)
- virulence (3)
- visual system (3)
- Überexpression (3)
- AMD (2)
- ANCA (2)
- Actin-bindende Proteine (2)
- Aktin-Zytoskelett (2)
- Aktivierung <Physiologie> (2)
- Aldosteron (2)
- Algen (2)
- Alkaloide (2)
- Alzheimerkrankheit (2)
- Ameise (2)
- Analyse (2)
- Angewandte Mikrobiologie (2)
- Anpassung (2)
- Anthropogener Einfluss (2)
- Antigen CD19 (2)
- Antigen CD8 (2)
- Ants (2)
- Arabidopsis thaliana (2)
- Arginin (2)
- Arten-Energy-Theory (2)
- Auge (2)
- Auswertung (2)
- Autoaggressionskrankheit (2)
- B chromosomes (2)
- B-Zelle (2)
- BMPR-IA (2)
- Bakterielle Infektion (2)
- Behavior (2)
- Behaviour (2)
- Bestäuber (2)
- Bestäubungsökologie (2)
- Bienenbrut (2)
- Bindeproteine (2)
- Biologische Schädlingsbekämpfung (2)
- Biomarker (2)
- Blut (2)
- Blut-Hirn-Schranke (2)
- Bordetella petrii (2)
- Brain (2)
- Bronchialasthma (2)
- Brownsche Bewegung (2)
- Brutbiologie (2)
- BvgAS-System (2)
- Bärtierchen (2)
- C. callunae (2)
- C. efficiens (2)
- C. glutamicum (2)
- CD83mRNA (2)
- CK2 (2)
- CRISPR/Cas9 (2)
- Caenorhabditis elegans (2)
- Carnica-Biene (2)
- Channelrhodopsin (2)
- Chromosomes (2)
- Circadian Rhythms (2)
- Circadian clock (2)
- Click-Chemie (2)
- Cognition (2)
- Colonkrebs (2)
- Colorectal Cancer (2)
- Corynebacterium callunae (2)
- Corynebacterium efficiens (2)
- Corynebacterium glutamicum (2)
- Cystein (2)
- Cysteinderivate (2)
- Cytokine (2)
- Cytotoxizität (2)
- DNA damage (2)
- DNA delivery (2)
- DNS-Doppelstrangbruch (2)
- DNS-Topoisomerasen (2)
- Datenbank (2)
- Degeneration (2)
- Diabetes mellitus (2)
- Diagnostik (2)
- Dickdarmkrebs (2)
- Differentielle Genexpression (2)
- Diffusion (2)
- Dominanz (2)
- Domäne (2)
- Dopamin (2)
- Dynamik (2)
- ERK (2)
- Einzelmolekülspektroskopie (2)
- Electron Microscopy (2)
- Elektroporation (2)
- Elfenbeinküste (2)
- Embryo (2)
- Embryonale Stammzelle (2)
- Endocytose (2)
- Endophytische Pilze (2)
- Endothelial cells (2)
- Enzym (2)
- Epigenese (2)
- Epigenetic (2)
- Erythrozyt (2)
- Ethanol (2)
- Explorative Datenanalyse (2)
- Expressionsanalyse (2)
- Extremereignisse (2)
- FGF (2)
- Fertilität (2)
- Fibroblasten (2)
- Fibroblastenwachstumsfaktor (2)
- Fibrose (2)
- Fisch (2)
- Fluoreszenzlöschung (2)
- Frucht (2)
- Funktion (2)
- GAS2L3 (2)
- Gamet (2)
- Gemeinschaftsökologie (2)
- Gen (2)
- Gentransfer (2)
- Geschlechtsdifferenzierung (2)
- Glomeruli (2)
- Glucocorticosteroide (2)
- Glykoproteine (2)
- Gram-negative Bakterien (2)
- HPLC-MS (2)
- Habitat (2)
- Haftung (2)
- Hautflügler (2)
- Hearing loss (2)
- Hemibodies (2)
- Herbivory (2)
- Herzinsuffizienz (2)
- Herzmuskel (2)
- Herzmuskelzelle (2)
- Heterologe Genexpression (2)
- Heuschrecken (2)
- Hidden-Markov-Modell (2)
- High throughput screening (2)
- Hippocampus (2)
- Histon-Methyltransferase (2)
- Histone (2)
- Hitzeschock-Proteine (2)
- Hochaufgelöste Fluoreszenzmikroskopie (2)
- Hochauflösende Mikroskopie (2)
- Hochauflösung (2)
- Hohlfaserreaktor (2)
- Hsp90 (2)
- Humorale Immunität (2)
- Hyaluronsäure (2)
- Hydrogel (2)
- Hämodialyse (2)
- Hörverlust (2)
- Hühnerembryo (2)
- Immunbiologie (2)
- Immunohistochemistry (2)
- Impfstoff (2)
- Impfstoffe (2)
- Inhibitor (2)
- Interaktionen (2)
- Interferon (2)
- Interleukin-4 (2)
- Interleukin-5 (2)
- Internalin (2)
- Internaline (2)
- Intrazelluläre Symbiose (2)
- JNK (2)
- Jungfernzeugung (2)
- Kanalbildner (2)
- Kernlamina (2)
- Kernporenkomplex (2)
- Kernproteine (2)
- Kilimanjaro (2)
- Kinasen (2)
- Kinematik (2)
- Knochenmark (2)
- Knorpelzelle (2)
- Kohlendioxid (2)
- Kohlenwasserstoffe (2)
- Kolonieerkennung (2)
- Konditionierung (2)
- Konfokale Mikroskopie (2)
- Kontrolle (2)
- Korrelative Mikroskopie (2)
- Krebsforschung (2)
- Krebstherapie (2)
- Käfer (2)
- LIN-9 (2)
- LIN9 (2)
- LINC (2)
- LINC complex (2)
- Landnutzungsgradient (2)
- Landouzy-Déjerine-Atrophie (2)
- Larve (2)
- Laufen (2)
- Lebensdauer (2)
- Lipid Bilayer Membran (2)
- Lokalisationsmikroskopie (2)
- Lurche (2)
- Lymphom (2)
- MAN1 (2)
- MRI (2)
- MRSA (2)
- Major Vault Protein (2)
- Malariamücke (2)
- Mathematische Modellierung (2)
- Mathematisches Modell (2)
- Merkel cell carcinoma (2)
- Merkel-Zellkarzinom (2)
- Metalloprotease (2)
- Methode (2)
- Microtubules (2)
- Midkine (2)
- Mikroklima (2)
- Mismatch (2)
- Modell (2)
- Molekulare Erkennung (2)
- Monarchfalter (2)
- Morbus Best (2)
- Morphologie (2)
- Morphologie <Biologie> (2)
- Motorische Endplatte (2)
- Muskelzelle (2)
- Mutante (2)
- Mycolic acid (2)
- Mykolsäuren (2)
- NFAT (2)
- NFATc1 (2)
- NMR-Bildgebung (2)
- NMR-Tomographie (2)
- Nahrung (2)
- Natürliche Killerzelle (2)
- Navigation (2)
- Neisseria (2)
- Neuralleiste (2)
- Neurobiology (2)
- Neurophysiologie (2)
- Next Generation Sequencing (2)
- Next generation sequencing (2)
- Nisthilfe (2)
- Olfaktion (2)
- Oligomerisation (2)
- Omp85 (2)
- Operante Konditionierung (2)
- Organisation (2)
- Organoid (2)
- Parc National de la Comoé (2)
- Pathogenitätsinsel (2)
- Peroxisom (2)
- Pflanzen (2)
- Phagosom (2)
- Phagozytose (2)
- Phosphatidylinositolkinase <Phosphatidylinositol-3-Kinase> (2)
- Phosphoproteine (2)
- Photorezeptor (2)
- Plasmamembran (2)
- Polygynie (2)
- Ponerinae (2)
- Primates (2)
- Priming (2)
- Proepikard (2)
- Progeria adultorum (2)
- Protein p53 (2)
- Proteinase 3 (2)
- Proteinfaltung (2)
- Proteinkristallographie (2)
- Proteinsynthese (2)
- Proteom (2)
- Proteomanalyse (2)
- Prädation (2)
- Quantifizierung (2)
- Quantitative Mikroskopie (2)
- RNA interference (2)
- RPE (2)
- RSK (2)
- Racemase (2)
- Raf-Kinasen (2)
- Ratte (2)
- Real time quantitative PCR (2)
- Regenwald (2)
- Renin-Angiotensin-System (2)
- Repression <Genetik> (2)
- Resistenz (2)
- Response-Regulator (2)
- Retinoesäure (2)
- Retinoic acid (2)
- Retroviren (2)
- Reversion (2)
- Rezeptortyrosinkinase (2)
- Rhodococcus (2)
- Rhodococcus equi (2)
- Ribosom (2)
- Rossameise (2)
- Räumliches Gedächtnis (2)
- SAP47 (2)
- SIM (2)
- SRPK (2)
- Sabah (2)
- Samenverbreitung (2)
- Sap47 (2)
- Schädlingsbekämpfung (2)
- Segmentierung (2)
- Senile Makuladegeneration (2)
- Serin (2)
- Serpin (2)
- Sexuelle Selektion (2)
- Signal transduction (2)
- Single-molecule fluorescence microscopy (2)
- Software (2)
- Somitogenese (2)
- Spermiogenese (2)
- Spinnenseide (2)
- Stathmin (2)
- Stofftransport <Biologie> (2)
- Strahlentherapie (2)
- Struktur (2)
- Strukturaufklärung (2)
- Systems Biology (2)
- T Lymphocytes (2)
- T cell receptor (2)
- T cells (2)
- T-Lymphozyten-Rezeptor (2)
- T-Zell-Rezeptor (2)
- TFIIIA (2)
- TNF (2)
- Tanzania (2)
- Temperatur (2)
- Termiten (2)
- Theoretische Ökologie (2)
- Tiergesellschaft (2)
- Tiermodell (2)
- Tierökologie (2)
- Toxin (2)
- Transaktivierung (2)
- Transfektion (2)
- Transforming growth factor beta (2)
- Transgene Tiere (2)
- Transkriptom (2)
- Transkriptomanalyse (2)
- Transplantation (2)
- Trypanosoma (2)
- Trypanosomes (2)
- Tsetsefliege (2)
- Ubiquitin (2)
- Vakuole (2)
- Vegetation (2)
- Venusfliegenfalle (2)
- Visuelle Wahrnehmung (2)
- Wachstumsfaktor (2)
- Wildbienen (2)
- Wilms Tumor (2)
- Wilms tumor (2)
- Wirkstoff-Rezeptor-Bindung (2)
- Würzburg / Universität / Lehrstuhl für Bioinformatik (2)
- Xmrk (2)
- Zellkern (2)
- Zellkultur (2)
- Zellskelett (2)
- Zellteilung (2)
- Zellüberleben (2)
- Zucker (2)
- Zweikomponenten-System (2)
- actin cytoskeleton (2)
- active zone (2)
- alkaloids (2)
- altitudinal gradient (2)
- angeborenes Immunsystem (2)
- antioxidants (2)
- associative learning (2)
- asthma (2)
- autoimmunity (2)
- axonaler Transport (2)
- bee (2)
- behavior (2)
- bioinformatic (2)
- biological pest control (2)
- biomarker (2)
- brood (2)
- cGMP (2)
- cancer therapy (2)
- carbon dioxide (2)
- cell death (2)
- cell migration (2)
- chick embryo (2)
- circadian rhythms (2)
- classification (2)
- community ecology (2)
- cytogenetics (2)
- dendritic cell (2)
- development (2)
- diet (2)
- drosophila (2)
- early development (2)
- ecosystem service (2)
- electrophysiology (2)
- elevational gradient (2)
- endosome (2)
- endosymbiosis (2)
- essential genes (2)
- expression analysis (2)
- fertility (2)
- fibroblasts (2)
- fibrosis (2)
- genomics (2)
- glomeruli (2)
- gonad development (2)
- habitat (2)
- hangover (2)
- heart (2)
- hochauflösende Fluoreszenzmikroskopie (2)
- honeybees (2)
- in vivo (2)
- individual-based simulation (2)
- insect (2)
- interaction (2)
- internalins (2)
- kardiale Hypertrophie (2)
- landscape ecology (2)
- learning and memory (2)
- life history strategy (2)
- local adaptation (2)
- mRNA (2)
- macular degeneration (2)
- mass spectrometry (2)
- medaka (2)
- mesenchymal stem cells (2)
- metapopulation (2)
- miR-26 (2)
- miRNS (2)
- mitosis (2)
- modeling (2)
- monocyte (2)
- morphology (2)
- motoneuron (2)
- mutagenesis (2)
- mutation (2)
- mutualism (2)
- natural enemies (2)
- nature conservation (2)
- nephroblastoma (2)
- nest building (2)
- neurobiology (2)
- neuroblastoma (2)
- nuclear lamina (2)
- olfactory learning (2)
- olfaktorisches Lernen (2)
- oncolytic virus (2)
- organisation (2)
- orientation (2)
- p38 (2)
- p90 ribosomal S6 kinase (2)
- pathogenicity island (2)
- phage display (2)
- phagosome (2)
- pheromone (2)
- photoinduced electron transfer (2)
- phylogeny (2)
- platelets (2)
- pollen (2)
- pollen analysis (2)
- pollen foraging (2)
- pollination (2)
- polymorphism (2)
- population genetics (2)
- porin (2)
- proepicardium (2)
- protein crystallography (2)
- rainforest (2)
- retina (2)
- ribosome biogenesis (2)
- self-organization (2)
- sensory ecology (2)
- sex determination (2)
- siRNA (2)
- somitogenesis (2)
- species-energy-theory (2)
- spermatogenesis (2)
- sphingolipids (2)
- stingless bees (2)
- super-resolution (2)
- super-resolution fluorescence microscopy (2)
- super-resolution microscopy (2)
- synapsin (2)
- termites (2)
- thermoregulation (2)
- tool (2)
- transcription factors (2)
- tropical ecology (2)
- tsetse fly (2)
- two-color microscopy (2)
- virulence factors (2)
- vision (2)
- waggle dance (2)
- wild bees (2)
- worker policing (2)
- "Balanced-lethal" Plasmid-System (1)
- 1 (1)
- 13C-isotopologue profiling (1)
- 16q22 (1)
- 18S rRNA (1)
- 2"-> (1)
- 2':6' (1)
- 2-APB (1)
- 25 Dihydroxyvitamin D3 (1)
- 25 dihydroxyvitamin D3 (1)
- 2D gel analysis (1)
- 2D-Gel-Analyse (1)
- 3D (1)
- 3D Ko-kulture (1)
- 3D cell culture (1)
- 3D microscopy (1)
- 3D-Sehen (1)
- 3D-Zellkultur (1)
- 3D-Zellkulturen (Krebstherapie) (1)
- 3d-vision (1)
- 41BBL (1)
- 4Pi (1)
- 5' UTR (1)
- ADP (1)
- ADSCs (1)
- AICD (1)
- AKR-2B (1)
- AKR-2B Fibroblasten (1)
- AKR-2B fibroblasts (1)
- ALBA Proteine (1)
- ALBA proteins (1)
- AMACR (1)
- AMP (1)
- ANP (1)
- AP-1 (1)
- API-Massenspektrometrie (1)
- APP (1)
- ARHI (1)
- ATP (1)
- Aberration (1)
- Abscisinsäure (1)
- Abundance (1)
- Abwasserreinigung (1)
- Abwehrreaktion (1)
- Acid Sphingomyelinase (1)
- Ackerrandstreifen (1)
- Acromyrmex (1)
- ActA (1)
- ActR-IIB (1)
- Actin cytoskeleton (1)
- Actin nucleation (1)
- Actin-Polymerisation (1)
- Acute bee paralysis virus (1)
- Acyrthosiphon pisum (1)
- Adapter-Protein (1)
- Adaptive Optics (1)
- Adaptive Optik (1)
- Adenosin (1)
- Adhesion (1)
- Adhesion-GPCR (1)
- Adhäsine (1)
- Adhäsionsmoleküle (1)
- Adipogenesis (1)
- Adipozytäre mesenchymale Stammzelle (1)
- Adrenocortical carcinoma (1)
- Adultschlupfes (1)
- Advanced Glycation Endproducts (1)
- Advanced glycation endproducts (1)
- Affinitätsreinigung (1)
- Afipia (1)
- Afipia felis (1)
- African trypanosomes (1)
- Afrika (1)
- Afro- Neotropen (1)
- Afro- Neotropics (1)
- Agalia duperreana (1)
- Age-related macular degeneration (1)
- Agentenbasierte Modellierung (1)
- Aggression (1)
- Aglaia (1)
- Aglaia dasyclada (1)
- Aglaia duperreana (1)
- Agrarumweltmaßnahmen (1)
- Agriculture intensification (1)
- Agrobacterium vitis (1)
- Air pollution (1)
- Aktin (1)
- Aktinnukleation (1)
- Aktive Zone (1)
- Akute Paralyse <Bienenkrankheit> (1)
- Akutes Bienen Paralyse Virus (1)
- Alburnus alburnus (1)
- Aldosteronantagonist (1)
- Algorithmus (1)
- Alignment <Biochemie> (1)
- Alkohol (1)
- Alkylantien (1)
- Allerg (1)
- Alpen (1)
- Alpha-Methylacyl-CoA racemase (1)
- Alpha-Methylacyl-CoA-Racemase (1)
- Alter (1)
- Aluminium (1)
- Alzheimer (1)
- Alzheimer Dementia (1)
- Alzheimer Erkrankung (1)
- Alzheimer Krankheit (1)
- Alzheimer's Disease (1)
- Alzheimer's disease (1)
- AmGr1, AmGr2, AmGr3 (1)
- Amazon Molly (1)
- Ameisengäste (1)
- Ameisenoogenese (1)
- Amelogenese (1)
- Amine (1)
- Aminerge Nervenzelle (1)
- Amphibiengemeinschaften (1)
- Amplicon Sequencing (1)
- Amyloid <beta-> (1)
- Amyotrophe Lateralsklerose (1)
- Amyotrophic Lateral Sclerosis (1)
- Aneugene (1)
- Aneuploidie (1)
- Angiogenesis (1)
- Angiotensin II Typ 1a-Rezeptor (1)
- Angiotensin-II-Blocker (1)
- Anionenkanal (1)
- Anionentranslokator (1)
- Anisomycin (1)
- Anisotropie (1)
- Anoikis (1)
- Anopheles gambiae (1)
- Anoplolepis gracilipes (1)
- Ant (1)
- Antagonismus (1)
- Anthrax toxin (1)
- Antibiotikum (1)
- Antibody clearance (1)
- Antigen CD40 (1)
- Antigen CD44 (1)
- Antigenpräsentation (1)
- Antigensuche (1)
- Antigentherapie (1)
- Antikörper-Mikroarray (1)
- Antimikrobielle Peptide (1)
- Antimikrobieller Wirkstoff (1)
- Antioxidans (1)
- Antralfollikel (1)
- Antwortschwellen (1)
- Anubispavian (1)
- Anämie (1)
- Apis mellifera carnica (1)
- Aplysina (1)
- Aplysina caulifromis (1)
- Aplysina insularis (1)
- Apoptose-Resistenz (1)
- Apsi mellifera (1)
- Aquaculture (1)
- Aquakultur (1)
- Aquaplaning (1)
- Arachidonsäure (1)
- Araneae (1)
- Arbeiterinnen Fortpflanzung (1)
- Arbeitsketten (1)
- Areal (1)
- Array-Technologie (1)
- ArsRS (1)
- Art (1)
- Artenreichtum (1)
- Artensterben (1)
- Artenvielfalt (1)
- Arteriogenese (1)
- Arthropoda (1)
- Arthropoden (1)
- Arthropodengemeinschaft (1)
- Artunterschiede (1)
- Arylphorin AFP (1)
- Arylphorine (1)
- Asisted Reproduction (1)
- Assoziation (1)
- AstA (1)
- Astrozyten (1)
- Atopic Dermatitis (1)
- Atopische Dermatitis (1)
- Atriales natriuretisches Hormon (1)
- Atriales natriuretisches Peptid (1)
- Atta (1)
- Atta sexdens (1)
- Attenuierung (1)
- Attraction (1)
- Attraktion (1)
- Aufmerksamkeit (1)
- Aufmerksamkeitsdefizit-Syndrom (1)
- Aufnahme (1)
- Aureobasidium pullulans (1)
- Ausbreitungsdistanz (1)
- Ausbreitungsstrategie (1)
- Auswanderwahrscheinlichkeit (1)
- Autoantikörper (1)
- Autoimmunerkrankungen (1)
- Autoimmunity (1)
- Autoimmunkrankheit (1)
- Automated Image Analysis (1)
- Automatisierung (1)
- Automatisierung der Analyse (1)
- Autophagie (1)
- Axon (1)
- B Chromosomen (1)
- B cell differentiation (1)
- B cell lymphoma (1)
- B cells (1)
- B-2 (1)
- B-Chromosom (1)
- B-Chromosomen (1)
- B-Lymphozyt (1)
- B-Lymphozyten (1)
- B-Zell-Leukämie (1)
- B-Zelldifferenzierung (1)
- B-cell lymphoma (1)
- B-lymphocytes (1)
- B-zellen (1)
- B. petrii-Isolate (1)
- B. petrii-Varianten (1)
- BABLB/c (1)
- BAY 43-9006 (1)
- BB0142 (1)
- BBL (1)
- BDNF (1)
- BIAcore (1)
- BMD (1)
- BMP Rezeptoren (1)
- BMP receptos (1)
- BMP signaling pathway (1)
- BMP-2 (1)
- BMP-2/6 (1)
- BMP-2/7 (1)
- BMP-Signaltransduktionsweg (1)
- BMPR-IB (1)
- BMPs (1)
- BRAF (1)
- BRAF inhibition (1)
- BRP (1)
- BSD (1)
- BYL-719 (1)
- Bacillus anthracis (1)
- Background DNA damage (1)
- Bacterial (1)
- Bacterial Artificial Chromosome (1)
- Bacterial community analysis (1)
- Bakteriophage Lambda (1)
- Bandscheibenerkrankung (1)
- Bandscheibenkrankheit (1)
- Basal Ganglia (1)
- Basalganglien (1)
- Bauchfellentzündung (1)
- Baumhöhle (1)
- Baumkrone (1)
- Bauverhalten (1)
- Bayerische Alpen <Motiv> (1)
- Bcl-2 Familie (1)
- Bcl-2 family (1)
- Bcl-2-Proteinfamilie (1)
- Bcl-X (1)
- Becker (1)
- Bee abundance (1)
- Bee assemblages (1)
- Bee species richness (1)
- Behandlungsoption (1)
- Behavioural Ecology (1)
- Beinentwicklung (1)
- Benfotiamin (1)
- Benin (1)
- Best Disease (1)
- Best's Disease (1)
- Best-Krankheit (1)
- Beta-Rezeptor (1)
- Bewegungsdetektion (1)
- Bewegungsverhalten (1)
- Bienen (1)
- Bienen <Überfamilie> (1)
- Bienenkrankheit (1)
- Bienenkrankheiten (1)
- Bienenschwarm (1)
- Bienensprache (1)
- Bienenstaat (1)
- Bienenwolf (1)
- Bienenzelle (1)
- Bildanalyse (1)
- Bildauflösung (1)
- Bilderkennnung (1)
- Bilderkennung (1)
- Bilharziose (1)
- Bimolekulare Lipidschicht (1)
- Bindeprotein (1)
- Bio-artifizieller Tubulus (1)
- Bioavailability (1)
- Biochemie (1)
- Biochemische Evolution (1)
- Biodiversity (1)
- Biodiversity Exploratories (1)
- Biodiversity assessment (1)
- Biodiversity conservation (1)
- Biodiversitätsexploratorien (1)
- Biofilm (1)
- Biogene Amine (1)
- Biogeographie (1)
- Biogeography (1)
- Bioinformatic (1)
- Biokompatibilität (1)
- Biological Invasions (1)
- Biological cascades (1)
- Biologische Abwasserreinigung (1)
- Biologische Kaskaden (1)
- Biologische Oxidation (1)
- Biopharmazeutika (1)
- Biosensor (1)
- Biosynthese (1)
- Biotechnologie (1)
- Bioverfügbarkeit (1)
- Bispecific T-cell engager (1)
- Bisphenol A (1)
- Black lipid bilayer (1)
- Blatthornkäfer <Familie> (1)
- Blattkäfer (1)
- Blaue Fleischfliege (1)
- Blimp-1 (1)
- Blochmannia floridanus (1)
- Blutbildendes Gewebe (1)
- Blutplättchen (1)
- Blutserum (1)
- Blutviskosität (1)
- Blühphänologie (1)
- Blüte (1)
- Bodeneigenschaften (1)
- Bodenheterogenität (1)
- Bodenplatte (1)
- Bodenökologie (1)
- Bolus (1)
- Bombina variegata (1)
- Bombus (1)
- Bombus terrestris (1)
- Bone Morphogenetic Protein (1)
- Bone marrow stromal cell (BMSC) (1)
- Boolesches Netz (1)
- Bordetella holmesii (1)
- Bordetellae (1)
- Borkenkäfer (1)
- Borrelia (1)
- Borrelia burgdorferi (1)
- Bortezomib (1)
- Bos taurus (1)
- Botanischer Garten (1)
- Bradikardia (1)
- Bradycardia (1)
- Brain-Computer Interface (1)
- Brain-derived neurotrophic factor (1)
- Bre (1)
- Bre-knockout (1)
- Breeding (1)
- Breeding effort (1)
- Bromoisoxazolinalkaloide (1)
- Bromorganische Verbindungen (1)
- Bromotyrosinalkaloide (1)
- BronchipretTP (1)
- Brut (1)
- Brutaufwand (1)
- Brutfürsorge (1)
- Brutpflege (1)
- Bt-Mais (1)
- Bt-maize (1)
- Buckelzirpen (1)
- Building behaviour (1)
- Bumblebees (1)
- Burkina Faso (1)
- Butterfly (1)
- BvgAS (1)
- BvgAS system (1)
- C-Typ natriuretisches Peptid (1)
- C. diphtheriae (1)
- C. jeikeium (1)
- C1 Inhibitor (1)
- C1-Inhibitor (1)
- C1INH (1)
- C2C12 cells (1)
- C2C12-Zellen (1)
- C4da (1)
- C57/BL6 (1)
- CD27L (1)
- CD28 (1)
- CD39 (1)
- CD4+ (1)
- CD73 (1)
- CD8 (1)
- CD83mRNS (1)
- CHO cell culture (1)
- CHO cells (1)
- CHO-Zelle (1)
- CHO-Zellen (1)
- CK2ß (1)
- CNGA3 (1)
- CNS (1)
- CNTF (1)
- CO2 (1)
- COPD (1)
- CRE (1)
- CREB (1)
- CRISPR (1)
- CRISPR/Cas-Methode (1)
- CSP (1)
- CTCL (1)
- CTGF (1)
- CTL function (1)
- CXCR4 (1)
- CaCo-2 cell (1)
- CaMKII (1)
- Cadherin-13 (1)
- Calcineurin (1)
- Calcium Imaging (1)
- Calcium imaging (1)
- Calcium-bindende Proteine (1)
- Calciumfreisetzung (1)
- Calciumion (1)
- Calciumkanal (1)
- Calciumkonzentration (1)
- Calcyon (1)
- Cameleon (1)
- Campontous floridanus (1)
- Cancer Metabolism (1)
- Carabid beetles (1)
- Carausius morosus (1)
- Carcinogenese (1)
- Cardiomyocyte (1)
- Carfilzomib (1)
- Casapse (1)
- Caspase (1)
- Caspasen (1)
- Caspases (1)
- Cassidinae (1)
- Catecholamine (1)
- Cathepsin (1)
- Caveolae (1)
- Ccl2 (1)
- Cdu1 (1)
- Cell adhesion (1)
- Cell cycle (1)
- Cell cyle (1)
- Cell wall channel (1)
- Centromer (1)
- Ceramide (1)
- ChIP-sequencing (1)
- Channel-Tunnel (1)
- Chaperone (1)
- Charakterisierung (1)
- Checkpoint adaptation (1)
- Checkpoint recovery (1)
- Chemische Ökologie (1)
- Chemokine (1)
- Chemosensitivity (1)
- Chemosensitivität (1)
- Chemotaxis (1)
- Chimpanzee (1)
- ChlaDUB1 (1)
- Chlamydia-trachomatis-Infektion (1)
- Cholesterin (1)
- Cholesterol (1)
- Chromatin Immunoprecipitation (1)
- Chromatinimmunpräzipitation (1)
- Chromatinremodeling (1)
- Chromatinremodelling (1)
- Chromatophor (1)
- Chromosom (1)
- Chromosom 11 (1)
- Chromosom 11p13 (1)
- Chromosomal Passenger Complex (1)
- Chromosomen (1)
- Chromosomeninstabilitätssyndrome (1)
- Chronologisches Altern (1)
- Chrysididae (1)
- Chrysomelidae (1)
- Ciliary neurotrophic factor (1)
- Circadian Clock (1)
- Circadiane Rhythmen (1)
- Circadiane Rhythmik (1)
- Circadiane Uhr (1)
- Circadianer Rhythmus (1)
- Cirl (1)
- Clarias gariepinus (1)
- Clearance (1)
- Click Chemie (1)
- Clonality analysis (1)
- Cluster-Analyse (1)
- ClyA (1)
- Co-occurrence matrix (1)
- CoQ10 (1)
- Cofilin (1)
- Cognitive consistency (1)
- Cognitive profile (1)
- Cohesin complex (1)
- Colon (1)
- Color Vision (1)
- Colorectal cancer (1)
- Comet Assay (1)
- Comet assay (1)
- Comoé National Park (1)
- Comparative genomics (1)
- Complexes (1)
- Complexin (1)
- Compressed Sensing (1)
- Conductivity (1)
- Containment <Gentechnologie> (1)
- Corazonin (1)
- Cord blood-derived hematopoietic stem and progenitor cells (1)
- Correlative microscopy (1)
- Cortico-striatal projection neurons (1)
- Corticosteroide (1)
- Cortison (1)
- Corynebacterium (1)
- Corynebacterium diphtheriae (1)
- Corynebacterium jeikeium (1)
- Costa Rica (1)
- Counting (1)
- Coxiella burnetii (1)
- Crematogaster (1)
- Cristaestruktur (1)
- Cryptosporidium (1)
- Cryptosporidium parvum (1)
- Cuticular hydrocarbons (1)
- CxxM-Motiv (1)
- CxxM-motif (1)
- Cyaninfarbstoff (1)
- Cyclo-AMP (1)
- Cyclo-GMP (1)
- Cysteine String Protein (1)
- Cytochrom C (1)
- Cytochrom c (1)
- Cytochrome C (1)
- Cytogenetik (1)
- Cytokeratin (1)
- Cytokeratine (1)
- Cytologie (1)
- Cytomatrix der aktiven Zone (1)
- Cytomegalie-Virus (1)
- Cytoskeleton Chromosomal Passenger Complex Interaction GAR Domain (1)
- Cytostatikum (1)
- Cytotoxischer Antikörper (1)
- DEVDase (1)
- DExD/H box protein (1)
- DNA Barcoding (1)
- DNA Mismatch repair (1)
- DNA Reparatur (1)
- DNA adducts (1)
- DNA damage response (1)
- DNA fingerprinting (1)
- DNA microarray (1)
- DNA sequence analysis (1)
- DNA-Addukte (1)
- DNA-Extraktion (1)
- DNA-Fingerprinting (1)
- DNA-Methylierung (1)
- DNA-Polymorphismen (1)
- DNA-Reparatur (1)
- DNA-Schaden (1)
- DNA-Schadensantwort (1)
- DNA-Sequenz (1)
- DNA-Sequenzanalyse (1)
- DNA-extraction (1)
- DNA-polymporhisms (1)
- DNER (1)
- DNS-Bindung (1)
- DNS-Gyrase (1)
- DNS-Methyltransferase (1)
- DNS-Strangbruch (1)
- DOT1 (1)
- DOT1 methyltransferase (1)
- DREAM (1)
- DREAM complex (1)
- DSI (1)
- Danaus plexippus (1)
- Database (1)
- Datenbanksystem (1)
- Daughter of Sevenless (1)
- Decision-making (1)
- Deformable models (1)
- Degradation (1)
- Delayed Stereopsis Illusion (1)
- Delta (1)
- Demethylierung (1)
- Deregulierung (1)
- Detektion (1)
- Deubiquitination (1)
- Deubiquitinierung (1)
- Deutsches Weidelgras (1)
- Deutschland (1)
- Deutschland / Stammzellgesetz (1)
- Di (1)
- DiRas3 (1)
- Dielektrophorese (1)
- Differential Display PCR (1)
- Differentialgleichung (1)
- Differentiation (1)
- Diffuse large B-cell lymphoma (DLBCL) (1)
- Diffuses großzelliges B-Zell-Lymphom (1)
- Diffusion coefficient (1)
- Diffusionsgewichtete Bildgebung (1)
- Diffusionskoeffizient (1)
- Dimension 3 (1)
- Dimerisierung (1)
- Diphenylharnstoff (1)
- Dipol-Dipol Wechselwirkung (1)
- Dipole potential (1)
- Dipole-dipole interaction (1)
- Dipolpotential (1)
- Distribution (1)
- Diversity (1)
- Division of Labor (1)
- Division of labor (1)
- Dnaschaden (1)
- Domain (1)
- Dominanzhierarchien (1)
- Dopaminerge Nervenzelle (1)
- Doppelhelix (1)
- Dorso-ventral Patterning (1)
- Dorylus (1)
- Dose response relationships (1)
- Dosis-Wirkungs-Beziehung (1)
- Dreidimensionale NMR-Spektroskopie (1)
- Drogen (1)
- Drohne (1)
- Drohnen (1)
- Dropsophila (1)
- Drosophila Larva (1)
- Drosophila Larve (1)
- Drosophila synapse (1)
- Drosophila-Synapse (1)
- Druckmessung (1)
- Drugs (1)
- Drugtargets (1)
- Duchenne (1)
- Duchflußzytophotometrie (1)
- Duftintensität (1)
- Dufverarbeitung (1)
- Dungkkäfer (1)
- Dunkler Laubsänger (1)
- Duplikation (1)
- Durchflusscytometrie (1)
- Dynamics (1)
- Dysplasie (1)
- Dytiscidae (1)
- E2F (1)
- EAE (1)
- EB1 (1)
- EDMD (1)
- EGF (1)
- EGF Rezeptor (1)
- EGFP (1)
- EGFR Transactivation (1)
- EHEC (1)
- EIEC (1)
- EL-4 (1)
- ELISA (1)
- EPC (1)
- ERK signaling (1)
- ERK-Kaskade (1)
- ERK-cascade (1)
- ERK5 (1)
- Echinococcus (1)
- Eclosion (1)
- Eclosion hormone (1)
- Ecology (1)
- Ecosystem services (1)
- EdgeDetection (1)
- Education (1)
- Egr-1 (1)
- Eiablage (1)
- Eierstocktumor (1)
- Einzelmolekül-Lokalisationsmikroskopie (1)
- Einzelzell-PCR (1)
- Eisen (1)
- Eisenoxidnanopartikel (1)
- Electrofusion (1)
- Electropermeabilization (1)
- Electroporation (1)
- Elektrische Eigenschaft (1)
- Elektroencephalographie (1)
- Elektrofusion (1)
- Elongation (Transkription) (1)
- Elongation factor 1A (1)
- Elongationsfaktor 1A (1)
- Embryonale Stammzellen (1)
- Emulsion (1)
- Endobrachyösophagus (1)
- Endocytosis (1)
- Endogene Rhythmik (1)
- Endogenous Glucocorticoids (1)
- Endogenous clock (1)
- Endosom (1)
- Endosome (1)
- Endosomes (1)
- Endosymbiont (1)
- Endosymbionten (1)
- Endosymbiosen (1)
- Endothel (1)
- Endothelzellen (1)
- Endozytose (1)
- Enterobacteriaceae (1)
- Entscheidung (1)
- Entscheidungen (1)
- Entwicklungsgeschwindigkeit (1)
- Environmental Risk Assessment (1)
- Enzymaktivität (1)
- Ep45 (1)
- Ephebomyrmex pima (1)
- Epichloe (1)
- Epichloe endophytes (1)
- Epigenetische Uhr (1)
- Epigenotypus (1)
- Epikard (1)
- Epimutation (1)
- Epimutationen (1)
- Epipremnum aureum (1)
- Epithelial lineage (1)
- Epitop (1)
- Epitop-Tag (1)
- Ereignisdatenanalyse (1)
- Erfahrung (1)
- Erfahrungsorientiertes Lernen (1)
- Erfolgskontrolle (1)
- Erkennung (1)
- Erythropoietin (1)
- Erythrozytenadhärenz (1)
- Esophageal adenocarcinoma (1)
- Esophageal disease (1)
- Ethanoltolerance (1)
- Etherisches Öl (1)
- European beech (1)
- Evidenz (1)
- Evolution von Pathogenen (1)
- Evolution von Virulenz (1)
- Evolutionsbiologie (1)
- Evolutionsstabile Strategie (1)
- Exacerbation (1)
- Exazerbation (1)
- Expansion Microscopy (1)
- Expansionsmikroskopie (1)
- Experimental autoimmune encephalomyelitis (1)
- Experimentelle autoimmune Enzephalomyelitis (1)
- Export (1)
- Exposure Risk (1)
- Expression (1)
- Expressionskartierung (1)
- Expressionsmuster (1)
- Expressionssysteme (1)
- Extensivtierhaltung (1)
- Extrakorporale Befruchtung (1)
- Extrakorporale Dialyse (1)
- Extrazelluläre Matrix (1)
- Extrazellulärraum (1)
- FA (1)
- FAAP100 (1)
- FADS1 (1)
- FADS2 (1)
- FADS3 (1)
- FANCO (1)
- FAP (1)
- FGF Signalweg (1)
- FGF pathway (1)
- FLAMM (1)
- FOSL1 (1)
- FSHD (1)
- Facioscapulohumeral muscular dystrophy (1)
- Fadenbakterien (1)
- Fallbeispiele (1)
- Fanconi Anemia (1)
- Farbsehen (1)
- Fas (1)
- Fas-Ligand (1)
- Fazialisläsion (1)
- Fbw7 (1)
- Feature-Selection (1)
- Fernerkundung (1)
- Fertilitätssignal (1)
- Festphasenmikroextraktion (1)
- Fettgewebsstammzellen (1)
- Fettsäuredesaturasen (1)
- Fettzelle (1)
- Feuerökologie (1)
- Fibrin (1)
- Fibroblast (1)
- Fibroblast activator protein I (1)
- Filamentöses Hämagglutinin (1)
- Fisch-Modell-System (1)
- Fische (1)
- Fish Sex determination (1)
- Fisher-Score (1)
- Fitness (1)
- Flabarin (1)
- Flagella (1)
- Flagellen (1)
- Flagellensynthese (1)
- Fleischfressende Pflanzen (1)
- Flexibilität (1)
- Fliege (1)
- Flight muscle (1)
- Flower (1)
- Flugsimulator (1)
- Fluorescence (1)
- Fluorescence in situ hybridization (1)
- Fluorescence spectroscopy (1)
- Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (1)
- Fluoreszenzlebensdauer-Mikroskopie (1)
- Fluoreszenzmikrosopie (1)
- Fluorophore (1)
- Flügeldimorphismus (1)
- Flüssigkeitsreibung (1)
- Foamyvirus (1)
- Foldamere (1)
- Foldamers (1)
- Food Competition (1)
- Foraging (1)
- Forest management (1)
- Fouragieren (1)
- Foxp3 (1)
- Fragmentation (1)
- Fragmentgröße (1)
- Fragmentierung (1)
- Französische Feldwespe (1)
- Freies Molekül (1)
- Frosch (1)
- Fruchtansatz (1)
- Fruchtentnahme (1)
- Fruchtgehalt (1)
- Fruchtmerkmale (1)
- Fruchtproduktion (1)
- Fruchtqualität (1)
- Fructosebisphosphat-Aldolase (1)
- Fuchsbandwurm (1)
- Functional Sites (1)
- Functional Studies (1)
- Functional interaction (1)
- Functional module search (1)
- Funktionelle Modulsuche (1)
- Funktionelle NMR-Tomographie (1)
- Funktionelle Positionen (1)
- Funktionsmorphologie (1)
- Furagierverhalten (1)
- Fusion (1)
- Futterentzug (1)
- Futtersammeln (1)
- G-Protein gekoppelte Rezeptoren (1)
- G2/M genes (1)
- G2/M transition (1)
- G2/M Übergang (1)
- G2/M-transition (1)
- G2/M-Übergang (1)
- GAP (1)
- GATA4 (1)
- GC-A (1)
- GDF-5 (1)
- GEF (1)
- GFP (1)
- GI-101A (1)
- GITRL (1)
- GM-CSF (1)
- GO-Annotationen (1)
- GO-annotations (1)
- GPI-anchored protein (1)
- GPI-verankerte Proteine (1)
- GPJ (1)
- GST fusion protein (1)
- GST-Fusionsprotein (1)
- GWAS (1)
- Gabelstreifiger Katzenmaki (1)
- Galactosidase <beta-> (1)
- Galektine (1)
- Gallium-68 Pentixafor (1)
- Gap-gen (1)
- Gastroesophageal reflux (1)
- Gastrointestinaler Tumor (1)
- Gastrointestinaltrakt (1)
- Gastrulation (1)
- Gedaechtnis (1)
- Gefäße (1)
- Gefäßkrankheit (1)
- Gefäßpflanzen (1)
- Gehirn-Computer-Schnittstelle (1)
- Gehirnanatomie (1)
- Gehirnentwicklung (1)
- Geißel <Biologie> (1)
- Gelatine (1)
- Gelenkrheumatismus (1)
- Gelernte Hilflosigkeit (1)
- Gen-/Genomverdoppelung (1)
- Gen-Knockout (1)
- Gendefekt (1)
- Genduplikation (1)
- Gene Regulation (1)
- Gene duplication (1)
- Gene regulation (1)
- Gene-prediction (1)
- Generalisierte Lineare Modelle (1)
- Generalisierung (1)
- Genetic engineering (1)
- Genetische Variabilität (1)
- Genexpression <Molekulargenetik> (1)
- Genidentifizierung (1)
- Genkartierung (1)
- Genome Sequencing (1)
- Genomics (1)
- Genomik (1)
- Genomschaden (1)
- Genomsequenzierung (1)
- Genort (1)
- Genotoxicitiy (1)
- Genotyp-Phänotyp Korrelation (1)
- Genotype-phenotype relationship (1)
- Genotyping (1)
- Genpanel (1)
- Gentechnologie (1)
- Gentherapie (1)
- Gentoxikologie (1)
- Geomagnetic Field (1)
- Gerridae (1)
- Geschlecht (1)
- Geschlechterverhältnis (1)
- Geschlechtschromosom (1)
- Geschlechtschromosomen (1)
- Geschlechtsunterschied (1)
- Geschmack (1)
- Geschmackssinn (1)
- Geschützte Natur (1)
- Gesicht (1)
- Gesundheitswesen (1)
- Gewebe (1)
- Gezeilte Mutagenese (1)
- Glaukom (1)
- Gliazelle (1)
- Gliederfüßer (1)
- Gliom (1)
- Glioma (1)
- Glucosaminoglykane (1)
- Glucosetransporter Typ3 (1)
- Glucuronidase <beta-> (1)
- Glukokortikoid-Rezeptor Modulator (1)
- Glutamat-Decarboxylase (1)
- Glutamin (1)
- Glutamine (1)
- Glutathion (1)
- Glutathion-Reductase (1)
- Glutathionreduktase (1)
- Glykane (1)
- Glykosylierung (1)
- Golgi (1)
- Gonade (1)
- Gonadenentwicklung (1)
- Governance (1)
- Grabeverhalten (1)
- Granuloma gangraenescens (1)
- Granulozyt (1)
- Grasschneiderameise (1)
- Grenzflächenpotenzial (1)
- Growth (1)
- Große Wachsmotte (1)
- Grundsubstanz (1)
- Gruppengröße (1)
- Gräser (1)
- Größenvariation (1)
- Grün fluoreszierendes Protein (1)
- Guanosintriphosphatasen (1)
- Guanylat bindende Proteine (1)
- Guanylatcyclase (1)
- Guanylatzyklase (1)
- Guanylylcyclase (1)
- Guanylylcyclase B Rezeptor (1)
- Gynogenese (1)
- H-Dimerbildung (1)
- H2O2 (1)
- HAE (1)
- HBMEC (1)
- HIF-1α (1)
- HIV (1)
- HIV-1 (1)
- HLA-G (1)
- HMG (1)
- HMG proteins (1)
- HMGA1 (1)
- HMGN Proteine (1)
- HMGN proteins (1)
- HNPCC (1)
- HP1021 (1)
- HP1043 (1)
- HPA Axis (1)
- HPF (1)
- HPK1 (1)
- HT-29 (1)
- HUVEC (1)
- Habitateignungsmodelle (1)
- Habitatmodel (1)
- Haftflüssigkeit (1)
- Haftmechanismen (1)
- Haftorgane (1)
- Halictidae (1)
- Harnstoff (1)
- Harnstoff-Natrium- Clearance Verhältnis (1)
- Harnstoffverteilungsvolumen (1)
- Harze (1)
- Has2 (1)
- Hauptbindungsdeterminante (1)
- Haut (1)
- Hautkrebs (1)
- Hautlymphom (1)
- Hauttumor (1)
- Hb-Jet (1)
- Heart (1)
- Heart development (1)
- Heat Shock Proteins (1)
- Hebbian plasticity (1)
- Hebbsche Lernregel (1)
- Hefe (1)
- Hefeartige Pilze (1)
- Helicobacter-pylori-Infektion (1)
- Hematopoietic stem cell ex-vivo expansion (1)
- Hemibody (1)
- Herbivor-Parasitoid Interaktion (1)
- Herbivore (1)
- Hereditary Angioedem (1)
- Hereditäres Angioödem (1)
- Herzentwicklung (1)
- Herzhypertrophie (1)
- Herzrhythmusstörung (1)
- Heterochromatin (1)
- Heterodimer (1)
- Heterogenität (1)
- Heuschrecken <Überfamilie> (1)
- Hexamerin (1)
- Hexamerine (1)
- Hey Proteine (1)
- Hey proteins (1)
- Hey1 (1)
- Hey2 (1)
- Hfq (1)
- Hill numbers (1)
- Hintergrund-DNA-Schaden (1)
- Hippo pathway (1)
- Hirnforschung (1)
- Histon-Demethylase UTX (1)
- Histones (1)
- Hitzekammer (1)
- Hitzeschockproteine (1)
- Hitzestress (1)
- Hoatzins (1)
- Hochauflösende Fluoreszenzmikroskopie (1)
- Hochgeschwindigkeitsmikroskopie (1)
- Hohlfaserbioreaktor (1)
- Holobiont (1)
- Holstein <Rind> (1)
- Holzeinschlag (1)
- Holznutzung (1)
- Homeobox Gene (1)
- Homeobox genes (1)
- Homocystein (1)
- Homöobox (1)
- Honey bee (1)
- Honigbienen (1)
- Host cell death (1)
- Host-endosymbiont interactions (1)
- Host-pathogen interactions (1)
- Huhn (1)
- Human Host (1)
- Human land use (1)
- Humanisierung (1)
- Huwe1 (1)
- Hybrid (1)
- Hydra <Polyp> (1)
- Hydrogele (1)
- Hymenopteren (1)
- Hyperolius (1)
- Hyperoxide (1)
- Hypersensibilität (1)
- Hypertrophie (1)
- Hypophysen-Zwischenhirn-System (1)
- Hypothalamisch-hypophysäre Achse (1)
- Hypoxie (1)
- Häm (1)
- Hämodiafiltration (1)
- Hämolymphe (1)
- Hämolymphzucker Homeostase (1)
- Hämolysin (1)
- Häufigkeit (1)
- Höhenstufe (1)
- Hörstörungen (1)
- Hüllprotein (1)
- Hüllproteine (1)
- IAP (1)
- ICEP (1)
- IGF1R (1)
- IL-4 (1)
- IL-4/IL-13 inhibitor (1)
- INM (1)
- ITS2 (1)
- Identifikation (1)
- Identifizierung (1)
- Identifizierungspipeline (1)
- Il 4 (1)
- Illusion (1)
- Image Processing (1)
- Image-Scanning Microscope (1)
- ImageProcessing (1)
- Imaging (1)
- Imidacloprid (1)
- Imkerei (1)
- Immun-Transkriptom (1)
- Immunantwort (1)
- Immuncytochemie (1)
- Immundefizienz (1)
- Immune (1)
- Immune Escape (1)
- Immune evasion (1)
- Immunevasion (1)
- Immungene (1)
- Immunglobulin M (1)
- Immunisierung (1)
- Immunization (1)
- Immunmodulation (1)
- Immunoconjugate (1)
- Immunology (1)
- Immunsierung (1)
- Immunsuppression (1)
- Implantat (1)
- Implantatmatrices (1)
- Import (1)
- Imprinting (1)
- In situ Hybridisierung (1)
- In vivo (1)
- In-paralogs (1)
- In-silico Modell (1)
- Individual differences (1)
- Individuum (1)
- Induzierte Mutation (1)
- Infertilität (1)
- Influenza (1)
- Information (1)
- Informationsverarbeitung (1)
- Infrared radiation (1)
- Innate immunity (1)
- Inparanoid (1)
- Insect (1)
- Insecta (1)
- Insekten-Pflanzen-Interaktion (1)
- Insektenlarve (1)
- Insektenstaat (1)
- Insektenstaaten (1)
- Insektensterben (1)
- Insertions-Duplikations-Mutagenese IDM (1)
- Insertionsmutagenese (1)
- Instrumentelle Konditionierung (1)
- Insulin (1)
- Insulinrezeptor (1)
- Insulinsignalweg (1)
- Integrase (1)
- Integrated Knowledgebase (1)
- Integrated network analysis (1)
- Integrierte Datenbank (1)
- Intensität (1)
- Interaction (1)
- Interactome (1)
- Interaktionsnetzwerke (1)
- Interferon Regulator Faktor 1 (1)
- Interkasten (1)
- Interleukin 13 (1)
- Interleukin 5 (1)
- Interspezifische Assoziation (1)
- Intervallzeitmessung (1)
- Intestinal metaplasia (1)
- Intracellular Pathogens (1)
- Intracellular replication (1)
- Intracellular virulence (1)
- Intrazelluläre Pathogene (1)
- Intrazellulärer Transport (1)
- Intrazellulärraum (1)
- Introgression (1)
- Invasionsbiologie (1)
- Invasive Art (1)
- Invertebrate herbivory (1)
- Ionenstärke (1)
- Ionic strength (1)
- Ionisierende Strahlung (1)
- Ionotrope Glutamatrezeptoren (1)
- Iron Responsive Elements (1)
- IronChip (1)
- Ischemia (1)
- Ischemie (1)
- Isoform (1)
- Isoformen (1)
- Isolierung (1)
- Isomer (1)
- Ivory Coast (1)
- J774 (1)
- J774-Makrophagen (1)
- Jak/ STAT (1)
- Jugendentwicklung (1)
- K-RAS (1)
- K-Ras (1)
- KO Mäuse (1)
- KO mice (1)
- KSR1 (1)
- Kakao (1)
- Kaliumkanal (1)
- Kaliumkanäle (1)
- Kalyx (1)
- Kannenpflanze (1)
- Kantenerkennung (1)
- Kardiogenese (1)
- Kardiomyopathie (1)
- Kardiovaskuläres System (1)
- Kartierung (1)
- Karzinomzellen (1)
- Kater <Medizin> (1)
- Kathepsin (1)
- Kathepsin B (1)
- Kathepsin L (1)
- Kaulquappen (1)
- Kaulquappenentwicklung (1)
- Kehlkopf (1)
- Keimzell- und Embryonalentwicklung (1)
- Keimzellmosaik (1)
- Kern-Zytosoltranslokation (1)
- Kernaktin (1)
- Kernexport (1)
- Kernhüllenbildung (1)
- Kernmembran (1)
- Kernmyosin (1)
- Kernpore (1)
- Kernporen-Komplex (1)
- Kernspindel (1)
- Kerntransport (1)
- Killerzelle (1)
- Kinabalu National Park (1)
- Kinase (1)
- Kinase Inhibitor (1)
- Kinetik (1)
- Kinetochor (1)
- Kinetoplastida (1)
- Klassifikation (1)
- Klassifizierung (1)
- Klastogene (1)
- Kleine GTP-bindende Proteine (1)
- Klettern (1)
- Klima (1)
- Klimaerwärmung (1)
- Klonalitaetsanalysen (1)
- Klonierung (1)
- Knochen (1)
- Knochenbildung (1)
- Knochenregeneration (1)
- Knock-Out (1)
- Knockout (1)
- Knockout mouse (1)
- Knockout-Maus (1)
- Knockout-Mäuse (1)
- Knopfkopf (1)
- Ko-Kultur (1)
- Koexistenz (1)
- Kognitives Lernen (1)
- Kohlenstoff (1)
- Kohlenstoffkatabolitrepression (1)
- Kohlenstoffstoffwechsel (1)
- Kollagen (1)
- Kollagenasen (1)
- Kolloid (1)
- Koloniebildung (1)
- Koloniegröße (1)
- Koloniegründung (1)
- Koloniestruktur (1)
- Kolonkarzinom (1)
- Kolorektales Karzinom (1)
- Kombinationstherapie (1)
- Kompass (1)
- Kondensation (1)
- Konfokalmikroskopie (1)
- Konstruktive Didaktik (1)
- Kontrolle der Genexpression (1)
- Kontrollmechanismen (1)
- Korrelation (1)
- Korrespondenzanalyse (1)
- Kostimulatorisches Molekül (1)
- Krebsbildgebung (1)
- Krebserkrankungen (1)
- Kreideriedfrosch (1)
- Kreuzvalidierung (1)
- Kristallstrukturanalyse (1)
- Kt/V (1)
- Kutikula (1)
- Kutikulare Kohlenwasserstoffe (1)
- Kutikularwachs (1)
- Kälteschock (1)
- Kälteschock-Proteine (1)
- Körpergrösse (1)
- Körpergröße (1)
- Künstliche Intelligenz (1)
- L5178Y cells (1)
- L5178Y-Zellen (1)
- LAP2 alpha (1)
- LASP-1 (1)
- LC-MS (1)
- LCK (1)
- LEM Domäne (1)
- LEM domain (1)
- LEM domaine (1)
- LEM-Domänen (1)
- LIFR (1)
- LIN-54 (1)
- LIPI-2 (1)
- LOH 11q (1)
- LOH 16q (1)
- LTP (1)
- LaXp180 (1)
- Lachsartige <Familie> (1)
- Lactamase <beta-> (1)
- LamB (1)
- Lamin B (1)
- Lamin B3 (1)
- Lamin C2 (1)
- Lamina-associated polypeptides (1)
- Lamina-assoziierte Polypeptide (1)
- Laminopathie (1)
- LampB (1)
- Land use (1)
- Landsat ETM+ (1)
- Landscape composition (1)
- Landscape configuration (1)
- Landschaft (1)
- Landschaftskomposition (1)
- Landschaftskonfiguration (1)
- Landschaftspflege (1)
- Landschaftsstruktur (1)
- Landschaftsökologie (1)
- Landwirtschaft (1)
- Langmuir Adsorptionsisotherme (1)
- Langmuir adsorption isotherm (1)
- Langzeitgedächtnis (1)
- Langzeitpotenzierung (1)
- Laser-Mikrodissektion (1)
- Laser-Rastermikroskopie (1)
- Laterale Dichte (1)
- Latrophilin (1)
- Lattice (1)
- Laubsänger (1)
- Laufkäfer (1)
- Leaf traits (1)
- Learning & Memory (1)
- Learning Walk (1)
- Learning walk (1)
- Lebenslauf-Strategien (1)
- Lebenslaufstrategie (1)
- Lebenslaufstrategien (1)
- Lebensraum (1)
- Leber (1)
- Leica-Mikroskopie und -Systeme GmbH (1)
- Leishmania (1)
- Leitfähigkeit (1)
- Lemuren (1)
- Lemurs (1)
- Lenalidomid (1)
- Leptothorax (1)
- Lernort (1)
- Lernregeln (1)
- Leucin-reiche repeat protein (1)
- Leukozyt (1)
- Leukozyten (1)
- Leukozytenelastase (1)
- Leukämie (1)
- Lifetime Imaging (1)
- Ligand-Rezeptor Komplex (1)
- Ligandenbindedomäne (1)
- Light-activation (1)
- Lin9 (1)
- Lipid Bilayer Membrane (1)
- Lipid Mikrodomänen (1)
- Lipid Raft (1)
- Lipid bilayer membrane (1)
- Lipide (1)
- Lipidmembran (1)
- Lipidtransport (1)
- Liposomen (1)
- Liposomes (1)
- Listeria ivanovii (1)
- Listeria monocytogenens (1)
- Litoria caerulea (1)
- Livestock grazing (1)
- Lobula Platte (1)
- Locomotion (1)
- Long-term potentiation (1)
- Lsc/p115 Rho GEF (1)
- Luftfeuchtigkeit (1)
- Lumineszenzlöschung (1)
- Lung Cancer (1)
- Lung squamous cancer cells (1)
- Lymphoma (1)
- Lymphomagenese (1)
- Lymphome (1)
- Lymphozyt (1)
- Lymphozyten (1)
- Lymphozyten mediierter Angriff auf Neurone (1)
- Lymphozytentransformation (1)
- LysR-type (1)
- Lysosom (1)
- Lysosome (1)
- M cells (1)
- M-Zelle (1)
- M-Zellen (1)
- M. tuberculosis (1)
- MALT (1)
- MAP (1)
- MAP Kinase Signaling (1)
- MAP3K4 (1)
- MCP-1 (1)
- MEF2C (1)
- MEK5 (1)
- MHC (1)
- MICA (1)
- MICB (1)
- MIPs (1)
- MLH1 (1)
- MMR-Reparatur (1)
- MODIS (1)
- MPZ (P0) (1)
- MRT (1)
- MSC (1)
- MSH2 (1)
- MSOT (1)
- MYCN (1)
- MYCN-amplified (1)
- Macaranga (1)
- Macrophage (1)
- Madagaskar <West> (1)
- Magadan <Region> (1)
- Magerrasen (1)
- Maillard-Reaktion (1)
- Makuladystrophie (1)
- Mal3p (1)
- Malaria tropica (1)
- Malat1 (1)
- Malaysia (1)
- Maltoporin (1)
- Management (1)
- Management System (1)
- Management-Systeme (1)
- Mantelzell-Lymphom (1)
- Mantle cell lymphoma (MCL) (1)
- Marker (1)
- Markierungen synaptischer Proteine (1)
- Masern (1)
- Mass Isotopomers Distribution Analysis (1)
- Massen-Isotopomer Verteilungs-Analyse (1)
- Massenspektrometrie (1)
- Massentrachten (1)
- Mathematical modeling (1)
- Matrixproteasen (1)
- Mauerbiene (1)
- Maus Modell (1)
- Maus-Modell (1)
- Mbm (1)
- Mc4r (1)
- Medium spiny neurons (1)
- Medizinisches Versorgungszentrum (1)
- Meerkatzenartige (1)
- Mehrfachpaarung (1)
- Melanoma (1)
- Melanoma Maintenance (1)
- Melanomzellen (1)
- Meliaceae (1)
- Meliponini (1)
- Melphalan (1)
- Membran (1)
- Membran-Adressierungs-Signal (1)
- Membranbarriere (1)
- Membrane receptor (1)
- Membranrezeptor (1)
- Membrantransport (1)
- Merkelzellkarzinom (1)
- Mesencephalon (1)
- Mesenchym (1)
- Mesenchymale Stammzelldifferenzierung (1)
- Mesenchymale Stammzelle (1)
- Messenger-RNP (1)
- Messung (1)
- Meta-barcoding (1)
- Metabolic Flux Analysis (1)
- Metabolic Modelling (1)
- Metabolische Flux-Analyse (1)
- Metabolische Stoffwechselmodellierung (1)
- Metabolischen Modellierung (1)
- Metabolism (1)
- Metabolom (1)
- Metabolomik (1)
- Metabonomik (1)
- Metaphaseplatte (1)
- Metapopulation (1)
- Metastasen (1)
- Methylation (1)
- Methylenblau (1)
- Methylene blue (1)
- Metochondriale DNS (1)
- Mevalonate Pathway (1)
- Microarray Analyse (1)
- Microfluidic Chip (1)
- Micronuclei (1)
- Microsatellite (1)
- Microthrix parvicella (1)
- Midbody (1)
- Mikroben (1)
- Mikrobiom <Genetik> (1)
- Mikrobiota (1)
- Mikroevolution (1)
- Mikrofliess-System (1)
- Mikrofluidik (1)
- Mikroglia (1)
- Mikroglomeruli (1)
- Mikroglomerulus (1)
- Mikrohabitat (1)
- Mikrokerne (1)
- Mikroorganismus (1)
- Mikrosatellit (1)
- Mikrosatelliten (1)
- Mikrosatelliten Instabilität (1)
- Mikrostruktur (1)
- Mikrostrukturen (1)
- Mikrotubule (1)
- Mikrotubuli (1)
- Mikrotubulus (1)
- Mikroumwelt (1)
- Mimetika (1)
- Mimics (1)
- Mineralocorticoidrezeptor (1)
- Mismatch Reparatur System (1)
- Mismatchrepair (1)
- Mismatchreparatur (1)
- Mitogen-aktivierte Proteinkinase (1)
- Mitteldarm (1)
- Mittelhirn (1)
- Mlh1 (1)
- Mobilitet (1)
- Mobility (1)
- Model (1)
- Modeling (1)
- Modifizierung (1)
- Modul (1)
- Module search (1)
- Modulsuche (1)
- Molecular approaches (1)
- Molekulare Biophysik (1)
- Molekulare Evolution (1)
- Molekulare Hybridisierung (1)
- Molekülsystem (1)
- Monitoring (1)
- Monoklonaler Antikörper (1)
- Monoklonaler bispezifischer Antikörper (1)
- Monozyten (1)
- Monozytendifferenzierung (1)
- Morphing (1)
- Morphogenese (1)
- Morpholino (1)
- Morphology (1)
- Mosaik (1)
- Mosaizismus (1)
- Motiliät (1)
- Motion detection (1)
- Motoneuronenerkrankung (1)
- Motor learning (1)
- Motorisches Lernen (1)
- Mouse (1)
- Mouse Model (1)
- Mouse model (1)
- Mouse model of allergic airway inflammation (1)
- MppA (1)
- Mrap2 (1)
- Multi-Adaptor-Protein (1)
- Multi-Unit Aufnahmen (1)
- Multidrug Efflux (1)
- Multidrug Efflux Pumpen (1)
- Multiple Myeloma (1)
- Multiple Sclerosis (1)
- Mundgliedmassen (1)
- Mundwerkzeuge (1)
- Muskeldifferenzierung (1)
- Muskeldystrophie (1)
- Muskelentwicklung (1)
- Muskelfasertypen (1)
- Mustererkennung (1)
- Musterlernen (1)
- Mustervergleich (1)
- Mutagenitätstest (1)
- Mutanten (1)
- Mutationen (1)
- Mutationsanalyse (1)
- Mutationsrate (1)
- Myb (1)
- Myb-MuvB complex (1)
- Mycobacterium (1)
- Mycolata (1)
- Myelin (1)
- Myelinopathie (1)
- Myelinopathy (1)
- Myelom (1)
- Mykose (1)
- MyoD (1)
- Myoblast (1)
- Myoblasten (1)
- Myokard (1)
- Myotonische Dystrophie (1)
- Myristylierung (1)
- Myrmecia gulosa (1)
- Myrothamnus flabellifolia (1)
- Mäuse (1)
- N-Glykosylierung (1)
- N-MYC (1)
- NADPH oxidase (1)
- NADPH-Oxidase (1)
- NF-AT (1)
- NFAT in EAE (1)
- NFATc1 sumoylation (1)
- NFkappaB (1)
- NGF (1)
- NK cell (1)
- NK cells (1)
- NKG2D (1)
- NMD (1)
- NMDA (1)
- NMR (1)
- NMR-imaging (1)
- NRAGE (1)
- NRF2 (1)
- NSCLC (1)
- NTA Lipide (1)
- NTA lipids (1)
- NTHi (1)
- NVP-BEZ235 (1)
- NXF (1)
- Na/H-Austauscher (1)
- Na/H-exchanger (1)
- Nahrungsaufnahme (1)
- Nahrungskonkurrenz (1)
- Nahrungsqualität (1)
- Namibia (1)
- Nanopartikel (1)
- Nanoröhre (1)
- Narrow escape problem (1)
- Nasonia (1)
- Nationalpark (1)
- Nationalparks (1)
- Natriumchlorid (1)
- Natural pest control (1)
- Naturschutzgebiet Hohe Wann (1)
- Nebennierenrindenkrebs (1)
- Nebennierentumor (1)
- Nebenniererindenkarzinom (1)
- Nectar Foraging (1)
- Neisseria meningitidis (1)
- Nektar (1)
- Nepenthes (1)
- Nephroblastoma (1)
- Nervenfaser (1)
- Nervengift (1)
- Nervennetz (1)
- Nervensystem (1)
- Nervenwachstumsfaktor (1)
- Nestgröße (1)
- Nestklima (1)
- Nestklimas (1)
- Network Analysis (1)
- Network analysis (1)
- Netzwerkalgorithmen (1)
- Netzwerkrekonstruktion (1)
- Netzwerksimulation (1)
- Neurale Stammzellen (1)
- Neuralrohr (1)
- Neuroanatomy (1)
- Neuroblastenproliferation (1)
- Neuroblastoma (1)
- Neuroendokrines System (1)
- Neuroethology (1)
- Neurogenetics (1)
- Neuroinflammation (1)
- Neurologie (1)
- Neuromelanin (1)
- Neuromuskuläre Synapse (1)
- Neuronal Proliferation (1)
- Neuronal plasticity (1)
- Neuronale Ceroid Lipofuszinose (1)
- Neuropathie (1)
- Neuropeptid (1)
- Neurotransmitter (1)
- Neurotropher Faktor (1)
- Neurovaskuläre Einheit (1)
- Neutrophiler Granulozyt (1)
- Nexavar (1)
- Next-Generation Sequencing (1)
- Next-Generation Sequenzierung (1)
- Nibrin (1)
- Nicht-kleinzelliges Bronchialkarzinom (NSCLC) (1)
- Nichtzielorganismen (1)
- Nicotinischer Acetylcholinrezeptor (1)
- Niere (1)
- Nijmegen Breakage Syndrom (1)
- Nijmegen breakage syndrome (1)
- Nistgelegenheit (1)
- Nisthöhle (1)
- Nitratatmung (1)
- Noey2 (1)
- Non-Hodgkin-Lymphom (1)
- Non-Small Cell Lung Cancer (1)
- Non-ribosomal peptide synthetase (1)
- Non-target effects (1)
- Nosema (1)
- Nosema apis (1)
- Notch Signalweg (1)
- Notch signalling (1)
- Notch/Delta Signalweg (1)
- Notch/Delta pathway (1)
- Noteridae (1)
- Nuage (1)
- Nuclear envelope (1)
- Nuclear envelope assembly (1)
- Nuclear export control (1)
- Nuclear periphery granules (1)
- Nuclear pore complex (1)
- Nucleinsäure-Sensoren (1)
- Nucleinsäuren (1)
- Nucleolus (1)
- Nukleolus (1)
- Nuleic Acids Sensors (1)
- Nährboden (1)
- ODE (1)
- OX40L (1)
- Oberflächenchemie (1)
- Oberflächendruck (1)
- Oberflächenplasmonresonanz (SPR) (1)
- Oberflächenpotential (1)
- Obstruktive Ventilationsstörung (1)
- Octopaminergic signaling (1)
- Odour Intensity (1)
- Oecophylla smaragdina (1)
- Oilseed Rape (1)
- Okadasäure (1)
- Oktopamin (1)
- Olfactory (1)
- Olive baboons (1)
- OmoMYC (1)
- Oncogenes (1)
- Oncolytic Vaccinia Virus Therapy (1)
- Oncoprotein (1)
- Onkolytische Vaccinia Virustherapie (1)
- Onkoprotein (1)
- Oogenese (1)
- Oozyten (1)
- Opsin (1)
- Optogenetic (1)
- Optogenetik (1)
- Organentwicklung (1)
- Organisationsform (1)
- Organogenese (1)
- Osmolarität (1)
- Osmoregulation (1)
- Osteogenesis (1)
- Osteoporose (1)
- Out-of-school learning settings (1)
- Ovarialkarzinom (1)
- Ovarian Cancer (1)
- Ovarielle Alterung (1)
- Oxidation (1)
- Oxidative Thiol Modifikationen (1)
- Ozone (1)
- P60 (1)
- PAC contig (1)
- PAC-Contig (1)
- PAF1c (1)
- PAK (1)
- PALM stoichiometry (1)
- PCP signaling (1)
- PCP-Signalweg (1)
- PD-1 (1)
- PDF neurons (1)
- PEDF (1)
- PEG chemical modification (1)
- PEP:PTS (1)
- PER (1)
- PH-Domäne (1)
- PH-domain (1)
- PI3-Kinase (1)
- PI3-kinase (1)
- PI3K (1)
- PI3K/Akt Signalweg (1)
- PI3K/Akt pathway (1)
- PI3K/mTOR inhibierung (1)
- PKA (1)
- PKG (1)
- PLGA (1)
- PPD (1)
- PRC2 (1)
- PROTACs (1)
- Paarungshäufigkeit (1)
- Paarungssystem (1)
- Paarungsverhalten (1)
- Pachycondyla (1)
- Pachytänspermatozyten (1)
- Pan-Raf-Inhibition (1)
- Pangenom (1)
- Parabiose (1)
- Paraffin (1)
- Parameterextraktion (1)
- Parasitismus (1)
- Parasitoid (1)
- Parc National de (1)
- Parc National de la Como´e (1)
- Parental care (1)
- Parkinson (1)
- Parkinson Krankheit (1)
- Parkinson's disease (1)
- Parkinson-Krankheit (1)
- Parkinsons Disease (1)
- Participation (1)
- Partikel (1)
- Partnerwahl (1)
- Patch-clamp (1)
- Pathogenität (1)
- Pattern Matching (1)
- Patterns and drivers of invertebrate herbivory (1)
- Patterns and drivers of species diversity of phytophagous beetles (1)
- Patterns and drivers of species richness and community biomass of large mammals (1)
- Pause Release (1)
- Pax3 (1)
- Pax7 (1)
- Peptid (1)
- Perception (1)
- Perforine (1)
- Period (1)
- Peroxiredoxin (1)
- Peroxiredoxin 6 (1)
- Peroxisomale Biogenese Defekte (1)
- Persistence (1)
- Persistenz (1)
- Pest management (1)
- Peyer's Patches (1)
- Peyer'sche Plaques (1)
- Pflanzen-Bestäuber-Interaktionen (1)
- Pflanzen-Bienen-Netzwerke (1)
- Pflanzeninhaltsstoff (1)
- Pflanzenökologie (1)
- Pflanzliches Insektizid (1)
- Phage Lamda (1)
- Phage-Display (1)
- Phagen-Display (1)
- Phagosomal escape (1)
- Phagosome (1)
- Pharmacokinetics (1)
- Pharmakogenetik (1)
- Pharmakokinetik (1)
- Pharmazeutische Industrie (1)
- Phenotypic switch (1)
- Pheromon Kommunikation (1)
- Pheromon communication (1)
- Philanthus (1)
- Philantus (1)
- Phloretin (1)
- Phosphatase (1)
- Phosphatidylinositol-3-Kinase (1)
- Phospho-Akt (1)
- Phosphoproteomic analysis (1)
- Phosphotransfer reactions (1)
- Phosphotransferasesystem (1)
- Phosphotransferreaktionen (1)
- Photochemie (1)
- Photophysik (1)
- Photoreceptor (1)
- Photorezeption (1)
- Photorezeptordegeneration (1)
- Photoschädigung (1)
- Phylogenic (1)
- Phylogenie von Listeria (1)
- Phylogeny (1)
- Physiologie (1)
- Physiologische Chemie (1)
- Physiology (1)
- Phytanoyl-CoA-Hydroxylase (1)
- Phytansäure (1)
- Phytoplankton (1)
- Phänotyp (1)
- Phänotypische Heterogenität (1)
- Pichia pastoris (1)
- Pigmentdispergierender Faktor (1)
- Pigmentepithel (1)
- Pigmentierung (1)
- Pipecolinsäurederivate (1)
- Pipeline-Rechner (1)
- Piping Signal (1)
- Plant (1)
- Plant-animal interactions (1)
- Plant-insect interactions (1)
- Plant-pollinator interactions (1)
- Plasma (1)
- Plasma membrane repair (1)
- Plasmalemma (1)
- Plasmamembranorganisation (1)
- Plasmodium (1)
- Plastizität <Physiologie> (1)
- Platelets (1)
- Pluripotent stem cells (1)
- Pluripotenz (1)
- Plättchennetzwerk (1)
- Plättchenphosphoproteom (1)
- Pogonomyrmex (1)
- Pogonomyrmex badius (1)
- Pogonomyrmex rugosus (1)
- Polistes (1)
- Pollenanalyse (1)
- Pollennahrung (1)
- Pollensammelzeiten (1)
- Pollination services (1)
- Pollinator (1)
- Polo-like kinase 1 (1)
- Polyethism (1)
- Polylactid-co-Glycolid (1)
- Polymerkomplexe (1)
- Polymyositis (1)
- Polyomaviren (1)
- Polyomavirus JC (1)
- Polypeptide (1)
- Polyploidie (1)
- Polysaccharide (1)
- Pomalidomid (1)
- Popdc Genfamilie (1)
- Popdc1 (1)
- Popdc2 (1)
- Population structure (1)
- Populationsstruktur (1)
- Pore (1)
- Porenbildung (1)
- Porine (1)
- Porins (1)
- Positionsklonierung (1)
- Postovulatorische Alterung (1)
- Posttranslational (1)
- PrP (1)
- Preclinical (1)
- Predation (1)
- Presomitic meoderm (1)
- Primäre Polygynie (1)
- Primärkultur (1)
- Prion (1)
- Prionprotein (1)
- Produktivität (1)
- Promotor <Genetik> (1)
- Prostaglandin E2 (1)
- Prostaglandine (1)
- Prostatakrebs (1)
- Proteaseinhibitoren (1)
- Proteasen (1)
- Proteasomaler Abbau (1)
- Protected Area (1)
- Protein Lipidierungen (1)
- Protein-Kristallisierung (1)
- Protein-Protein-Interaktion (1)
- Protein-Protein-Wechselwirkung (1)
- Protein-Serin-Threonin-Ki (1)
- Proteinbindung (1)
- Proteinbiochemie (1)
- Proteindomänen (1)
- Proteindomänenklassifikation (1)
- Proteindynamiken (1)
- Proteinidentifizierung (1)
- Proteinkinase C (1)
- Proteinkinase CK2 (1)
- Proteinmodifikationen (1)
- Proteinsekretion (1)
- Proteinstoffwechsel (1)
- Proteintransport (1)
- Proteintyrosinphosphatase (1)
- Proteome (1)
- Proteomics Analysis of Complexes (1)
- Proteotype (1)
- Prothoracic gland (1)
- Prothoracicotropic hormone (1)
- Proventriculus (1)
- Proventrikel (1)
- Prozessierung (1)
- Präsomitisches Mesoderm (1)
- Präsynapse (1)
- Psychosoziale Beratung (1)
- Psychosoziale Situation (1)
- Pteromalidae (1)
- Puberty (1)
- Pubertät (1)
- PyMOL (1)
- Pyrgauchenia (1)
- Pyrgauchenia tristaniopsis (1)
- QDTI (1)
- QTL Analyse (1)
- QTL analysis (1)
- QUAC1 (1)
- Qinghaosu (1)
- R-Typ (1)
- RAD50-Defizienz (1)
- RAD51C (1)
- RAF (1)
- RAGE (1)
- RAL (1)
- RAf (1)
- RFID (1)
- RNA (1)
- RNA Motivsuche (1)
- RNA Polymerase II (RNAPII) (1)
- RNA binding proteins (1)
- RNA delivery (1)
- RNA granules (1)
- RNA motiv serach (1)
- RNA-Polymerase I (1)
- RNA-seq (1)
- RNAi (1)
- RNS-Polymerase I (1)
- RNS-Polymerase II (1)
- ROS (1)
- RPE specific genes (1)
- RSK2 (1)
- Rab14 (1)
- Rab23 (1)
- Raf (1)
- Raf <Biochemie> (1)
- Raf-Kinase (1)
- Random-walk simulations (1)
- Raps (1)
- Rapsanbau (1)
- Rbm8a (1)
- Re-Annotation (1)
- Re-annotation (1)
- Reaktive Sauerstoffspezies (1)
- Real-time PCR (1)
- Receptor-Tyrosine Kinases (1)
- Rechtsmedizin (1)
- Redoxsystem (1)
- Regeneration (1)
- Registrierung <Bildverarbeitung> (1)
- Regularisierung (1)
- Regulation of expression (1)
- Regulatorischer T-Lymphozyt (1)
- Regulatory Volume Decrease (1)
- Regulon (1)
- Reibung (1)
- Reifung (1)
- Reinforcement (1)
- Reinigung (1)
- Reiz (1)
- Rekombinantes Protein (1)
- Rekrutierung (1)
- Remission (1)
- Renaturierung <Biochemie> (1)
- Renaturierung <Ökologie> (1)
- Renin Angiotensin System (1)
- Renin-Angiotensin-Aldosteron-System (1)
- Repetitive Exposition (1)
- Repression (1)
- Reproductive Strategies (1)
- Reproductive potential (1)
- Reproduktionserfolg (1)
- Reproduktionsmedizin (1)
- Reproduktiver Konflikt (1)
- Reproduktives Potential (1)
- Reprogramming (1)
- Resource Managment (1)
- Resource Use (1)
- Ressourcenmanagement (1)
- Ressourcenteilung (1)
- Retina (1)
- Retinoesaeure (1)
- Retinoschisis (1)
- Retroviraler Gentransfer (1)
- Rev-NES (1)
- Reversibel (1)
- Rezeptor-Liganden-Interaktion (1)
- Rezeptor-Tyrosin-Kinase (1)
- Rezeptor-Tyrosinkinasen (1)
- Rezeptoren (1)
- Rezeptormobilität (1)
- Rhabdomyosarkom (1)
- Rheumatoid arthritis (1)
- Rho (1)
- Rho GTPasen (1)
- Rho GTPases (1)
- Rhodopsin (1)
- Ribonuclease H2 (1)
- Ribonucleoproteine (1)
- Ribosomale RNS (1)
- Ribosome (1)
- Ribosome biogenesis (1)
- Ribosomenproteine (1)
- Richter's syndrome (1)
- Richter-Syndrom (1)
- Rind (1)
- Risikoberechnung (1)
- Risikostreuung (1)
- Risk estimation (1)
- Rituximab (1)
- Rnsstoffwechsel (1)
- Robotik (1)
- Rocaglamid (1)
- Rollstuhl (1)
- Rotbuche (1)
- Rotstirnmaki (1)
- Räuber-Beute Interaktionen (1)
- Räuberdruck (1)
- Räumliches Sehen (1)
- Röntgen-Kleinwinkelstreuung (1)
- Röntgenstrukturanalyse (1)
- Rückkopplung (1)
- Rüsselkäfer (1)
- S6KII (1)
- SH-SY5Y (1)
- SH2-Domänen Bindungsstelle (1)
- SH2-domain binding site (1)
- SH3-Domäne (1)
- SLAC/SLAH (1)
- SMN-Komplex (1)
- SMN-complex (1)
- SNP (1)
- SPR-Spektroskopie (1)
- SPRED2 (1)
- SR protein kinase (1)
- SR-Protein Kinase (1)
- SRF (1)
- SRPK79D (1)
- SSR42 (1)
- STAT (1)
- STAT3 (1)
- STAT6 (1)
- STED (1)
- STED-Mikroskopie (1)
- STR (1)
- SUN domain proteins (1)
- SWI/SNF (1)
- Saccharomyces cerevisiae (1)
- Salmonella (1)
- Salmonella enterica (1)
- Salmonellose (1)
- Samenkeimung (1)
- Samenpflanzen (1)
- Samenprädation (1)
- Sammeldistanzen (1)
- Sammelverhalten (1)
- Sandminen (1)
- Saproxylic beetles (1)
- Saproxylophage (1)
- Sauerstoffradikal (1)
- Savannah ecosystems (1)
- Scaling (1)
- Scarabaeidae (1)
- Scherspannung (1)
- Schildkäfer (1)
- Schimpanse (1)
- Schistosomiasis (1)
- Schlaf (1)
- Schlaganfall (1)
- Schließzelle (1)
- Schmalbienen (1)
- Schmalwa (1)
- Schmetterlinge (1)
- Schubspannung (1)
- Schwebfliegen (1)
- Schwimmkäfer (1)
- Schwänzeltanz (1)
- Schälen (1)
- SdY (1)
- Seam (1)
- Sehen (1)
- Sekundärmetabolit (1)
- Sekundärstruktur (1)
- Sekundärwald (1)
- Selbstorgansation (1)
- Selektive Wahrnehmung (1)
- Selenit (1)
- Selenoprotein (1)
- Semelparitie (1)
- Senescence (1)
- Seneszenz (1)
- Senile Makuladegeneration / Pigmentepithel / Genexpression (1)
- Sensillum ampullaceum (1)
- Sensoren (1)
- Sensors (1)
- Sensory (1)
- Sensory Exploitation (1)
- Sensory exploitation (1)
- Sensory trap (1)
- Sequence Analysis (1)
- Sequence-Structure (1)
- Sequenzanalyse (1)
- Sequenzdaten (1)
- Sequenzierung (1)
- Serin-Arginin Proteinkinase (1)
- Serin-Threonin-Kinase (1)
- Serin/Arginin Proteinkinase (1)
- Serinprotease (1)
- Serotonin (1)
- Serotonintransporter (1)
- Serumentzug (1)
- Sexual development (1)
- Sexual selection (1)
- Sexualdimorphismus (1)
- Shaggy (1)
- Shh (1)
- Shigella (1)
- Shigella flexneri (1)
- Shikimatsynthese (1)
- Shikimisäure (1)
- Signal Transduktion (1)
- Signaling complex (1)
- Signalkette (1)
- Signalkomplex (1)
- Signaltransduction (1)
- Similarity (1)
- Simkania (1)
- Simkania Negevensis (1)
- Simulation (1)
- Sinapis arvensis (1)
- Single-molecule tracking (1)
- Sinne (1)
- Sinusknoten (1)
- Sinusknotenbradykardie (1)
- Ska complex (1)
- Ska-Komplex (1)
- Skleroproteine (1)
- Small RNA (1)
- Social Organisation (1)
- Sociality (1)
- Solid-phase microextraction (1)
- Somatische Mutation (1)
- Somit (1)
- Somiten (1)
- Somites (1)
- Sonnenblumen (1)
- Sorafinib (1)
- Soziale Organisation (1)
- Sozialität (1)
- Sozio-endokrinologie (1)
- Soziobiologie (1)
- Spaltung (1)
- Spechte (1)
- Species richness (1)
- Spectral Data Analysis (1)
- Speicher (1)
- Spermatogenesis (1)
- Spermatozyt (1)
- Spermienbildung (1)
- Spezialisierung (1)
- Spezifikation (1)
- Spezifität (1)
- Sphecidae (1)
- Sphingosinanaloga (1)
- Sphingosinkinase (1)
- Spider Silk (1)
- Spinale Muskelatrophie (1)
- Spindelkontrollpunkt (1)
- Spinnen (1)
- Spir (1)
- Spitzwegerich (1)
- Spleißen (1)
- Split-Ubiquitin-System (1)
- Spred Protein (1)
- Spred-Proteine (1)
- Spumaviren (1)
- Spurenkunde (1)
- Spurpheromone (1)
- Squamous cell carcinoma (1)
- Src (1)
- Src-Proteine (1)
- Stabilisierung (1)
- Stachellose Biene (1)
- Stammvielfalt (1)
- Stammzelltransplantation (1)
- Standardgehirn (1)
- Staphylococcus (1)
- Staphylococcus epidermidis (1)
- Stat3 (1)
- Stat5 (1)
- Stat6 (1)
- Statin (1)
- Stationenarbeit (1)
- Statistik (1)
- Statistische Analyse (1)
- Sterilität (1)
- Stickstoffmonoxid (1)
- Stickstoffoxid (1)
- Stoffwechselweg (1)
- Strahlensensibilisator (1)
- Strahlensensitivität (1)
- Streifgebiet (1)
- Stressresistenz (1)
- Striatum (1)
- Stridulation (1)
- Stroke (1)
- Structural proteins (1)
- Strukturanalyse (1)
- Strukturauklärung (1)
- Strukturbiologie (1)
- Strukturplastizität (1)
- Strukturproteine (1)
- Störung (1)
- Subitizing (1)
- Sumo (1)
- Sumoylierung (1)
- Superagonist (1)
- Superresolution microscopy (1)
- Support-Vektor-Maschine (1)
- Surface potential (1)
- Surface pressure (1)
- Survival analysis (1)
- Symbionten (1)
- Synaptic plasticity (1)
- Synaptinemal-Komplex (1)
- Synaptische Plastizität (1)
- Synaptische Proteine (1)
- Synaptische Vesikel (1)
- Synaptonemaler Komplex (1)
- Synchronisation (1)
- Synthetische Biologie (1)
- Synökologie (1)
- Systematik (1)
- Systembiologische Analysen (1)
- Säugerzellen (1)
- Säure (1)
- Südostasien (1)
- T cell (1)
- T cell activation (1)
- T lymphocytes (1)
- T- Lymphozyt (1)
- T-Zell-Aktivierung (1)
- T-Zell-Lymphom (1)
- T-Zelle (1)
- T-cell (1)
- T-cell engager (1)
- T-cell epitope (1)
- T-cell repertoire (1)
- T-cells (1)
- T-lymphocyte (1)
- T-lymphocytes (1)
- T-zell epitope (1)
- T-zell repertoir (1)
- T3SS (1)
- TAMs (1)
- TCSPC (1)
- TERB1-TERB2-MAJIN (1)
- TEVC (1)
- TFIIIC (1)
- TGF (1)
- TGF-beta (1)
- TGF-ß (1)
- TGF-ß Rezeptoren (1)
- TGF-ß receptors (1)
- TGFß (1)
- TLR4 (1)
- TLR7 (1)
- TLR8 (1)
- TNF-R1 (1)
- TNF-R2 (1)
- TRAF1 (1)
- TWEAK (1)
- Tabak (1)
- Tachyphylaxie (1)
- Tageslänge (1)
- Tagesrhythmik (1)
- Tamarin (1)
- Tansania (1)
- Tardigraden (1)
- Tardigrades (1)
- Taste (1)
- Taxonomie (1)
- TbH (1)
- Telomer (1)
- Telomer <Molekulargenetik> (1)
- Temperaturabhängigkeit (1)
- Temperaturregulierung (1)
- Terminal domains (1)
- Terminale Domaine (1)
- Ternärer Komplex (1)
- Ternärkomplex (1)
- Terpene (1)
- Terpyridinderivate <2 (1)
- Test-Strip (1)
- Teststreifen (1)
- Tetanus Neurotoxin (1)
- Tetrazin (1)
- Thelytokie (1)
- Theoretical ecology (1)
- Theranostik (1)
- Therapy (1)
- Thermogenesis (1)
- Thermographie (1)
- Thermoregultion (1)
- Thiol:Disulfid-Redox-Metabolismus (1)
- Thiole (1)
- Thiolgruppe (1)
- Thrombozyten (1)
- Thyme (1)
- Thymian (1)
- Thymol (1)
- Tier-Pflanze-Interaktion (1)
- Tier-Pflanze-Interaktionen (1)
- Timeless (1)
- Timing (1)
- Tiotropium (1)
- Tobacco (1)
- Toll-like Receptor (1)
- Toll-like Rezeptor (1)
- Toll-like receptor (1)
- Tonoplast (1)
- Topoisomerase I (1)
- Topoisomerase II (1)
- Topoisomerase II alpha (1)
- Topoisomerases I (1)
- Totenkopfäffchen (1)
- Transcription Regulation (1)
- Transcription elongation (1)
- Transcriptional Stress Response (1)
- Transcriptome (1)
- Transforming Growth Factor (1)
- Transforming Growth Factor beta 1 (1)
- Transgene Mäuse (1)
- Transkriptionelle Regulierung (1)
- Transkriptionsfaktoren (1)
- Transkriptionsregulation (1)
- Translation <Genetik> (1)
- Translation regulation (1)
- Translokation (1)
- Transmembranprotein (1)
- Transport (1)
- Transporter SLC5A3 (1)
- Transporter SLC6A6 (1)
- Treatment (1)
- Trehalose (1)
- Trematoden (1)
- Triacylglycerol (1)
- Trimerisation (1)
- TrkB (1)
- Tropen (1)
- Trophic interactions (1)
- Trophische Interaktionen (1)
- Tropischer Regenwald (1)
- Trypanosoma brucei brucei (1)
- Trypanosoma vivax (1)
- Trypanosomiasis (1)
- Tsetse Fliege (1)
- Tuberkelbakterium (1)
- Tubulin (1)
- Tumor Immunology (1)
- Tumor cell migration (1)
- Tumor detection (1)
- Tumor-Nekrose-Faktor <alpha> (1)
- Tumorantigen (1)
- Tumordetektion (1)
- Tumorerkrankungen (1)
- Tumorgenese (1)
- Tumorimmunity (1)
- Tumorimmunität (1)
- Tumorinstability (1)
- Tumorinstabilität (1)
- Tumorklassifikation (1)
- Tumorregression (1)
- Tumorsuppressorgen (1)
- Tumorzellmigration (1)
- Turgordruck (1)
- Typ I Sekretion (1)
- Typ III Sekretionssystem (1)
- Tyramin (1)
- Tyrosin (1)
- Tyrosinase (1)
- TßRII-B (1)
- USA300 (1)
- USP28 (1)
- UV (1)
- Ubiquitin Specific Protease 11 (1)
- Ubiquitination (1)
- Ukelei (1)
- Ultrastruktur (1)
- Umweltfaktor (1)
- Umwelttoxikologie (1)
- Universität Würzburg. Lehrstuhl für Bioinformatik (1)
- Universitätsforst Würzburg (1)
- Unterholz (1)
- Uptake (1)
- Urea distribution volume (1)
- Urin (1)
- Urine (1)
- Urogenitalsystem (1)
- Urämie (1)
- Urämietoxine (1)
- Urämische Toxine (1)
- Usp28 (1)
- Ustilago maydis (1)
- VIB (1)
- VKORC1L1 (1)
- VSG structure (1)
- Vaccinia (1)
- Vaccinia Virus Replikation (1)
- Vaccinia virus (1)
- Vaccinia-virus (1)
- Vakzinierung (1)
- Valonia utricularis (1)
- Variables Oberflächen Glycoprotein (1)
- Variant Surface Glycoprotein (1)
- Variantcalling (1)
- Variants (1)
- Varroa destructor (1)
- Varroa mites (1)
- Varroa resistance (1)
- Vascular endothelial Growth Factor (1)
- Vasodilatator-stimuliertes Phosphoprotein (1)
- Vault (1)
- Vav (1)
- Venlafaxin (1)
- Ventricaria ventricosa (1)
- Verbreitung (1)
- Verbreitungsgrenzen (1)
- Verhaltenplastizität (1)
- Verhaltens-Ökologie (1)
- Verhaltensanalyse (1)
- Verhaltensanpassung (1)
- Verhaltensforschung (1)
- Verhaltensphysiologie (1)
- Verhaltensökologie (1)
- Vermehrung (1)
- Vernachlässigte Tropenkrankheiten (1)
- Verrechnungszeit (1)
- Verschmelzung (1)
- Vertebrat (1)
- Vertebraten (1)
- Vertebrates (1)
- Verwandtschaft (1)
- Vesikeltransport (1)
- Viabilität (1)
- Virulenzfaktoren (1)
- Visualisierung (1)
- Visualization (1)
- Visuelle Orientierung (1)
- Visueller Reiz (1)
- Visuelles Gedächtnis (1)
- Vitamin B6 (1)
- Vitamin D3 (1)
- Vitamin K (1)
- Vitamin-K-Epoxid-Reduktase (1)
- Voltage-Clamp-Methode (1)
- Voltinismus (1)
- Volumenregulation (1)
- Vorhersagbarkeitsmuster (1)
- Vorläuferzelle (1)
- Vorläuferzellen (1)
- Vögel (1)
- W Arly Pendjari WAP (1)
- WISP1/CCN4 (1)
- WTX (1)
- Wabe (1)
- Wachslaufen (1)
- Wachstum (1)
- Wachstumsfaktoren (1)
- Waldstruktur (1)
- Wanzen (1)
- Wasserstoffbrückenbindung (1)
- Wasserstoffperoxid (1)
- Wassertransport (1)
- Wassertransport in Pflanzen (1)
- Waterbear (1)
- Web services (1)
- WebLogo (1)
- Weberameisen (1)
- Wechselwirkung (1)
- Wegener's granulomatosis (1)
- Wegener'sche Granulomatose (1)
- Wegeners granulomatosis (1)
- Wegenersche Granulomatose (1)
- Weidegräser (1)
- Weinbau (1)
- Weinrebe (1)
- Werk (1)
- Wernicke's perpendicular fasciculus (1)
- Wernickes Assoziationsbündel (1)
- West Africa (1)
- West African savanna (1)
- Wet adhesion model (1)
- Whedos (1)
- Wheelchair Navigation (1)
- Wilde Honigbienen (1)
- Windengewächse (1)
- Wirbeltiere (1)
- Wirkmechanismus (1)
- Wirkstoff (1)
- Wirt (1)
- Wirtspflanzen (1)
- Wirtspflanzenfindung (1)
- Wirtszellen (1)
- Wnt (1)
- Wundheilung (1)
- Wurzelhalsgalle (1)
- Würzburg University Forest (1)
- X-gebundene juvenile Retinoschisis (1)
- X-linked juvenile retinoschisis (1)
- X-ray (1)
- Xenobiotikum (1)
- Xiphophorus maculatus (1)
- Xylemdruck (1)
- Xylemdruckmeßsonde (1)
- Y Chromosome (1)
- Y chromosome (1)
- Y-Chromosom (1)
- YAP (1)
- YaeT (1)
- Yeast-Two-Hybrid-System (1)
- Yellow Cameleon 2.1 (1)
- Yellow Crazy Ant (1)
- YtfM (1)
- ZO-2 (1)
- Zahnentwicklung (1)
- Zea mays (1)
- Zebrafisch (1)
- Zebrafisch LBR (1)
- Zeit (1)
- Zeitdifferenzierung (1)
- Zelladhäsion (1)
- Zellbiologie (1)
- Zellkonjugation (1)
- Zelllinie (1)
- Zellmarker (1)
- Zellmarkierung (1)
- Zelloberfläche (1)
- Zelluläre Immunität (1)
- Zellvolumen (1)
- Zellwandkanal (1)
- Zellwandkanäle (1)
- Zellzykluskontrolle (1)
- Zentrales Nervensystem (1)
- Zentriolen (1)
- Zersetzer (1)
- Zersetzungsprozess (1)
- Zestode (1)
- Zittertanz (1)
- Zutokin (1)
- Zwei-Komponentensystem (1)
- Zwei-Poren Domänen Kaliumkanäle (1)
- Zweidimensionale Elektrophorese (1)
- Zweikomponentensystem (1)
- Zweikomponentensystem <Molekularbiologie> (1)
- Zytogenetik (1)
- Zytokinese (1)
- Zytokinine (Pflanzenpathogene) (1)
- Zytolsin (1)
- Zytoskelett (1)
- Zytostatikatestung (1)
- Zählen (1)
- Züchtung (1)
- aberration (1)
- accessory medulla (1)
- adaptive traits (1)
- adaptor protein (1)
- adhesion (1)
- adhesion molecules (1)
- adhesive fluid (1)
- adipocytes (1)
- advanced glycation end products (1)
- affinity (1)
- affinity purification (1)
- aggression (1)
- aggressive behavior (1)
- agriculture (1)
- agroecology (1)
- airflow (1)
- aktive Zone (1)
- aldosterone (1)
- algorithm (1)
- alkaloid concentrations (1)
- alkylating agent (1)
- allergy (1)
- alpha-Methylacyl-CoA (1)
- alpha-Myosinschwerkette (1)
- alpha-Oxidation (1)
- alpha-myosin heavy chain (1)
- alpha-oxidation (1)
- alpine ecosystems (1)
- alternative splicing (1)
- alternatives Spleißen (1)
- aluminium (1)
- amacr (1)
- amh (1)
- aminergic neurons (1)
- amphibian communities (1)
- amyloid beta (1)
- analysis (1)
- anemia (1)
- aneugens (1)
- aneuploidy (1)
- angiogenesis (1)
- angiotensin II type 1a receptor (1)
- animal-plant interactions (1)
- anisomycin (1)
- anisotropy (1)
- anoikis (1)
- ant oogenesis (1)
- anthropogene Störungen (1)
- anthropogenic disturbance (1)
- antibiotics (1)
- antibodies (1)
- antibody (1)
- antibody engineering (1)
- antibody microarray (1)
- antigen delivery (1)
- antigen presentation (1)
- antigen therapy (1)
- antigenic variation (1)
- antigensearch (1)
- antimicrobial peptides (1)
- appendage development (1)
- arachidonic acid (1)
- arf (1)
- arthropod community (1)
- arthropods (1)
- artifacts (1)
- artificial chromosomes (1)
- artificial diet (1)
- artificial human skin (1)
- arylphorin AFP (1)
- assistierte Reproduktion (1)
- association (1)
- associative (1)
- assoziativ (1)
- attachment devices (1)
- attachment structure (1)
- autoimmune disease (1)
- autoimmune diseases (1)
- autoimmunität (1)
- automatisierte Bildanalyse (1)
- autophagy (1)
- außerpaarliche Vaterschaft (1)
- axonal damage (1)
- axonaler Schaden (1)
- bHLH (1)
- bacterial (1)
- bacterial cancer therapy (1)
- bacterial pathogenesis (1)
- bacterial tumor targeting (1)
- bakterielle Flora (1)
- bakterielle Pathogenese (1)
- balanced-lethal plasmid system (1)
- bcl-X (1)
- bee diseases (1)
- bee-lining (1)
- beetles (1)
- beewolf (1)
- begrenzte Ressource (1)
- behavioral change (1)
- behavioral maturation (1)
- behavioral physiology (1)
- behavioral rhythms (1)
- behavioural analyses (1)
- bestrophin (1)
- bestäuberfreundliche Pflanzen (1)
- beta A4 (1)
- beta diversity (1)
- beta-Fassproteine (1)
- beta-adrenerge Rezeptoren (1)
- beta-barrel-proteins (1)
- beta-glucuronidase (1)
- beta-lactamase (1)
- biased dispersal (1)
- biocompatibility (1)
- biodiversity response (1)
- biogenic amine (1)
- biology (1)
- bioorthogonal labeling (1)
- biopharmaceuticals (1)
- biotechnical Varroa control (1)
- biotechnology (1)
- biotic interactions (1)
- birds (1)
- bispecific antibodies (1)
- bispecific antibody (1)
- bispezifische Antikörper (1)
- bispezifische antikörper (1)
- bisphenol a (1)
- bitter taste (1)
- black lipid bilayer (1)
- blood (1)
- blood-brain-barrier (1)
- body size (1)
- bone (1)
- bone morphogenetic protein (1)
- bone morphogenetic protein-2 (1)
- bone regeneration (1)
- boolean (1)
- botanical gardens (1)
- brain (1)
- brain anatomy (1)
- brain development (1)
- bromoisoxazoline alkaloids (1)
- bromotyrosine alkaloids (1)
- brood development (1)
- brood rearing (1)
- bucket brigades (1)
- building behavior (1)
- bumble bees (1)
- bumblebee*s (1)
- burn severity (1)
- buttonhead (1)
- bvgAS system (1)
- c-myc (1)
- c-type natriuretic peptide (1)
- cAMP (1)
- cAMP binding (1)
- cAMP-Bindung (1)
- cDNA library (1)
- cDNA-Arrays (1)
- cDNA-arrays (1)
- cDNS (1)
- cMYC regulation (1)
- calcareous grassland (1)
- calpain (1)
- calyx (1)
- cancer immunotherapy (1)
- cancer stem cells (1)
- capture mechanism (1)
- capture-mark-recapture (1)
- carbon catabolite repression (1)
- carcinoma cells (1)
- cardiogenesis (1)
- cardiomyocytes (1)
- cardiovascular remodeling (1)
- case reports (1)
- caspase (1)
- catecholamines (1)
- caveolae (1)
- cell adhesion (1)
- cell cycle (1)
- cell cycle control (1)
- cell growth (1)
- cell wall channel (1)
- cellcycle (1)
- central complex (1)
- centrosomal protein (1)
- cestode (1)
- channel forming proteins (1)
- channel-tunnel (1)
- chaperones (1)
- characterisation (1)
- chemical ecology (1)
- chemische Modifizierung (1)
- chimeric (1)
- chimär (1)
- chlamydia (1)
- chondrocytes (1)
- chromatin (1)
- chromatin accessibility (1)
- chromatin remodeling (1)
- chromosomal instability (1)
- chromosomal instability disorder (1)
- chromosomale Instabilität (1)
- chromosome 11p13 (1)
- chromosome congression (1)
- chromosomes telomere-led movement (1)
- chronic lymphocytic Leukemia (1)
- chronic lymphocytic leukemia (1)
- chronische B-Zell Leukaemie (1)
- chronische lymphatische Leukämie (1)
- chronological aging (1)
- circadian clock (1)
- circadian clocks (1)
- classification of protein domains (1)
- clastogens (1)
- click chemistry (1)
- climate (1)
- climate control (1)
- climbing (1)
- cloning (1)
- closing of chromatin (1)
- clothianidin (1)
- clustering (1)
- co-expression coefficient (1)
- coexistence (1)
- cofilin (1)
- cognition (1)
- cohesin (1)
- cold-shock (1)
- collagenases (1)
- colony founding (1)
- colony recognition (1)
- colony size (1)
- colony structur (1)
- colorectal cancer (1)
- comb (1)
- combination therapy (1)
- community composition (1)
- comparative metagenomics (1)
- computational analysis (1)
- concept maps (1)
- conceptual change (1)
- condensation (1)
- conditional knockout mouse (1)
- confocal microscopy (1)
- conformational epitopes (1)
- connectomics (1)
- controll mechanism (1)
- cool-season grass species (1)
- corazonin (1)
- correlative methods (1)
- correspondence analysis (1)
- costimulatory molecule (1)
- coumaphos (1)
- courtship behaviour (1)
- crickets (1)
- cristae (1)
- crop harvest (1)
- cross-linking (1)
- crosstalk (1)
- crystal structure (1)
- crystal structure analysis (1)
- cul3 ring ligase (1)
- cytokeratin (1)
- cytokinesis (1)
- cytolysin (1)
- cytoskeleton (1)
- cytostatic drug testing (1)
- dSTORM-Mikroskopie (1)
- dachsous (1)
- das Promotor (1)
- das in vitro Transkriptionssystem (1)
- data analysis (1)
- dead organic material (1)
- deadwood enrichment (1)
- decapentaplegic (1)
- decision-making (1)
- decomposition (1)
- defective Mitosis (1)
- defense (1)
- deformable models (1)
- dendritische Zellen (1)
- deubiquitination (1)
- developing country (1)
- developmental time (1)
- diagnosis (1)
- diagnostic Microarray (1)
- diagnostischer Microarray (1)
- dialysis (1)
- dielectrophoresis (1)
- differential display PCR (1)
- differential geneexpression (1)
- differenzielle Genexpression (1)
- differenzielle Methylierung (1)
- diffusion tractography (1)
- digging behavior (1)
- diphenyl urea (1)
- disc deseases (1)
- disease control (1)
- disease modelling (1)
- dispersal distance (1)
- dispersal propensity (1)
- dispersal strategy (1)
- dispersal timing (1)
- distribution (1)
- disturbance (1)
- domain (1)
- dominance (1)
- dominance hierarchies (1)
- doppelsträngige RNA (1)
- double-stranded RNA (1)
- drivers and patterns of diversity and herbivory (1)
- drones (1)
- drosophila larva (1)
- drosophila melanogster (1)
- drug delivery (1)
- dual targeting (1)
- dunce (1)
- dung beetles (1)
- dvision of labor (1)
- dynamic (1)
- dynamics (1)
- e1071 (1)
- eIF-5A (1)
- eIF5A (1)
- eco-tourism (1)
- ecological intensification (1)
- ecological process (1)
- electrical measurements (1)
- electron microscopy (1)
- elektrische Messungen (1)
- elektrophysiologie (1)
- elementary motion detector (1)
- elevation (1)
- elevational gradients (1)
- embryo (1)
- embryonale Stammzelle (1)
- embryonic stem cells (1)
- emulsion (1)
- endocytosis (1)
- endophyte (1)
- endophytische Pilze (1)
- endosymbionts (1)
- enhancers (1)
- enteroinvasive (1)
- entomology (1)
- envelope protein (1)
- environmental cues (1)
- environmental filtering (1)
- enzymatic defense mechanism (1)
- enzymatische Abwehrreaktion (1)
- enzyme (1)
- epidermidis (1)
- epitope tagging (1)
- erleichterungslernen (1)
- erythrocyte adherence (1)
- erythropoietin (1)
- essential (1)
- essentiell (1)
- essentielle Gene (1)
- estrogen (1)
- estrogen receptor (1)
- eukaryotic gene expression (1)
- evolution of pathogens (1)
- evolution of virulence (1)
- exon trapping (1)
- exotische Pflanzen (1)
- experience (1)
- explorative data analysis (1)
- expression (1)
- expression mapping (1)
- expression pattern (1)
- expression systems (1)
- extensive Fischerei-Systeme (1)
- extensive fishery (1)
- external stimuli (1)
- extra-pair paternity (1)
- extracellular matrix (1)
- extrazelluläre Matrix (1)
- extreme events (1)
- face morphing (1)
- facial age (1)
- facial gender (1)
- facial nerve lesion (1)
- familiärer Brustkrebs (1)
- fanconi anemia (1)
- fat (1)
- fatty acid desaturases (1)
- feedback (1)
- fehlerhafte Mitose (1)
- feral bees (1)
- fertility signal (1)
- fibrin (1)
- filamentous hemagglutinin (1)
- fire ecology (1)
- fire mapping (1)
- fish model (1)
- fish model system (1)
- fitness (1)
- fjx (1)
- fjx1 (1)
- flagella (1)
- flagellar sensing proteins (1)
- flagellum (1)
- flight simulator (1)
- floor plate (1)
- flow cytometry (1)
- flow-cytometry (1)
- flowering phenology (1)
- fluorescence correlation spectroscopy (1)
- fluorescence quenching (1)
- flux (1)
- fluxosome (1)
- fly (1)
- flytrap (1)
- foamy virus (1)
- focused ion-beam scanning electron microscopy (1)
- fokale Adhäsionskinase (FAK) (1)
- food deprivation (1)
- forager (1)
- foraging behavior (1)
- foraging distances (1)
- foraging trip durations (1)
- forensic genetics (1)
- forest conservation (1)
- forest landscape (1)
- four-jointed (1)
- fragmentation (1)
- friction (1)
- frugivory (1)
- fruit crop size (1)
- fruit removal (1)
- fullerene (1)
- functional MRI (1)
- functional interpretation (1)
- functional modules (1)
- functional morphology (1)
- fungal endophytes (1)
- fungal endophytes of grasses (1)
- fungal infection (1)
- funktionale Bildgebung (1)
- funktionelle Analyse (1)
- funktionelle Module (1)
- fusion (1)
- fusion protein (1)
- futsch (1)
- galectins (1)
- gamergate (1)
- gamete (1)
- gamma-delta T-Lymphozyten (1)
- gamma-delta T-lymphocytes (1)
- gastrointestinal cancer (1)
- gene defect (1)
- gene duplication (1)
- gene expression control (1)
- gene expression networks (1)
- gene identification (1)
- gene ontology (1)
- gene regulation (1)
- gene targeting (1)
- gene therapy (1)
- gene/genome duplication (1)
- geneexpression (1)
- generalization (1)
- genetic heterogeneity (1)
- genetic screen (1)
- genetischer Fingerabdruck (1)
- genome assembly (1)
- genomic (1)
- genomic damage (1)
- genomic island (1)
- genomic sequencing (1)
- genomic stability (1)
- genomische Inseln (1)
- genomische Sequenzierung (1)
- genotoxicity (1)
- genotype-phenotype correlation (1)
- genregulatorisches Netzwerk (1)
- geprägte Gene (1)
- germline mosaicism (1)
- glaukoma (1)
- glia cells (1)
- glucocorticoid-receptor modulator (1)
- glucosaminoglycans (1)
- glutamic acid decarboxylase (1)
- glutathione reductase (1)
- glycoproteins (1)
- glycosylation (1)
- gonococcal (1)
- gonococcal infection (1)
- gram-negative Bacteria (1)
- gram-negative Bakterien (1)
- gras-cutting ants (1)
- grass (1)
- growth factor (1)
- guanylate binding proteins (1)
- guanylyl cyclase B receptor (1)
- guanylyl cylcase A (1)
- gynogenesis (1)
- h-dimerization (1)
- habitat model (1)
- habitat suitability models (1)
- haemolymph sugar homeostasis (1)
- halbnatürliche Habitate (1)
- heart development (1)
- heart failure (1)
- heat-box (1)
- heme (1)
- hemodialysis (1)
- herbivore-parasitoid interaction (1)
- hereditary melanoma (1)
- heritability (1)
- heterochromatin (1)
- heterodimer (1)
- heterozygosity (1)
- hexamerin (1)
- hibernation (1)
- high throughput (1)
- hippocampus (1)
- hollow-fiber bioreactor (1)
- homocysteine (1)
- homology modeling (1)
- honey bee density (1)
- honey bees (1)
- honeybee*s (1)
- host cell (1)
- host plant finding (1)
- human (1)
- human IgG1 (1)
- human brain microvascular endothelial cells (1)
- human breast cancer (1)
- human cytomegalovirus (1)
- human gut microbiome (1)
- human impact (1)
- human skin (1)
- humane Keimzellen (1)
- humane mesenchymale Stammzellen (1)
- humane mikrovaskuläre Hirnendothelzellen (1)
- humanized mice (1)
- humoral and cellular Immune reactions (1)
- humorales und zelluläres Immunsystem (1)
- hyaluronic acid (1)
- hydrocarbons (1)
- hydrogen bonds (1)
- hymenoptera (1)
- hämatopoetisches Mosaik (1)
- iNOS (1)
- iPS Reprogrammierung (1)
- imaging (1)
- imidacloprid (1)
- immune deficiency (1)
- immune escape (1)
- immune genes (1)
- immunocompetent skin (1)
- immunoconjugate (1)
- immunology (1)
- in situ hybridization (1)
- in vitro (1)
- in vitro Modell (1)
- in vitro transcription (1)
- in vivo genome editing (1)
- in-silico model (1)
- in-vivo Calcium-Imaging (1)
- induziert pluripotente Stammzelle (1)
- infection (1)
- infection rates (1)
- inflammation (1)
- information (1)
- inlGHE (1)
- innate immune system (1)
- innate immunity (1)
- innere Kernmembran (1)
- innocua (1)
- insect identification (1)
- insect immunity (1)
- insect-plant interactions (1)
- insertion duplication mutagenesis IDM (1)
- insertion-site deep sequencing (1)
- insulin (1)
- insulin pathway (1)
- insulin receptor (1)
- integrase (1)
- integrierte Versorgung (1)
- intensity (1)
- interacting species (1)
- interaction networks (1)
- interactions (1)
- interaktive Arten (1)
- intercastes (1)
- interleukin-13 (1)
- interleukin-4 (1)
- internalin (1)
- interspecific association (1)
- interstitielle Zellen von Cajal (1)
- intervention point analyzing (1)
- intoxication risk (1)
- intracellular (1)
- intracellular replication (1)
- ionizing radiation (1)
- ionotropic glutamate receptors (1)
- iron (1)
- iron responsive elements (1)
- isolates of B. petrii (1)
- isolation (1)
- jasmonate (1)
- juvenile hormone (1)
- kardiovaskuläres Remodeling (1)
- kidney (1)
- kinase (1)
- kinase inhibitor (1)
- kinetic mechanism (1)
- kinetics (1)
- kinetochore (1)
- klassische Konditionierung (1)
- klassisches Konditionieren (1)
- knock-out (1)
- knock-out mouse (1)
- knockout mouse (1)
- kollektive Muster (1)
- konditionale Knockout-Maus (1)
- konditioneller Knockout (1)
- konformationelle Epitope (1)
- künstliche Chromosomen (1)
- lamin B3 (1)
- laminopathy (1)
- lamins (1)
- landscape (1)
- landscape management (1)
- landscape structure (1)
- landwirtschaftlicher Betrieb (1)
- laser microdissection (1)
- leaf beetle (1)
- leaf-cutting ant (1)
- learned helplessness (1)
- learning and behaviour (1)
- learning at workstations (1)
- learning rules (1)
- lebendgebärende Zahnkarpfen (1)
- left-right asymmetry (1)
- lentiviral transduction (1)
- lentivirale Transduktion (1)
- leucine-rich repeat protein (1)
- leukozytes (1)
- life history strategies (1)
- life history traits (1)
- ligand (1)
- ligand binding domain (1)
- ligand-receptor complex (1)
- lineare Regression (1)
- links-rechts Asymmetrie (1)
- lipid microdomains (1)
- lipid raft (1)
- listeria (1)
- live-cell (1)
- livebearing poeciliid (1)
- load size (1)
- lobula plate (1)
- local farm management (1)
- localisation (1)
- logging (1)
- longevity (1)
- low molecular weight protein tyrosine phosphatase (1)
- lymphomagenesis (1)
- lysosome (1)
- lösliche Guanylylcyclase (1)
- mRNA metabolism (1)
- mRNA processing (1)
- mRNA-Amplifikation (1)
- mRNA-amplification (1)
- macrophage (1)
- macrophages (1)
- macula dystrophy (1)
- main binding determinant (1)
- major vault protein (1)
- malignant melanoma (1)
- malnourishment (1)
- mammalian cells (1)
- mass-flowering crops (1)
- mate choice (1)
- mathematical model (1)
- mathematische Modellierung (1)
- mating frequency (1)
- mating system (1)
- matrix proteases (1)
- maturation (1)
- mean first passage time (1)
- mechanosensing (1)
- media design (1)
- meiosis . nuclear envelope (1)
- melanoma cells (1)
- melanoma dedifferentiation (1)
- membrane barrier (1)
- memory enhancement (1)
- menschliche Hirnevolution (1)
- menschlicher Einfluss (1)
- mesenchymal stem cell differentiation (1)
- mesenchymale Stammzellen (1)
- mesenchyme (1)
- messenger RNA (1)
- messenger RNA regulation (1)
- metabolic (1)
- metabolic adaptation (1)
- metabolic fluxanalysis (1)
- metabolic pathway modeling (1)
- metabolische Fluxanalyse (1)
- metabolite profiling (1)
- metabolome (1)
- metabolomics (1)
- metabonomics (1)
- metagenomic (1)
- metalloprotease (1)
- metatsases (1)
- methods (1)
- methylene blue (1)
- miRNA (1)
- miRNA-Detektion (1)
- mice (1)
- microRNA (1)
- microarray data analysis (1)
- microarrays (1)
- microbes (1)
- microbial ecology and evolution (1)
- microbiology (1)
- microclimate (1)
- microenvironment (1)
- microfluidics (1)
- microglomeruli (1)
- microglomerulus (1)
- microhabitat (1)
- microinjection (1)
- microphthalmia associated transcription factor (1)
- microsatellite instability (1)
- microsatellites (1)
- microscopy (1)
- microswimming (1)
- mikrobielle Ökologie und Evolution (1)
- mineralocorticoid receptor (1)
- mismatch repair (1)
- mismatch repair system (1)
- mite non-reproduction (1)
- mitochondrial DNA (1)
- mitochondriale DNA (1)
- mitotic gene expression (1)
- mitotic progression (1)
- module search (1)
- molecular characterization (1)
- molecular diagnostics (1)
- molecular phylogeny (1)
- molecular recognition (1)
- molekulare Charakterisierung (1)
- molekulare Phylogenie (1)
- molekulargenetische Charakterisierung (1)
- monarch butterfly (1)
- monitoring (1)
- monoallelic expression (1)
- monoclonal antibodies (1)
- monocyte differentiation (1)
- monoklonale Antikörper (1)
- morphogenesis (1)
- mosaicism (1)
- motion (1)
- motion vision (1)
- mouse (1)
- mousemodell (1)
- mouthparts (1)
- multi-adaptor-protein (1)
- multi-modal stimuli (1)
- multi-unit recording (1)
- multidrug efflux pumps (1)
- multiple myeloma (1)
- multiple sclerosis (1)
- multipotente Stammzelle (1)
- muscle differentiation (1)
- muscle fiber types (1)
- mushroom body miniature (1)
- mushroombody (1)
- mutants (1)
- mutation analysis (1)
- mutation rate (1)
- mutations (1)
- mutualistische Netzwerke (1)
- mycolata (1)
- myoblast (1)
- myocardium (1)
- myogenesis (1)
- myristoylation (1)
- nanobiocomposites (1)
- nanoparticle (1)
- nanotoxicology (1)
- national park (1)
- national parks (1)
- natural IgM antibodies (1)
- natural disturbance (1)
- naturnahe Habitate (1)
- natürliche Feinde (1)
- natürliche IgM-Antikörper (1)
- ncRNA genes (1)
- nest size (1)
- nesting behaviour (1)
- nesting resources (1)
- nestmate recognition (1)
- network (1)
- network reconstruction (1)
- network simulation (1)
- networkanalysis (1)
- neural crest (1)
- neural patterning (1)
- neural tube (1)
- neuroblast (1)
- neuroblast proliferation (1)
- neuroenhancement (1)
- neurogenesis (1)
- neurogenetic analyses (1)
- neuroinflammation (1)
- neuromodulation (1)
- neuromuscular junction (1)
- neuromuskuläre Synapse (1)
- neuronal ceroid lipofuscinosis (1)
- neuronal differentiation (1)
- neuronal filter (1)
- neuronale Differenzierung (1)
- neuronale Musterbildung (1)
- neuronale Plastizität (1)
- neuronales Filter (1)
- neurone (1)
- neuropathy (1)
- neuropeptide (1)
- neuropeptides (1)
- neurotrophe Faktoren (1)
- next generation sequencing (1)
- next-generation sequencing (1)
- nibrin (1)
- nicht-genotrope Steroidwirkungen (1)
- nicotinic acetylcholine receptor (1)
- niedermolekulare Protein-Tyrosin-Phosphatasen (1)
- non-Disjunktion (1)
- non-disjunction (1)
- non-sense mutations (1)
- nongenotropic steroid effects (1)
- norA (1)
- nuclear antigen (1)
- nuclear cytosolic translocation (1)
- nuclear envelope assembly (1)
- nuclear export (1)
- nuclear lamins (1)
- nuclear myosin (1)
- nuclear pore complexes (1)
- nuclear transport (1)
- nucleolus (1)
- nucleus (1)
- nukleäre Antigene (1)
- nukleäre Lamine (1)
- nurse bee (1)
- nutrients (1)
- nutrition (1)
- octopamine (1)
- odor processing (1)
- oil palm (1)
- oilseed rape (1)
- okadaic acid (1)
- olfactory coding (1)
- olfactory memory (1)
- olfactory pathway (1)
- olfaktorik (1)
- olfaktorische Bahn (1)
- olfaktorische Codierung (1)
- olfaktorische Rezeptorneurone (1)
- olfaktorisches Gedächtnis (1)
- oligomerization (1)
- oncogene (1)
- oncolytic therapy (1)
- oncolytic viral therapy (1)
- oncolytic virus therapy (1)
- onkolytische Virustherapie (1)
- onkolytische Virustherapy (1)
- oocyte (1)
- opening of chromatin (1)
- operante Konditionierung (1)
- operantes Konditionieren (1)
- optical Imaging (1)
- optimal drug combination (1)
- optisches Imaging (1)
- optomotor response (1)
- organogenesis (1)
- orphan (1)
- orthoptera (1)
- ovarian cancer (1)
- ovarian carcinoma (1)
- oviposition (1)
- oxidative thiol modification (1)
- oxidativer Stress (1)
- p110alpha (1)
- p15Ink4b (1)
- p21 activated kinase (1)
- p21-aktivierten Kinase (1)
- p60 (1)
- p90 ribosomale S6 kinase (1)
- p90RSK (1)
- pacbio correction (1)
- pachytene spermatocytes (1)
- pancreatic beta-cells (1)
- pancreatic cancer (1)
- pangenome (1)
- parabiosis (1)
- paraffin (1)
- paramagnetische Beads (1)
- parameter extraction (1)
- parasite cycle (1)
- parasitärer Entwicklungszyklus (1)
- patch connectivity (1)
- patch-clamp (1)
- pathway (1)
- pattern conditioning (1)
- pea aphid (1)
- peeling (1)
- perception (1)
- peripheral pathways (1)
- peroxiredoxin 6 (1)
- peroxisomal biogenesis disease (1)
- peroxisome (1)
- persistierende Infektion (1)
- personalisierte Medizin (1)
- pest control (1)
- phagocytosis (1)
- phenology (1)
- phenotype (1)
- phenotypic heterogeneity (1)
- phenotypic plasticity (1)
- pheromones (1)
- photodynamic therapy (1)
- photoreceptor degeneration (1)
- phylogenetic inertia (1)
- phylogenetische Arrays (1)
- phylogenetische Trägheit (1)
- phylogeny evolution (1)
- phylogeny of listeria (1)
- phytanic acid (1)
- phytanoyl-CoA Hydroxylase (1)
- phänotypsche Plastizität (1)
- pi3kinase (1)
- pigment cell (1)
- pigmentation (1)
- plant animal interaction (1)
- plant defense (1)
- plant quality (1)
- plant-bee visitation networks (1)
- plant-herbivore-interactions (1)
- plasma membrane organization (1)
- plasmalemma (1)
- pms2 (1)
- point-of-care (1)
- pollinator friendly plants (1)
- pollinators (1)
- polyandry (1)
- polyethism (1)
- polygyny (1)
- polymorphonuclear neutrophil (1)
- polymyositis (1)
- polyploidy (1)
- ponerinae (1)
- popdc gene family (1)
- population engineering (1)
- populations genetics (1)
- pore formation and translocation (1)
- porenformende Proteine (1)
- positional cloning (1)
- post-disturbance logging (1)
- potassium channels (1)
- predation pressure (1)
- predator-prey interactions (1)
- predictabilitiy patterns (1)
- predictive features (1)
- presynapse (1)
- primary cell culture (1)
- primary cells (1)
- primary polygyny (1)
- primate (1)
- priming (1)
- primäre Zellen (1)
- prion (1)
- prion protein (1)
- proboscis extension response (1)
- product qualitymodulation (1)
- product specificity (1)
- proliferation (1)
- promoter (1)
- promoter invasion (1)
- prostaglandin (1)
- prostaglandin E2 (1)
- protease inhibitors (1)
- protein (1)
- protein analysis (1)
- protein binding (1)
- protein crystallization (1)
- protein dynamics (1)
- protein interaction (1)
- protein lipidations (1)
- protein modifications (1)
- protein-protein interaction (1)
- proteinkinase C (1)
- proteome (1)
- proteome analysis (1)
- proteomics (1)
- proventriculus (1)
- prädiktive Eigenschaften (1)
- pseudotetraploidisierung (1)
- pseudotetraploidization (1)
- psychosocial aspects (1)
- psychosoziale Aspekte (1)
- public outreach (1)
- purification (1)
- quantitative RT-PCR (1)
- quiescence (1)
- rRNA (1)
- rRNA processing (1)
- racemase (1)
- radiofrequency identification (1)
- radiosensitivity (1)
- range formation (1)
- rat (1)
- reactive oxygen species (1)
- recapping (1)
- reception (1)
- receptor mobility (1)
- receptor tyrosin kinase (1)
- receptor tyrosine kinase (1)
- receptor-ligand-interaction (1)
- receptors (1)
- recombinant protein expression (1)
- recombinant vaccines (1)
- recreation (1)
- recruitment (1)
- reed frog (1)
- regulation (1)
- regulation of gene expression (1)
- regulatorische T Zelle (1)
- regulatory T cell (1)
- regulon (1)
- rekombinant expression (1)
- rekombinante Antikörper (1)
- rekombinante Expression (1)
- rekombinante Proteinexpression (1)
- relatedness (1)
- relief (1)
- remote sensing (1)
- repeats (1)
- replicative stress (1)
- reporter screen (1)
- reproduction success (1)
- reproductive competition (1)
- reproductive conflict (1)
- reproductive skew (1)
- reproductive success (1)
- reproduktive Konkurrenz (1)
- reproduktive Strategien (1)
- reproduktiver Erfolg (1)
- research software (1)
- resin (1)
- resistance to apoptosis (1)
- resource limitation (1)
- resource partitioning (1)
- response regulator (1)
- response threshold models (1)
- response-regulator (1)
- responsiveness (1)
- retinoic acid (1)
- retro virus (1)
- retroviral gene transfer (1)
- retroviral proteins (1)
- reversion (1)
- rfid (1)
- rho0 (1)
- rhodopsin (1)
- ribosomal S6 kinase II (1)
- ribosomal proteins (1)
- ribosomale Proteine (1)
- ribwort plantain (1)
- risk spreading (1)
- rnaH (1)
- robotics (1)
- rocaglamide (1)
- räumliche Skala (1)
- sFLIM (1)
- sFas (1)
- salmonids (1)
- sand dynamics (1)
- sand mine (1)
- saproxylic (1)
- saproxylic Coleoptera (1)
- savannah (1)
- schwimmende Ameisen (1)
- scientific computing (1)
- secondary rainforest fragments (1)
- secondary site infection (1)
- secondary structure (1)
- secreted effector protein (1)
- secretion (1)
- seed dispersal (1)
- seed predation (1)
- segmentation (1)
- sehen (1)
- sekundäre Samenausbreitung (1)
- selection (1)
- selenite (1)
- selenoprotein (1)
- semelparity (1)
- semi-natural habitat (1)
- semi-natural habitats (1)
- senescence (1)
- sensillum ampullaceum (1)
- sensorische Ökologie (1)
- sequence (1)
- serine protease (1)
- serine-arginine protein kinase (1)
- serine/arginine protein kinase (1)
- serum (1)
- serum deprivation (1)
- serum response element (1)
- serumresponsive Elemente (1)
- sex chromosomes (1)
- sex ratio (1)
- sexual conflict (1)
- sexual dimorphism (1)
- sexual selection (1)
- sexuelle Selektion (1)
- sexueller Konflikt (1)
- shear stress (1)
- shikimate pathway (1)
- sifA (1)
- signaling (1)
- signaling pathway (1)
- signalling (1)
- signaltransduction (1)
- single cell PCR (1)
- single cell anatomy (1)
- single chain (1)
- single molecule microscopy (1)
- single particle tracking (1)
- single-cell RNA sequencing (1)
- single-molecule localization microscopy (1)
- sinus bradycardia (1)
- size-matching (1)
- skin equivalent (1)
- skin model (1)
- sleep (1)
- small organic osmolytes (1)
- smallholder agriculture (1)
- social organisation (1)
- social organization (1)
- socio-endocrinology (1)
- socioeconomic (1)
- software (1)
- soil (1)
- soil heterogeneity (1)
- soluble guanylyl cyclase (1)
- somatic mutations (1)
- somatische Mutationen (1)
- sox9 (1)
- soziale Oranisation (1)
- spatial scale (1)
- specialization (1)
- species differences (1)
- species richness (1)
- specificity (1)
- spectral karyotyping (1)
- spektrale karyotypisierung (1)
- sperm head formation (1)
- sperm-dependent parthenogenesis (1)
- spermienabhängige Parthenogenese (1)
- sphingosine (1)
- spiders (1)
- spillover (1)
- spinal muscular atrophy (1)
- spindle assembly checkpoint (1)
- splicing (1)
- spodoptera littoralis (1)
- sprouting (1)
- sptPALM (1)
- squirrel monkeys (1)
- stachellose Biene (1)
- stachellose Bienen (1)
- stage specific regulation (1)
- standardization (1)
- starvation (1)
- stathmin (1)
- statistical analysis (1)
- statistical evaluation (1)
- statistics (1)
- statistische Auswertung (1)
- steady-state (1)
- stem cell transplantation (1)
- strain diversity (1)
- stress (1)
- stress resistance (1)
- stridulation (1)
- structural biology (1)
- structural plasticity (1)
- structure analysis (1)
- structure elucidation (1)
- stumpy development (1)
- sugar (1)
- sugar perception (fructose, sucrose) (1)
- sugar receptor (1)
- sugar-conditioned behaviour (1)
- sumo (1)
- sumoylation (1)
- sunflowers (1)
- super-resolution array tomography (1)
- superagonist (1)
- surface chemistry (1)
- sustainable farming (1)
- swarming (1)
- swimming ants (1)
- swiss-cheese (1)
- symbionts (1)
- symbiotic fungus (1)
- synapses (1)
- synaptic active zone cytomatrix (1)
- synaptic plasticity (1)
- synaptic vesicle tethering (1)
- synaptisch protein (1)
- synaptische Funktion (1)
- synaptische Proteine (1)
- synaptonemal complex (1)
- synergistische Effekte (1)
- synthetic biology (1)
- synthetic lethality (1)
- synthetische Letalität (1)
- systematic drug targeting (1)
- systems biologie (1)
- systems biology (1)
- tadpole development (1)
- tadpoles (1)
- tamarins (1)
- task-partitioning (1)
- telomere-associated protein (1)
- telomere-binding protein (1)
- temperate forests (1)
- temperate zones (1)
- temperature regulation (1)
- temperature sensitive (1)
- temperatursensitiv (1)
- temporal development (1)
- temporal organization (1)
- temporal spillover (1)
- temporary waters (1)
- temporäre Gewässer (1)
- ternary complex (1)
- terpenes (1)
- tertiary lymphoid tissue (1)
- tertiäres lymphatisches Gewebe (1)
- tex (1)
- thelytoky (1)
- therapeutic antibody (1)
- therapy (1)
- thermal energy (1)
- thermal orientation (1)
- thermale Energie (1)
- thermography (1)
- thioredoxin reductase (1)
- timing (1)
- tissue (1)
- tissue engineering (1)
- tissue-specific destruction (1)
- tolerance (1)
- toleranz (1)
- tonoplast (1)
- tool-use (1)
- topoisomerase II alpha (1)
- trachomatis (1)
- trail pheromone (1)
- trail-sharing (1)
- transactivation (1)
- transcription elongation factor A (SII)-like 1 (TCEAL1) (1)
- transcription factor (1)
- transcription regulation (1)
- transcriptional control (1)
- transcriptional regulation (1)
- transfer (1)
- transgenic mice (1)
- transkriptionelle Regulation (1)
- transmembrane protein (1)
- transplantation (1)
- transport (1)
- transposon mutagenesis (1)
- tree cavity (1)
- tree species (1)
- treehoppers (1)
- trehalose (1)
- tremble dance (1)
- trispecific (1)
- tropics (1)
- tropische Ökologie (1)
- trypanosome (1)
- trypanosomes (1)
- tubulin binding chaperone E-like (1)
- tumor immunology (1)
- tumor vascularization (1)
- tumorigenesis (1)
- turgor pressure (1)
- two component system (1)
- two-component system (1)
- two-componentsystems (1)
- two-cpmponent-system (1)
- two-pore domain potassium channels (1)
- type 1 diabetes mellitus (1)
- type 2 diabetes mellitus (1)
- type I secretion (1)
- tyramine (1)
- tyrosine phosphorylation (1)
- ubiquitination (1)
- ultrastructure (1)
- understorey tree (1)
- urea- sodium- clearance relation (1)
- uremic toxin (1)
- uremic toxins (1)
- urogenital system (1)
- vaccine (1)
- vaccines (1)
- vaccinia virus replication (1)
- vakuoläre Perfusion (1)
- variants of B. petrii (1)
- variations in genome (1)
- varroa (1)
- vascular plants (1)
- vasculitis (1)
- vector-parasite interaction (1)
- vegetation (1)
- venus (1)
- vertebrate (1)
- vesicle transport (1)
- vesicles (1)
- vessel wall resident stem cells (1)
- vessels (1)
- viniculture (1)
- virale Proteine (1)
- virotherapy (1)
- virus (1)
- visiual pattern recognition (1)
- visual cue (1)
- visual perception (1)
- visuell (1)
- visuelle Mustererkennung (1)
- vitamin B6 synthesis (1)
- vitamin K (1)
- voltinism (1)
- v’Td (1)
- waggle dance decoding (1)
- walking (1)
- wasps (1)
- water quality (1)
- water transport in plants (1)
- waxrunning (1)
- weaver ants (1)
- werner syndrom (1)
- werner syndrome (1)
- westafrikanische Savanne (1)
- wet adhesion (1)
- wild honey bees (1)
- wild-living honey bees (1)
- wildlife-friendly farming (1)
- wing dimorphism (1)
- woodinhabiting-fungi (1)
- worker piping (1)
- worker reproduction (1)
- wound healing (1)
- wt1 (1)
- xiphophorus (1)
- xmrk (1)
- xylem pressure (1)
- xylem pressure probe (1)
- yH2AX-Foci (1)
- ydeI (1)
- yeast (1)
- zebrafish (1)
- zebrafish LBR (1)
- zeitgeber (1)
- zeitliche Organisation (1)
- zeitlicher Spillover (1)
- zentrosomales Protein (1)
- zinc oxid (1)
- zuckerkonditioniertes Verhalten (1)
- zweigeteilte trivalente T-Zell-aktivierende Antikörperderivate (1)
- zytogenetik (1)
- Ähnlichkeit (1)
- Ödem (1)
- Öffentlichkeitsarbeit (1)
- Öko-Ethologie (1)
- Öko-Toxikologie (1)
- Ökologische Intensivierung (1)
- Ökologische Prozesse (1)
- Ökosystem (1)
- Ökosystemdienstleistung (1)
- Ökosystemdienstleistungen (1)
- Ökotourismis (1)
- Ölpalme (1)
- Östrogene (1)
- Östrogenrezeptor (1)
- ß-Galaktosidase (1)
- ß-galactosidase (1)
- ΔNp63 (1)
Institute
- Theodor-Boveri-Institut für Biowissenschaften (799) (remove)
Sonstige beteiligte Institutionen
- Institut für Tierökologie und Tropenbiologie (2)
- Boehringer Ingelheim Pharma GmbH & Co. KG (1)
- Boston Children's Hospital (1)
- Center for Computational and Theoretical Biology (CCTB), Universität Würzburg (1)
- Chemical Biology Laboratory, National Cancer Institue, Frederick (USA) (1)
- Deutsches Krebsforschungszentrum Heidelberg (1)
- ESPCI Paris (1)
- European Molecular Biology Laboratory, Heidelberg, Germany (1)
- Fachgebiet für Populationsgenomik bei Nutztieren, Universität Hohenheim (1)
- Fraunhofer IGB - Institutsteil Würzburg Translationszentrum Regenerative Therapien für Krebs- und Muskuloskelettale Erkrankungen (1)
ResearcherID
- J-8841-2015 (1)
- N-2030-2015 (1)
EU-Project number / Contract (GA) number
- 311781 (1)
The Gram-negative, spiral-shaped, microaerophilic bacterium Helicobacter pylori is the causative agent of various disorders of the upper gastrointestinal tract, such as chronic superficial gastritis, chronic active gastritis, peptic ulceration and adenocarcinoma. Although many of the bacterial factors associated with disease development have been analysed in some detail in the recent years, very few studies have focused so far on the mechanisms that regulate expression of these factors at the molecular level. In an attempt to obtain an overview of the basic mechanisms of virulence gene expression in H. pylori, three important virulence factors of this pathogen, representative of different pathogenic mechanisms and different phases of the infectious process, are investigated in detail in the present thesis regarding their transcriptional regulation. As an essential factor for the early phase of infection, including the colonisation of the gastric mucosa, the flagella are analysed; the chaperones including the putative adhesion factors GroEL and DnaK are investigated as representatives of the phase of adherence to the gastric epithelium and persistence in the mucus layer; and finally the cytotoxin associated antigen CagA is analysed as representative of the cag pathogenicity island, which is supposed to account for the phenomena of chronic inflammation and tissue damage observed in the later phases of infection. RNA analyses and in vitro transcription demonstrate that a single promoter regulates expression of cagA, while two promoters are responsible for expression of the upstream divergently transcribed cagB gene. All three promoters are shown to be recognised by RNA polymerase containing the vegetative sigma factor sigma 80. Promoter deletion analyses establish that full activation of the cagA promoter requires sequences up to -70 and binding of the C-terminal portion of the alpha subunit of RNA polymerase to an UP-like element located between -40 and -60, while full activation of the major cagB promoter requires sequences upstream of -96 which overlap with the cagA promoter. These data suggest that the promoters of the pathogenicity island represent a class of minimum promoters, that ensure a basic level of transcription, while full activation requires regulatory elements or structural DNA binding proteins that provide a suitable DNA context. Regarding flagellar biosynthesis, a master transcriptional factor is identified that regulates expression of a series of flagellar basal body and hook genes in concert with the alternative sigma factor sigma 54. Evidence is provided that this regulator, designated FlgR (for flagellar regulatory protein), is necessary for motility and transcription of five promoters for seven basal body and hook genes. In addition, FlgR is shown to act as a repressor of transcription of the sigma 28-regulated promoter of the flaA gene, while changes in DNA topology are shown to affect transcription of the sigma 54-regulated flaB promoter. These data indicate that the regulatory network that governs flagellar gene expression in H. pylori shows similarities to the systems of both Salmonella spp. and Caulobacter crescentus. In contrast to the flagellar genes which are regulated by three different sigma factors, the three operons encoding the major chaperones of H. pylori are shown to be transcribed by RNA polymerase containing the vegetative sigma factor sigma 80. Expression of these operons is shown to be regulated negatively by the transcriptional repressor HspR, a homologue of a repressor protein of Streptomyces spp., known to be involved in negative regulation of heat shock genes. In vitro studies with purified recombinant HspR establish that the protein represses transcription by binding to large DNA regions centered around the transcription initiation site in the case of one promoter, and around -85 and -120 in the case of the the other two promoters. In contrast to the situation in Streptomyces, where transcription of HspR-regulated genes is induced in response to heat shock, transcription of the HspR-dependent genes in H. pylori is not inducible with thermal stimuli. Transcription of two of the three chaperone encoding operons is induced by osmotic shock, while transcription of the third operon, although HspR-dependent, is not affected by salt treatment. Taken together, the analyses carried out indicate that H. pylori has reduced its repertoire of specific regulatory proteins to a basic level that may ensure coordinate regulation of those factors that are necessary during the initial phase of infection including the passage through the gastric lumen and the colonisation of the gastric mucosa. The importance of DNA topology and/or context for transcription of many virulence gene promoters may on the other hand indicate, that a sophisticated global regulatory network is present in H. pylori, which influences transcription of specific subsets of virulence genes in response to changes in the microenvironment.
In operanten Konditionierungsexperimenten im Flugsimulator werden vier Parameter gefunden die Drosophila melanogaster aus visuellen Mustern extrahieren kann: Musterfläche, vertikale Position des Musterschwerpunkts, Verteiltheit und Musterausrichtung in horizontaler und vertikaler Richtung. Es ist nicht auszuschliessen, dass die Fliege weitere Musterparameter extrahieren kann. Spontane Musterpräferenzen und konditionierte Präferenzen zeigen unterschiedliche Zusammenhänge mit den Musterparametern. Aus räumlich getrennten Musterelementen zusammengesetzte Muster werden von der Fliege wie ein Gesamtmuster behandelt. Retinaler Transfer wird auch bei der Präsentation von Mustern an zwei verschiedenen vertikalen Trainingspositionen nicht beobachtet. Muster werden generalisiert, wenn die Schwerpunkte korrespondierender Muster zwischen Training und Test ungefähr an der gleichen Position liegen aber keine retinale Überlappung von Trainings- und Testmustern besteht. Retinotopie des Mustergedächtnisses liegt in diesem Fall nicht auf der Ebene der Bildpunkte, jedoch möglicherweise auf der Ebene des Parameters 'Musterschwerpunkt' vor. Fliegen können nicht trainiert werden bestimmte Musterpaare zu diskriminieren die sich nur durch die vertikale Position ihres Musterschwerpunktes unterscheiden. Dennoch bevorzugen sie beim Lerntest mit anderen Mustern mit korrespondierenden Schwerpunktspositionen die zuvor nicht bestrafte Schwerpunktsposition. Für die Modellierung der Extraktion von Musterschwerpunkt und Musterfläche wird ein einfaches künstliches neuronales Filter präsentiert, dessen Architektur auf einem Berechnungsalgorithmus für den gemeinsamen Schwerpunkt mehrerer Teilelemente beruht.
In Ameisensozietäten treten häufig Konflikte um die Reproduktion auf. Um dabei das soziale Verhalten der beteiligten Individuen und die Koloniestruktur zu verstehen ist es wichtig, die Verwandtschaftsstruktur innerhalb der Kolonien zu kennen. Diese wird durch die Paarungshäufigkeit der Königinnen, die Anzahl der Königinnen im Nest, deren Verwandtschaftsgrad zueinander, sowie der Aufteilung der Reproduktion zwischen ihnen bestimmt. Bei Pachycondyla villosa wurden durch die genetische Analyse dieser Faktoren mittels Multilokus-DNA- Fingerprinting das Paarungssystem und die Koloniestruktur genauer untersucht. Die Bestimmung der Paarungshäufigkeit ergab, daß sich P. villosa-Königinnen nur einmal paaren. Befanden sich mehrere Königinnen in einem Nest, so waren sie nicht miteinander verwandt und die Reproduktion war gleichmäßig zwischen ihnen aufgeteilt. Im Gegensatz zu den polygynen Kolonien von P. villosa traten in königinlosen Arbeiterinnengruppen zwischen den assoziierten Tieren heftige Konflikte um die Reproduktion auf. Diese führten zur Etablierung linearer Dominanzhierarchien und die Alpha-Tiere waren bei der Produktion von Männchen am erfolgreichsten. Betreuer Hölldobler, Berthold; Prof. Dr. Gutachter Hölldobler, Berthold; Prof. Dr. Gutachter Heinze, Jürgen; Prof. Dr.
Unique functions of DNA topoisomerase IIalpha and IIbeta have been suggested. A human cell line which carries a homozygeous mutation of the nuclear localization sequence of the topoisomerase IIalpha gene expresses the isoform outside the nucleus at the onset of mitosis. At mitosis topoisomerase IIbeta diffused away from the chromatin despite the nuclear lack of the IIalpha-form. Chromosome condensation and disjunction was performed with the aid of cytosolic topoisomerase IIalpha which bound to the mitotic chromatin with low affinity. Consequently an increased rate of nondisjunction is observed in these cells. It is concluded that high affinity chromatin binding of topoisomerase IIalpha is essential for chromosome condensation/disjunction and that topoisomerase IIbeta does not adopt these functions. A centrosomal protein was recognized by topoisomerase IIalpha. This topoisomerase IIalpha-like protein resembles a modified form of topoisomerase IIalpha with an apparent size of 205 kDa compared to 170 kDa. The expression of the protein is constant in all stages of the cell cycle and it appears in proliferating as well as in resting cells. If there is not sufficient topoisomerase IIalpha present at mitosis the centrosomal proteins might adopt the function and a mitotic catastrophe in the cells could therefore be prevented.
Das Studium der Nierenentwicklung gibt Einblicke in generelle entwicklungsbiologische Prozesse wie induktive Wechselwirkungen, mesenchymale Kondensation, mesenchymale-epitheliale Umformung, Determinierung von Zellschicksal sowie Differenzierung und damit auch in die Entstehung congenitaler Fehlbildungen. Nach Induktion durch die Ureterknospe entstehen aus dem metanephrogenen Mesenchym die funktionellen Einheiten der Niere - die Nephrone - und das Nierenstroma. Diesen morphogenetischen Prozessen liegen komplexe regulatorische Veränderungen in der Genexpression zugrunde, die bislang nicht im Detail aufgeklärt sind. Ziel dieser Arbeit war deshalb die Identifizierung bekannter und insbesondere neuer Gene, die durch Induktion im metanephrogenen Mesenchym reguliert werden. Mit Hilfe der ddPCR und Transfilter-Organkulturen wurde die Genexpression von induziertem versus nicht-induziertem Mesenchym aus Mäuse-Nierenanlagen untersucht. Einzelne Kandidaten wurden auf differenzielle Expression durch Northern Blot Analyse überprüft und für die weitere Charakterisierung ausgewählt. Als eines der bekannten Gene wurde sFRP2 als im metanephrogenen Mesenchym induziert bestätigt und durch in situ Hybridisierung ganzer Mäuseembryonen und Paraffinschnitte näher untersucht. Es zeigt eine spezifische und dynamische Expression während der Entwicklung der Niere und anderer Gewebe, die mit den Expressionsmustern von sFRP1 und sFRP4 verglichen wurde. Die detailierte Genexpressionsanalyse der sFRP-Familie in der murinen Embryonalentwicklung sollte als Grundlage für funktionelle Studien dieser erst kürzlich entdeckten neuen Genfamilie dienen. Erste Untersuchungen der ddPCR-Produkte C0-5, J6-3 und M2-4 zeigten, daß es sich um neue Gene handelt, die unterschiedliche Expressionsmuster in der Niere zeigen. Während C0-5 dynamisch in Epithelzellen von Ureter und Nephronvorläufern exprimiert ist, markiert J6-3 Stromazellen und M2-4 ist bereits im kondensierenden Mesenchym, später aber auch in den epithelialen Derivaten nachweisbar. Die Isolierung und Analyse der dem C0-5-ddPCR-Fragment entsprechenden cDNA zeigte, daß sie für ein kollagenartiges Protein codiert, welches beim Menschen in der Nähe des EWS-Gens auf Chromosom 22q12 liegt. Darüber hinaus wurde eine neue zu hairy und dem E(spl)-Komplex verwandte Genfamile identifiziert. Aufgrund ihrer Verwandtschaft und einem charakteristischen YRPW-Tetrapeptid wurden sie als Hey-Gene bezeichnet für: "hairy- und E(spl)-verwandt mit YRPW-Motiv". Sie zeigen gegenüber hairy/E(spl) oder den entsprechenden Vertebraten-Homologen der Hes-Genfamilie veränderte DNA- und Protein-Bindungseigenschaften. Darüber hinaus korrelieren ihre Expressionsmuster häufig mit Genen des Delta-Notch-Signaltransduktionsweg, was auf eine Beteiligung der Hey-Gene an Zelldeterminierung und Bildung von Zellgrenzen hinweist. Diese Vermutung konnte durch die Analyse von Dll1-Knockout-Mäusen für die Somitogenese ansatzweise bestätigt werden. Die Kombination von Transfilter-Organkultur mit ddPCR erwies sich als geeignet, um transkriptionell regulierte Gene des metanephrogenen Mesenchyms zu identifizieren. Expressions- und Sequenzanalyse vor allem der neuen Gene deutet auf ihre Beteiligung an der Entwicklung der Niere und anderer Gewebe hin, die nun im Einzelnen untersucht werden muß. Mehr als 50 weitere Kandidaten für neue Gene bilden eine breite Basis zur weiteren Erforschung molekularer Grundlagen der Nierenentwicklung.
In die Region p13 des menschlichen Chromosoms 11 kartieren mehrere krankheitsrelevante Gene wie das Wilms' Tumor Gen WT1 oder das für die Aniridie verantwortliche Gen PAX6. Beide Gene können bei Patienten mit dem WAGR-Syndrom deletiert sein, was das Auftreten von Wilms' Tumoren oder Aniridie bei diesen Patienten erklärt. Die genetische Ursache für weitere Symptome des WAGR-Syndroms, wie beispielsweise die geistige Retardierung, ist bisher nicht geklärt. Des weiteren wurden Allelverluste auf 11p13 in Verbindung mit verschiedenen Tumoren (Lunge, Blase, Brust, Ovar) beobachtet, ohne daß die ursächlichen Gene hierfür beschrieben werden konnten. Eine Kartierung und anschließende Sequenzierung dieser Region dient als Grundlage für die Identifizierung neuer Gene, die möglicherweise im Zusammenhang mit diesen Krankheiten stehen. Mit dem Ziel der Sequenzierung dieser Region wurde ausgehend von einem YAC-Contig, das 8 Mb des Chromosoms 11p13-14.1 abdeckt, eine Feinkartierung der Region 11p13 durchgeführt. Über ein Screening einer humanen PAC-Bibliothek mit 11p13-spezifischen Proben, wurden PAC-Klone erhalten, die aus dieser Region stammen. Mit einem Teil dieser Klone konnte mittels "chromosome walking" ein 4,5 Mb großes PAC-Contig erstellt werden. Zur Sequenzierung des Chromosomenabschnitts 11p13 am Sanger Centre/UK wurden die PAC-Klone des "minimal tiling path" gewählt. Auf der Grundlage des PAC-Contigs wurden auf experimentellem Weg mit Hilfe des Exontrappings neue Transkripte isoliert. Hierfür wurden sechs PAC-Klone, die etwa 700 kb des Chromosoms 11p13 abdecken, herangezogen. Zusätzlich wurden erste Sequenzabschnitte (insgesamt ca. 640 kb) der PAC-Klone über eine computergestütze Auswertung mit dem Programmpaket NIX/HGMP analysiert. Insgesamt konnten mit Hilfe des Exontrappings und der in silico Analyse fünf neue potentielle Transkripte identifiziert werden. Eine erste Untersuchung dieser Transkripte wurde mit Hilfe von Datenbankvergleichen und Expressionsstudien auf Northern Blots und in situ Hybridisierungen durchgeführt. Aussagen über eine mögliche Funktion konnten bei zwei der identifizierten Transkripte anhand von Datenbankvergleichen getroffen werden. Es handelt sich zum einen um ein Transkript mit Homologien zum Gen cca3 aus der Ratte, für das aufgrund der enthaltenen BTB-Domäne eine regulatorische Funktion auf DNA-Ebene postuliert werden kann. Zum anderen wurde ein Gen mit Ähnlichkeiten zu einem Transkript aus Achlya ambisexualis isoliert. Letzteres besitzt möglicherweise die Funktion eines Steroidrezeptors. Zusätzlich zu den hier beschriebenen Transkripten, können aus dem erstellten PAC-Contig neue Gene auf der Basis von cDNA-Selektion, Exontrapping oder, nach Fertigstellung der gesamten Sequenz, über in silico Analysen identifiziert werden.
Safer without Sex?
(1999)
Highly eusocial insect societies, such as all known ants, are typically characterized by a reproductive division of labor between queens, who are inseminated and reproduce, and virgin workers, who engage in foraging, nest maintenance and brood care. In most species workers have little reproductive options left: They usually produce haploid males by arrhenotokous parthenogenesis, both in the queenright and queenless condition. In the phylogenetically primitive subfamily Ponerinae reproductive caste dimorphism is much less pronounced: Ovarian morphology is rather similar in queens and workers, which additionally retain a spermatheca. In many ponerine species workers mate and may have completely replaced the queen caste. This similarity in reproductive potential provides for the evolution of diverse reproductive systems. In addition, it increases the opportunity for reproductive conflicts among nestmates substantially. Only in a handful of ant species, including Platythyrea punctata, workers are also able to rear diploid female offspring from unfertilized eggs by thelytokous parthenogenesis. The small ponerine ant P. punctata (Smith) is the only New World member of the genus reaching as far north as the southern USA, with its center of distribution in Central America and the West Indies. P. punctata occurs in a range of forest habitats including subtropical hardwood forests as well as tropical rain forests. In addition to queens, gamergates and thelytokous workers co-occur in the same species. This remarkable complexity of reproductive strategies makes P. punctata unique within ants and provides an ideal model system for the investigation of reproductive conflicts within the female caste. Colonies are usually found in rotten branches on the forest floor but may also be present in higher strata. Colonies contained on average 60 workers, with a maximum colony size of 148 workers. Queens were present in only ten percent of the colonies collected from Florida, but completely absent both from the populations studied in Barbados and Puerto Rico. Males were generally rare. In addition, morphological intermediates between workers and queens (so-called intercastes) were found in 16 colonies collected in Florida. Their thorax morphology varied from an almost worker-like to an almost queen-like thorax structure. Queen and intercaste size, however, did not differ from those of workers. Although workers taken from colonies directly after collection from the field engaged in aggressive interactions, nestmate discrimination ceased in the laboratory suggesting that recognition cues used are derived from the environment. Only one of six queens dissected was found to be inseminated but not fertile. Instead, in most queenless colonies, a single uninseminated worker monopolized reproduction by means of thelytokous parthenogenesis. A single mated, reproductive worker (gamergate) was found dominating reproduction in the presence of an inseminated alate queen only in one of the Florida colonies. The regulation of reproduction was closely examined in ten experimental groups of virgin laboratory-reared workers, in which one worker typically dominated reproduction by thelytoky despite the presence of several individuals with elongated, developing ovaries. In each group only one worker was observed to oviposit. Conflict over reproduction was intense consisting of ritualized physical aggression between some nestmates including antennal boxing, biting, dragging, leap and immobilization behaviors. The average frequency of interactions was low. Aggressive interactions allowed to construct non-linear matrices of social rank. On average, only five workers were responsible for 90 percent of total agonistic interactions. In 80 percent of the groups the rate of agonistic interactions increased after the experimental removal of the reproductive worker. While antennal boxing and biting were the most frequent forms of agonistic behaviors both before and after the removal, biting and dragging increased significantly after the removal indicating that agonistic interactions increased in intensity. Once a worker obtains a high social status it is maintained without the need for physical aggression. The replacement of reproductives by another worker did however not closely correlate with the new reproductive's prior social status. Age, however, had a profound influence on the individual rate of agonistic interactions that workers initiated. Especially younger adults (up to two month of age) and callows were responsible for the increase in observed aggression after the supersedure of the old reproductive. These individuals have a higher chance to become reproductive since older, foraging workers may not be able to develop their ovaries. Aggressions among older workers ceased with increasing age. Workers that already started to develop their ovaries should pose the greatest threat to any reproductive individual. Indeed, dissection of all experimental group revealed that aggression was significantly more often directed towards both individuals with undeveloped and developing ovaries as compared to workers that had degenerated ovaries. In all experimental groups reproductive dominance was achieved by callows or younger workers not older than four month. Age is a better predictor of reproductive dominance than social status as inferred from physical interactions. Since no overt conflict between genetical identical individuals is expected, in P. punctata the function of agonistic interactions in all-worker colonies, given the predominance of thelytokous parthenogenesis, remains unclear. Physical aggression could alternatively function to facilitate a smooth division of non-reproductive labor thereby increasing overall colony efficiency. Asexuality is often thought to constitute an evolutionary dead end as compared with sexual reproduction because genetic recombination is limited or nonexistent in parthenogenetic populations. Microsatellite markers were developed to investigate the consequences of thelytokous reproduction on the genetic structure of four natural populations of P. punctata. In the analysis of 314 workers taken from 51 colonies, low intraspecific levels of variation at all loci, expressed both as the number of alleles detected and heterozygosities observed, was detected. Surprisingly, there was almost no differentiation within populations. Populations rather had a clonal structure, with all individuals from all colonies usually sharing the same genotype. This low level of genotypic diversity reflects the predominance of thelytoky under natural conditions in four populations of P. punctata. In addition, the specificity of ten dinucleotide microsatellite loci developed for P. punctata was investigated in 29 ant species comprising four different subfamilies by cross-species amplification. Positive amplification was only obtained in a limited number of species indicating that sequences flanking the hypervariable region are often not sufficiently conserved to allow amplification, even within the same genus. The karyotype of P. punctata (2n = 84) is one of the highest chromosome numbers reported in ants so far. A first investigation did not show any indication of polyploidy, a phenomenon which has been reported to be associated with the occurrence of parthenogenesis. Thelytokous parthenogenesis does not appear to be a very common phenomenon in the Hymenoptera. It is patchily distributed and restricted to taxa at the distant tips of phylogenies. Within the Formicidae, thelytoky has been demonstrated only in four phylogenetically very distant species, including P. punctata. Despite its advantages, severe costs and constraints may have restricted its rapid evolution and persistence over time. The mechanisms of thelytokous parthenogenesis and its ecological correlates are reviewed for the known cases in the Hymenoptera. Investigating the occurrence of sexual reproduction in asexual lineages indicates that thelytokous parthenogenesis may not be irreversible. In P. punctata the occasional production of sexuals in some of the colonies may provide opportunity for outbreeding and genetic recombination. Thelytoky can thus function as a conditional reproductive strategy. Thelytoky in P. punctata possibly evolved as an adaptation to the risk of colony orphanage or the foundation of new colonies by fission. The current adaptive value of physical aggression and the production of sexuals in clonal populations, where relatedness asymmetries are virtually absent, however is less clear. Quite contrary, thelytoky could thereby serve as the stepping stone for the subsequent loss of the queen caste in P. punctata. Although P. punctata clearly fulfills all three conditions of eusociality, the evolution of thelytoky is interpreted as a first step in a secondary reverse social evolution towards a social system more primitive than eusociality.
Cofilin
(1999)
This study has identified cofilin, an actin binding protein, as a control element in the reorganization of the actin cytoskeleton which is highly relevant for T lymphocyte activation. Cofilin is regulated in its activity by reversible phosphorylation which is inducible by stimulation through accessory receptors such as CD2 and CD28. First it could be demonstrated that accessory receptor triggering induces the transient association of cofilin with the actin cytoskeleton and that only the dephosphorylated form of cofilin possesses the capacity to bind cytoskeletal actin in vivo. PI3-kinase inhibitors block both the dephosphorylation of cofilin and its association with the actin cytoskeleton. Importantly, cofilin, actin, PI3-kinase and one of its substrates, namely phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate (PtdIns(4,5)P2) which can bind to cofilin, co-localize within CD2-receptor caps. The cofilin/F-actin interaction has been identified as a crucial regulatory element for receptor cap formation and the strength of signal transduction. To this end, appropriately designed cell permeable non-toxic peptides that are homologous to actin binding motifs of the human cofilin sequence were introduced into untransformed human peripheral blood T lymphocytes. These peptides competitively and dose dependently inhibit the activation induced interaction of cofilin with the actin cytoskeleton in vivo. By this approach it was possible to study, for the first time, the functional consequences of this interaction in immunocompetent T cells. The present data demonstrate that inhibition of the actin/cofilin interaction in human T lymphocytes by means of these cofilin derived peptides abolishes receptor cap formation and strongly modulates functional T cell responses such as T cell proliferation, interleukin-2 production, cell surface expression of CD69, gIFN production, and CD95L expression. Importantly, receptor independent activation by PMA and calcium ionophore circumvents these peptide produced inhibitory effects on lymphocyte stimulation and places the cofilin/actin interaction to a proximal step in the cascade of signaling events following T cell activation via surface signals. The present results are novel since as yet no information existed regarding the molecular elements which link cell surface receptor stimulation directly to the resulting reorganization of the actin cytoskeleton.
The mode of action of phloretin and its analogs on the permeability of natural membranes for neutral and charged molecules, such as urea, glucose and chloride has been characterized 25 years ago. In contrast to signal molecules with primary effects on transport systems of natural membranes, phloretin also affects model membranes, i.e., artificial membranes, which do not contain proteins. Since the dipole potential reducing effect of phloretin on mono- and bilayers has been found, it became clear that its primary effect must be a biophysical one: phloretin adsorbs to lipid layers and changes biophysical parameters of these layers. The aim of this work was the characterization of the interaction between the surface-active molecule phloretin and artificial lipid layers. We were able to describe structural and functional parameters of the model systems mono- and bilayer as functions of one or few variables. One of these parameters, the dipole potential, measured as a function of the aqueous phloretin concentration, allowed a critical examination of the Langmuir adsorption model that has been postulated for the interaction between phloretin and lipid layers. Surface pressure versus area per lipid molecule isotherms and surface (dipole) potential change versus area per lipid molecule isotherms, measured at lipid monolayers, allowed a structural description of the phloretin-lipid interaction: phloretin integrates into monolayers dependent on the surface pressure and the phase state of the lipid. Calorimetric measurements confirmed the integration of phloretin into membranes because of the strong decrease of the phase transition temperature, but they also showed that the cooperativity of phase transition is hardly affected, even at very high amounts of phloretin in the membrane. Obviously the interaction between phloretin and lipids is restricted to the head groups, an integration into the hydrocarbon layer is unlikely. 2H NMR measurements with spherical unilamellar vesicles of headgroup-deuterated lipid showed changed quadrupolar splittings indicating the interaction between phloretin and headgroups of the lipids.
Food borne pathogens that cause systemic disease must cross the intestinal barrier. Many of these pathogens, eg Salmonella typhimurium and Shigella flexneri, use M cells, found only within the follicle associated epithelium (FAE) that overlies Peyer’s patches and other lymphoid follicles, to enter the host. This study is primarily an investigation into the interaction of S. typhimurium and Listeria monocytogenes with the intestinal epithelium, representing the early stage of an infection.
The study examines the sensory ecology of CO2 perception in leaf-cutting ants. It begins with the ecological role of CO2 for leaf-cutting ants. Inside the subterranean nests of Atta vollenweideri large amounts of CO2 are produced by the ants and their symbiotic fungus. Measurements in field nest at different depths revealed that CO2 concentrations do not exceed 2 per cent in mature nests. These findings indicate effective ventilation even at depths of 2 m. Small colonies often face the situation of reduced ventilation when they close their nest openings as a measure against flooding. A simulation of this situation in the field as well as in the laboratory revealed increasing CO2 concentrations causing reduced colony respiration which ultimately might limit colony success. Wind-induced ventilation is the predominant ventilation mechanism of the nests of Atta vollenweideri, shown by an analysis of external wind and airflow in the channels. The mound architecture promotes nest ventilation. Outflow channels have their openings in the upper, central region and inflow channels had their openings in the lower, peripheral region of the nest mound. Air is sucked out through the central channels, followed by a delayed inflow of air through the peripheral channels. The findings support the idea that the nest ventilation mechanism used by Atta vollenweideri resembles the use of Bernoulli’s principle in Venturi Tubes and Viscous Entrainment. CO2 is important in a second context besides microclimatic control. A laboratory experiment with Atta sexdens demonstrated that leaf-cutting ants are able to orientate in a CO2 gradient. Foragers chose places with higher CO2 concentration when returning to the nest. This effect was found in all homing foragers, but it was pronounced for workers carrying leaf fragments compared to workers without leaf fragments. The findings support the hypothesis that CO2 gradients are used as orientation cue inside the (dark) nest to find suited fungus chambers for unloading of the leaf fragments. After the importance of CO2 in the natural history of the ants has thus been demonstrated, the study identifies for the first time in Hymenoptera type and location of the sensory organ for CO2 perception. In Atta sexdens a single neuron associated with the sensilla ampullacea was found to respond to CO2. Since it is the only neuron of this sensillum, the sensillum characters can be assumed to be adapted for CO2 perception. A detailed description of the morphology and the ultrastructure allows a comparison with sensilla for CO2 perception found in other insects and provides more information about sensillum characters and their functional relevance. The CO2 receptor cells respond to increased CO2 with increased neural activity. The frequency of action potentials generated by the receptor cell shows a phasic-tonic time course during CO2 stimulation and a reduced activity after stimulation. Phasic response accomplished with a reduced activity after stimulation results in contrast enhancement and the ability to track fast fluctuations in CO2 concentration. The neurons have a working range of 0 to 10 per cent CO2 and thus are able to respond to the highest concentrations the ants might encounter in their natural environment. The most exciting finding concerning the receptor cells is that the CO2 neurons of the leaf-cutting ants do not adapt to continuous stimulation. This enables the ants to continuously monitor the actual CO2 concentration of their surroundings. Thus, the sensilla ampullacea provide the ants with the information necessary to orientate in a CO2 gradient (tracking of fluctuations) as well as with the necessary information for microclimatic control (measuring of absolute concentrations).
B-Zell-Lymphome vom mukosa-assoziierten lymphatischen Gewebe (MALT)-Typ sind die größte Gruppe der extranodalen Lymphome. Sie enstehen vor dem Hintergrund einer chronischen Entzündung, wie etwa einer Helicobacter pylori-assoziierten Gastritis im Magen. Die Mechanismen der Lymphomgenese sind weitgehend unverstanden. Der Befund, dass die malignen B-Zellen der MALT-Typ Lymphome autoreaktiv sind und durch Antigen oder T-Zell-vermittelte Signale stimuliert werden, weist auf ein mögliches Ver-sagen der T-Zell-Kontrolle hin. Zur Prüfung dieser Hypothese wurden in der vorliegenden Arbeit sowohl tumor-infiltrierende T-Zellen als auch maligne B-Zellen aus MALT-Typ Lymphomen untersucht. Mit Hilfe von Expressionsanalysen der Vb -Kette des T-Zell-Rezeptors (TCR) wurden antigen-induzierte klonale Expansionen in den tumor-infiltrierenden T-Zellen nachgewiesen. Weiterhin wurden ähnliche antigen-erkennende Regionen (CDR3) des TCR in tumor-infiltrierenden T-Zellen aus zwei verschiedenen MALT-Typ Lymphomen gefunden. Diese Ergebnisse charakterisieren die T-Zellen als funktionell und auch als potenziell tumor-reaktiv. Um mögliche Defekte bei malignen B-Zellen zu untersuchen, wurde eine in vitro T/B-Zell-Kokultur entwickelt. Damit war es möglich, die Interaktion des apoptose-induzierenden Oberflächenmoleküls FasL auf aktivierten T-Zellen mit dem entsprechenden Todesrezeptor Fas auf malignen B-Zellen zu untersuchen. Drei von sieben MALT-Typ Lymphomen und vier von fünf DLBL erwiesen sich als resistent gegen FasL-vermittelte Apoptose. Meine Untersuchungen deuten darauf hin, dass hierfür eine mutationsbedingte funktionelle Inaktivierung des Fas-Rezeptors verantwortlich ist. In Fas-Transkripten aller untersuchten malignen B-Zellen wurden insgesamt 14 verschiedene Punktmutationen gefunden, die zu Aminosäureaustauschen bei der Translation führen. Zehn dieser Mutationen waren mit der Apoptose-Resistenz maligner B-Zellen assoziiert. Durch ergänzende Untersuchungen konnten alternative Mechanismen der Apoptose-Resistenz wie etwa reduzierte Fas-Expression, Produktion von löslichem Fas (sFas) oder Störungen in der Fas-Signalkaskade weitgehend ausgeschlossen werden. Aus diesen Ergebnissen lässt sich folgender Schluss ziehen: Resistenz gegen FasL/Fas-vermittelte Apoptose ist ein Mechanismus der frühen MALT-Typ Lymphomgenese und möglicherweise auf bestimmte Fas-Mutationen zurückzuführen. Durch Apoptose-Resistenz entkommen die malignen B-Zellen der MALT-Typ Lymphome der vorhandenen T-Zell-Kontrolle. Gleichzeitig nehmen sie die parakrin angebotene T-Zell-Hilfe solange in Anspruch, bis sie völlige Autonomie erreicht haben. Durch das abnorm verlängerte Überleben der B-Zellen steigt dann die Wahrscheinlichkeit, weitere Aberrationen wie etwa die in 50 Prozent aller Fälle auftretende Chromosomentranslokation t(11;18)(q21;q21) zu erwerben.
Untersuchungen zum Wasserferntransport wurden mit Hife der Druckmeßsonden- und NMR-Bildgebungstechnik durchgeführt. Dabei wurden Experimente zum Einfluß der Schwerkraft auf den Wasserferntransport an einer Liane bei unterschiedlicher Orientierung der Pflanze durchgeführt. Der zweite Teil der Arbeit beschäftigte sich mit der Korrelation von Flußgeschwindigkeiten und Xylemdruck in den Wasserleitungsbahnen gut gewässerter und trockengestreßter Pflanzen. Der dritte Teil befasste sich mit der Wiederbefüllung von kavitierten oder leeren Xylemgefäßen anhand der Auferstehungspflanze Myrothamnus flabellifolia.
Marine Schwämme der Gattung Aplysina besitzen Bromotyrosinealkaloide als typische Sekundärmetabolite. Diese Alkaloide werden in einer enzymatischen Abwehrreaktion zu biologisch aktiven Produkten abgebaut. In der vorliegenden Arbeit ist die Isolierung von 14 Schwamminhaltstsoffen aus dem Schwamm Aplysina insularis beschrieben. 14-oxo-Aerophobin-2 konnte als neues Bromoisoxazolinalkaloid beschrieben werden. Anhand des Schwammes Aplysina cauliformis wurde die Charakterisierung der enzymatischen Abwehrreaktion in Schwämmen der Gattung Aplysina vorgenommnen, die von zwei aufeinanderfolgenden Enzymen durchgeführt wird. Hierbei konnte erstmals eine Nitrilhydratase aus dem marinen Habitat beschrieben werden, die in der beschriebenen Abwehrreaktion als zweites Enzym beteiligt ist.
T cell activation is supposed to require two signals via engagement of the TCR and a costimulatory molecule. However, the signaling cascade of costimulatory molecules has remained elusive. Here, I provide evidence that CD44 supports proliferation as well as apoptosis mainly, if not exclusively, by enhancing signal transduction via the TCR/CD3 complex. Blockade of CD44 interferes with mounting of an immune response. This has been demonstrated by the significantly decreased IL-2 production of a T helper line, when stimulated in the presence of a competing CD44 receptor globulin. To evaluate the underlying mechanism, CD44 was cross-linked by an immobilized antibody (IM7). Cross-linking of CD44 induces proliferation of peripheral T cells and apoptosis of thymocytes and a T helper line in the presence of subthreshold levels of anti-CD3. CD44-induced proliferation was accompanied by an upregulation of the activation markers CD25 and CD69 and an increased cytokine production. TCR-mediated apoptosis was accompanied by an upregulation of CD95 ligand and CD95 receptor, which could be greatly enhanced by costimulation via CD44. On the level of signal transduction, coligation of CD44 with CD3 resulted in a strong and sustained increase of early tyrosine phosphorylation events and upregulated downstream signal transduction pathways, such as the ras/ERK and the JNK signaling cascades. These pleiotropic effects of CD44 are due to its involvement in the most proximal events in TCR signaling, as demonstrated by a strong increase in the phosphorylation of the TCR z-chain and ZAP-70. Notably, cross-linking of CD44 was binding-site dependent and was only effective when supporting colocalization of the TCR/CD3 complex and CD44. Cross-linking of CD44 via immobilized IM7 also induced profound changes in cell morphology, characterized by strong adhesion, spreading and development of surface extensions, which were dependent on a functional tubulin and actin cytoskeleton. These cytoskeletal rearrangements were mediated by rac1, a small GTPase of the rho subfamily, and src-family kinases, two of which, fyn and lck, were found to be associated with CD44. By cross-linkage of CD44 these kinases were redistributed into so called lipid rafts. It is supposed that for T cell activation a relocation of the TCR/CD3 complex into the same membrane microdomains is required. The data are interpreted in the sense that the costimulatory function of CD44 relies on its cooperativity with the TCR. Most likely by recruitment of phosphokinases CD44 significantly lowers the threshold for the initiation of signaling via the TCR. The requirement for immobilized anti-CD44, the necessity for neighbouring anti-CD3 and the dependence on the binding site of CD44 strongly suggest that the costimulatory mechanism involves cytoskeletal rearrangements, which facilitate recruitment and redirection of src-family protein kinases in glycolipid enriched membrane microdomains.
Ziel der Arbeit war es, die wissenschaftlichen und technischen Voraussetzungen zu schaffen, um eine effiziente Elektroporation von großen aber auch kleinen Zellzahlen zu erreichen. Ein großer Teil der Arbeit diente der Entwicklung eines neuen Elektroporationsgerätes, des Multiporators. Die synergetischen Effekte dieser Technik tragen dazu bei, dass sehr hohe Ausbeuten bei der Elektrotransfektion von Zellen erzielt werden. Damit konnte zum ersten Mal der Gentransfer durch künstliche Säugerzell-Chromosomen (MACs) nachgewiesen werden. Eine weitere Anwendung der Elektroporation liegt in der Transfektion von primären Zellen. Dabei ist der entscheidende Punkt für eine hohe Transfektionseffizienz der Zellzyklus. Des Weiteren wurde in dieser Arbeit ein Konzept entwickelt, das als Basis für ein neues Elektroporationssystem benutzt werden kann.
Brutpflege, Lebensgeschichte und Taxonomie südostasiatischer Membraciden (Insecta: Homoptera)
(2000)
Diese Arbeit untersucht die systematische Verbreitung der Brutpflege bei südostasiatischen Buckelzirpen (Homoptera: Membracidae) sowie verhaltensökologische Aspekte dieses Verhaltens bei Pyrgauchenia tristaniopsis. Ergänzend dazu wurden Aspekte der Taxonomie, Lebensgeschichte, Reproduktionsbiologie und Morphometrie dieser Art untersucht, deren Kenntnis für die Interpretation des Brutpflegeverhaltens erforderlich waren. Die Ergebnisse (1) widersprechen der starken Version der Semelparitie-Hypothese (ein Fortpflanzungsereignis pro Fortpflanzungsperiode als Voraussetzung für Brutpflege bei Insekten), und sie zeigen, dass (2) Brutpflege bei altweltlichen Centrotinae - entgegen früherer Vermutungen - keine Ausnahme ist. Außerdem konnten erstmals einige grundlegende Aspekte der Biologie eines südostasiatischen Vertreters der Familie Membracidae geklärt werden. Aufsammlungen in der bodennahen Vegetation wurden in 16 Untersuchungsgebieten in West-Malaysia und Sabah (Borneo) von 1996-1998 durchgeführt. Weibliche Brutfürsorge in Form von Gelegebewachung wurde bei 11 Arten aus folgenden Gattungen gefunden: Pyrgauchenia, Pyrgonota, Hybandoides, Gigantorhabdus (Hypsaucheniini), Centrochares (Centrocharesini), Ebhul (Ebhuloidesini). Larven dieser Arten lebten in Aggregationen zusammen. Drei Arten werden neu beschrieben (Pyrgauchenia biuni, P. pendleburyi, P. tristaniopsis). Zwei nominelle Arten (P. angulata Funkhouser und P. brunnea Funkhouser) sind Junior-Synonyme von P. colorata Distant. Die Arbeiten zu Pyrgauchenia tristaniopsis fanden im unteren Montanregenwald des Kinabalu Nationalparks (Borneo) statt. Diese Art wurde nur dort gefunden (zwischen 1350 m und 1650 m ü. NN), und sie war polyphag (alle Entwicklungsstadien auf 11 Pflanzenarten aus 8 Familien). Es gab fünf Larvenstadien, deren Entwicklungszeit zusammen 63-83 Tage betrug (Embryonalentwicklung: 22 Tage). Larven lebten aggregierend und wurden von Ameisen besucht (insgesamt 4 Morphospecies). Es gab Hinweise, dass frisch gehäutete Imagines noch etwa 10 Tage in der Aggregation verblieben. Spätestens 5 bzw. 10 Tage nach der Imaginalhäutung waren Weibchen bzw. Männchen zu einer Erstkopulation bereit. Bei der Paarung kletterte das Männchen nach der Kontaktaufnahme auf das Weibchen und blieb dort im Median 138 Sekunden sitzen (Präkopula), worauf eine im Median 116-minütige Kopulation folgen konnte. Während der Präkopula sandte das Männchen Vibrationssignale aus. Die Art war promiskuitiv, und manche Weibchen paarten sich während der Gelegebewachung. Das Geschlechterverhältnis war zum Zeitpunkt der Imaginalhäutung ausgeglichen. Die Eimortalität aufgrund einer Kohortenanalyse betrug 35 Prozent. Prädatoren der Larven und Imagines waren besonders Springspinnen (Salticidae). Die Eier wurden von Brachygrammatella sp. (Trichogrammatidae) parasitiert. Eier wurden als Gelege ins Gewebe von Wirtspflanzenzweigen gelegt (Unterseite). Die Anzahl Eier pro Gelege (etwa 57) nahm mit der Bewachungsdauer des Weibchens zu. Bevorzugungen von Gelegepositionen ober- oder unterhalb bereits vorhandener Gelege waren nicht festzustellen. Im Median wurden 3-4 (1998er, 1997er Zensus) Gelege zusammen auf einem Zweig gefunden. Bei einem Wiederfangversuch legte mindestens die Hälfte aller Weibchen während ihres Lebens mindestens zwei Gelege. Zwischen Verlassen des ersten Geleges (auf dem ein Weibchen gefunden wurde) und der Oviposition ihres Folgegeleges vergingen im Median 5 Tage. Folgegelege wurden meist auf derselben Wirtspflanze wie das erste Gelege abgelegt. Der Fettkörper vergrößerte sich wieder nach der Oviposition, aber noch während der Bewachung des aktuellen Geleges. Weibchen saßen 26-28 Tage lang (nach Beginn der Oviposition) auf ihrem Gelege, d.h. bis zum 5.-8. Tag nach Schlupfbeginn der Larven (die Larven schlüpften sukzessiv, erst 9 Tage nach Schlupfbeginn waren die meisten LI geschlüpft). Weibchen kehrten nach experimenteller Vertreibung vom Gelege auf dieses zurück. In Wahlversuchen wurde aber das eigene Gelege gegenüber einem fremden nicht präferiert. Weibchen wichen bei Störungen stets zur Seite aus und begannen ihre Suche immer mit Seitwärtsbewegungen. Experimentell herbeigeführter Kontakt mit dem Eiparasitoid Brachygrammatella sp. genügte, um die Beinabwehr bewachender Weibchen zu erhöhen. Die Häufigkeit von Beinbewegungen war nicht nur vom Vorhandensein eines Geleges, sondern auch von der Tageszeit abhängig. Gelegebewachung förderte das Überleben der Eier: Die Eimortalität stieg mit experimenteller Verkürzung der weiblichen Bewachungsdauer an (unabhängig von der Gelegegröße). Gelegebewachung verzögerte die Ablage von Folgegelegen, wie durch experimentelles Verkürzen der Bewachungsdauer aktuell bewachter Gelege gezeigt wurde. Abgebrochene pronotale Dorsaldornen minderten nicht die Paarungswahrscheinlichkeit: Die Häufigkeit kopulierender Männchen und Weibchen mit abgebrochenem Dorn wich nicht von ihrer jeweiligen Häufigkeit in der Population ab. Bei 52 Prozent aller Gelege bewachenden Weibchen war der Dorsaldorn abgebrochen. Weibchen waren länger und schwerer als Männchen, und einige pronotale Merkmale (z.B. der Caudaldorn) waren ebenfalls bei den Weibchen länger. Dorsaldorn und Distallobus waren dagegen bei Männchen länger, und zwar bei gleicher Körpergröße. Geschwister ähnelten sich besonders hinsichtlich Gewicht sowie Körper- und Dorsaldornlänge, was durch große Heritabilität, gleiche Umweltbedingungen und Inzucht erklärt werden könnte.
Das Cytokin Interleukin-4 (IL-4) ist ein essentieller Faktor bei der Entstehung von Sofort-Typ Allergien. Die Bindung von IL-4 an seinen Rezeptor und die anschließende Phosphorylierung des IL-4 aktivierten Transkriptionsfaktors Stat6 ist ein Schlüsselereignis bei der allergischen Immunantwort. In der vorliegenden Arbeit werden Ergebnisse zur Hemmung der Stat6 vermittelten Signaltransduktion des IL-4 Rezeptors vorgestellt. Dazu wurde ein Vektorsystem etabliert, bei dem ein von dem Drosophila-Transkriptionsfaktor Antennapedia abgeleitetes 16 AS langes Peptid benutzt wird. Dieses Antennapediapeptid kann Plasmamembranen lebender Zellen energie- und rezeptorunabhängig durchqueren und dabei andere hydrophile Moleküle mittransportieren. Stat6 bindet über eine SH2 Domäne an phosphorylierte Reste von IL4Ra und bildet, nachdem es selbst phosphoryliert ist, mit anderen Stat6-Molekülen aktive Dimere. Ein aus der Stat6-Bindestelle des IL-4Ra abgeleitetes phosphoryliertes Peptid (Stat6BP) wurde mit Hilfe des Antennapediapeptids in verschiedene humane und murine Zellinien transportiert. Für Stat6BP konnte mit Hilfe von spezifischer Immunpräzipitation und Western-Blot gezeigt werden, dass es IL-4 induzierte Phosphorylierung und Aktivierung von Stat6 transient hemmen kann. Durch zusätzliche Applikation des Tyrosinphosphataseinhibitors Natriumpervanadat gelang es, die hemmende Wirkung von Stat6BP zu verlängern. Unter gleichen Bedingungen konnte auch gezeigt werden, dass Stat6BP spezifisch die Aktivierung von Stat6 hemmt, da die durch IL-4 oder IL-3 induzierte Phosphorylierung des eng verwandten Stat5 völlig unbeeinträchtigt bleibt. Ferner wurde durch das Peptid die Expression eines Stat6 kontrollierten Reportergens gehemmt. Im Rahmen dieser Arbeit wurde außerdem die Rolle der Src-Typ Kinasen p56lck und p59fyn in der IL-4 Signaltransduktion in unterschiedlichen T-Zellinien untersucht. Es zeigte sich, dass die Aktivierung der beide Kinasen stark von der getesteten Zellinie abhängt. In einigen T-Zellinien aktiviert IL-4 eher p56lck, in anderen eher p59fyn.
Listeria monocytogenes überwindet endotheliale Barrieren, um eine Meningitis oder Encephalitis auszulösen. Das Hindurchtreten durch diese Barriere könnte über die Invasion von Endothelzellen durch Listerien aus dem Blut und anschließender Freisetzung der Bakterien ins Gehirn erfolgen. In den ersten Infektionsmodellen, in denen gezeigt wurde, daß Listerien in der Lage sind Endothelzellen zu invadieren, wurden humane, makrovaskuläre Nabelschnurendothelzellen (HUVEC) verwendet. Die für die Ausbildung der Blut-Hirn-Schranke verantwortlichen mikrovaskulären Hirnendothelzellen (BMEC) unterscheiden sich aber deutlich von den makrovaskulären HUVEC. In der vorliegenden Arbeit wurde die Interaktion von L. monocytogenes mit HUVEC und mit humanen BMEC (HBMEC) untersucht. Es konnte gezeigt werden, daß L. monocytogenes HBMEC effizient invadieren kann. Nach der Aufnahme und dem Entkommen der Bakterien aus dem Phagosom bilden sie Aktinschweife aus, mit deren Hilfe sie sich im Zytoplasma frei bewegen können. Listerien sind in der Lage, sich in HBMEC über einen Zeitraum von 20 Stunden zu vermehren und über eine Ausbreitung von Zelle zu Zelle in benachbarte Zellen zu gelangen. Mit einem Listerien-Stamm, der das grün-fluoreszierende Protein (GFP) exprimiert, konnte der Infektionsverlauf in HBMEC über einen Zeitraum von 20 Stunden in Echtzeit verfolgt werden. Hierbei zeigte sich, daß auch stark infizierte HBMEC sich nicht vom Untergrund ablösen oder lysieren und somit gegenüber intrazellulären Listerien sehr widerstandsfähig sind. Wie rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen von HBMEC-Monolayern nach einer Infektion mit L. monocytogenes erkennen ließen, adhärieren Listerien an HBMEC, indem sie einen engen Kontakt mit Mikrovilli auf HBMEC eingehen. Mit Listerien infizierte HBMEC bilden wenige Stunden nach der Infektion Membranausstülpungen aus, in denen sich Listerien befinden. Diese Ausstülpungen sind mit der Zelle nur noch über sehr dünne Membranschläuche verbunden. Um herauszufinden, welche Listerienproteine an der Aufnahme von L. monocytogenes in HUVEC und HBMEC beteiligt sind, wurden verschiedene Deletionsmutanten auf ihre Invasivität in HUVEC und HBMEC getestet. In Gegenwart von 20 Prozent Humanserum wurden HUVEC in einer von den Oberflächenproteinen InlA, InlB und ActA unabhängigen Weise von L. monocytogenes invadiert. Wurde das Gen, welches für den positiven Regulationsfaktor PrfA kodiert, deletiert, reduzierte dies die Invasionsrate beträchtlich. Listerienstämme mit einer Deletion im für InlB kodierenden Gen sind unfähig, HBMEC zu invadieren. Neben InlG und ActA spielt auch PrfA eine entscheidende Rolle bei der Invasion von L. monocytogenes in HBMEC. Die Adhäsion von L. monocytogenes an HBMEC ist von InlB unabhängig. Auch die apathogene und nicht-invasive Art L. innocua bindet an HBMEC. Humanserum hemmt die Invasion von L. monocytogenes in HBMEC, nicht aber in HUVEC. Während sich die Invasionsraten von L. monocytogenes in HUVEC durch Zentrifugation bei der Infektion erhöhen ließen, hatte die Zentrifugation keine Auswirkung auf die Invasivität von L. monocytogenes in HBMEC. Neben diesen konnten in dieser Arbeit noch weitere Infektionsparameter gefunden werden, die unterschiedliche Auswirkungen auf die Invasion von L. monocytogenes in HUVEC und HBMEC haben. Im Zellüberstand von HUVEC konnten bis zu 6 Stunden nach einer Infektion mit L. monocytogenes große Mengen an IL-8 nachgewiesen werden. Während eine Infektion von HUVEC mit L. monocytogenes die Expression von IL-6-spezifischer mRNA schwach induzierte, war keine vermehrte Expression von MCP-1- und VCAM-1-spezifischer mRNA feststellbar. Indem Caco-2-Zellen und HBMEC auf gegenüberliegenden Seiten eines Filters bis zur Konfluenz kultiviert wurden, konnte ein in-vitro-Modell des choroid plexus etabliert werden. Wenige Stunden nach der Infektion von HBMEC mit L. monocytogenes befanden sich auch in den Caco-2-Zellen Listerien. Wie elektronenmikroskopisch nachgewiesen werden konnte, waren diese Listerien durch die Filterporen in die Epithelzellen gelangt. Der Mechanismus, dem diese Ausbreitung zugrunde liegt, ist noch unbekannt.
Tropical rain forests and coral reefs are usually regarded as the epitome of complexity and diversity. The mechanisms, however, that allow so many species to coexist continuously, still need to be unraveled. Earlier equilibrium models explain community organization with a strict niche separation and specialization of the single species, achieved mainly by interspecific competition and consecutive resource partitioning. Recent non-equilibrium or stochastic models see stochastic factors ("intermediate disturbances") as more important. Such systems are characterized by broad niche overlaps and an unpredictable species composition. Mechanisms of coexistence are most interesting where species interactions are strongest and species packing is highest. This is the case within a functional group or guild where species use similar resources. In this project a community of seven closely related leaf beetle species (Chrysomelidae: Cassidinae) was investigated which coexist on a common host plant system (fam. Convovulaceae) in a tropical moist savanna (Ivory Coast, Comoé-Nationalpark). A broad overlap in the seasonal phenology of the leaf beetle species stood in contrast to a distinct spatial niche differentiation. The beetle community could be separated in a savanna-group (host plant: Ipomoea) and in a river side group (host plant: Merremia). According to a correspondence analysis the five species at the river side, using a common host plant, Merremia hederacea, proved to be predictable in their species composition. They showed a small scale niche differentiation along the light gradient (microhabitats). Laboratory studies confirmed differences in the tolerance towards high temperatures (up to 50°C in the field). Physiological trade-offs between phenology, microclimate and food quality seem best to describe patterns of resource use of the beetle species. Further a phylogeny based on mt-DNA sequencing of the beetle community was compared to its ecological resource use and the evolution of host plant use was reconstructed
The transmission of proliferative and developmental signals from activated cell-surface receptors to initiation of cellular responses in the nucleus is synergically controlled by the coordinated action of a diverse set of intracellular signalling proteins. The Ras/Raf/MEK/MAPK signalling pathway has been shown to control the expression of genes which are crucial for the physiological regulation of cell proliferation, differentiation and apoptosis. Within this signalling cascade, the Raf protein family of serine/threonine kinases serves as a central intermediate which connects to many of other signal transduction pathways. To elucidate the signalling functions of the different Raf kinases in motoneurons during development, the expression, distribution and subcellular localization of Rafs in the spinal cord and the facial nucleus in brainstem of mice at various embryonic and postnatal stages were investigated. Moreover, we have investigated the intracellular redistribution of Raf molecules in isolated motoneurons from 13 or 14 day old mouse embryos, after addition or withdrawal of neurotrophic factors to induce Raf kinases activation in vitro. Furthermore, in order to investigate the potential anti-apoptotic function of Raf kinases on motoneurons, we isolated motoneurons from B-raf-/- and c-raf-1-/- mouse embryos and analysed the survival and differentiation effects of neurotrophic factors in motoneurons lacking B-Raf and c-Raf-1. We provide evidence here that all three Raf kinases are expressed in mouse spinal motoneurons. Their expression increases during the period of naturally occurring cell death of motoneurons. In sections of embryonic and postnatal spinal cord, motoneurons express exclusively B-Raf and c-Raf-1, but not A-Raf, and subcellularly Raf kinases are obviously colocalized with mitochondria. In isolated motoneurons, most of the B-Raf or c-Raf-1 immunoreactivity is located in the perinuclear space but also in the nucleus, especially after activation by addition of CNTF and BDNF in vitro. We found that c-Raf-1 translocation from the cytosol into the nucleus of motoneurons after its activation by neurotrophic factors is a distinct event. As a central finding of our study, we observed that the viability of isolated motoneurons from B-raf but not c-raf-1 knockout mice is lost even in the presence of CNTF and other neurotrophic factors. This indicates that B-Raf but not c-Raf-1, which is still present in B-raf deficient motoneurons, plays a crucial role in mediating the survival effect of neurotrophic factors during development. In order to prove that B-Raf is an essential player in this scenario, we have re-expressed B-Raf in mutant sensory and motor neurons by transfection. The motoneurons and the sensory neurons from B-raf knockout mouse which were transfected with exogenous B-raf gene revealed the same viability in the presence of neurotrophic factors as primary neurons from wild-type mice. Our results suggest that Raf kinases have important signalling functions in motoneurons in mouse CNS. In vitro, activation causes redistribution of Raf protein kinases, particularly for c-Raf-1, from motoneuronal cytoplasm into the nucleus. This redistribution of c-Raf-1, however, is not necessary for the survival effect of neurotrophic factors, given that B-raf-/- motor and sensory neurons can not survive despite the presence of c-Raf-1. We hypothesize that c-Raf-1 nuclear translocation may play a direct role in transcriptional regulation as a consequence of neurotrophic factor induced phosphorylation and activation of c-Raf-1 in motoneurons. Moreover, the identification of target genes for nuclear translocated c-Raf-1 and of specific cellular functions initiated by this mechanism awaits its characterization.
Listeria monocytogenes, ein fakultativ intrazellulärer Krankheitserreger, besitzt die Fähigkeit, Wirtszellen zu penetrieren, sich in ihnen zu vermehren, sich intrazellulär zu bewegen und auch benachbarte Zellen direkt zu infizieren. Die intrazelluläre Fortbewegung erfolgt durch Polymerisation von zellulärem Aktin, wodurch charakteristische Aktinschweife an einem Pol der Bakterien entstehen. Der einzige bakterielle Faktor, der für die Aktinpolymerisation notwendig ist, ist das Oberflächenprotein ActA. ActA allein ist aber nicht in der Lage, Aktin zu polymerisieren, sondern kann dies nur in Assoziation mit Proteinen der Wirtszelle. Die einzigen bisher bekannten Wirtszellproteine, die direkt mit ActA interagieren, sind das Phosphoprotein VASP und der Arp2/3-Komplex. VASP bindet an den zentralen prolinreichen Bereich von ActA und beschleunigt durch die Rekrutierung von Profilin den Prozeß der Aktinpolymerisation. Der Arp2/3-Komplex interagiert mit dem N-terminalen Bereich von ActA und initiiert die eigentliche Aktin-Polymerisation. Um weitere eukaryotische, mit ActA interagierende Proteine (AIPs) zu isolieren, wurde über einen "Yeast Two-Hybrid"-Test mit ActA als Köder eine embryonale Maus-cDNA-Genbank getestet. Dabei wurden drei verschiedene AIPs identifiziert, von denen eines identisch mit dem humanen Protein LaXp180 (auch "CC1" genannt) ist. LaXp180 ist ein 180 kDa Protein mit über 50 theoretischen Phosphorylierungsstellen in der N-terminalen Hälfte, während die C-terminale Hälfte "coiled-coil"-Strukturen ausbilden kann. Darüberhinaus enthält LaXp180 eine Kern-Lokalisations-Sequenz und ein Leucin-Zipper-Motiv. Die Bindung von LaXp180 an ActA wurde in vitro unter Verwendung von rekombinantem His6-Tag-LaXp180 und rekombinantem ActA bestätigt, da rekombinantes ActA nur an einer Ni-Agarose-Säule gebunden wurde, wenn diese vorher mit His6-Tag-LaXp180 beladen war. Über RT-PCR konnte zum ersten Mal die Expression LaXp180-spezifischer mRNA in verschiedenen Säugerzellen nachgewiesen und mit einem polyklonalen anti-LaXp180-Serum durch Immunopräzipitation erstmals ein 194 kDa großes Protein in Säugerzellextrakten detektiert werden. Die intrazelluläre Lokalisation von LaXp180 wurde über Immunfluoreszenzmikroskopie untersucht. Immunfluoreszenzfärbungen von Fibroblasten mit dem anti-LaXp180-Serum zeigten eine starke Färbung der Zellkerne und definierter Bereiche direkt neben den Kernen, während das restliche Zytoplasma schwach gefärbt war. Über Immunfluoreszenzmikroskopie mit dem anti-LaXp180-Serum an mit L. monocytogenes infizierten Zellen konnte gezeigt werden, daß LaXp180 mit der Oberfläche vieler, aber nicht aller intrazellulärer, ActA-exprimierender Listerien kolokalisiert. Dagegen wurde nie eine Kolokalisation mit intrazellulären, aber ActA-defizienten Mutanten beobachtet. Darüberhinaus ist LaXp180 asymmetrisch auf der Bakterienoberfläche verteilt und schließt sich gegenseitig mit der F-Aktin-Polymerisation aus. LaXp180 ist ein putativer Bindungspartner von Stathmin, einem 19 kDa Phosphoprotein, das die Mikrotubuli-Dynamik reguliert. Über Immunfluoreszenz konnte gezeigt werden, daß auch Stathmin mit intrazellulären, ActA-exprimierenden L. monocytogenes kolokalisiert.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde gezeigt, dass fremde virale Hüllproteine wie das Env Protein des murinen Leukämievirus (MLV) oder das Glykoprotein des Virus der vesiklären Stomatitis (VSV) nicht in der Lage sind, die Funktion des homologen HFV Hüllproteins in Bezug auf die Viruspartikelfreisetzung des Humanen Foamyvirus zu übernehmen. Offenbar werden für die HFV Viruspartikelmorphogenese und -freisetzung spezifische Interaktionen zwischen dem Kapsid und dem homologen Hüllprotein benötigt. Mutationsanalysen ergaben, dass die membranspannende Domäne des HFV Hüllproteins in diesem Zusammenhang spezifische Aufgaben erfüllt, die nicht durch heterologe Formen der Membranverankerung übernommen werden können. Die Analyse der Fusionsaktivität verschiedener Hüllproteinmutanten zeigte, dass die zytoplasmatische Domäne des Proteins nicht essentiell für die Fusionsaktivität benötigt wird. Umfangreichere Deletionen, die auch Teile der langen membranspannenden Domäne des Proteins einschlossen, führten dagegen zum Verlust der Fusionseigenschaften des Hüllproteins. Innerhalb der membranspannenden Domäne des HFV Hüllproteins befindet sich ein konserviertes Lysin-Prolin Motiv, dessen Mutation sich auf den zellulären Transport und auf die Fusionsaktivität des Proteins auswirkte. Es zeichnet sich ab, dass die lange membranspannende Domäne des HFV Hüllproteins nicht nur als Membranverankerung dient, sondern zusätzlich für verschiedene Funktionen des Hüllproteins von Bedeutung ist.
Biofilm production is an important step in the pathogenesis of S. epidermidis polymer-associated infections and depends on the expression of the icaADBC operon leading to the synthesis of a polysaccharide intercellular adhesin (PIA). The PIA represents a sugar polymer consisting of ß-1,6 linked N-acetyl glucosaminoglycans and mediates the intercellular adherence of the bacteria to each other and the accumulation of a multilayered biofilm. Epidemiological and experimental studies strongly suggest that PIA-production and subsequently biofilm formation contributes significantly to the virulence of specific S. epidermidis strains. This work aimed on the investigation of external factors regulating the ica expression in S. epidermidis. For this purpose, a reporter gene fusion between the ica promoter and the beta-galactosidase gene lacZ from E. coli was constructed and integrated into the chromosome of an ica positive S. epidermidis clinical isolate. The reporter gene fusion was used to investigate the influence of external factors and of sub-MICs of different antibiotics on the ica expression. It was shown that the S. epidermidis biofilm formation is growth phase dependent with a maximum expression in the late logarithmic and early stationary growth phase. The optimal expression was recorded at 42 °C at a neutral pH ranging from 7.0 to 7.5. The glucose content of the medium was found to be essential for biofilm formation, since concentrations of 1.5 to 2 per cent glucose induced the ica expression. In addition, external stress factors as high osmolarity (mediated by 3 to 5 per cent sodium chloride), and sub-lethal concentrations of detergents, ethanol, hydrogene peroxide, and urea significantly enhanced the biofilm production. Subinhibitory concentrations of tetracyline, the semisynthetic streptogramin quinupristin/dalfopristin and the streptogramin growth promoter virginiamycin were found to enhance the ica expression 8 to 11-fold, respectively, whereas penicillin, oxacillin, gentamicin, clindamycin, vancomycin, teicoplanin, ofloxacin, and chloramphenicol had no effects. A weak induction was recorded for sub-MICs of erythromycin. Both quinupristin/ dalfopristin and tetracyline exhibited a strong postexposure effect on the S. epidermidis ica expression, respectively, even when the substances were immediately removed from the growth medium. The results were confirmed by Northern blot analysis of the ica transcription and quantitative analysis of biofilm formation in a colorimetric assay. Expression of the icaprom::lacZ reporter gene plasmid in Bacillus subtilis and S. epidermidis revealed that the ica induction by sub-MICs of streptogramins and tetracycline might depend on unidentified regulatory elements which are specific for the staphylococcal cell. In contrast, the activation by external stress signals seems to be mediated by factors which are present both in Staphylococci and in Bacillus subtilis. Construction and analysis of an agr-mutant in a biofilm-forming S. epidermidis strain excluded the possibility that the Agr-quorum-sensing system significantly contributes to the ica expression in the stationary growth phase. However, clear evidence was provided that in S. aureus the ica transcription depends on the expression of the alternative transcription factor sigmaB, which represents a global regulator of the stress response in S. aureus as well as in B. subtilis. For this purpose, a sigB knockout mutant had been constructed in a biofilm-forming S. aureus. This mutant showed a markedly decrease of the ica transcription and biofilm-production, whereas a complement strain carrying the sigB gene on an expression vector completely restored the biofilm-forming phenotype of the S. aureus wild type. Southern blot analysis indicated that the the sigB gene is also present in S. epidermidis and Northern analyses of the sigB and the ica transcription revealed that both genes are activated under identical conditions (i. e. in the stationary growth phase and by external stress factors) suggesting a similar regulatory pathway as in S. aureus. However, since neither in S. aureus nor in S. epidermidis the ica promoter has obvious similiarities to known SigB-dependent promotoer sequences it is tempting to speculate that the ica activation is not directely mediated by SigB, but might be indirectely controlled by other SigB-dependent regulatory elements which remain to be elucidated.
Metabolische Veränderungen und Zelltod in neuralen Zellen durch "Advanced Glycation Endproducts"
(2000)
Advanced Glycation Endproducts (AGEs) entstehen aus nicht-enzymatisch glykierten Proteinen. In einer Folge von Dehydratations-, Kondensations- und Oxidationsschritten entsteht ein heterogenes Gemisch aus farbigen, fluoreszierenden Verbindungen. AGE-modifizierte Proteine sind unlöslich und proteaseresistent, bei ihrer Bildung entstehen freie Radikale und andere reaktive Intermediate. Von der AGE-Bildung betroffen sind vor allem langlebige Proteine mit geringem Umsatz wie Kollagen und Kristallin aber auch pathologische Proteinablagerungen, z.B. in der Alzheimer´schen Demenz (AD). Die Akkumulation von AGEs spielt in der Pathogenese von Komplikationen des Diabetes und der Hämodialyse eine Rolle, für die AD wird eine Beteiligung von AGEs am Krankheitsverlauf diskutiert. Die Alzheimer´sche Demenz ist gekennzeichnet durch den histologischen Nachweis seniler Plaques und neurofibrillärer Bündel in Hirngewebe der Patienten. Auf Ebene des Stoffwechsels kommt es zu einer Verringerung des zerebralen Glukoseumsatzes, es finden sich Marker sowohl für eine Akutphasenreaktion als auch für oxidativen Stress. In dieser Arbeit wurde gezeigt, dass die AGE-Bildung in vitro die Aggregation von ßA4, dem Hauptbestandteil der senilen Plaques in der AD, beschleunigt. Der geschwindigkeits-bestimmende Schritt ist dabei die Glykierung des ßA4-Monomers. Durch Zugabe von Übergangsmetall-ionen kann die Vernetzung weiter beschleunigt werden. Dies deutet darauf hin, dass AGEs zur Plaquebildung in der AD beitragen, redox-aktive Eisenionen sind in der AD mit den Plaques assoziiert. Mit Hilfe von Metallchelatoren, Antioxidantien oder mit Substanzen, welche die zur Vernetzung notwendigen Aminogruppen abblocken, lässt sich die Aggregation von ßA4 verlangsamen oder verhindern. AGEs wirken zytotoxisch auf BHK 21 Fibroblasten und humane SH-SY5Y Neuroblastoma Zellen. Die Toxizität unterschiedlicher Modell-AGEs ist abhängig von verschiedenen Faktoren, u.a. von dem zur Herstellung verwendeten Protein und vom Zucker. Die LD50 der Modell-AGEs korreliert mit dem AGE-Gehalt und der Radikalproduktion der Präparationen in vitro. Die AGE-Toxizität ist hauptsächlich radikalvermittelt. Oxidativer Stress lässt sich in AGE-behandelten Zellen durch die Bildung intrazellulärer Lipidperoxidationsprodukte nachweisen. Auf Ebene der Signaltransduktion konnte die Aktivierung des Transkriptions-faktors NfkB als Zeichen der Stressabwehr nachgewiesen werden. Die Gabe von Antioxidantien vor oder gleichzeitig mit den AGEs verringerte den Zelltod. Auch durch das Blockieren des Rezeptors für AGEs (RAGE) mit spezifischen Antikörpern konnte die Zahl überlebender Zellen gesteigert werden. Durch AGEs ausgelöster Stress führt in Neuroblastoma Zellen bereits in Konzentrationen unterhalb der LD50 zu Störungen im Redoxstatus, es kommt zur Depletion von GSH und zu Verschiebungen im Verhältnis GSH/GSSG. Damit einher gehen Veränderungen im Energiestoffwechsel der Zelle, nach anfänglich erhöhter Glukoseaufnahme kommt es im weiteren Verlauf der Inkubation zu einer Verringerung der Aufnahme von Glukose aus dem Medium, gefolgt von einer Zunahme der Laktatausschüttung. Ausserdem wurde eine Depletion von ATP um bis zu 50 Prozent nachgewiesen. Antioxidantien können die Störungen im Metabolismus der Zellen verhindern oder abschwächen, die meisten der getesteten Substanzen konnten Redoxstatus und ATP-Gehalt der Zellen zu normalisieren. Obwohl sich in AGE-gestressten Zellkulturen durch Annexin-Fluorescein-Markierung ein geringfügig erhöhter Prozentsatz apoptotischer Zellen nachweisen ließ und AGEs auch die Freisetzung von Cytochrom c ins Zytoplasma induzieren, verläuft der durch AGEs ausgelöste Zelltod verläuft offenbar insgesamt nekrotisch. Sowohl durch Radikalproduktion als auch über rezeptorvermittelte Signalwege verursachen AGEs oxidativen Stress und induzieren Veränderungen im Metabolismus der Zelle. Dies führt u. a. dazu, dass für die antioxidativen Schutzmechanismen der Zelle nicht mehr genügend Energie zur Verfügung steht. AGE-Stress trägt damit in einer selbstverstärkenden Reaktionskaskade zur Neurodegeneration bei und kann so an der Pathogenese der AD beteiligt sein. Antioxidantien und auch AGE-Inhibitoren könnten einen interessanten Ansatz zur Entwicklung alternativer Therapien in der AD darstellen.
Many polymorphisms are linked to alternative reproductive strategies. In animals, this is particularly common in males. Ant queens are an important exception. The case of ant queen size dimorphisms has not been studied in sufficient detail, and thus this thesis aimed at elucidating causes and consequences of the different size of small (microgynous) and large (macrogynous)ant queens using the North American ant species Leptothorax rugatulus as a model system. Employing neutral genetic markers, no evidence for a taxonomically relevant separation of the gene pools of macrogynes and microgynes was found. Queens in polygynous colonies were highly related to each other, supporting the hypothesis that colonies with more than one queen commonly arise by secondary polygyny, i.e. by the adoption of daughter queens into their natal colonies. These results and conclusions are also true for the newly discovered queen size polymorphism in Leptothorax cf. andrei. Several lines of evidence favor the view that macrogynes predominantly found their colonies independently, while microgynes are specialized for dependent colony founding by readoption. Under natural conditions, mother and daughter size are highly correlated and this is also true for laboratory colonies. However, the size of developing queens is influenced by queens present in the colony. Comparing populations across the distribution range, it turns out that queen morphology (head width and ovariole number) is more differentiated among populations than worker morphology (coloration, multivariate size and shape), colony characteristics (queen and worker number per colony) or neutral genetic variation. Northern and southern populations differed consistently which indicates the possibility of two different species. The queen size dimorphism in L. rugatulus did neither influence the sex ratio produced by a colony, nor its ratio of workers to gynes. However, the sex ratio covaried strongly across populations with the average number of queens per colony in accordance with sex ratio theory. At the colony level, sex ratio could not be explained by current theory and a hypothesis at the colony-level was suggested. Furthermore, queen body size has no significant influence on the amount of reproductive skew among queens. Generally, the skew in L. rugatulus is low, and supports incomplete control models, rather than the classic skew models. In eight of fourteen mixed or microgynous colonies, the relative contributions of individual queens to workers, gynes and males were significantly different. This was mainly due to the fact that relative body size was negatively correlated with the ratio of gynes to workers produced. This supports the kin conflict over caste determination hypothesis which views microgyny as a selfish reproductive tactic.
Die kombinierte Mikroperfusions-/Ladungspulstechnik an einzelligen marinen Riesenalgen ermöglicht die getrennte Darstellung der elektrischen Eigenschaften von Plasmalemma und Tonoplast durch gezielte Manipulation des vakuolären und externen Mediums. Dabei kann der für die Physiologie der Zellen wichtige hydrostatische Innendruck (Turgor) ständig kontrolliert werden. Die Applikation eines Ladungspulses resultierte bei Valonia utricularis und Ventricaria ventricosa in einer biphasischen Relaxation des Gesamt-membranpotentials, die durch die Summe zweier Exponentialfunktionen beschrieben werden konnte. Die Zeitkonstanten dieser beiden Relaxationen lagen dabei im Bereich von 0.1 ms und 1 ms (V. utricularis), bzw. 0.1 ms und 10 ms (V. ventricosa). Addition von Nystatin (einem membranimpermeablen und porenbildenden Antibiotikum) zu der vakuolären Perfusionslösung führte bei beiden Spezies zu einem Verschwinden der langsamen Relaxation des Spektrums, während über das Badmedium (extern) dotiertes Nystatin die Zeitkonstante der schnellen Komponente dramatisch verringerte. Die jeweils andere Relaxation blieb dabei unbeeinflusst. Folglich muss die schnelle Relaxation den RC-Eigenschaften des Plasmalemmas und die langsame den Eigenschaften des Tonoplasten zugeordnet werden. Dies ist ein klarer Beweis für das sog. "Zwei-Membranen Modell". In Übereinstimmung damit beeinflussten externe Ionentauschexperimente sowie externe Zugabe von Kanal/Carrier-Inhibitoren wie TEA (Tetraethylammonium), Ba2+ und DIDS (4,4'-Diisothiocyanatostilben-2,2'-Disulfonsäure), nur die schnelle Relaxation des Ladungspulsspektrums, nicht aber die langsame. Dagegen hatte die Zugabe dieser Inhibitoren zu der vakuolären Perfusionslösung keinen signifikanten Einfluss auf das Relaxationspektrum der marinen Algen. Bei der Berechnung der passiven Membranparameter fiel eine ungewöhnlich hohe flächenspezifische Kapazität des Tonoplasten auf, die nach elektronenmikroskopischen Untersuchungen mit einer etwa 9-fachen Oberflächenvergrößerung erklärt werden konnte. Diese resultierte aus tubulären Ausstülpungen des Tonoplasten, die in das Zytosol hineinreichen. Es konnte darüber hinaus gezeigt werden, dass - entgegen der Lehrmeinung - der Widerstand des Tonoplasten mariner Algen hoch ist (0.3 bis 1.1 Ohm m²) und somit Werte aufweist, die mit Messungen an Vakuolen höherer Pflanzen vergleichbar sind. Darüber hinaus ergaben Nystatin-Experimente, dass das Zytoplasma von V. ventricosa stark negativ geladen ist (bis zu -70 mV). Neben vielen Gemeinsamkeiten existieren auch klare Unterschiede in der Physiologie dieser Algen. Während bei V. ventricosa die Plasmalemmaleitfähigkeit durch Kalium dominiert wurde, war das Plasmalemma von V. utricularis deutlich permeabler für Chlorid als für Kalium. Variation des externen pH-Wertes wirkte sich nur bei V. utricularis, nicht aber bei V. ventricosa, im Relaxationsspektrum in einer drastischen Erhöhung der schnellen Zeitkonstante aus. Für die Analyse turgorgesteuerter Membrantransportprozesse an marinen Algen bedeuten diese Arbeiten einen methodischen Durchbruch, so dass die vollständige Aufklärung der biophysikalischen Prozesse, die mit der Turgorregulation assoziiert werden, unmittelbar bevorsteht.
In der vorliegenden Dissertation wurden verschiedene Themenbereiche bearbeitet, die zur Charakterisierung der intrazellulären, bakteriellen Endosymbionten im Mitteldarm von Ameisen der Gattung Camponotus beitrugen. Es wurden phylogenetische Untersuchungen mit Hilfe der 16S rDNA-Sequenzen der Symbionten und der Sequenzen der Cytochrom-Oxidase-Untereinheit I (COI-Sequenzen) ihrer Wirte durchgeführt, die zur näheren Klärung der Fragen zu Übertragungsweg und Stellung der Camponotus-Endosymbionten verhalfen. Untersuchungen an dreizehn verschiedenen Camponotus-Arten brachten folgende Ergebnisse. Die intrazellulären Bakterien der Ameisen gehören zur g-Subklasse der Proteobakterien. Innerhalb des 16S-Stammbaumes der Symbionten kann man drei Untergruppen unterscheiden, in denen die einzelnen Arten enger miteinander verwandt sind. Bei den nächstverwandten Bakteriennachbarn der Camponotus-Endosymbionten handelt es sich um die ebenfalls symbiontisch lebenden Bakterien der Gattungen Wigglesworthia und Buchnera. Die Ameisen-Symbionten besitzen in ihren rrs-Genen intervenierende DNA-Sequenzen (IVS), die stabile Sekundärstrukturen ausbilden können. Ihre 16S-Gene sind nicht strangaufwärts von den 23S-Genen lokalisiert. Durch diese genetische Besonderheit ähneln die Camponotus-Symbionten den Buchnera-Symbionten, deren rRNA-Gene auf zwei Transkriptionseinheiten verteilt sind. Innerhalb des Stammbaumes der untersuchten Wirtsameisen existieren ebenfalls drei Untergruppen, deren einzelne Arten enger miteinander verwandt sind. Die direkte Gegenüberstellung des Symbionten-Stammbaumes mit dem der Ameisen zeigt ein weitgehend gleiches Verzweigungsmuster. Beide Dendrogramme zeigen signifikante Übereinstimmungen bezüglich ihrer taxonomischen Beziehungen und legen eine kongruente Entwicklung von Symbionten und Wirten, die nur durch einen vertikalen Übertragungsweg erzeugt werden kann, nahe. Einzige Ausnahme bildete hierbei der C. castaneus-Symbiont, bei dem ein horizontaler Transfer von Symbionten nicht gänzlich ausgeschlossen werden kann. Die im Rahmen dieser Dissertation durchgeführten phylogenetischen Untersuchungen ermöglichten die Benennung einer neuen Symbiontengattung innerhalb der gamma-Subgruppe der Proteobakterien: "Candidatus Blochmannia spp." Histologische Studien der Endosymbiose mit Hilfe von licht- und elektronenmikroskopischen Methoden sollten Fragen zur Symbiontenlokalisation innerhalb adulter Individuen beantworten und die Ergebnisse zum Übertragungsweg der intrazellulären Bakterien festigen. Die Endosymbionten sind in den Mitteldarmepithelien von Arbeiterinnen, Königinnen und Männchen in Myzetozytenzellen lokalisiert, die in das Mitteldarmepithel interkalieren. Diese spezialisierten Zellen besitzen kaum Vesikel und tragen keinen Mikrovillisaum. In den Oozyten der Ovarien von Königinnen und Arbeiterinnen wurden ebenfalls große Symbiontenmengen gefunden. Die Spermatheka der Königinnen und die Geschlechtsorgane der Männchen waren symbiontenfrei. Die Abwesenheit von Symbionten innerhalb dieser beiden Organe zeigt, dass eine Bakterieninfektion der weiblichen Tiere nicht durch die Männchen stattfindet, sondern wie schon in den phylogenetischen Untersuchungen postuliert, ein rein maternaler Übertragungsweg der Symbionten vorliegt. Die Detektion der Bakterien in Eiern und Larven der Ameisen mittels In situ-Hybridisierungen trugen zur Aufklärung des Weges der Endosymbionten während der Embryogenese bei. Während sich im abgelegten Ei ein Ring aus Symbionten bildete, kam es in den Larvenstadien 1 bis 3 zur Auswanderung der Bakterien in Meso- bzw. Ektoderm. Im größten untersuchten Larvenstadium 4, das kurz vor der Verpuppung stand, konnten die Symbionten ausschließlich in den Myzetozyten des Mitteldarmes detektiert werden. Die Behandlung der Ameisen mit Antibiotika ermöglichte es, symbiontenfreie Ameisen zu erzeugen, die über einen längeren Zeitraum weiterlebten, ohne ihre Symbionten zu regenerieren. Im Rahmen dieser Arbeit gelang es erstmals, die intrazellulären Bakterien intakt aus dem sie umgebenden Mitteldarmgewebe zu isolieren. Somit konnten gereinigte Symbionten für Kultivierungs- und Infektionsversuche verwendet werden. Diese Versuche die mit Hilfe von Bakteriennährmedien und Insektenzelllinien durchgeführt wurden, zeigten jedoch sehr deutlich, dass es nicht möglich ist, die Camponotus-Symbionten außerhalb ihrer Wirte zu kultivieren.
In der vorliegenden Arbeit konnte die essentielle Beteiligung von Caspasen im Zelltodmodell der AKR 2B-Mausfibroblasten nachgewiesen und ihre Aktivitäten charakterisiert werden. AKR 2B-Mausfibroblasten stellen eine subklonierte und gut charakterisierte Zellinie dar, in der durch Entzug des Serums der Zelltod induziert wird. Während des Zelltods sterben innerhalb von 6h etwa 50 Prozent einer dichtearretierten Kultur. Die überlebenden Zellen bleiben von diesem Mangelzustand für mindestens weitere 48h unbeeinflußt, benötigen aber zum Überleben eine Proteinneusynthese. Der Zelltod zeigt für eine Apoptose typische morphologische Veränderungen der Zelle, obwohl apoptotische Charakteristika, wie die oligonukleosomale Fragmentierung der DNA oder die Aufnahme der zerfallenen Zelle durch benachbarte Zellen, ausbleiben. Mittels unterschiedlicher Methoden konnte die Expression von mRNA aller für den apoptotischen Prozeß bekannten relevanten Caspasen in den AKR 2B-Mausfibroblasten nachgewiesen werden. Die Caspasen-1, -2, -3, -6 und -9 liegen in ihrer zymogenen Form konstitutiv in den Zellen vor. Mit Ausnahme der Caspase-9 konnte die durch Serumentzug induzierte Spaltung dieser Caspasen in Untereinheiten und somit ihre Aktivierung nicht detektiert werden. Die wesentliche Beteiligung dieser Cystein-Proteasen wurde jedoch durch den protektiven Effekt spezifischer Inhibitoren und den Nachweis ihrer spezifischen Aktivität bestimmt. Die Charakterisierung dieser enzymatischen Aktivitäten lieferte Hinweise zur Identität der aktivierten Caspasen. Neben einer konstitutiven VEIDase- und IETDase-Aktivität wird 3h nach Entzug des Serums eine DEVDase maximal aktiviert. Das Gemisch an Caspase-Aktivitäten wird durch eine DEVDase dominiert. Diese Aktivität wird zum größten Teil durch nur ein Enzym gestellt, wie durch eine Affinitätsmarkierung und 2D-Gelelektrophorese gezeigt wurde. KM- und Ki-Wert-Bestimmungen der DEVDase deuten darauf hin, daß dieses Enzym typische Effektoreigenschaften, wie die der Caspase-3, besitzt. Daneben werden Lamine während des Zelltods in AKR 2B-Mausfibroblasten abgebaut, was auf eine aktivierte Caspase-6 hinweist. Die enzymatischen Charakteristika dieser Protease weichen aber von den in AKR 2B-Mausfibroblasten festgestellten Werten deutlich ab, so daß man ihr nur eine untergeordnete Rolle im Caspasen-Gemisch zuordnen kann. Eine mehrfach chromatographische Reinigung der Aktivität bietet die beste Grundlage für eine anschließende Sequenzierung der Caspase mit dem Ziel ihrer Identifizierung. Durch die Expression des viralen Caspase-Inhibitors CrmA konnte eine tragende Rolle der Caspase-8 und damit des Rezeptor-vermittelten Weges in der Initiierung des apoptotischen Programms in AKR 2B-Mausfibroblasten ausgeschlossen werden. Gleiches gilt für den mitochondrial-vermittelten Weg, für dessen Beteiligung, bis auf die Spaltung der Caspase-9, keine Hinweise vorliegen. Der Weg, der zur Aktivierung der DEVDase führt, ist Ziel gegenwärtiger Untersuchungen. Substanzen, die Signalwege aktivieren PDGF-BB, TPA, Forskolin und 8Br-cAMP) oder auch Substanzen, deren Verbindung zu Signalwegen noch weitgehend offen ist, schützen die Zellen vor dem Zelltod. Der protektive Effekt dieser Signalwege konzentriert sich in einem Konvergenzpunkt, der auf noch unbekannte Weise die Aktivierung der Effektor-Caspasen blockiert. Die Identität dieses Konvergenzpunktes und von ihm ausgehenden protektiven Weges ist Ziel weiterer Untersuchungen. So ist es möglicherweise dieser Weg, der zum Überleben von 50 Prozent der AKR 2B-Mausfibroblasten während des Serumentzugs wesentlich beiträgt.
Das Secosterid Vitamin D3 wird durch die Nahrung aufgenommen oder im Organismus synthetisiert, wobei eine Reaktion in der Haut durch einen photochemischen Prozess katalysiert wird.Durch zwei Hydroxylierungsschritte in Leber und Niere wird Vitamin D3 über 25(OH) Vitamin D3 zum aktiven 1,25(OH)2 Vitamin D3-Hormon. 1,25(OH)2 Vitamin D3 hat eine wichtige Funktion im Knochenstoffwechsel, es reguliert die Ca2+-Resorption im Dünndarm. Die 1,25(OH)2 Vitamin D3-Synthese in der Niere wird durch Parathormon (PTH) kontrolliert. Ist die Serum Ca2+-Konzentration niedrig, wird PTH ausgeschüttet und die 1a-Hydroxylase, das 25(OH) Vitamin D3-aktivierende Enzym, stimuliert. Das Prinzip der (Seco)steroid-Aktivierung und -Inaktivierung in glandulären Organen, wie Leber und Niere mit anschließender Freisetzung der aktiven Hormone und Transport zu den jeweiligen Zielgeweben gilt heute nicht mehr uneingeschränkt. Auch Einzelzellen sind in der Lage Steroid-modifizierende Enzyme, die Hydroxylasen und Dehydrogenasen, zu exprimieren. Monozytäre Zellen exprimieren das 1,25(OH)2 Vitamin D3-aktivierende und das -inaktivierende Enzym, die 1a-Hydroxylase und die 24-Hydroxylase. Sie sind somit in der Lage, 1,25(OH)2 Vitamin D3 zu sezernieren, welches parakrin auf Nachbarzellen wirken kann. In diesem Zusammenhang wurde die Expression und Regulation der 1a-Hydroxylase in peripheren Blutmonozyten (PBM) und monozytären THP1-Zellen untersucht. Durch Supplementation der Zellen mit dem Substrat 25(OH) Vitamin D3 konnte die Produktion an aktivem 1,25(OH)2 Vitamin D3-Hormon in PBM signifikant gesteigert werden. In PBM konnte im Gegensatz zum systemischen Ca2+-Stoffwechsel nur ein geringer Einfluss auf die 1a-Hydroxylase-Aktivität beobachtet werden. Durch RT-PCR-Amplifikation konnte eine Expression des PTH Rezeptors Typ 1 (PTHR1) in PBM und Dendritischen Zellen nachgewiesen werden. Ein weiterer Ligand des PTHR1 ist PTH related Protein (PTHrP), ein Faktor der die Tumorhyperkalzämie propagiert. Durch Markierungsexperimente mit fluoreszenz-markiertem PTHrP konnte gezeigt werden, dass PTHrP an die Zellmembran von PBM und Dendritischen Zellen bindet und in den Zellkern von Dendritischen Zellen transportiert wird. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Expression 1,25(OH)2 Vitamin D3-responsive Gene in Monozyten/Makrophagen untersucht. Die Expression der 24-Hydroxylase wird innerhalb der Differenzierung von myeloischen THP1-Zellen zu Makrophagen- bzw. Osteoklasten-ähnlichen Zellen transient induziert. Als weiteres 1,25(OH)2 Vitamin D3-responsives Gen wurde die Expression von Osteopontin (OPN) untersucht. OPN ist ein vor allem in Knochen vorkommendes Matrixprotein, das wesentlich an der Zelladhäsion beteiligt ist. OPN wird in THP1-Zellen im Zuge der Differenzierung zunehmend exprimiert. Durch immunhistochemische Untersuchungen konnte OPN in Granulomen von Morbus Crohn- und Leberschnitten detektiert werden. Es spielt hier eine wesentliche Rolle bei der Granulomentstehung. Die Thioredoxin Reduktase 1 (TR1) ist ein Selenoenzym, welches maßgeblich an der Reduktion von Disulfidbindungen in Proteinen beteiligt ist. Es moduliert Protein/Protein- und Protein/DNA-Interaktionen wie die Bindung der Transkriptionsfaktoren AP1 und NFkB an DNA-responsive Elemente. Die Expression der TR1 wird in THP1-Zellen im Rahmen der Differenzierung induziert und ist in differenzierten Zellen maximal. Aktivitätsmessungen deckten sich mit dieser Beobachtung. In peripheren Blutmonozyten steigt die TR-Aktivität alleine durch Adhäsion der Zellen an das Kulturgefäß und nach Behandlung mit 1,25(OH)2 Vitamin D3. Die Untersuchungen der vorliegenden Arbeit zeigten eine Abhängigkeit der TR-Aktivität vom Differenzierungsgrad der Zellen und der Supplementation des Mediums mit dem Spurenelement Selen. Die Expression weiterer Selenoproteine in monozytären Zellen wurde nachgewiesen. So konnten durch 75Selenit-Markierungsexperimente neun Selenoproteine in THP1-Zellen detektiert werden, von denen fünf sezerniert werden. Ein weiteres, in monozytären Zellen charakterisiertes Selenoprotein ist die zelluläre Glutathionperoxidase. Ihre Aktivität konnte in Selenit-supplementierten Zellen um das 70fache gesteigert werden. Die Kultivierung monozytärer Zellen unter Selenit-Supplementation beeinflusst die Funktion dieser Zellen wesentlich. So konnte beobachtet werden, dass die Anzahl an phagozytierenden, zu Makrophagen differenzierten THP1-Zellen nach Selenit-Supplementation abnahm, während die Phagozytoserate der einzelnen Zellen anstieg. Die erzielten Ergebnisse zeigen, dass monozytäre Zellen mit Komponenten des 1,25(OH)2 Vitamin D3 Stoffwechsels ausgestattet sind und aktives 1,25(OH)2 Vitamin D3-Hormon produzieren, sezernieren und inaktivieren können. Die lokale Kontrolle der 1,25(OH)2 Vitamin D3 Stoffwechsels ausgestattet sind und aktives 1,25(OH)2 Vitamin D3-responsiver Gene, wie die Expression des Selenoproteins TR1, das einen direkten Einfluss auf den Redoxstatus und den Abbau reaktiver Sauerstoffverbindungen in diesen und Nachbarzellen ausübt.
Im Katabolismus methylverzweigter Fettsäuren spielt die alpha-Methylacyl-CoA-Racemase eine wichtige Rolle, indem sie die (R)- und (S)-Isomere von alpha-methylverzweigten Fettsäuren als Coenzym A Thioester racemisiert. Methylverzweigte Fettsäuren entstehen beim Abbau von Isoprenoiden und werden darüber hinaus auch von vielen Organismen, wie z.B. Mycobakterien, synthetisiert. Die Hauptaufgabe der Racemase ist aber vermutlich in der Biosynthese von Gallensäuren zu sehen. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die alpha-Methylacyl-CoA-Racemase aus humanem Gewebe zu reinigen und zu charakterisieren sowie ihre physiologische Rolle im Katabolismus verzweigtkettiger Fettsäuren und der Gallensäurebiosynthese zu untersuchen. Die alpha-Methylacyl-CoA-Racemase wurde aus humanem Gewebe zur Homogenität gereinigt, umfassend biochemisch charakterisiert und zur genauen molekularbiologischen Analyse in E.coli kloniert. Die Aktivität der Racemase wurde anhand der [³H]H2O-Freisetzung aus [alpha-³H]-a-Methylacyl-CoAs bestimmt. Die humane Racemase ist in der aktiven Form ein monomeres Protein und besteht aus 382 Aminosäuren. Als Substrate akzeptiert das Enzym ein breites Spektrum von alpha-Methylacyl-CoAs. Neben den Coenzym A-Thioestern alpha-methylverzweigter Fettsäuren, wie Pristansäure, werden auch CoA-Ester von Steroidderivaten, z.B. des Gallensäureintermediats Trihydroxycoprostansäure, und aromatischen Phenylpropionsäuren, wie dem Analgetikum Ibuprofen, umgesetzt. Freie Fettsäuren, geradkettige oder beta-methylverzweigte Acyl-CoAs werden nicht racemisiert. Die alpha-Methylacyl-CoA-Racemase ist im Menschen zu ca. 80 Prozent auf die Peroxisomen und ca. 20 Prozent auf die Mitochondrien verteilt, wobei entsprechende peroxisomale (PTS 1) und mitochondriale (MTS) Transportsignale die Lokalisation bestimmen. Die vollständige cDNA-Sequenz der humanen a-Methylacyl-CoA-Racemase hat eine Gesamtlänge von 2039 Basenpaaren mit einem offenen Leseraster von 89 - 1237 bp. Das Startcodon ATG ist in eine klassische Kozak-Sequenz zum Translationsstart eingebettet. Die Protein endet am C-Terminus mit dem Sequenzmotiv –KASL, das dem peroxisomalen Transportsignal (PTS I) einiger Säugetierkatalasen entspricht. Aufgrund alternativer Polyadenylierung sind in allen untersuchten menschlichen Geweben Transkripte von 1,6 kb bzw. 2,0 kb zu finden. Es liegt keine gewebsabhängige Polyadenylierung vor, die Racemase wird aber gewebsspezifisch exprimiert (besonders stark in Leber und Niere). Das humane Racemasegen liegt auf dem kurzen Arm des Chromosoms 5 nahe am Centromer (5p1.3), im Intervall von D5S651 (46,6 cM) und D5S634 (59.9 cM).
Ein Weg, der von Rezeptor-Tyrosin-Kinasen benutzt wird um Signale auf "downstream" gelegene Effektormoleküle zu übertragen, erfolgt über Adaptorproteine, die Bindungsstellen für verschiedene Proteine zur Verfügung stellen. Das daughter of sevenless (dos) Gen wurde in einem Screen nach Downstream-Komponenten der Sevenless (Sev) Rezeptor-Tyrosin-Kinase gefunden. Dos besitzt eine N-terminale PH-Domäne und mehrere Tyrosinreste in Konsensussequenzen für SH2-Domänen Bindungsstellen von verschiedenen Proteinen. Die strukturellen Merkmale von Dos und Experimente, die zeigten, daß Tyrosine im Dos Protein nach der Aktivierung von Sev phosphoryliert werden, legen den Schluß nahe, daß Dos zur Familie der Multi-Adaptor-Proteine gehört. Zu dieser Familie werden die Insulin-Rezeptor-Substrat (IRS) Proteine, Gab1 und Gab2 gerechnet. In dieser Arbeit wurde ein monoklonaler Maus anti-Dos Antikörper etabliert. Das Epitop dieses Antikörpers liegt im Bereich der C-terminalen 416 Aminosäuren des Dos Proteins. Mittels Westernblot Analysen wurde für Dos ein Molekulargewicht von 115 kD ermittelt. Antikörperfärbungen von wildtypischen Augenimaginalscheiben dritter Larven zeigten, daß das Dos Protein in Zellen in und posterior der morphogenetischen Furche exprimiert wird und in diesen Zellen apikal lokalisiert ist. Zur Charakterisierung des homozygot letalen dosR31 Allels, wurde der genomische Bereich sequenziert und die erhaltenen Daten mit der cDNA Sequenz verglichen. Die so etablierte Aminosäuresequenz für das DosR31 Protein hat sechs Aminosäuresubstitutionen, die möglicherweise die Tertiärstruktur beeinflussen. Zusätzlich wurde ein Stopcodon in Position 463 der Aminosäuresequenz gefunden. Bei dosR31 handelt es sich um ein "loss of function" Allel, das nicht in der Lage ist, die normale Dos Funktion zu erfüllen. Um die funktionelle Rolle der potentiellen SH2-Domänen Bindungsstellen für die Dos Funktion in der Rezeptor-Tyrosin-Kinasen vermittelten Signaltransduktion zu untersuchen, wurden mutierte dos Transgene in Fliegen exprimiert. Die potentiellen Bindungsstellen für die SH2-Domänen des SH2/SH3 Adaptorproteins Shc, der PhospholipaseC-g (PLCg), der regulatorische Untereinheit der Phosphatidylinositol-3-Kinase (PI3Kinase) und der Corkscrew (Csw) Tyrosin Phosphatase wurden durch den Austausch des für die Bindung wichtigen Tyrosins gegen ein Phenylalanin mutiert. Die ektopische Expression der mutierten Konstrukte ohne Bindungsstellen für die Shc, PLCg und PI3Kinasen SH2-Domänen konnte in Abwesenheit von endogenem Dos die fehlende Dos Funktion während der Entwicklung vollständig ersetzen. Im Gegensatz dazu ist das Tyrosin 801 als nachgewiesene Bindungsstelle für Csw SH2-Domänen essentiell für die Funktion von Dos. Ektopische Expression von Transgene durch Hitzeschock kann zu phänotypischen Effekten führen, die nicht auf das Transgen zurückzuführen sind. Um dieses Problem zu umgehen wurde das endogene dos Enhancer/Promotor Element kloniert, damit die Funktion von mutierten Transgenen auch im endogenen Expressionsmuster untersucht werden konnte. Das klonierte genE-dos Minigen war in der Lage, den Verlust von endogenem Dos in dosR31 und dosP115 Tieren vollständig zu ersetzen und zeigte eine völlig wildtypische Expression in Augenimaginalscheiben. Zur Untersuchung, welche Rolle die mutierten SH2-Domänen Bindungsstellen bei der Dos Funktion in der Augenentwicklung spielen, wurde ein neues in vivo Testsystem basierend auf der Flp/FRT Flipase Rekombinase Technik etabliert. Dieses klonale Testsystem erlaubt die Expression mutierter Transgene unter der Kontrolle der dos Enhancer/Promotor Sequenzen in Klonen von Zellen, denen die endogene Dos Funktion fehlt. Die klonale Analyse der mutierten Konstrukte konnte zeigen, daß das Tyrosin 801, als Bindungsstelle für eine Csw SH2-Domäne, eine essentielle Rolle für die Dos Funktion spielt. Die Tyrosinreste in den potentiellen SH2-Domänen Bindungsstellen für Shc, PLCg und PI3Kinase spielen hingegen keine essentielle Rolle für die Dos Funktion bei der Augenentwicklung. Das etablierte klonale Testsystem kann allgemein zur Untersuchung der in vivo Funktion von potentiellen Protein-Protein Interaktionsregionen im Dos Protein bei der Augenentwicklung eingesetzt werden unabhängig von deren Erfordernis für andere Entwicklungsprozesse.
Lamin C2
(2000)
In der Kernlamina von Spermatozyten von Nagetieren sind die Lamin A-Genprodukte, Lamin A und C, durch eine meiosespezifische Splicingvariante ersetzt. Dieses Lamin C2 unterscheidet sich auffallend von den somatischen Varianten in Struktur, Menge und Verhalten. Durch eine ektopische Expression von Lamin C2 als EGFP-Lamin C2-Fusionsprotein in einer somatischen Zellinie zeigte sich, daß eine neuartige Hexapeptidsequenz (GNAEGR) am N-terminalen Ende des Proteins anstelle der C-terminal gelegenen CaaX-Box somatischer Lamine für die Interaktion mit der Kernhülle verantwortlich ist. So ermöglicht eine posttranslationelle Myristylierung des ersten Glycins ein Membrantargeting, bei dem der hydrophobe Myristinsäurerest vergleichbar dem hydrophoben Farnesylrest am Cystein der Caax-Box mit den Fettsäureresten der Kernmembran interagiert. Die Deletion des Hexapeptids im Fusionsprotein EGFP-Lamin C2 und die seine N-terminale Insertion in das Fusionsprotein EGFP-Lamin C - es besitzt keine Caax-Box - bestätigt, daß allein das Hexapeptid das Membrantargeting steuert: Die Deletionsmutante EGFP-Lamin C2 bleibt diffus im Kern verteilt, während sich die Insertionsmutante EGFP-Lamin C im Bereich der Kernperipherie anreichert. Eine weitere Besonderheit stellt die Verteilung von Lamin C2 innerhalb der Kernhülle dar, denn es verteilt sich nicht gleichmäßig wie alle bisher bekannten Lamine, sondern bildet zahlreiche Aggregate. Nicht nur in der Kernhülle von Spermatozyten, sondern auch als Fusionsprotein in somatischen Zellen exprimiert, zeigt Lamin C2 diese Akkumulationen. Überraschenderweise treten die Synaptonemal-komplexenden nur im Bereich dieser Lamin C2-Aggregate mit der Kernhülle in Kontakt. Es wird daher postuliert, daß die Lamin C2-Aggregate der lokalen Verstärkung der Kernhülle dienen und wichtig für die auf die Prophase beschränkte Anheftung der SC an die Kernhülle sind. Da zudem in einer Kurzzeitkultur von Pachytänspermatozyten, in der die Prophase künstlich beschleunigt wird, gezeigt werden konnte, daß Lamin C2 mit Ende der Prophase I noch vor dem Auflösen der eigentlichen Kernhülle nicht mehr nachweisbar ist, scheint ein Zusammenhang zwischen Lamin C2 in der Kernhülle und der Umorganisation des genetischen Materials zu bestehen.
Most natural learning situations are of a complex nature and consist of a tight conjunction of the animal's behavior (B) with the perceived stimuli. According to the behavior of the animal in response to these stimuli, they are classified as being either biologically neutral (conditioned stimuli, CS) or important (unconditioned stimuli, US or reinforcer). A typical learning situation is thus identified by a three term contingency of B, CS and US. A functional characterization of the single associations during conditioning in such a three term contingency has so far hardly been possible. Therefore, the operational distinction between classical conditioning as a behavior-independent learning process (CS-US associations) and operant conditioning as essentially behavior-dependent learning (B-US associations) has proven very valuable. However, most learning experiments described so far have not been successful in fully separating operant from classical conditioning into single-association tasks. The Drosophila flight simulator in which the relevant behavior is a single motor variable (yaw torque), allows for the first time to completely separate the operant (B-US, B-CS) and the classical (CS-US) components of a complex learning situation and to examine their interactions. In this thesis the contributions of the single associations (CS-US, B-US and B-CS) to memory formation are studied. Moreover, for the first time a particularly prominent single association (CS-US) is characterized extensively in a three term contingency. A yoked control shows that classical (CS-US) pattern learning requires more training than operant pattern learning. Additionally, it can be demonstrated that an operantly trained stimulus can be successfully transferred from the behavior used during training to a new behavior in a subsequent test phase. This result shows unambiguously that during operant conditioning classical (CS-US) associations can be formed. In an extension to this insight, it emerges that such a classical association blocks the formation of an operant association, which would have been formed without the operant control of the learned stimuli. Instead the operant component seems to develop less markedly and is probably merged into a complex three-way association. This three-way association could either be implemented as a sequential B-CS-US or as a hierarchical (B-CS)-US association. The comparison of a simple classical (CS-US) with a composite operant (B, CS and US) learning situation and of a simple operant (B-US) with another composite operant (B, CS and US) learning situation, suggests a hierarchy of predictors of reinforcement. Operant behavior occurring during composite operant conditioning is hardly conditioned at all. The associability of classical stimuli that bear no relation to the behavior of the animal is of an intermediate value, as is operant behavior alone. Stimuli that are controlled by operant behavior accrue associative strength most easily. If several stimuli are available as potential predictors, again the question arises which CS-US associations are formed? A number of different studies in vertebrates yielded amazingly congruent results. These results inspired to examine and compare the properties of the CS-US association in a complex learning situation at the flight simulator with these vertebrate results. It is shown for the first time that Drosophila can learn compound stimuli and recall the individual components independently and in similar proportions. The attempt to obtain second-order conditioning with these stimuli, yielded a relatively small effect. In comparison with vertebrate data, blocking and sensory preconditioning experiments produced conforming as well as dissenting results. While no blocking could be found, a sound sensory preconditioning effect was obtained. Possible reasons for the failure to find blocking are discussed and further experiments are suggested. The sensory preconditioning effect found in this study is revealed using simultaneous stimulus presentation and depends on the amount of preconditioning. It is argued that this effect is a case of 'incidental learning', where two stimuli are associated without the need of reinforcement. Finally, the implications of the results obtained in this study for the general understanding of memory formation in complex learning situations are discussed.
Pollinating insects exhibit a complex behavior while foraging for nectar and pollen. Many studies have focused on ultimate mechanisms of this behavior, however, the sensory-perceptual processes that constrain such behavior have rarely been considered. In the present study I used bumblebees (Bombus terrestris), an important pollinating insect, to investigate possible sensory constraints on foraging behavior. Additionally, I survey inter-individual variation in the sensory capabilities and behavior of bumblebees caused by the pronounced size polymorphism among members of a single colony. In the first chapter I have focused on the sensory-perceptual processes that constrain the search for flowers. I measured search time for artificial flowers of various sizes and colors, a key variable defining the value of a prey type in optimal foraging theory. When flowers were large, search times correlate well with the color contrast of the targets with their green foliage-type background, as predicted by a model of color opponent coding using inputs from the bee's UV, blue, and green receptors. Targets which made poor color contrast with their backdrop, such as white, UV-reflecting ones, or red flowers, take longest to detect, even though brightness contrast with the background is pronounced. When searching for small targets, bumblebees change their strategy in several ways. They fly significantly slower and closer to the ground, so increasing the minimum detectable area subtended by an object on the ground. In addition they use a different neuronal channel for flower detection: instead of color contrast, they now employ only the green receptor signal for detection. I related these findings to temporal and spatial limitations of different neuronal channels involved in stimulus detection and recognition. Bumblebees do not only possess species-specific sensory capacities but they also exhibit inter-individual differences due to size. Therefore, in the next two chapters I have examined size-related effects on the visual and olfactory system of Bombus terrestris. Chapter two deals with the effect of scaling on eye architecture and spatial resolving power of workers. Foraging efficiency in bees is strongly affected by proficiency of detecting flowers. Both floral display size and bee spatial vision limit flower detection. In chapter one I have shown that search times for flowers strongly increases with decreasing floral display size. The second factor, bee spatial vision, is mainly limited by two properties of compound eyes: (a) the interommatidial angle Çå and (b) the ommatidial acceptance angle Çá. When a pollinator strives to increase the resolving power of its eyes, it is forced to increase both features simultaneously. Bumblebees show a large variation in body size. I found that larger workers with larger eyes possess more ommatidia and larger facet diameters. Large workers with twice the size of small workers (thorax width) have about 50 per cent more ommatidia, and a 1.5 fold enlarged facet diameter. In a behavioral test, large and small workers were trained to detect the presence of a colored stimulus in a Y-maze apparatus. The stimulus was associated with a sucrose reward and was presented in one arm, the other arm contained neither stimulus nor reward. The minimum visual angle a bee is able to detect was estimated by testing the bee at different stimuli sizes subtending angles between 30° and 3° on the bee’s eye. Minimum visual detection angles range from 3.4° to 7.0° among tested workers. Larger bumblebees are able to detect objects subtending smaller visual angles, i.e. they are able to detect smaller objects than their small conspecifics. Thus morphological and behavioral findings indicate an improved visual system in larger bees. Beside vision, olfaction is the most important sensory modality while foraging in bees. Bumblebees utilize species-specific odors for detecting and identifying nectar and pollen rich flowers. In chapter three I have investigated the olfactory system of Bombus terrestris and the effect of scaling on antennal olfactory sensilla and the first olfactory neuropil in the bumblebee brain, the antennal lobes. I found that the pronounced size polymorphism exhibited by bumblebees also effects their olfactory system. Sensilla number (I measured the most common olfactory sensilla type, s. placodea), sensilla density, volume of antennal lobe neuropil and volume of single identified glomeruli correlate significantly with worker’s size. The enlarged volume of the first olfactory neuropil in large individuals is caused by an increase in glomeruli volume and coarse neuropil volume. Additionally, beside an overall increase of brain volume with scaling I found that the olfactory neuropil increases disproportionately compared to a higher order neuropil, the central body. The data predict a higher odor sensitivity in larger bumblebee workers. In the last chapter I have addressed the question if scaling alters foraging behavior and rate in freely foraging bumblebees. I observed two freely foraging B. terrestris colonies and measured i) trip number, ii) trip time, iii) proportion of nectar trips, and iv) nectar foraging rate of different sized foragers. In all observation periods large foragers exhibit a significantly higher foraging rate than small foragers. None of the other three foraging parameters is affected by workers’ size. Thus, large foragers contribute disproportionately more to the current nectar influx of their colony. To summarize, this study shows that understanding the mechanisms of visual information processing and additionally comprising inter-individual differences of sensory capabilities is crucial to interpret foraging behavior of bees.
Implications of Advanced Glycation Endproducts in Oxidative Stress and Neurodegenerative Disorders
(2001)
The reactions of reducing sugars with primary amino groups are the most common nonenzymatic modifications of proteins. Subsequent rearrangements, oxidations, and dehydrations yield a heterogeneous group of mostly colored and fluorescent compounds, termed "Maillard products" or advanced glycation end products (AGEs). AGE formation has been observed on long-lived proteins such as collagen, eye lens crystalline, and in pathological protein deposits in Alzheimer's (AD) and Parkinson's disease (PD) and dialysis-related amyloidosis. AGE-modified proteins are also involved in the complications of diabetes. AGEs accumulate in the the ß-amyloid plaques and neurofibrillary tangles (NFT) associated with AD and in the Lewy bodies characteristic of PD. Increasing evidence supports a role for oxidative stress in neurodegenerative disorders such as AD and PD. AGEs have been shown to contribute towards oxidative damage and chronic inflammation, whereby activated microglia secrete cytokines and free radicals, including nitric oxide (NO). Roles proposed for NO in the pathophysiology of the central nervous system are increasingly diverse and range from intercellular signaling, through necrosis of cells and invading pathogens, to the involvement of NO in apoptosis. Using in vitro experiments, it was shown that AGE-modified bovine serum albumin (BSA-AGE) and AGE-modified ß-amyloid, but not their unmodified proteins, induce NO production in N-11 murine microglia cells. This was mediated by the receptor for AGEs (RAGE) and upregulation of the inducible nitric oxide synthase (iNOS). AGE-induced enzyme activation and NO production could be blocked by intracellular-acting antioxidants: Ginkgo biloba special extract EGb 761, the estrogen derivative, 17ß-estradiol, R-(+)-thioctic acid, and a nitrone-based free radical trap, N-tert.-butyl-*-phenylnitrone (PBN). Methylglyoxal (MG) and 3-deoxyglucosone (3-DG), common precursors in the Maillard reaction, were also tested for their ability to induce the production of NO in N-11 microglia. However, no significant changes in nitrite levels were detected in the cell culture medium. The significance of these findings was supported by in vivo immunostaining of AD brains. Single and double immunostaining of cryostat sections of normal aged and AD brains was performed with polyclonal antibodies to AGEs and iNOS and monoclonal antibodies to Aß and PHF-1 (marker for NFT) and reactive microglia. In aged normal individuals as well as early stage AD brains (i.e. no pathological findings in isocortical areas), a few astrocytes showed co-localisation of AGE and iNOS in the upper neuronal layers of the temporal (Area 22) and entorhinal (Area 28, 34) cortices compared with no astrocytes detected in young controls. In late AD brains, there was a much denser accumulation of astrocytes co-localised with AGE and iNOS in the deeper and particularly upper neuronal layers. Also, numerous neurons with diffuse AGE but not iNOS reactivity and some AGE and iNOS-positive microglia were demonstrated, compared with only a few AGE-reactive neurons and no microglia in controls. Finally, astrocytes co-localised with AGE and iNOS as well as AGE and ß-amyloid were found surrounding mature but not diffuse ß-amyloid plaques in the AD brain. Parts of NFT were AGE-immunoreactive. Immunohistochemical staining of cryostat sections of normal aged and PD brains was performed with polyclonal antibodies to AGEs. The sections were counterstained with monoclonal antibodies to neurofilament components and a-synuclein. AGEs and a-synuclein were colocalized in very early Lewy bodies in the substantia nigra of cases with incidental Lewy body disease. These results support an AGE-induced oxidative damage due to the action of free radicals, such as NO, occurring in the AD and PD brains. Furthermore, the involvement of astrocytes and microglia in this pathological process was confirmed immunohistochemically in the AD brain. It is suggested that oxidative stress and AGEs participate in the very early steps of Lewy body formation and resulting cell death in PD. Since the iNOS gene can be regulated by redox-sensitive transcription factors, the use of membrane permeable antioxidants could be a promising strategy for the treatment and prevention of chronic inflammation in neurodegenerative disorders.
This study investigates mechanisms and consequences of sexual selection in a polygynous population of dusky warblers Phylloscopus fuscatus, breeding near Magadan in the Russian Far East. In particular, the study focuses on individual variation in the reproductive behaviours of both females and males. The mating system of this population is characterised by facultative polygyny (17 per cent of the males mated with more than one female), and by an outstandingly high rate of extra-pair paternity (45 per cent of the offspring was not sired by the social partner of the female). The occurrence of polygyny is best explained by the ‘polygyny-threshold model’ (PTM). A novel finding of this study is that female mating decisions follow a conditional strategy. First-year females that have no prior breeding experience prefer monogamy over territory quality, while older females more often mate polygynously. I argue that the costs of receiving no male help may be higher for inexperienced females, while the benefits of having a free choice between territories may be higher for individuals that know which territories had the highest breeding success in previous years. Furthermore, I find support for the existence of two female mating strategies. The ‘emancipated’ female which is not dependent on male help, is free to choose the best territory and the best copulation partners. The ‘help-dependent’ female, in contrast, is bound to find a partner who is willing to assist her with brood care, thus she will have to accept territories and genetic fathers of lesser quality. The most unexpected finding on female mating behaviours is that this dichotomy between emancipated and help-dependent females is accompanied by morphological specialisation, which indicates that there is genetic variation underlying these female mating strategies. Male mating behaviours are characterised by competition for ownership of the best territories and by advertisement of male quality to females, as these are the factors which largely determine male reproductive success. Male success in obtaining copulations depended on the quality of their song, a fact that explains why males spend most of the daytime singing during the period when females are fertile. Individuals that were able to maintain a relatively high sound amplitude during rapid frequency modulations were consistently preferred by females as copulation partners. Studies of physiological limitations on sound production suggest that such subtle differences in male singing performance can provide an honest reflection of male quality. The present study is the first to indicate that females may judge the quality of a male’s song by his performance in sound production. Quality of song was also related to winter survival, which suggests that females can enhance the viability of their offspring by seeking extra-pair fertilisations from good singers (good-genes hypothesis). In general, the present study demonstrates that a complete understanding of avian mating systems is not possible without a detailed analysis of alternative behavioural strategies and of how individuals adjust their reproductive tactics according to their individual needs and abilities.
Die Frage nach der Entstehung und Beibehaltung von sexueller Reproduktion nimmt in der Biologie eine zentrale Stellung ein. Dazu werden seit langem die Vor- und Nachteile asexueller Fortpflanzung diskutiert, da man sich von einer vergleichenden Betrachtungsweise wichtige Aufschlüsse erwartet. Dem kurzfristigen Vorteil der schnelleren Vermehrung stehen langfristige Nachteile entgegen: Aufgrund fehlender genetischer Rekombinationsprozesse können sich schädliche Mutationen im Laufe der Generationen anhäufen ("Muller’s ratchet"), und schnelle Anpassung an eine veränderte Umwelt oder neue Abwehrstrategien gegen Parasiten werden erschwert. Der Amazonenkärpfling, Poecilia formosa, stellt einen Organismus dar, dessen Fortpflanzung in Folge eines interspezifischen Hybridisierungsereignisses vom üblichen bisexuellen Muster abweicht: Es treten normalerweise nur Weibchen auf, die sich gynogenetisch vermehren. Hierbei werden die unreduzierten diploiden Eizellen durch Spermien sympatrisch vorkommender sexueller Wirtsmännchen nahe verwandter Arten (P. latipinna oder P. mexicana) stimuliert, um eine parthenogenetische Entwicklung der Embryonen zu initiieren. Es findet keine Karyogamie statt, so daß die Nachkommen in der Regel untereinander und mit ihren Müttern genetisch identisch (klonal) sind. Molekularbiologische Untersuchungen ergaben jedoch, daß P. formosa wesentlich älter ist, als dies auf der Basis von "Muller’s ratchet" zu erwarten war. Eine mögliche Erklärung dafür wäre, daß in seltenen Fällen väterliches Erbmaterial an die Nachkommen weitergegeben werden kann (paternale Introgression). Sowohl in natürlichen Lebensräumen als auch unter Laborbedingungen konnten nur zwei Formen paternaler Introgression identifiziert werden: Kommt es aufgrund von Karyogamie zu einer tatsächlichen Befruchtung der diploiden Oozyte durch das haploide Spermium entstehen triploide Individuen. In anderen Fällen verbleiben nach der Aktivierung durch das artfremde Spermium nur geringe DNA-Mengen in der Oozyte, die in den Kern aufgenommen werden und im Karyotyp als überzählige Chromosomen, sog. Mikrochromosomen, zu identifizieren sind. Die beiden Formen paternaler Introgression können jedoch auch kombiniert vorliegen. In diesen Fällen entwickelten sich die Individuen überraschenderweise zu phänotypischen Männchen. Die vorliegenden Ergebnisse über paternale Introgression können zur Aufklärung der Frage beitragen, warum P. formosa und andere asexuelle Organismen offenbar länger überlebten, als vorhergesagt. Im Gegensatz zu den bisherigen Annahmen könnte es sich bei spermienabhängiger Parthenogenese nicht etwa nur um eine unvollkommene Parthenogenese handeln, sondern um einen gut angepaßten Fortpflanzungsmodus, der die Vorteile von asexueller mit denen sexueller Fortpflanzung kombiniert.
Ziel dieser Arbeit war es, NF-AT1-Gen-defiziente Mauslinien zu erzeugen und die Folgen dieser genetischen Manipulation in vivo zu untersuchen. Die Untersuchung sollte die durch die Gendefizienz erwarteten Mängel während der Entwicklung (Embryogenese) und, im Besonderen, die Auswirkungen auf das Immunsytem und die Entwicklung und Differenzierung der T-Zellen aufzeigen. Zur Untersuchung der genomischen Organisation des Maus-NF-AT1-Gens wurde eine genomische l-Phagen-DNA-Bibliothek "gescreent" (durchgeführt von Dr. E. Jankevics, Universität von Riga, Lettland), die entsprechenden l-Phagen, die das NF-AT1-Gen enthielten, isoliert und die DNA präpariert. Nach Analyse der klonierten Phagen (Subklonierung und Sequenzierung) wurde eine Restriktionskarte der entsprechenden Bereiche erstellt und der "targeting-vector" erstellt. Der "targeting-vector" wurde durch Elektroporation in embryonale Stammzellen (ES-Zellen) eingebracht und die Integration in das Genom ("Homologe Rekombination") durch Southern Blotting- bzw. PCR-Analyse untersucht. Manipulierte ES-Zellklone wurden in C57Bl/6-Blastozysten injiziert, diese in scheinschwangere Ammentiere transferiert und die Nachkommen nach Geburt anhand der Fellfarben klassifiziert. Nachkommen mit einem hohen Anteil hellen Fells wurden mit C57 Bl/6-Tieren verpaart und die Integration des manipulierten Zellklons in die Keimbahn wurde anhand der wildtypischen Fellfarbe und Genotypisierung nachgewiesen. Bezüglich des manipulierten NF-ATp-Gens heterozygote F1-Tiere wurden miteinander verpaart, um eine homozygote NF-ATp-defiziente Mäuse zu erhalten. Die Deletion des NF-ATp-Proteins wurde durch in Western-Blotting-Experimenten und EMSAs ("electrophoretic mobility shift assays") nachgewiesen. Die NF-ATp-/--Tiere zeigten keine augenscheinlichen Veränderungen während der Entwicklung und, bei jungen Tieren, keine offensichtlichen Veränderungen bei der Entwicklung des Immunsystems. In älteren Tieren (> 6 Wochen) war eine Hyperproliferation der Zellen des Immunsystems zu beobachten, was mit einer Splenomegalie, einer verstärkten Bildung von Keimzentren in lymphatischen Organen, vergrößerten Lymphknoten und einer verlangsamten Involution des Thymus einherging. Weitergehende Untersuchungen der Ursache dieser hyperproliferativen Erkrankung offenbarten eine verminderte klonale Deletion nach Aktivierung. Die Ursachen dieses überraschenden Effekts sind wahrscheinlich vielfältig, da NF-AT-Faktoren an der Regulation der Expression vieler Gene beteiligt sind, u.a. des Apoptose-assoziierten CD95-Liganden. Da sich bezüglich der IL-2-Expression keine Unterschiede zwischen NF-ATp-defizienten Tieren und Kontrollen zeigten, jedoch eine erhöhte IL-2-Konzentration im Medium kultivierter NF-ATp-defizienter T-Zellen beobachtet wurde, wurde die Bindung von NF-ATp an putative NF-AT-Bindungssequenzen des CD25-Promotors, die transkriptionelle Aktivierung des Promotors mittels Luciferase-Assays und die Expression der IL-2R-alpha-Kette (CD25) untersucht. Es konnte gezeigt werden, daß (1.) NF-ATp an zwei Regionen des CD25-Promotors bindet, (2.) der CD25-Promotor durch NF-ATp transkriptionell stark stimuliert wird und (3.) T-Zellen NF-ATp-defizienter Tiere nach Stimulation eine verminderte CD25-Expression zeigen. In NF-ATp-defizienten Tieren war die Expression von CD25 moderat reduziert, was eine Erklärung für den abgeschwächten Phänotyp dieser Tiere - im Vergleich zu IL-2- oder CD25-defizienten Tieren - sein kann. Die hyperproliferativen Erkrankungen dieser verschiedenen Mauslinien weisen auf eine Beteiligung der NF-AT-/IL-2-/IL-2R-Signalwege nicht nur während der T-Zell-Aktivierung hin, sondern auch auf eine Beteiligung an Signalwegen, die zur anschließenden Inaktivierung und Apoptose der T-Lymphozyten nötig sind.
Ca2+-empfindliche K+-Kanäle mittlerer Leitfähigkeit (IK1-Kanäle) übernehmen wichtige Funktionen bei vielen physiologischen Prozessen wie z.B. bei der Zell-Proliferation, der epithelialen Salz- und Wasser-Sekretion und der Zellmigration. Die Kanäle werden durch die intrazeluläre Ca2+-Konzentration reguliert, wobei ihre Ca2+-Sensitivität durch Phosphorylierungsreaktionen moduliert werden kann. Ziel dieser Arbeit war die funktionelle Charakterisierung des aus transformierten Nierenepithelzellen (MDCK-F-Zellen) klonierten Ca2+-sensitiven K+-Kanals mittlerer Leitfähigkeit (cIK1) und die Untersuchung seiner Regulierung durch die Proteinkinase C (PKC). Dazu wurde der Kanal heterolog in CHO- und HEK293-Zellen exprimiert. Seine biophysikalischen und pharmakologischen Eigenschaften sowie der Einfluß der Proteinkinase C auf die Kanalaktivität wurden mit Hilfe der Patch-Clamp-Technik untersucht. Die cIK1-Ströme sind schwach einwärtsrektifizierend, zeigen keine Aktivierungs- oder Inaktivierungskinetik und weisen im physiologischen Bereich keine Spannungsabhängigkeit auf. Der cIK1 ist K+-selektiv und wird durch einen Anstieg der intrazellulären Ca2+-Konzentration aktiviert. Der Kanal wird durch Barium, Charybdotoxin und Clotrimazol blockiert und durch 1-Ethyl-2-Benzimidazolon aktiviert. Die funktionellen und pharmakologischen Eigenschaften des klonierten cIK1 entsprechen damit denen des nativen Kanals aus MDCK-F-Zellen und stimmen mit denen anderer Mitglieder der IK1-Kanalfamilie überein. Neben der Regulierung durch die intrazelluläre Ca2+-Konzentration wird der cIK1 auch durch eine PKC-abhängige Phosphorylierung reguliert. Sowohl ATP als auch ATP?S stimulieren die Kanalaktivität. Die ATP-abhängige Aktivierung wird durch Inhibitoren der Proteinkinase C (Bisindolylmaleimid, Calphostin C) gehemmt, während die mit ATP?S induzierte Kanalaktivität weitgehend resistent gegen diese PKC-Inhibitoren ist. Eine Stimulierung der Proteinkinase C mit Phorbol 12-Myristat 13-Acetat (PMA) führt zu einer sofortigen Aktivierung des cIK1. Im Gegensatz dazu sind die cIK1-Kanäle nach fast vollständigem Abbau der Proteinkinase C durch eine langfristige Inkubierung der Zellen mit PMA nicht mehr aktiv. Um zu untersuchen, ob diese Regulierung eine direkte Interaktion der Proteinkinase C mit dem Kanalprotein erfordert, wurden die drei putativen PKC-Konsensussequenzen des cIK1 mittels zielgerichteter Mutagenese so verändert, daß eine Phosphorylierung an diesen Stellen nicht mehr möglich ist. Weder die einzelne Mutation der PKC-Konsensussequenzen (T101, S178, T329) noch die gleichzeitige Mutation aller drei Phosporylierungsstellen zu Alanin beeinflußt die akute Regulierung des cIK1 durch die Proteinkinase C. Die cIK1-Mutante T329A und die Dreifachmutante reagieren jedoch nach einem Abbau der Proteinkinase C mit einem extremen Anstieg der Kanalaktivität und demaskieren damit einen zweiten Weg der Kanalregulierung. Die Ergebnisse zeigen, daß der cIK1 durch zwei voneinander unabhängige Mechanismen reguliert wird. Eine PKC-abhängige Phosphorylierung erhöht die Aktivität der Kanäle, findet jedoch nicht an den bekannten PKC-Konsensusesquenzen des Kanalproteins statt. Dagegen werden die cIK1-Kanäle über einen zweiten ATP-abhängigen Mechanismus, der wahrschenlich eine direkte Interaktion mit dem Kanalprotein erfordert, gehemmt.
The social organization of insect colonies has long fascinated naturalists. One of the main features of colony organization is division of labor, whereby each member of the colony specializes in a subset of all tasks required for successful group functioning. The most striking aspect of division of labor is its plasticity: workers switch between tasks in response to external challenges and internal perturbations. The mechanisms underlying flexible division of labor are far from being understood. In order to comprehend how the behavior of individuals gives rise to flexible collective behavior, several questions need to be addressed: We need to know how individuals acquire information about their colony's current demand situation; how they then adjust their behavior according; and which mechanisms integrate dozens or thousands of insect into a higher-order unit. With these questions in mind I have examined two examples of collective and flexible behavior in social bees. First, I addressed the question how a honey bee colony controls its pollen collection. Pollen foraging in honey bees is precisely organized and carefully regulated according to the colony's needs. How this is achieved is unclear. I investigated how foragers acquire information about their colony's pollen need and how they then adjust their behavior. A detailed documentation of pollen foragers in the hive under different pollen need conditions revealed that individual foragers modulate their in-hive working tempo according to the actual pollen need of the colony: Pollen foragers slowed down and stayed in the hive longer when pollen need was low and spent less time in the hive between foraging trips when pollen need of their colony was high. The number of cells inspected before foragers unloaded their pollen load did not change and thus presumably did not serve as cue to pollen need. In contrast, the trophallactic experience of pollen foragers changed with pollen need conditions: trophallactic contacts were shorter when pollen need was high and the number and probability of having short trophallactic contacts increased when pollen need increased. Thus, my results have provided support for the hypothesis that trophallactic experience is one of the various information pathways used by pollen foragers to assess their colony's pollen need. The second example of collective behavior I have examined in this thesis is the control of nest climate in bumble bee colonies, a system differing from pollen collection in honey bees in that information about task need (nest climate parameters) is directly available to all workers. I have shown that an increase in CO2 concentration and temperature level elicits a fanning response whereas an increase in relative humidity does not. The fanning response to temperature and CO2 was graded; the number of fanning bees increased with stimulus intensity. Thus, my study has evidenced flexible colony level control of temperature and CO2. Further, I have shown that the proportion of total work force a colony invests into nest ventilation does not change with colony size. However, the dynamic of the colony response changes: larger colonies show a faster response to perturbations of their colony environment than smaller colonies. Thus, my study has revealed a size-dependent change in the flexible colony behavior underlying homeostasis. I have shown that the colony response to perturbations in nest climate is constituted by workers who differ in responsiveness. Following a brief review of current ideas and models of self-organization and response thresholds in insect colonies, I have presented the first detailed investigation of interindividual variability in the responsiveness of all workers involved in a collective behavior. My study has revealed that bumble bee workers evidence consistent responses to certain stimulus levels and differ in their response thresholds. Some consistently respond to low stimulus intensities, others consistently respond to high stimulus intensities. Workers are stimulus specialists rather than task specialists. Further, I have demonstrated that workers of a colony differ in two other parameters of responsiveness: response probability and fanning activity. Response threshold, response probability and fanning activity are independent parameters of individual behavior. Besides demonstrating and quantifying interindividual variability, my study has provided empirical support for the idea of specialization through reinforcement. Response thresholds of fanning bees decreased over successive trials. I have discussed the importance of interindividual variability for specialization and the collective control of nest climate and present a general discussion of self-organization and selection. This study contributes to our understanding of individual behavior and collective structure in social insects. A fascinating picture of social organization is beginning to emerge. In place of centralized systems of communication and information transmission, insect societies frequently employ mechanisms based upon self-organization. Self-organization promises to be an important and unifying principle in physical, chemical and biological systems.
Monolayer or suspension cell cultures are of only limited value as experimental models for human cancer. Therefore, more sophisticated, three-dimensional culture systems like spheroid cultures or histocultures are used, which more closely mimic the tumor in individual patients compared to monolayer or suspension cultures. As tissue culture or tissue engineering requires more sophisticated culture, specialized in vitro techniques may also improve experimental tumor models. In the present work, a new miniaturized hollow-fiber bioreactor system for mammalian cell culture in small volumes (up to 3 ml) is characterized with regard to transport characteristics and growth of leukemic cell lines (chapter 2). Cell and medium compartment are separated by dialysis membranes and oxygenation is accomplished using oxygenation membranes. Due to a transparent housing, cells can be observed by microscopy during culture. The leukemic cell lines CCRF-CEM, HL-60 and REH were cultivated up to densities of 3.5 x 107/ml without medium change or manipulation of the cells. Growth and viability of the cells in the bioreactor were the same or better, and the viable cell count was always higher compared to culture in Transwellâ plates. As shown using CCRF-CEM cells, growth in the bioreactor was strongly influenced and could be controlled by the medium flow rate. As a consequence, consumption of glucose and generation of lactate varied with the flow rate. Influx of low molecular weight substances in the cell compartment could be regulated by variation of the concentration in the medium compartment. Thus, time dependent concentration profiles (e.g. pharmacokinetic profiles of drugs) can be realized as illustrated using glucose as a model compound. Depending on the molecular size cut-off of the membranes used, added growth factors like GM-CSF and IL-3 as well as factors secreted from the cells are retained in the cell compartment for up to one week. Second, a method for monitoring cell proliferation the hollow-fiber bioreactor by use of the Alamar BlueTM dye was developed (chapter 3). Alamar BlueTM is a non-fluorescent compound which yields a fluorescent product after reduction e.g. by living cells. In contrast to the MTT-assay, the Alamar BlueTM-assay does not lead to cell death. However, when not removed from the cells, the Alamar BlueTM dye shows a reversible, time- and concentration-dependent growth inhibition as observed for leukemic cell lines. When applied in the medium compartment of a hollow-fiber bioreactor system, the dye is delivered to the cells across the hollow-fiber membrane, reduced by the cells and released from the cell into the medium compartment back again. Thus, fluorescence intensity can be measured in medium samples reflecting growth of the cells in the cell compartment. This procedure offers several advantages. First, exposure of the cells to the dye can be reduced compared to conventional culture in plates. Second, handling steps are minimized since no sample of the cells needs to be taken for readout. Moreover, for the exchange of medium, a centrifugation step can be avoided and the cells can be cultivated further. Third, the method allows to discriminate between cell densities of 105, 106 and 107 of proliferating HL-60 cells cultivated in the cell compartment of the bioreactor. Measurement of fluorescence in the medium compartment is more sensitive compared to glucose or lactate measurement for cell counts below 106 cells/ml, in particular. In conclusion, the Alamar BlueTM-assay combined with the hollow-fiber bioreactor offers distinct advantages for the non-invasive monitoring of cell viability and proliferation in a closed system. In chapter 4 the use of the hollow-fiber bioreactor as a tool for toxicity testing was investigated, as current models for toxicity as well as efficacy testing of drugs in vitro allow only limited conclusions with regard to the in vivo situation. Examples of the drawbacks of current test systems are the lack of realistic in vitro tumor models and difficulties to model drug pharmacokinetics. The bioreactor proved to be pyrogen free and is steam-sterilizable. Leukemic cell lines like HL-60 and primary cells such as PHA-stimulated lymphocytes can be grown up to high densities of 1-3 x 107 and analyzed during growth in the bioreactor by light-microscopy. The cytostatic drug Ara-C shows a dose-dependent growth inhibition of HL-60 cells and a dose-response curve similar to controls in culture plates. The bioreactor system is highly flexible since several systems can be run in parallel, soluble drugs can be delivered continuously via a perfusion membrane and gaseous compounds via an oxygenation membrane which also allows to control pO2 and pH (via pCO2) during culture in the cell compartment. The modular concept of the bioreactor system allows realization of a variety of different design properties, which may lead to an improved in vitro system for toxicity testing by more closely resembling the in vivo situation. Whereas several distinct advantages of the new system have been demonstrated, more work has to be done to promote in vitro systems in toxicity testing and drug development further and to reduce the need for animal tests.
The Mouthparts of Ants
(2001)
Ant mandible movements cover a wide range of forces, velocities and precision. The key to the versatility of mandible functions is the mandible closer muscle. In ants, this muscle is generally composed of distinct muscle fiber types that differ in morphology and contractile properties. Volume proportions of the fiber types are species-specific and correlate with feeding habits. Two biomechanical models explain how the attachment angles are optimized with respect to force and velocity output and how filament-attached fibers help to generate the largest force output from the available head capsule volume. In general, the entire mandible closer muscle is controlled by 10-12 motor neurons, some of which exclusively supply specific muscle fiber groups. Simultaneous recordings of muscle activity and mandible movement reveal that fast movements require rapid contractions of fast muscle fibers. Slow and accurate movements result from the activation of slow muscle fibers. Forceful movements are generated by simultaneous co-activation of all muscle fiber types. For fine control, distinct fiber bundles can be activated independently of each other. Retrograde tracing shows that most dendritic arborizations of the different sets of motor neurons share the same neuropil in the suboesophageal ganglion. In addition, some motor neurons invade specific parts of the neuropil. The labiomaxillary complex of ants is essential for food intake. I investigated the anatomical design of the labiomaxillary complex in various ant species focusing on movement mechanisms. The protraction of the glossa is a non muscular movement. Upon relaxation of the glossa retractor muscles, the glossa protracts elastically. I compared the design of the labiomaxillary complex of ants with that of the honey bee, and suggest an elastic mechanism for glossa protraction in honey bees as well. Ants employ two different techniques for liquid food intake, in which the glossa works either as a passive duct (sucking), or as an up- and downwards moving shovel (licking). For collecting fluids at ad libitum food sources, workers of a given species always use only one of both techniques. The species-specific feeding technique depends on the existence of a well developed crop and on the resulting mode of transporting the fluid food. In order to evaluate the performance of collecting liquids during foraging, I measured fluid intake rates of four ant species adapted to different ecological niches. Fluid intake rate depends on sugar concentration and the associated fluid viscosity, on the species-specific feeding technique, and on the extent of specialization on collecting liquid food. Furthermore, I compared the four ant species in terms of glossa surface characteristics and relative volumes of the muscles that control licking and sucking. Both probably reflect adaptations to the species-specific ecological niche and determine the physiological performance of liquid feeding. Despite species-specific differences, single components of the whole system are closely adjusted to each other according to a general rule.
In the present study, a new gene cluster of Listeria monocytogenes EGD containing three internalin genes was identified and characterized. These genes, termed inlG, inlH and inlE, encode proteins of 490, 548 and 499 amino acids, respectively, which belong to the class of large, surface-bound internalins. Each of these proteins contains a signal peptide, two regions of repeats (Leucine-rich repeats and B repeats), an inter-repeat region and a putative cell wall anchor sequence containing the sorting motiv LPXTG. PCR analysis revealed the presence of the inlGHE gene cluster in most L. monocytogenes serotypes. A similar gene cluster termed inlC2DE localised to the same position on the chromosome was described in a different L. monocytogenes EGD isolate. Sequence comparison of the two clusters indicates that inlG is a new internalin gene, while inlH was generated by a site-specific recombination leading to an in-frame deletion which removed the 3'-terminal end of inlC2 and a 5'-portion of inlD. The genes inlG, inlH and inlE seem to be transcribed extracellularly and independent of PrfA. To study the function of the inlGHE gene cluster several in-frame deletion mutants were constructed which lack the genes of the inlGHE cluster individually or in combination with other inl genes. When tested in the mouse model, the inlGHE mutant showed a significant reduction of bacterial counts in liver and spleen in comparison to the wild type strain, indicating that the inlGHE gene cluster plays an important role in virulence of L. monocytogenes. The ability of this mutant to invade non-phagocytic cells in vitro was however two- to three-fold higher than that of the parental strain. To examine whether deletion of the single genes from the cluster has the same stimulatory effect on invasiveness as deletion of the complete gene cluster, the single in-frame deletion mutants inlG, inlH and inlE were constructed. These mutants were subsequently reverted to the wild type by introducing a copy of the corresponding intact gene into the chromosome by homologous recombination using knock-in plasmids. To determine a putative contribution of InlG, InlH and InlE in combination with other internalins to the entry of L. monocytogenes into mammalian cells, the combination mutants inlA/GHE, inlB/GHE, inlC/GHE, inlA/B/GHE, inlB/C/GHE, inlA/C and inlA/C/GHE were constructed. Transcription of the genes inlA, inlB and inlC in these mutants was studied by RT-PCR. Deletion of inlGHE enhances transcription of inlA and inlB, but not of inlC. This enhancement is not transient but can be observed at different time-points of the bacterial growth curve. Deletion of inlA also increases transcription of inlB and vice-versa. In contrast, the amounts of inlA and inlB transcripts in the single deletion mutants inlG, inlH and inlE were similar to those from the wild type.
Transforming growth factor-ß (TGF-ß) reguliert eine Vielzahl zellulärer Funktionen, wie Proliferation, Differenzierung und Apoptose. Über membrangebundene Serin/Threonin-Kinase-Rezeptoren werden TGF-ß Signale durch Phosphorylierung an Smad-Proteine, die intrazellulären Signaltransduktoren, weitergeleitet, die im Kern die Transkription spezifischer Gene modulieren. Obwohl die drei TGF-ß Isoformen, TGF-ß1, -ß2 und -ß3, äußerst homologe Proteine sind, unterscheiden sich die Phänotypen ihrer Genknockouts stark. Variabilität und Spezifität können auf vielerlei Arten und Ebenen der TGF-ß Signalübertragung erreicht werden. In der vorliegenden Arbeit wird eine alternativ gespleißte Variante des TGF-ß Typ II Rezeptors (TßRII), TßRII-B, charakterisiert. Dieser Rezeptor ist, im Gegensatz zum bisher bekannten TßRII, in der Lage alle drei TGF-ß Isoformen hochaffin zu binden und in Abwesenheit eines unterstützenden Typ III Rezeptors (TßRIII) Signale über den Smad-Pathway weiterzuleiten. TßRII-B ist außerdem fähig ligandenabhängig mit den verschiedenen TGF-ß Rezeptortypen zu Oligomerisieren. Erste Hinweise auf Besonderheiten der TGF-ß2 Bindung an TßRII-B wurden mittels verschiedener zellbiologischer Ansätzen gewonnen. Aus Untersuchungen zur gewebespezifischen Expression des Rezeptors geht hervor, daß TßRII-B, im Vergleich zu TßRII, ein distinktes Expressionsmuster aufweist und v.a. in TGF-ß2-beeinflußten Geweben nachgewiesen werden kann. In diesen Erkenntnissen spiegelt sich die Bedeutung dieses Rezeptors für eine TGF-ß Isoform-spezifische Signalübertragung wider. Der zweite Teil der vorliegenden Arbeit beschäftigt sich mit der Rolle von TGF-ß und seinen Rezeptoren bei der Entstehung von Tumoren. B-Zellen einiger Patienten mit chronischer lymphatischer Leukämie (B-CLL), der häufigsten Form adulter Leukämie in westlichen Ländern, zeigen Resistenz gegenüber TGF-ß-vermittelter Wachstumsinhibierung und ein verändertes Expressionsmuster der TGF-ß Rezeptoren an ihrer Zelloberfläche. In dieser Arbeit wird die Identifizierung und Charakterisierung zweier Mutationen innerhalb der putativen Signalpeptidsequenz des TGF-ß Typ I Rezeptors (TßRI) in B-Zellen TGF-ß resistenter CLL-Patienten beschrieben. Hierbei handelt es sich um einen Aminosäure-Austausch (L12Q) und eine ‚in-frame‘ Alanin-Deletion (A8) innerhalb einer aus 9 Alaninen bestehenden Sequenz. Es konnte gezeigt werden, daß diese Mutationen zwar keinen Einfluß auf Oberflächenexpression und Komplexbildungseigenschaften des TßRI haben, jedoch TGF-ß stimulierte Reportergeninduktion verringern, was eine kausale Beziehung bei der Entwicklung TGF-ß resistenter B-CLL-Zellen vermuten läßt. Ein Auftreten von Mutationen innerhalb der 9-Alanin-Sequenz des TßRI korreliert mit TGF-ß Insensitivität von B-CLL Zellen. Obwohl noch weitere Studien benötigt werden, um den präzisen molekularen Mechanismus zu verstehen, der zu TGF-ß Resistenz in B-CLL Zellen führt, kann spekuliert werden, daß TßRI Mutationen das Voranschreiten von B-CLL und evtl. anderen Tumorarten unterstützen. Gezieltes Screenen nach TßRI Signalpeptidsequenz Mutationen könnte demnach als prognostischer Indikator für Tumorprogression eingesetzt werden.
Recent advances in the development of immunoassays and nucleic acid assays have improved the performance and increased the sensitivity of sensors that are based on biochemical recognition. The new approaches taken by researchers include detecting pathogens by detecting their nucleic acids, using new nontoxic reporter entities for generating signals, and downscaling and miniaturizing sensors to micromigration and microfluidic formats. This dissertation connects some of these successful approaches, thereby leading to the development of novel nucleic acid sensors for rapid and easy detection of pathogens. The author's goal was to develop diagnostic tools that enable investigators to detect pathogens rapidly and on site. While the sensors can be used to detect any pathogen, the author first customized them for detecting particularly Cryptosporidium parvum, a pathogen whose detection is important, yet presents many challenges. Chapter 2 of this thesis presents a novel test-strip for the detection of C. parvum. The test-strip is designed to detect nucleic acids rather than proteins or other epitopes. While test strips are commonly used for sensors based on immunological recognition, this format is very new in applications in which nucleic acids are detected. Further, to indicate the presence or absence of a specific target on the test strip, dye-entrapped, oligonucleotide-tagged liposomes are employed. Using liposomes as reporter particles has advantages over using other reporter labels, because the cavity that the phospholipidic membranes of the liposomes form can be filled with up to 106 dye molecules. By using heterobifunctional linkers liposomes can be tagged with oligonucleotides, thereby enabling their use in nucleic acid hybridization assays. The developed test-strip provides an internal control. The limit of detection is 2.7 fmol/mL with a sample volume of 30 mL. In chapter 3 the detection of nucleic acids by means of oligonucleotide-tagged liposomes is scaled down to a microfluidic assay format. Because the application of biosensors to microfluidic formats is very new in the field of analytical chemistry, the first part of this chapter is devoted to developing the design and the method to fabricate the microchip devices. The performance of the microchips is then optimized by investigating the interactions of nucleic acids and liposomes with the material the chips consist of and by passivating the surface of the chips with blocking reagents. The developed microfluidic chip enabled us to reduce the sample volume needed for one assay to 12.5 mL. The limit of detection of this assay was determined to be 0.4 fmol/mL. Chapters 4 and 5 expand on the development of the microfluidic assay. A prototype microfluidic array that is able to detect multiple analytes in a single sample simultaneously is developed. Using such an array will enable investigators to detect pathogens that occur in the same environment, for example, C. parvum and Giardia duodenalis by conducting a single test. The array's ability to perform multiple sample analysis is shown by detecting different concentrations of target nucleic acids. Further, the author developed a microfluidic chip in which interdigitated microelectrode arrays (IDAs) that consist of closely spaced microelectrodes are integrated. The IDAs facilitate electrochemical detection of cryptosporidial RNA. Electrochemical detection schemes offer benefits of technical simplicity, speed, and sensitivity. In this project liposomes are filled with electrochemically active molecules and are then utilized to generate electrochemical signals. Chapter 6 explores the feasibility of liposomes for enhancing signals derived from nucleic acid hybridization in surface plasmon resonance (SPR) spectroscopy. SPR spectroscopy offers advantages because nucleic acid hybridization can be monitored in real time and under homogeneous conditions because no washing steps are required. SPR spectroscopy is very sensitive and it can be expected that, in the future, SPR will be integrated into microfluidic nucleic acid sensors.
Die Dissertation beschreibt die Positionsklonierung von VMD2, einem Krankheitsgen des Menschen, dass der dominant vererbten vitelliformen Makuladystrophie Typ 2 (VMD2) zugrundeliegt. Zu diesem Zweck wurde zunächst ein etwa 1.4 Mbp großer Klon-'Contig' aus artifiziellen Phagenchromosomen ('phage artificial chromosomes', PAC) erstellt, der die VMD2-Kandidatengenregion auf Chromosom 11q12-q13.1 physikalisch repräsentiert. Durch die Identifizierung polymorpher (CA)n-Dinukleotidmarker aus dem kritschen Intervall und anschließender Kopplungsanalyse gelang es, die Kandidatengenregion auf ca. 500 kbp zu reduzieren. In der öffentlichen Datenbank (GenBank) bereitgestellte Nukleinsäuresequenzen zweier genomischer Klone aus dem Kern des relevanten chromosomalen Bereichs von zusammen etwa 290 kbp wurden dazu genutzt, über eine Kombination aus computergestützter Vorhersagen kodierender Sequenzen, Kartierung von EST-Klonen ('expressed sequence tags'), RT-PCR-Analysen und, wenn erforderlich, 5'-RACE-Experimenten, acht neue Gene des Menschen zu isolieren. Von den charakterisierten Genen erwiesen sich mehrere als potentielle Kandidaten für VMD2. Ein Gen, provisorisch als Transkriptionseinheit TU15B bezeichnet, konnte durch eine Mutationsanalyse schließlich eindeutig mit der Erkrankung assoziiert werden und wurde 1998 als VMD2 publiziert. Drei Gene aus der untersuchten Region kodieren Mitglieder einer Familie von Fettsäuredesaturasen (FADS1, FADS2 und FADS3), während ein anderes Gen ('Rabin3 interacting protein-like 1'; RAB3IL1) signifikante Sequenzidentität zu einem Transkript der Ratte besitzt, welches das GTPase-interagierende Protein Rabin3 kodiert. Den putativen Translationsprodukten drei weiterer Gene (C11orf9, C11orf10 und C11orf11) konnte bislang keine präzise Funktion zugeschrieben werden. Mit FTH1 ('ferritin heavy chain 1') und FEN1 ('flap endonuclease 1') liegen zudem zwei bekannte Gene im analysierten Intervall, deren cDNA-Sequenzen bereits 1984 bzw. 1995 von anderen Forschungsgruppen isoliert und publiziert wurden. Zweifellos kann die Region als sehr genreicher Abschnitt des menschlichen Genoms bezeichnet werden. Neben der Erstellung des PAC-'Contigs', der Einengung der VMD2-Kandidatenregion und der Klonierung von VMD2 war die vollständige genetische Charakterisierung der genannten Fettsäuredesaturase-Gene ein weiterer Schwerpunkt der Arbeit. Unabhängig von der Klonierung und Charakterisierung des VMD2-Gens sowie der chromosomal eng benachbarten Gene, richtete sich mein Interesse schließlich noch auf drei Gene des Menschen, provisorisch als TU51, TU52 und TU53 bezeichnet, die gemeinsam mit VMD2 eine Genfamilie bilden und auf den Chromosomen 19p13.2-p13.12 (TU51), 12q14.2-q15 (TU52) und 1p32.3-p33 (TU53) lokalisiert werden konnten. Durch die Aufklärung der kodierenden Nukleinsäuresequenzen der Gene wurden konservierte Sequenzabschnitte innerhalb der Genfamilie erkennbar, die auf wichtige funktionelle Abschnitte der Translationsprodukte schließen lassen.
Listeriae are Gram positive, facultative, saprophytic bacteria capable of causing opportunistic infections in humans and animals. This thesis presents three separate lines of inquiries that can lead to the eventual convergence of a global view of Listeria as pathogen in the light of evolution, genomics, and function. First, we undertook to resolve the phylogeny of the genus Listeria with the goal of ascertaining insights into the evolution of pathogenic capability of its members. The phylogeny of Listeriae had not yet been clearly resolved due to a scarcity of phylogenetically informative characters within the 16S and 23S rRNA molecules. The genus Listeria contains six species: L. monocytogenes, L. ivanovii, L. innocua, L. seeligeri, L. welshimeri, and L. grayi; of these, L. monocytogenes and L. ivanovii are pathogenic. Pathogenicity is enabled by a 10-15Kb virulence gene cluster found in L. seeligeri, L. monocytogenes and L. ivanovii. The genetic contents of the virulence gene cluster loci, as well as some virulence-associated internalin loci were compared among the six species. Phylogenetic analysis based on a data set of nucleic acid sequences from prs, ldh, vclA, vclB, iap, 16S and 23S rRNA genes identified L. grayi as the ancestral branch of the genus. This is consistent with previous 16S and 23S rRNA findings. The remainder 5 species formed two groupings. One lineage represents L. monocytogenes and L. innocua, while the other contains L. welshimeri, L. ivanovii and L. seeligeri, with L. welshimeri forming the deepest branch within this group. Deletion breakpoints of the virulence gene cluster within L. innocua and L. welshimeri support the proposed tree. This implies that the virulence gene cluster was present in the common ancestor of L. monocytogenes, L. innocua, L. ivanovii, L. seeligeri and L. welshimeri; and that pathogenic capability has been lost in two separate events represented by L. innocua and L. welshimeri. Second, we attempted to reconstitute L. innocua of its deleted virulence gene cluster, in its original chromosomal location, from the L. monocytogenes 12 Kb virulence gene cluster. This turned out particularly difficult because of the limits of genetic tools presently available for the organism. The reconstitution was partially successful. The methods and approaches are presented, and all the components necessary to complete the constructs are at hand for both L. innocua and the parallel, positive control of L. monocytogenes mutant deleted of its virulence gene cluster. Third, the sequencing of the entire genome of L. monocytogenes EGDe was undertaken as part of an EU Consortium. Our lab was responsible for 10 per cent of the labor intensive gap-closure and annotation efforts, which I helped coordinate. General information and comparisons with sister species L. innocua and a close Gram positive relative Bacillus subtilis are presented in context. The areas I personally investigated, namely, sigma factors and stationary phase functions, are also presented. L. monocytogenes and L. innocua both possess surprisingly few sigma factors: SigA, SigB, SigH, SigL, and an extra-cytoplasmic function type sigma factor (SigECF). The stationary phase genes of L. monocytogenes is compared to the well-studied, complex, stationary phase networks of B. subtilis. This showed that while genetic competence functions may be operative in unknown circumstances, non-sporulating Listeria opted for very different approaches of regulation from B. subtilis. There is virtually no overlap of known, stationary phase genes between Listeria and Gram negative model organism E. coli.
Das Ziel der vorliegenden Dissertation war die Entwicklung neuartige Ansätze zur Identifizierung von biologisch aktiven Wirkstoffen, die in die Metamorphose von holometabolen Insekten eingreifen. Hexamerine und Neuropeptide besitzen sehr unterschiedliche Funktionen. Während Neuropeptide zusammen mit anderen Gewebshormonen auf einer übergeordneten regulatorischen Ebene wirken, sind Hexamerine als Speicher- und Verteidigungsproteine ein Endglied dieser hormonellen Regulationskaskade. In der vorliegenden Arbeit wurden zwei Fragestellungen bearbeitet: 1) Im ersten Projekt sollten allatotrope Substanzen im Gehirn der großen Wachsmotte Galleria mellonella durch Screening einer Expressionsbibliothek mit polyklonalen Antiseren identifiziert werden. Dabei wurde das Neuropeptid Corazonin identifiziert. Die vollständige Corazonin-mRNA wurde kloniert und sequenziert. Das Expressionsmuster der Corazonin-mRNA und des Peptids wurde mittels Northern-Analyse und in-situ-Hybridisierung charakterisiert. Corazonin wird in vier Zellpaaren, die zu den lateralen neurosekretorischen Zellen gehören, exprimiert. Die Axone dieser Zellen verlaufen ipsilateral zu den Nervi corpori cardiaci I+II, feine Fasern verzweigen sich in die am Ösophagus angrenzende Hirnregion hinein. Corazonin wird offensichtlich an den Axon- Endigungen in den Corpora cardiaca in die Hämolymphe freigesetzt. Einige feine Fasern enden in den Corpora allata bzw. am Vorderdarm. Der Nachweis, dass Corazonin tatsächlich eine allatotrope Wirkung hat, konnte nicht erbracht werden. 2) Die Protein/Protein-Interaktion zwischen Hexamerinen und dem Hexamerinrezeptor der Schmeißfliege Calliphora vicina wurde durch Two-Hybrid-Experimenten analysiert. Durch Interaktionstest mit trunkierten Proteinfragmenten wurden die Bindungsdomänen beider Proteine kartiert. Als rezeptorbindende Domäne des Arylphorins wurde ein 49 AS großes Peptid in der Domäne-3 des Arylphorin- Monomers identifiziert. Die Ligandenbindungsdomäne des Hexamerinrezeptors wurde in den ersten 24 AS des N-Terminus kartiert. Ausgehend von diesen Ergebnissen wurde ein HTS-Protokoll entwickelt, das zur Identifizierung von Substanzen verwendet werden kann, welche die Bindung dieser beiden Proteine beeinflussen. Eine Two-Hybrid-Bibliothek wurde ausgehend von 7dL-Fettkörper-RNA konstruiert und mit "Hexamerinrezeptor-Ködern" gescreent. Dabei wurden zwei neue Interaktionspartner des Hexamerinrezeptors gefunden und genauer charakterisiert. Der erste identifizierte Interaktionspartner - d-AP-3 - ist Teil eines Adaptin- Komplexes, der als Adapter zwischen membranständigen Rezeptoren und Clathrin oder ähnlichen Proteinen an der rezeptorvermittelten Endozytose beteiligt ist. Die Adaptin-Interaktionsdomäne liegt innerhalb des ABP64-Spaltprodukts des Hexamerinrezeptors. Die Funktion des zweiten Interaktionspartners - AFP - ist unbekannt. AFP wird im anterioren Teil des Fettkörpers und in Hämozyten exprimiert. Die Interaktion zwischen dem Hexamerinrezeptor und AFP ist demnach auf diesen Teil des Fettkörpers beschränkt. Die mit AFP interagierende Domäne des Hexamerinrezeptors liegt innerhalb des P30-Spaltprodukts.
Hyaluronsäure (HS) ist ein weit verbreitetes Glykosaminoglykan in der Extrazellulärmatrix vieler Gewebe und tritt in erhöhten Konzentrationen in der Umgebung solider Tumore auf. Es ist bekannt, daß HS die Zellmigration vieler Zellarten stimuliert. Im ersten Teil dieser Arbeit wurde die Rolle der HS in der Tumorzellmigration auf der Basis eines dreidimensionalen Fibringel-Systems, in welches Tumorzell-bedeckte Microcarrier eingebettet wurden, untersucht. Ein Vergleich zwischen zwei- und dreidimensionaler Migration unterverschiedenen Bedingungen ergab, daß die dreidimensionale Migration nicht von HS-spezifischen Oberflächenrezeptoren abhängt, sondern hauptsächlich von der Porosität der Matrix. In zweidimensionalen Systemen war die Migration durch Antikörper gegen den HS-Rezeptor CD44 inhibierbar, unter dreidimensionalen Bedingungen jedoch nicht. Zur Bestimmung der strukturellen Eigenschaften der Fibringele wurden spektrometrische Messungen, konfokale Mikroskopie, Kompaktionsmessungen und Flüssigkeitspermeation herangezogen. Eine weitere Lokalisation ergab ein intrazelluläres Auftreten von HS vorwiegend perinukleär mit dem Zytoskelett assoziiert. Ein direkter Einfluß auf die Aktinpolymerisation konnte ausgeschlossen werden. Im zweiten Teil der Arbeit wurde die direktionale Migration von Tumorzellen auf Endothelzellen sowohl in dreidimensionalen Fibringelsystemen als auch unter zweidimensionalen Bedingungen untersucht. Endothelzell-konditioniertes Medium wurde weiter aufgereinigt und es konnten massenspektrometrisch mehrere potentiell chemotaktisch aktive Moleküle im Medium bestimmt werden.
Das Tex Protein aus Bordetella pertussis definiert eine neue Familie hoch konservierter Proteine in Eubakterien. Ursprünglich wurde das tex Gen aufgrund seines Einflusses auf die Toxinexpression in bestimmten regulatorischen Mutanten von B. pertussis gefunden (Fuchs et al. (1996), J Bacteriol 178, 4445-52). Wie hier gezeigt wird, sind Leserahmen für entsprechende Proteine bei den Eubakterien ubiquitär und mehrheitlich zu über 69 Prozent konserviert. Eine Ausnahme bilden einige wenige Taxa mit bekanntermaßen reduzierten Genomen, bei denen das Gen wahrscheinlich verloren gegangen ist, wie zum Beispiel verschiedene Mycoplasma spp. oder der obligate Blattlaus- (Aphiden-) Symbiont Buchnera aphidicola. In Eukaryonten und Archaeen konnte ein zu tex homologes Gen bisher nicht gefunden werden. Die Funktion von Tex in der Bakterienzelle ist unklar. Während das Gen in B. pertussis essenziell ist und auch nicht überexprimiert werden kann, sind Deletionsmutanten in Neisseria meningitidis und Escherichia coli phänotypisch nicht von den entsprechenden Wildtypen unterscheidbar. Ausgiebige Wachstumsstudien mit einer E. coli tex-Mutante unter verschiedenen Wachstums- und Stressbedingungen ergaben ebenfalls keinen Hinweis auf eine Bedeutung von Tex, die die außerordentliche Konservierung des Proteins erklären könnte. Das Protein zeigt in seinem N-Terminus ausgeprägte Ähnlichkeit mit dem Mannitol-Repressor (MtlR) von Escherichia coli und besitzt eine C-terminale S1-Domäne. Da die meisten der Proteine mit S1-Domänen als RNA-bindende Proteine gelten, wurde die Fähigkeit von Tex untersucht, mit Nukleinsäuren zu interagieren. In Festphasen-Bindeassays mit an Magnetkügelchen immobilisiertem Tex Protein aus E. coli konnte eine spezifische Bindung an RNA-Gesamtpräparationen gezeigt werden. DNA wurde hingegen nicht gebunden. Durch Verkürzung des N-Terminus geht die präferenzielle Bindung an RNA jedoch verloren und die Bindung von DNA erfolgt mit der gleichen Effizienz wie die von RNA. Festphasen-Bindeassays wurden weiterhin dazu benutzt, mögliche spezifische Interaktionspartner von Tex aus RNA-Gesamtpräparationen zu finden. Tatsächlich konnten über diesen Ansatz die regulatorische RNA CsrB und die ribosomale 16S RNA als spezifische Liganden isoliert werden. Über die biologische Relevanz dieser Interaktion kann zum gegenwärtigen Zeitpunkt allerdings noch keine Aussage gemacht werden.
Ätherische Öle bzw. Ätherisch-Öl Komponenten sind etabliert in der Therapie der chronischen und akuten Bronchitis. Eine klinische Studie, die mit Thymianextrakt durchgeführt wurde, ließ auf die klinische Wirksamkeit bei akuter Bronchitis schließen. Zahlreiche pharmakodynamische Effekte konnten in vitro für Thymianextrakt bzw. das ätherische Thymianöl gezeigt werden, jedoch wurde bis jetzt die systemische Verfügbarkeit der betreffenden Verbindungen am Zielorgan noch nicht untersucht. Diesbezügliche Untersuchungen sind notwendig, um die Verknüpfung zwischen den in vitro beobachteten Effekten und der klinischen Wirksamkeit herstellen zu können. Eine pharmakokinetische Studie wurde nach Einnahme einer Einzeldosis BronchipretTP (Filmtabletten mit 60 mg Primelwurzelextrakt und 160 mg Thymianextrakt) durchgeführt, um festzustellen, ob Thymol, das den Hauptbestandteil des ätherischen Thymianöls darstellt, zur Wirksamkeit dieser Zubereitung beitragen kann. Dazu wurde eine Extraktionsmethode für die Bestimmung von Thymol nach enzymatischer Spaltung des Phase-II-Konjugates Thymolsulfat im Plasma sowie von Thymolsulfat und Thymolglucuronid im Urin entwickelt. Es wurde eine neuartige, automatisierte headspace Festphasenmikroextraktionsmethode (HS-SPME) entwickelt, die Extraktion, Anreicherung und Probenaufgabe in einem einzigen Schritt ermöglichte. Die Quantifizierung von Thymol im unteren ng.mL-1 Bereich wurde durch die Verwendung von Gaschromatographie in Kombination mit Flammenionisationsdetektion durchgeführt. Die Automatisierung der Methode war notwendig um sie nach internationalen Richtlinien zur Validierung bioanalytischer Methoden validieren zu können. Dies ist das erste Mal, dass eine Bioverfügbarkeitsstudie bzw. eine pharmakokinetische Studie mit Hilfe der HS-SPME durchgeführt wurde. Thymol selbst war nicht systemisch verfügbar. Es war kein freies Thymol oberhalb von 1,4 ng/mL im Plasma detektierbar. Der systemisch verfügbare Phase-II-Metabolit wurde per LC-MS/MS als Thymolsulfat identifiziert. Thymolsulfat wurde nur im Plasma detektiert, wohingegen sowohl Thymolsulfat als auch Thymolglucuronid im Urin nachgewiesen wurden. Im Urin wurde kein freies Thyxmol oberhalb von 2,1 ng/mL detektiert. Da Thymol nur in Form von Thymolsulfat systemisch verfügbar war, wurde die pharmakokinetische Auswertung an Hand der sich nach enzymatischer Spaltung von Thymolsulfat ergebenden Daten vorgenommen. Die pharmakokinetische Studie wurde nach Verabreichung einer Einzeldosis BronchipretTP (1,08 mg Thymol) mit 12 Probanden durchgeführt. Die Resorption von Thymol war frühzeitig. Bereits nach 20 min konnte Thymol im hydrolisierten Plasma nachgewiesen werden. Maximale Plasmakonzentrationen (cmax) von 93,1±24,5 ng/mL (MW±SD) wurden nach 1,97±0,77 h (tmax) (MW±SD) erreicht. Die Plasmakonzentrationen zeigten einen biphasischen Verlauf und die terminale Eliminationphase setzte nach ca. 10 h ein. Die Eliminationshalbwertszeit errechnete sich zu 10,2 h. Dies betont die Wichtigkeit entsprechend langer Meßzeiträume in Verbindung mit einer hoch sensitiven Analytik, um die Elimination vollständig erfassen zu können. Bezogen auf die verabreichte Thymoldosis (1,08 mg) wurden 16,2±4,5 Prozent (MW±SD) mit unverändertem Thymolgrundgerüst renal eliminiert. Die renale Clearance von 271±156 mL/h (MW±SD) indiziert eine hohe Plasmaeiweißbindung und/oder tubuläre Reabsorption. Die Daten deuten darauf hin, dass die klinische Wirksamkeit nach Applikation einer thymianextrakthaltigen Zubereitung auf Thymolsulfat oder mögliche Phase-I-Metabolite zurückzuführen sein könnte. Die pharmakodynamischen Effekte dieser Verbindungen wurden bislang noch nicht untersucht. Andererseits könnte die Aktivität von Sulfatasen im Lungengewebe die pulmonale Elimination von Thymol erklären. Freies Thymol könnte somit am Respirationstrakt wirksam sein, obwohl es im Plasma nicht detektiert wurde.
Dendritische Zellen (DZ) aktivieren naive CD4+ und CD8+ T-Lymphozyten und spielen daher die entscheidende Rolle bei der Auslösung einer Immunantwort gegenüber pathogenen Mikroorganismen. In dieser Arbeit wurde die Interaktion von DZ mit Listeria monocytogenes untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass L. monocytogenes effizient in unreife, humane DZ aufgenommen wird. Die Phagozytoserate von L. monocytogenes unter Zugabe von humanem Plasma war wesentlich höher als im Plasma-freien Medium oder Medium mit fötalem Kälberserum (FCS). Die Zugabe von Immunglobulinen führte zu einem konzentrationsabhängigen Anstieg der Phagozytose von L. monocytogenes in humane DZ, der mit der Phagozytoserate bei Zugabe von humanem Plasma vergleichbar war. Plasma von gesunden Spendern enthielt Antikörper gegen das listerielle Oberflächenprotein p60. Durch die Verwendung einer p60 Deletionsmutante konnte gezeigt werden, dass der p60 Antikörper das Haupt-Opsonin für die Aufnahme von L. monocytogenes in Mo-DZ darstellt. Die Aufnahmerate dieser Mutante zeigte nur geringe Differenzen bei An- oder Abwesenheit von humanem Plasma während der Inkubationszeit, was den Schluss zulässt, dass Immunglobuline gegen das Oberflächenprotein p60 von L. monocytogenes und anderen apathogenen Listerien, für die effiziente Phagozytose verantwortlich sind. Nach Aufnahme der Listerien befanden sich die meisten (> 95 Prozent) DZ in Membran-umgrenzten Phagosomen und sehr selten frei im Zytosol. Die Mehrzahl der Listerien wurde im Phagosom der humanen DZ effizient lysiert. L. monocytogenes-infizierte DZ entwickelten sich phänotypisch zu reifen DZ. Die durch Listerien ausgelöste Maturation der DZ ließen sich durch die Zugabe von listerieller Lipoteichonsäure (LTA) nachahmen. Obwohl bekannt ist, dass eine Listerieninfektion in anderen Zellkulturen Zelltod induziert, führte die Infektion humaner DZ lediglich in weniger als 20 Prozent der infizierten DZ zur Nekrose. Apoptotischer Zelltod konnte nicht nachgewiesen werden. Die Interaktion humaner DZ mit L. monocytogenes könnte somit eine Verbreitung der Bakterien im Organismus verhindern. Langfristig gesehen ergeben die in dieser Arbeit gewonnenen Daten zur Interaktion DZ mit L. monocytogenes Erkenntnisse zur Entwicklung neuer DNA-Vakzinierungsstrategien mit L. monocytogenes als DNA-Träger.
Distinct juvenile behaviour differences, changes in adult sizes and reproductive capacity and a long reproductive period triggered the working hypothesis of two alternative life-cycle strategies favouring aestivation or immediate reproduction. The hypothesis for the life-cycles of Hyperolius nitidulus that differed from the commonly assumed reproductive strategy for this species was confirmed by the results of this study. Aestivated juveniles start to mature at the beginning of the rainy season and reproduce subsequently. Their tadpoles grow until metamorphosis and either reproduce in this same season, in which case their offspring aestivates (one year - two generations), or they delay reproduction to the following year and aestivate themselves (one year - one generation). Juveniles trying to reproduce as fast as possible will invest in growth and differentiation and show no costly adaptations to aestivation, while juveniles delaying reproduction to the following rainy season will be well adapted to dry season conditions. Indirect evidence for the existence of a second generation was found in all three investigation years: adult size decreased abruptly towards the end of the rainy season, mainly due to the arrival of very small individuals, and clutch size decreased abruptly. Also at the end of the rainy season juveniles had two behavioural types: one hiding on the ground and clearly avoiding direct sunlight and another sitting freely above ground showing higher tolerance towards dry season conditions (high air temperatures and low humidity). Skin morphology differed between the types showing many more purine crystals in a higher order in the dry-season adapted juveniles. The final proof for the existence of a second generation came with the recapture of individuals marked as juveniles when they left the pond. The 45 recaptured frogs definitely came back to the pond to reproduce during the same season in 1999. Second generation frogs (males and females) were significantly smaller than the rest of all adults and egg diameter was reduced. Clutch size did not differ significantly. It was found that females did not discriminate against second generation males when coming to the ponds to reproduce. Second generation males had a similar chance to be found in amplexus as first generation males. Indirect and direct evidence for a second generation matched very well. The sudden size decrease in adults occurred just at the time when the first marked frogs returned. The observation that freshly metamorphosed froglets were able to sit in the sun directly after leaving the water led to the assumption that the decision whether to aestivate or to reproduce already happens during the frogs' larval period. Water chemistry and the influence of light was investigated to look for the factors triggering the decision, but only contaminated water increased the number of juveniles ready for aestivation. Whether the life history polymorphism observed in Hyperolius nitidulus is due to phenotypic plasticity or genetic polymorphism is still not known. Despite this uncertainty, there is no doubt that the optimal combination of different life histories is profitable and may be a reason for the wide range and high local abundance of Hyperolius nitidulus.
The MEK5/ ERK5 kinase module is a relatively new discovered mitogen-activated protein kinase (MAPK) signalling pathway with a poorly defined physiological function. Since ERK5 and its upstream activator MEK5 are abundant in skeletal muscle a function of the cascade during muscle differentiation was examined. ERK5 becomes activated upon induction of differentiation in mouse myoblasts. The selective activation of the pathway results in promoter activation of differentiation-specific genes, such as the cdk-inhibitor p21 gene, the myosin light chain (MLC1A) gene, or an E-box containing promoter element, where myogenic basic-helix-loop-helix proteins such as MyoD or myogenin bind. Moreover, myogenic differentiation is completely blocked, when ERK5 expression is inhibited by antisense RNA. The effect can be detected also on the expression level of myogenic determination and differentiation markers such as p21, MyoD and myogenin. Another new finding is that stable expression of ERK5 in C2C12 leads to differentiation like phenotype and to increased p21 expression levels under growth conditions. These results provide first evidence that the MEK5/ERK5 MAP kinase cascade is critical for early steps of muscle cell differentiation.
The present thesis reports on four years of field research on stingless bee ecology in Sabah, Malaysia. Hereby, it was the main focus to evaluate the effect of selective logging for timber extraction on communities of bees, and to elucidate causative relationships involved in regulating bee populations. Included were background studies on resource use (3.1, 3.2, 3.3) and nesting biology (3.4) as well as comparative studies on stingless bee diversity and abundance in logged and unlogged lowland rainforest sites (4.1, 4.2). Stingless bees proved to be generalist foragers that used a large range of plant species as pollen sources. Nevertheless, different species of bees had rather distinct pollen diets, a findind that was independent of fluctuations in flowering activity in the habitat. At one particular point in time colonies of one species (Trigona collina)collected mold spores (Rhizopus sp.) as a pollen surrogate. In order to obtain low-effort estimates of meliponine pollen sources a new method was developed: Trapping of bee garbage (with funnel traps) and the quantitative analysis of pollen in garbage samples. Pollen in bee garbage reflected pollen import with a certain time lag and could therefore be used for an assessment of long-term pollen foraging (see below). The majority of stingless bee nests (275 nests of 12 species) were found in cavities in trunks or under the bases of large, living canopy trees. Nest trees mostly belonged to commercial species and were of the correct size and (partly) timber quality to warrant harvesting. It was estimated that roughly one third of stingless bee nests in an given forest area would be killed during a selective logging operation. Besides causing direct mortality, logging may also indirectly affect bee populations by reducing the availability of potential nest sites (trees). However, in a comparison of primary and differentially logged forest sites (10 to 30 years after logging) no effect of the degree of disturbance on meliponine nest density was found. Instead, the variation in nest density (0 to 16.2 nest/ha) was best explained by differences in the available floral resources (assessed by analysis of pollen in bee garbage). Bee populations in forest edge situations were favored: there was a positive correlation between nest density and the proportion of external non-forest pollen (e.g. from crop plants, road edge vegetation, mangroves) in the bees’ diet. The highest nest density was found in a site bordering the mangroves in Sandakan Bay. Here, the mangrove tree Rhizophora apiculata represented a extraordinary large fraction of the pollen volume. Presumably, external pollen sources effectively supplement bee diets at times when little flowering occurs inside the forest, thus increasing overall bee carrying-capacity. The idea of differential pollen limitation was strengthened by direct measurements of pollen import and foraging activity over a period of five months. Both were elevated in colonies in a site with high bee density. It is concluded that the abundance of stingless bees in forests in Sabah is chiefly dependent on the local availability of food resources. Hereby, bee populations strongly benefit from edge effects and increased habitat diversity. Although direct negative effects of selective logging are strongly indicated by a close association of bee nests with commercial trees, no clear effects were detected in regenerating forests ten to 30 years after logging.
Transgene Mausmodelle zur Charakterisierung der Funktion kardialer beta-adrenerger Rezeptoren
(2001)
In der vorliegenden Arbeit wurde die Funktion kardialer beta-adrenerger Rezeptoren mit Hilfe einer Kombination aus transgenen Mausmodellen und physiologischen und molekularbiologischen Methoden untersucht. Durch gezielte Überexpression des humanen beta1-adrenergen Rezeptors im Herzen transgener Mäuse konnte gezeigt werden, daß die chronische Aktivierung dieses Rezeptors eine trophische Wirkung auf die Herzmuskelzellen hat. Über einen Zeitraum von mehreren Monaten führte dies zur Entwicklung einer Herzinsuffizienz. In der menschlichen Herzinsuffizienz kommt es zu einem ähnlichen Phänomen: Durch deutlich erhöhte Freisetzung von endogenen Katecholaminen kommt es zu einer chronischen Dauerstimulation kardialer beta1-adrenerger Rezeptoren. Daß diese schädlich ist belegen das hier beschriebene Mausmodell und zudem einige neuere klinische Studien, die zeigen daß eine pharmakologische Blockade beta-adrenerger Rezeptoren zu einer Verminderung der Herzinsuffizienzmortalität führt. Dieses Mausmodell erlaubte es erstmals den beta1-adrenergen Rezeptor hinsichtlich seiner spontanen Rezeptoraktivität in einem physiologischen Modell zu untersuchen. Dabei zeigte sich, daß der humane beta1-adrenerge Rezeptor spontane Aktivität aufweist, jedoch in einem deutlich geringeren Ausmaß als der beta2-adrenerge Rezeptor. Dies könnte klinisch relevant sein, da klinisch verwendete beta-Rezeptor-Antagonisten die spontane Aktivität des beta1-adrenergen Rezeptors in unserem Modell unterschiedlich stark unterdrückten. In der vorliegenden Arbeit wurde zudem untersucht, ob sich die beiden kardial exprimierten Beta-Rezeptor-Subtypen Beta1 und Beta2 hinsichtlich ihrer Signaltransduktion unterscheiden. Ausgehend von dem Befund, daß die chronische Aktivierung der beiden Subtypen in transgenen Mausmodellen zu deutlich unterschiedlichen Phänotypen führt, wurden verschiedene intrazelluläre Signalwege auf ihre Aktivierung hin überprüft. Abweichend von publizierten, in vitro nach kurzzeitiger Rezeptorstimulation erhobenen Daten zeigte sich, daß die chronische Aktivierung der Rezeptorsubtypen zu einer unterschiedlichen Aktivierung der kardialen MAP-kinasen (ERK) führt. Die beta1-spezifische Aktivierung dieser Kinasen könnte die beobachtete unterschiedliche Hypertrophieentwicklung in diesen beiden Mausmodellen erklären. Einen weiteren Schwerpunkt bei der Aufklärung des Mechanismus beta-adrenerg induzierter Hypertrophie bildete die Untersuchung der zellulären Calcium-homöostase. Als früheste funktionelle Veränderung in der Entwicklung einer beta-adrenerg induzierten Herzhypertrophie und -insuffizienz trat dabei eine Störung des intrazellulären Calciumtransienten auf. Als möglicher Mechanismus für die Störung des Calciumhaushalts konnte eine zeitgleich auftretende veränderte Expression des Calcium-regulierenden Proteins Junctin beschrieben werden. Einen neuen therapeutischen Ansatz für die Therapie der Herzinsuffizienz könnten schließlich vielleicht die Untersuchungen zum kardialen Na/H-austauscher ergeben: Es konnte erstmals gezeigt werden, daß der kardiale Na/H-Austauscher maßgeblich an der beta-adrenerg induzierten Herzhypertrophie- und Fibrose-entstehung beteiligt ist und daß die pharmakologische Inhibition dieses Proteins sowohl Hypertrophie als auch die Fibrose wirksam unterdrücken kann.
TRAIL/APO-2L (Tumor necrosis factor (TNF)-related apoptosis-inducing ligand) ist ein Apoptose-induzierendes Mitglied der TNF-Superfamilie (TNF-SF). Bislang sind zwei humane TRAIL-Todesrezeptoren, TRAIL-R1 und TRAIL-R2, bekannt, die zur TNF-Rezeptor-Superfamilie gehören. TRAIL induziert Apoptose in einer Vielzahl von Tumorzelllinien, wohingegen die meisten primären Zellen resistent gegenüber TRAIL sind. In präklinischen Studien mit Mäusen und nichthumanen Primaten wurde keine systemische Toxizität von TRAIL nachgewiesen. Diese Beobachtungen haben beträchtliches Interesse an dem Einsatz von TRAIL zur Tumortherapie geweckt. Über die physiologische Rolle von TRAIL ist jedoch noch wenig bekannt. Das Ziel dieser Arbeit war, Werkzeuge zum Studium des Apoptose-induzierenden TRAIL-Systems in Mäusen zu etablieren. Zunächst mussten das oder die murinen Homologe der beiden Apoptose-induzierenden TRAIL-Rezeptoren identifiziert werden. Dazu wurden murine TRAIL-bindende Proteine biochemisch über 2D-Gelanalysen identifiziert. Anhand einer Sequenzinformation aus einer Datenbank wurde ein muriner TRAIL-Rezeptor kloniert, der aufgrund seines biochemisch bestimmten Molekulargewichts p54_mTRAIL-R genannt wurde. Der Sequenzvergleich sowie die Funktionsanalyse von p54_mTRAIL-R ergab, dass dieser Rezeptor das funktionelle murine Homolog zu den humanen TRAIL-Todesrezeptoren TRAIL-R1 und TRAIL-R2 ist. So war p54_mTRAIL-R ebenfalls in der Lage, nach Überexpression Caspase-abhängig Apoptose zu induzieren. Wie die Transkripte der humanen TRAIL-Todesrezeptoren wurden die Transkripte von p54_mTRAIL-R in allen untersuchten Geweben detektiert. Es wurde ein lösliches p54_mTRAIL-R:Fc-Fusionsprotein hergestellt, welches zur TRAIL-Inaktivierung in vivo und in vitro verwendet werden kann. Um die physiologische Rolle des p54_mTRAIL-Rs in vivo studieren zu können, sollten mTRAIL-R-defiziente Mäuse generiert werden. Zur Modifikation des für p54_mTRAIL-R kodierenden tar-Locus wurde das Gen kloniert und charakterisiert. Um eine durch die Gendefizienz hervorgerufene eventuelle Letalität oder sekundäre kompensierende Effekte zu vermeiden, wurden mit Hilfe des Cre/loxP-Systems und des Flp/FRT-Systems konditionale p54_mTRAIL-R defiziente Mäuse hergestellt. Die Werkzeuge, die in dieser Arbeit generiert wurden, wie lösliches p54_mTRAIL-R:Fc Fusionsprotein und konditionale p54_mTRAIL-R defiziente Mäuse, können nun in vivo für die Erforschung der physiologischen Rolle des TRAIL-Systems sowie seines Potentials und dessen Grenzen bei der Tumortherapie benutzt werden.
The identification of NRAGE
(2001)
The inhibitor of apoptosis proteins (IAPs) have been shown to interact with a growing number of intracellular proteins and signalling pathways in order to fulfil their anti-apoptotic role. In order to investigate in detail how the avian homologue ITA interfered with both TNF induced apoptosis and the NGF mediated differentiation in PC12 cells, a two hybrid screen was performed with a PC12 library using ITA as a bait. The screen resulted in the identification of several overlapping fragments of a previously unknown gene. The complete cDNA for this gene was isolated, the analysis of which revealed a high homology with a large family of tumour antigens known as MAGE (melanoma associated antigens). This newly identified member of the MAGE family, which was later named NRAGE, exhibited some unique characteristics that suggested for the first time a role in normal cellular physiology for this protein family. MAGE proteins are usually restricted in their expression to malignant or tumour cells, however NRAGE was also expressed in terminally differentiated adult tissue. NRAGE also interacted with the human XIAP in direct two-hybrid tests. The interactions observed in yeast cells were confirmed in mammalian cell culture, employing both coimmunoprecipitation and mammalian two-hybrid methods. Moreover, the results of the coimmunoprecipitation experiments indicated that this interaction requires the RING domain. The widely studied 32D cell system was chosen to investigate the effect of NRAGE on apoptosis. NRAGE was stably transduced in 32D cells, and found to augment cell death induced by the withdrawal of Interleukin-3. One reason for this reduced cell viability in NRAGE expressing cells could be the binding of endogenous XIAP, which occurred inducibly after growth factor withdrawal. Interestingly, NRAGE was able to overcome the protection afforded to 32D cells by the exogenous expression of human Bcl-2. Thus NRAGE was identified during this research doctorate as a novel pro-apoptotic, IAP-interacting protein, able to accelerate apoptosis in a pathway independent of Bcl-2 cell protection.
The proventriculus regulates the food passage from crop to midgut. As the haemolymph provides a constantly updated indication of an insect’s nutritional state, it is assumed that the factor controlling the proventri-culus activity is to be found in the haemolymph. The purpose of this doctoral thesis was to investigate how output (metabolic rate), input (food quality and food quantity) and internal state variables (haemolymph osmolarity and haemolymph sugar titer) affect each other and which of these factors controls the activity of the proventriculus in the honeybee. Therefore free-flying foragers were trained to collect con-trolled amounts of different sugar solutions. Immediately after feeding, metabolic rates were measured over different periods of time, then crop-emptying rates and haemolymph sugar titers were measured for the same individual bees. Under all investigated conditions, both the sugar transport rates through the proventriculus and the haemolyph sugar titers depended mainly on the metabolism. For bees collecting controlled amounts of 15 per cent, 30 per cent or 50 per cent sucrose solution haemolymph trehalose, glucose and fructose titers were constant for metabolic rates from 0 to 4.5 mlCO2/h. At higher metabolic rates, trehalose concentration decreased while that of glucose and fructose increased with the exception of bees fed 15 per cent sucrose solution. As the supply of sugar from the crop via the proventriculus was sufficient to support even the highest metabolic rates, the observed pattern must result from an upper limit in the capacity of the fat body to synthesise trehalose. The maximal rate of conversion of glucose to trehalose in the fat body was therefore calculated to average 92.4 µg glucose/min. However, for bees fed 15 per cent sucrose solution both the rate of conversion of glucose to trehalose and the rate of sugar transport from the crop to the midgut were limited, causing an overall decrease in total haemolymph sugar titers for metabolic rates higher than 5 mlCO2/h. Haemolymph sucrose titers were generally low but increased with increasing metabolic rates, even though sucrose was not always detected in bees with high metabolic rates. Though foragers were able to adjust their sugar transport rates precisely to their metabolic rates, a fixed surplus of sugars was transported through the proventriculus under specific feed-ing conditions. This fixed amount of sugars increased with increasing concentration and in-creasing quantity of fed sugar solution, but decreased with progressing time after feeding. This fixed amount of sugars was independent of the metabolic rates of the bees and of the molarity and viscosity of the fed sugar solution. As long as the bees did not exhaust their crop content, the haemolymph sugar titers were unaffected by the sugar surplus, by the time after feeding, by the concentration and by the viscosity of fed sugar solution. When bees were fed pure glucose (or fructose) solutions, un-usually little fructose (or glucose) was found in the haemolymph, leading to lower total haemolymph sugar titers, while the trehalose titer remained unaffected. In order to investigate the mechanisms underlying the regulation of the honeybee proven-triculus, foraging bees were injected either with metabolisable (glucose, fructose, trehalose), or non-metabolisable sugars (sorbose). Bees reacted to injections of metabolisable sugars with reduced crop-emptying rates, but injection of non-metabolisable sugars had no influence on crop emptying. Therefore it is concluded that the proventriculus regulation is controlled by the concentration of metabolisable compounds in the haemolymph, and not by the haemo-lymph osmolarity. A period of 10min was enough to observe reduced crop emptying rates after injections. It is suggested that glucose and fructose have an effect on the proventriculus activity only via their transformation to trehalose. However, when the bees were already in-jected 5min after feeding, no response was detectable. In addition it was investigated whether the overregulation is the result of feed-forward regulation for the imminent take-off and flight. In a first experiment, we investigated whether the bees release an extra amount of sugar solution very shortly before leaving for the hive. In a second experiment, it was tested whether the distance covered by the bees might have an influence on the surplus amount released prior to the take-off. In a third experiment, it was investigated if walking bees fail to release this extra amount of sugars, as they do not have to fly. Though we were not able to demonstrate that the overregulation is the result of feed-forward regulation for the imminent take-off and flight, it is conceivable that this phenome-non is a fixed reaction in foragers that can not be modulated. To investigate whether regulated haemolymph sugar titers are also observed in honeybee foragers returning from natural food sources, their crop contents and haemolymph sugar titers were investigated. While the quantity of the collected nectar was without influence on the haemolymph sugar titers, foragers showed increasing haemolymph sugar titers of glucose, fructose and sucrose with increasing sugar concentration of the carried nectar. In contrast no relationship between crop nectar concentrations and haemolymph trehalose titers was observed. We are sure that the regulation of food passage from crop to midgut is controlled by the trehalose titer. However, under some conditions the balance between consumption and income is not numerically exact. This imprecision depends on the factors which have an impact on the foraging energetics of the bees but are independent of those without influence on the foraging energetics. Therefore we would assume that the proventriculus activity is modulated by the motivational state of the bees.
Large parts of the tropical lowland rain forests of Sabah (Malaysia) were transformed into secondary forests due to heavy logging. Additionally the remaining forest remnants are isolated from each other by large scale oil palm plantations. Biodiversity patterns and responses of the community of leaf litter ants were studied in anthropogenically disturbed habitats and primary forests of different size. In logged over forests, only 70 per cent of the species of a primary forest were present even 25 years after timber extraction. The ant communities were thinned and could be described by a lower species density producing lower species numbers and a different community composition. The similarity in species number and community composition between logged over forests of different degrees of disturbance was explained by source-sink dynamics within a heterogeneous forest matrix. Rain forest fragments displayed even higher reductions in species density, numbers and diversity due to a more pronounced thinning effect. Even forest isolates exceeding 4 000 ha in size did not support more than 50 per cent of the species of the leaf litter ant community of a contiguous primary rain forest. Additionally, an increase in tramp species was recorded with decreasing size of the forest fragments, leading to a very different community composition. Regarding the leaf litter ant community, the remaining rain forest fragments of Sabah are effectively isolated by a barrier of oil palm plantation, now stretching all over the lowlands of the east coast. Only 13 species, which belonged to the forest ant community in highly disturbed areas were collected in these plantations. Some of the 10 other species of the highly reduced ground-dwelling ant community in the plantations are known as invasive tramp species, forming large exclusive territories. Correlative evidence and a field experiment implied, that leaf litter humidity, volume and temperature affect the distribution and community composition of forest leaf litter ant species. The smaller primary forests and the most disturbed logged over forests in this study revealed higher temperatures and lower humidity levels and a reduction in leaf litter volume compared to a large primary forest or forests affected by a lower impact of timber harvesting. If the pattern for leaf litter ants is confirmed for other taxa, the implications for any efficient management design aiming to preserve the majority of the biodiversity of the country are tremendous and current concepts need rethinking.
Auf der Suche nach neuen biologisch aktiven Naturstoffe aus der Gattung Aglaia(Meliaceae) wurde die insektizide Wirkung von Methanol-Extrakten verschiedener Aglaia-Arten gegenüber frisch geschlüpften Raupen des Schadinsektes Spodoptera littoralis (Noctuidae) untersucht. Die getesteten Proben stammen aus Vietnam und Südchina. Aus den in diesem Bioscreening aufgefallenen Extrakten wurden mit Hilfe von durch Biotests begleiteter Fraktionierung sowie parallel durchgeführten chemisch-physikalischen Analysen insgesamt 29 Naturstoffe isoliert und charakterisiert. Darunter befinden sich sechs bisher nicht beschriebene Benzofurane (Rocaglamide), zwei Benzopyrane (je ein Aglain und ein Aglaforbesin), zwei Benzoxepine (Forbagline) sowie ein Zimtsäure-Putrescin-Bisamid. Die Strukturaufklärung erfolgte vor allem durch NMR-Spektroskopie (darunter 2D-Experimente wie H-H-COSY, HMQC, HMBC und ROESY) sowie durch Massenspektrometrie. Die Untersuchungen zur Struktur-Wirkungs-Beziehung ergaben für die Rocaglamide V, Z und AA eine starke insektizide Aktivität gegenüber Raupen von S. littoralis mit LC50- und EC50-Werten von 2.0 bis 6.6 ppm bzw. 0.1 bis 1.0 ppm, während die Rocaglamide X und Y überraschenderweise keine Aktivität zeigten. Letztere stellen bisher die ersten Beispiele für biologisch inaktive Rocaglamid-Derivate überhaupt dar. Dieser Befund weist darauf hin, daß für die insektizide Aktivität dieser Verbindungs-Klasse der Hydroxyl-Substituent am C-8b neben dem Benzofuran-Grundkörper eine entscheidende Rolle spielt, da eine Alkoxylierung an C-8b zum vollständigen Verlust der Aktivität führt. In einem Screening mit drei verschiedenen basalen Medien, die mit unterschiedlichen Phytohormonen und organischen Zusätzen versetzt worden waren, erwies sich das RW-(Risser und White) Medium mit 1 mg/l 2.4-D, 0.2 mg/l BAP, 0.1 g/l Ascorbinsäure und 0.5 g/l Caseinhydrolysat als geeignetstes Kulturmedium zur Kalusbildung bei Aglaia-Arten. Die Vorversuche zeigten darüber hinaus deutlich, daß Kalluskulturen von Aglaia elliptica in der Lage sind, relevante Inhaltsstoffe wie das Zimtsäure-Pyrrolidin-Bisamid- Derivat zu bilden.
Different transgenes that can be expressed in neurons to kill or block them were compared. Tetanus neurotoxin blocked chemical synapses very efficiently. Synapses consisting of a chemical and an electrical component were blocked more reliably by expressing a human inwardly rectifying potassium channel. To gain temporal control over neuronal function, three genetic tools have been investigated. None of the systems is without drawbacks, however, the recombination induced tetanus neurotoxin expression is a promising approach. The knowledge gained from the comparative methodological study was used to investigate the role of neurons in sensory systems in processing different sensory informations. Receptor neurons sensitive for chemical or mechanical stimuli were correlated to specific olfactory behaviors or locomotor tasks. The main topic of this thesis is the much discussed question of which neurons are involved in motion processing in the visual system of flies. Neither L2 nor L4 neurons in the first visual neuropil are essential for motion-detection. The results indicate that maybe motion is detected by the network of amacrine cells (a). The vertical motion-sensitive VS cells in the lobula plate are not necessary for behavioral responses to vertical motion. This finding implies that the lack of VS cells in the structural mutant optomotor blind is not causally related to the altered responses to motion stimuli. Other abnormalities in optomotor blind are responsible for this behavioral phenotype. This work shows the potential of the described methods in studying information processing in the Drosophila brain. Groups of neurons were correlated to complex behavioral responses and theories about information processing were tested by behavioral experiments with transgenic flies. The refinement of the genetic tools to interfere with neuronal function will make the Drosophila brain an even better model to study information processing in nervous systems.
Neurodegenerative Erkrankungen des Menschen sind eines der Hauptfelder molekularer neurobiologischer Grundlagenforschung. Um generell molekulare, komplizierte Vorgänge in vivo untersuchen zu können, nutzt man seit geraumer Zeit Modellorganismen wie Caenorhabditis elegans oder Drosophila melanogaster. In der vorliegenden Arbeit wird die Drosophila-Neurodegenerationsmutante loe (löchrig) beschrieben, die als Modell für die Rolle des Cholesterinhaushalts im Bezug auf Neurodegeneration herangezogen werden kann. Die Fliegen dieser Mutante zeigen stark progressive, altersabhängige Degeneration von Neuronen, dabei unterlaufen diese Nervenzellen einen nekrotischenZelltod. Verantwortlich für diese Mutation ist die Insertion eines P-Elementes in einem Intron des Drosophila-g-5'-AMP-aktivierten Proteinkinase- (AMPK)-Gens. Die verschiedenen Spleißprodukte des loe Gens kodieren für die regulatorische g-Untereinheit des AMPK-Komplexes, der , aktiviert durch 5'AMP, energieintensive Prozesse negativ reguliert. Die Spleißform loeI ist durch die P-Element-Insertion betroffen, Anteile des P-Elementes werden in das loeI-Transkript hineingespleißt. Eine neuronale Expression von loeI im loe-Hintergrund führt zur Revertierung des loe-Phänotypes. Mit der Expression anderer Spleißformen kann dieser Effekt nicht erzielt werden. Das LOE I-Protein birgt in seinem N-Terminus eine Reihe möglicher Interaktionstellen mit anderen Proteinen, die den AMPK-Komplex in einen Kontext mit den Proteinen der APP (Amyloid Precursor Proteins) ?Familie stellen oder z. B. Interaktionen mit dem Cytoskelett herstellen können. Eine molekulare Interaktion mit NiPSNAP, einem Protein, dass vermutlich eine Rolle im Vesikelverkehr spielt, konnte nachgewiesen werden. Ein direktes humanes Homolog von LOE I ist nicht bekannt, wohlgleich es im Menschen drei AMPK-g-Untereinheiten gibt, von denen zwei ähnliche Funktionen übernehmen könnten wie LOE I. Die loe-Mutante interagiert genetisch mit der Mutante clb ? columbus, die einen Defekt im Gen der HMG-CoA-Reduktase trägt. Dieses Emzym ist das Schlüsselenzym der Cholesterinbiosynthese. Die Art der Interaktion belegt eine negative Regulierung der HMG-CoA-Reduktase durch die AMPK. So schwächt die clb-Mutation den neurodegenerativen loe-Phänotyp ab, eine Überexpression von clb verstärkt diesen. Eine Verminderung der Neurodegeneration kann auch mit Medikamenten erreicht werden: Statine, potente Hemmer der HMG-COA-Reduktase, reprimieren deutlich den loe-Phänotyp. In loe ist der Cholesterinester-Spiegel auf 40% abgesenkt. Eine weitere genetische Interaktion von loe konnte nachgewiesen werden: Die Mutante für das Drosophila-Homolog von APP (Appl) verstärkt den neurodegenerativen Phänotyp in loe stark, wogegen die Appl-Mutante selbst keine neurodegenerativen Defekte aufweist. Darüberhinaus zeigt die Doppelmutante Defekte, die keine der Einzelmutanten aufweist: Sterilität oder eine extrem kurze Lebensdauer von nur 3-4 Tagen. Diese Interaktion ließ sich auf molekularer Ebene charakterisieren. Die proteolytische Prozessierung von APPL durch Sekretasen ist in loe alteriert. In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass durch die loe-Mutation die b-Sekretase aus Vertebraten (BACE) und eine bisher noch nicht beschriebene endogene Sekretase aus Drosophila negativ beeiflusst werden. Ein AMPK-Komplex mit LOE I als g-Untereinheit scheint über den Cholesterinester-Spiegel die Aktivität einer speziellen Untergruppe der Sekretasen zu beeinflussen. Die Missfunktion dieser Sekretasen ist ein kritischer Punkt in der Pathogenese der Alzheimer-Krankheit. Die loe-Mutation wirft neues Licht auf die bekannten Verbindungen zwischen Cholesterin-Stoffwechsel, Vesikelverkehr und Prozessierung von APP(L). Mit den großen Möglichkeiten, die die Drosophila-Genetik bietet, stellt diese neue Mutante ein weiteres Werkzeug zur Charakterisierung von Therapie-Ansätzen für die Alzheimer-Kankheit dar. Die vorliegende Arbeit belegt um ein weiteres Mal, dass Drosophila ein potentes Modellsystem zur Untersuchung humaner, neurodegenerativer Erkrankungen wie Chorea Huntington, Parkinson oder der Alzheimer Krankheit ist.
Die retrovirale Replikation in der eukaryotischen Zelle erfordert den Export Intron-enthaltender Transkripte aus dem Kern ins Cytoplasma. Bei HIV-1 wird dieser nucleocytoplasmatische Transport durch den viralen Transaktivator Rev vermittelt. Rev ist ein Shuttle-Protein, das sowohl ein Kernimportsignal (NLS) als auch ein Leucin-reiches Kernexportsignal (NES) besitzt. Nach der Bindung von Rev an eine spezifische RNA Sekundärstruktur, das sogenannte Rev Response Element (RRE) interagieren zelluläre Faktoren mit dem NES von Rev, wodurch der Kernexport vermittelt wird. Neben dem generellen Exportrezeptor CRM1 konnte auch der eukaryotische Initiationsfaktore 5A (eIF-5A) als ein Bindungspartner von Rev identifiziert werden. In dieser Arbeit konnte nun gezeigt werden, daß eIF-5A ein essentieller Faktor für den Rev-vermittelten RNA Export ist. Mikroinjektionen von eIF-5A-Antikörpern und der eIF-5A-M14 Mutante in Kerne von Xenopus Oocyten, sowie Bindungsstudien in Lösung haben gezeigt, daß eIF-5A als ein Adapterprotein fungiert, das upstream des generellen Exportrezeptors CRM1 wirkt. eIF-5A bindet dabei an das Rev-NES und vermittelt dadurch eine effiziente Bindung dieses NES an CRM1, wodurch der effiziente Export des Rev/RNA-Komplexes stattfinden kann. Da die zelluläre Funktion von eIF-5A noch unbekannt war, wurden Overlay Blot Assays auf Xenopus Oocytenkernhüllen durchgeführt, um Kernproteine zu finden, die mit eIF-5A interagieren. Dies führte zur Identifikation des Transkriptionsfaktors IIIA als einen Bindungspartner von eIF-5A. TFIIIA ist ein Exportfaktor für die Oocyten-Typ 5S rRNA in Amphibien Oocyten und besitzt wie Rev ein Leucin-reiches NES. Aufgrund einer Analyse dieses RNA Exportweges konnte nun gezeigt werden, daß eIF-5A auch in diesem spezifischen Exportweg als Adapter wirkt, der das NES des TFIIIA mit dem Exportrezeptor CRM1 verbindet und dadurch den Export des TFIIIA/5S rRNA-Komplexes vermittelt. Eine weitere zelluläre Funktion von eIF-5A konnte beim Export der CD83 mRNA in Dendritischen Zellen gefunden werden. Es konnte gezeigt werden, daß der Export der CD83 mRNA durch das RNA-bindende Protein HuR und durch den generellen Exportrezeptor CRM1 vermittelt wird. Durch den HuR Lignaden APRIL, der ein Rev-ähnliches, Leucin-reiches NES besitzt, wird dabei die Bindung an CRM1 vermittelt. Des weiteren konnte gezeigt werden, daß eIF-5A an diesem RNA Export beteiligt ist. Wie auch beim Rev-vermittelten RRE RNA Export und dem TFIIIA-vermittelten 5S rRNA Export wirkt eIF-5A als ein Adapter, der das NES des HuR-Liganden APRIL mit CRM1 verbindet, wodurch der Export des CD83 mRNA/HuR/APRIL Komplexes stattfinden kann. Neben TFIIIA und verschiedenen Nucleoporinen, konnte Kernaktin als ein weiterer Bindungspartner von eIF-5A identifiziert werden. In dieser Arbeit durchgeführte Mikroinjektionsexperimente mit Antikörpern gegen Aktin sowie verschiedenen Aktin-bindende Drogen konnten zeigen, daß Kernaktin scheinbar generell in Exportprozesse involviert ist. Mit Hilfe verschiedener Aktin-bindender Proteine (Latrunculin B und Swinholide A) konnte gezeigt werden, daß eine lösliche oder oligomere Form, nicht jedoch Aktinfilamente, funktionell an Kernexportprozessen beteiligt sind. Durch die Analyse Kernaktin-bindender Proteine konnten bereits die beiden Nucleoporine CAN/Nup214 und p62, die beide an Exportprozessen beteiligt sind, als Bindungspartner identifiziert werden. Außerdem ergaben sich höchst interessante Hinweise auf die Beteiligung eines, bis jetzt noch nicht identifizierten, Kernproteins auf eine Beteiligung am Aktin-vermittelten Kernexport.
In dieser Doktorarbeit wurden zwei intrazelluläre Anteile des IL-4 Rezeptors als GST-Fusionsproteine exprimiert. GST-E1, in dem das cytoplasmatische membranproximale 1/3 von IL-4Ralpha (173 AS) einschließlich des Box 1 Motivs an GST fusioniert ist, konnte nach differenzierter De- und Renaturierung und Bindung an Glutathion-Sepharose Matrix in elektrophoretisch reiner Form aufgereinigt werden. GST-gammainP5D4, in dem die intrazelluläre Domäne von gamma c an GST gebunden vorliegt, konnte nur als heterogenes Gemisch mit 4 C-terminal verkürzten Fraktionen erhalten werden. Mit diesen rekombinanten Fusionsproteinen wurden Immunpräzipitationsversuche in Lysaten IL-4R-transfizierter Ba/F3 Zellen vor und nach Stimulation mit IL-4 durchgeführt. Für GST-E1 wurde eine Wechselwirkung mit Jak1 nachgewiesen, die dem bisherigen Kenntnisstand entspricht; für GST-ginP5D4 hingegen konnte eine Wechselwirkung mit Jak3 nicht gezeigt werden. Beide Proteine sind in der Lage, STAT5 zu präzipitieren; diese Bindung erscheint unabhängig von der IL-4 Stimulation der Zellen und läßt neue Spekulationen über den Mechanismus der Signaltransduktion durch STAT5 zu. Danach könnten nach den hier gewonnenen Informationen beide IL-4-Rezeptorketten jeweils ein STAT5 Molekül zur STAT5-Dimerisirerung nach Rezeptoraktivierung beitragen. Es ist somit gelungen, ein in-vitro-Modell zur Messung von Protein-Protein-Wechselwirkungen am IL-4 Rezeptor zu etablieren, welches für weitere Untersuchungen eingesetzt werden kann.
Originally renowned for their spectacular epigaeic raids, army ants have captured scientific attention for almost two centuries. They now belong to one of the best studied group of ants. However, most of our knowledge about army ants was derived from the study of the minority of specialized, epigaeicly active species. These species evolved probably rather recently from hypogaeic ancestors. The majority of army ant species still leads a hypogaeic life and is almost completely unknown in its entire sociobiology. It thus remained speculative, whether the assumed 'general' characteristics of army ants represent an adaptation to epigaeic activity or apply also to the majority of hypogaeic species. Based on the recent observation that the hypogaeic Asian army ant Dorylus (Dichthadia) laevigatus recruits predictably to palm oil baits, I developed and tested an oil-baiting method for the study of hypogaeic (army)ants. Prior to my study, nothing was known about the sociobiology of the assumed rare D. laevigatus. Throughout my work, I showed D. laevigatus to be very common and abundant in a wide range of habitats in West-Malaysia and on Borneo. Investigating its foraging behavior, I revealed D. laevigatus to differ from epigaeicly active species in several ways. Never demonstrated for any of the epigaeic species, D. laevigatus established stable trunk trail systems. Such a trail system contradicted the perception of army ant foraging, which was believed to be characterized by raids with constantly alternating trail directions. The trunk trail system further enabled a near omnipresence of D. laevigatus within its foraging area, which was also believed to be atypical for an army ant. Raids differed in structure and composition of participating workers from those of epigaeic species. Also, bulky food sources could be exploited over long periods of time. The foraging system of D. laevigatus resembled in several ways that of e.g. leaf-cutter and harvester ants. Likewise contrary to the assumptions, D. laevigatus had a wide food spectrum and showed only little effect on local arthropod communities, even falling itself prey to other ants. Strong aggressive behavior was observed only towards ant species with similar lifestyles, enabling me to provide the first detailed documentation of interspecific fights between two sympatric Dorylus species. Similar to foraging habits or ecological impact, nothing was known about colony size and composition, nesting habits, or worker polymorphism for D. laevigatus or any other hypogaeic Dorylus species prior to my work. By observing and eventually excavating a colony, I showed D. laevigatus to have a much smaller colony size and to lack the large sized workers of epigaeic Dorylus species. Similar to epigaeic Dorylinae, I showed D. laevigatus to have a non-phasic brood production, to emigrate rarely, and to alter its nest form along with habitat conditions. Detailed morphological and geographical descriptions give an impression of the Asian Dorylus species and are expected to aid other researchers in the difficult species identification. The genetic analysis of a male collected at a light trap demonstrated its relation to D. laevigatus. Confirming the male and queen associations, D. laevigatus is now one of five Dorylus species (out of a total of 61), for which all castes are known. In cooperation with D. Kistner, I provide a morphological and taxonomical description of nine Coleopteran beetles associated with D. laevigatus. Behavioral observations indicated the degree of their integration into the colony. The taxonomic position of the beetles further indicated that D. laevigatus emigrated from Africa to Asia, and was accompanied by the majority of associated beetles. The diversity of D. laevigatus guests, which included a number of unidentified mites, was rather low compared to that of epigaeic species. Overall, I demonstrated the developed baiting containers to effectively enable the study of hypogaeic ants. I showed several other hypogaeic ant species to be undersampled by other methods. Furthermore, the method enabled me to documented a second hypogaeic Dorylus species on Borneo. A detailed description of this species' morphology, ecology, and interactions with D. laevigatus is provided. My study indicated D. laevigatus to be an ecologically important species, able to influence soil structure and organisms of tropical regions in many ways. Relating the observed traits of D. laevigatus to epigaeicly active species, I conclude that our assumption of 'general' army ant behavior is erroneous in several aspects and needs to be changed. The oil-baiting method finally provides a tool enabling the location and study of hypogaeic (army)ant species. This opens a broad field for future studies on this cryptic but nonetheless important group of ants.
The number of males in animal groups is an essential determinant of male and female reproductive strategies. Females may benefit from living with several males, whereas males generally strive to monopolize a group of females. Due to male intrasexual competition, the sex ratio of groups of anthropoid primates is generally female-biased. Gregarious Malagasy lemurs deviate from theoretical expectations derived from sexual selection theory and from patterns found among anthropoids because they live in relatively small groups with an even or male-biased adult sex ratio and lack sexual dimorphism. The aim of this thesis was to investigate sex-specific reproductive strategies relating to the unusual group composition of redfronted lemurs (Eulemur fulvus rufus) by combining behavioral, demographic and endocrinological data. In the first of a set of four studies I investigated the applicability of non-invasive endocrine measurements for monitoring ovarian function in wild redfronted lemur females in order to evaluate the degree of estrus synchrony. Further, I tested the prediction that males living in multi-male groups rely on indirect mechanisms of intrasexual competition, such as physiological suppression of testicular function. Several possible benefits gained from living with many males have been proposed and the hypothesis that additional males improve social thermoregulation was tested in the third study. Finally, I examined the proximate determinants of the unusual sex ratio within groups, the variation in the adult sex ratio as well as possible social benefits of the high number of males for both sexes. The study was conducted in Kirindy Forest, Madagascar, between April 1999 and July 2000. I recorded >3000 hours of focal animal data on social and sexual behavior of all adult members of five groups. Additionally, >2200 fecal samples of males and females were collected for subsequent hormone analysis using enzymeimmunoassay (EIA). Further, I analyzed demographic data from seven Eulemur fulvus rufus groups collected between 1996 and 2002. The analyses of fecal estrogen and progestogen excretion in wild and captive females revealed that monitoring ovarian function is principally possible in redfronted lemurs, as demonstrated by the analysis of samples from captive females. Characterization of ovarian cycles in wild females, however, was not possible, because of a high day-to-day variability in excreted hormones. Nevertheless, the study provided reliable information on gestation and cycle length as well as endocrine changes associated with gestation. Additionally, I established a method for prenatal sex determination using maternal fecal samples collected during late gestation. The excretion pattern of androgens in samples of males revealed no differences between dominant and subordinate males, indicating that dominant males did not suppress the endocrine function of subordinate rivals. High frequencies of matings in combination with large testes size suggest that male reproductive competition relies at least partly on sperm competition. Females did not benefit from the high number of males in their groups in terms of improved thermoregulation because surplus males did not participate frequently in huddling groups with females. Analysis of the demographic data revealed that birth and mortality rates were not sex-biased and that males migrated considerably more frequently than females, providing no proximate explanation for the unusual sex ratio. Females in this study may proximately regulate group composition by synchronizing their fertile periods, which were inferred indirectly from the temporal distribution of births within groups. Both males and females benefit from the high number of co-resident males because reduced male group size seemed to be the main predictor of take-over rate, and thus, infanticide risk. The results of these studies suggest that certain life history traits (fast maturation, short inter-birth intervals) may ultimately determine the high number of males and the lack of single-male groups seen in redfronted lemurs. An accelerated male life history may facilitate joint group transfers and take-overs of male coalitions without a transitional time outside bisexual groups. Because males and females both benefit from a high number of males the conflict of interests between the sexes is considerably defused.
Living apart together
(2002)
Cohesiveness between members of a social unit is a defining characteristic of animal social organization. Dispersed social organizations, where members of a social unit spend the main part of their activity period apart, have only recently been distinguished from cohesive social organizations and are still poorly understood with respect to their ecological basis and reproductive consequences. The general goal of this dissertation was to study the three components of the social system of fork-marked lemurs (Phaner furcifer), a small nocturnal primate from Madagascar living in dispersed pairs. First, I characterise their social organization, focusing on behavioural mechanisms of cohesion between pair partners. Second, through application of van Schaik's ecological model, I investigate predictions about the ecological basis of female intra-sexual avoidance, male-female social relationships and the determinants of differential female reproductive success. Finally, I analyse behavioural and genetic aspects of the mating system to test a recent hypothesis that proposes high extra-pair paternity in dispersed primate pairs resulting from constraints on male mate guarding. The study was conducted in Kirindy Forest in Madagascar between September 1998 and April 2001 during three field seasons for a total of 20 months. During more than 1400 hours of focal animal protocols, I sampled year-round data on space use, feeding ecology, time budgets, and social behaviour of all adults and three subadults of 8 families, complemented by simultaneous focal follows of both pair partners, year-round information on sleeping site use, measures on food abundance in each territory, morphological measurements, and DNA-microsatellite data for seven newly discovered polymorphic loci. Across eight social units and three breeding seasons, pairs were the prevailing grouping pattern (18 of 21 family years). Most pairs were stable for more than three mating seasons and used well defined stable territories. Although both pair partners used the same territory in a fairly similar fashion, average distance between pair partners was 100m, which was far considering that many territories measure only 200m in diameter. Pair partners spent only about 20% of activity time in less than 25m distance of each other and shared a sleeping site on average only every third day. Females were found to be dominant over their partner as well as over neighbouring males in all behavioural contexts. Most important food resources were exudates of a small number of tree species. Major food resources were distributed in small, defendable patches characterized by fast depletion and rapid renewal. In accordance with the ecological model, this led to strong within-group contest and scramble competition and weak between-group contest competition over food, as indicated by a positive dominance effect and a negative group size effect on female physical condition. Female reproductive success was determined mainly by family size. Paternity likelihood and exclusion analyses revealed that four out of seven offspring were most likely sired by an extra-pair male. Behaviour during the mating season implied that females as well as males take an active part in obtaining extra-pair copulations and that males try to guard their mates. Dispersed social organization in itself, i.e. low cohesion between pair partners, cannot explain high extra-pair paternity. I propose instead that several other factors common to most primates living in dispersed pairs constrain mate guarding and lead to high EPP. The ecological settings determine the mode of food competition and have shaped the social system of fork-marked lemurs in several ways. Intense within-group competition for food may have ultimately led to female intra-sexual avoidance and range exclusivity which represents an evolutionary precursor of pair-living. Although it remains elusive why females ultimately associated with single males, patterns of within-group contest competition for food explain why pair partners avoid each other during nocturnal activity. The limited number of food resources that is used in repetitive fashion and incomplete knowledge about the pair partners position explain why pair partners meet relatively often and why most encounters involve agonistic conflict. Rigid feeding itineraries characteristic of exudate feeders are likely to pose high costs to offspring dispersing to unfamiliar areas. Feeding ecology can, therefore, explain why parents tolerate delayed natal dispersal despite a negative effect on actual female reproductive success. In conclusion, the present study successfully applied existing socio-ecological theory to a new area of research, refined a recent evolutionary model and contributed important comparative data to our understanding of dispersed pairs in particular and primate and animal societies in general.
Wie viel Zeit benötigt unser 3D-Sehen? Bei pseudoskopischer Betrachtung eines undurchsichtigen Objekts („Zweig“), das räumlich vor einer zufallsgemusterten Fläche („Hecke“) liegt, erscheint das Objekt in einem Ausschnitt hinter dieser Fläche. Bewegt sich das Muster der Hecke, das räumlich vor diesem Ausschnitt wahrgenommen wird, vertikal, so nimmt man an der in Bewegungsrichtung vorderen Kante des Rechtecks eine illusionäre „Lücke“ wahr, in der die Tiefenposition des bewegten Musters undefiniert ist. Dieses Phänomen wird als Delayed Stereopsis Illusion (DSI) bezeichnet. Die „DSI-Lücke“ trägt das Muster der bewegten Fläche, ihre räumliche Tiefe wird aber irgendwo zwischen Objekt und Flächenebene wahrgenommen. Analog zu Bela Julesz´ topologischen „Niemandsländern“ an den beiden vertikalen Rändern des Quadrates, wird diese DSI-Lücke als „rechen“-zeitbedingtes Niemandsland bezeichnet. Denn anhand der Breite dieser Lücke kann man die 3D-Ermittlungszeit bestimmen, die das Gehirn für die Bestimmung der Tiefenposition des aus dem „Nichts“ auftauchenden Musters benötigt. Messdaten wurden psychophysisch mit einem Computer-generierten Modellsystem gewonnen. In drei Experimentalserien E1-E3 haben insgesamt 14 Versuchspersonen die wahrgenommene Breite der DSI-Lücke unter definierten Versuchsbedingungen mit zwei unterschiedlichen Messmethoden angegeben. Dabei wurden insgesamt 881 Einzelmessungen durchgeführt, davon 212 Einzelmessungen in E1, 384 in E2 und 285 in E3. Die Messdaten von E1 und E2 ließen anfangs vermuten, dass es beim 3D-Sehen zwei verschieden schnelle Verarbeitungswege für langsame und schnelle Bewegungen gibt. Diese Annahme wurde aber durch die Ergebnisse von E3 widerlegt: Die 3D-Ermittlungszeit hängt nicht von der Geschwindigkeit des bewegten Musters ab, sondern hat einen konstanten Wert, der – von Person zu Person unterschiedlich – zwischen 50 und 80 ms liegt. Lerneffekte und Mustereigenschaften wie z.B. Raumfrequenzen haben keinen messbaren Einfluss auf die Breite der DSI-Lücke und damit auf die 3D-Ermittlungszeit. Unter Berücksichtigung der wahrgenommenen Ortsverschiebung bewegter Muster nach de Valois und de Valois (1991) wird eine entsprechende Korrektur der aus den DSI-Lücken erschlossenen Zeiten diskutiert. In jedem Fall aber ist auch die korrigierte 3D-Ermittlungszeit wesentlich länger als die Mindestzeit von 17 ms, die nach Julesz zur Wahrnehmung dynamischer Random-dot-Stereogramme nötig ist: 17 ms sind viel zu kurz, um die Tiefenpositionen in jedem Einzelbild zu ermitteln. Unser 3D-System scheint in diesem Fall also nur zu prüfen, dass sich an den Tiefenpositionen nichts geändert hat, und hält so lange die Tiefenwahrnehmung des schwebenden Objekts konstant. [Die Untersuchung wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft unterstützt.]
Clinical evaluation of novel methods to determine dialysis parameters using conductivity cells
(2002)
Eine die letzten beiden Jahrzehnte anhaltende Diskussion über die erforderliche Dosis Dialyse, die ein Patient benötigt, ergab, daß der Harnstoff-basierte Kt/V-Wert signifikant mit der Morbidität von ‚end stage renal deasease' (ESRD)- Patienten korreliert. Wenn auch nicht vollständig akzeptiert, so scheint es doch zunehmende Übereinkunft zwischen Nephrologen, daß eine angemessene Dialysebehandlung von Patienten ohne Restdiurese im Rahmen eines 3x4 Stunden pro Woche- Schemas mindestens einen Kt/V-Wert von 1.2 bis 1.3 ergeben sollte, um auf lange Sicht die Lebensqualität zu sichern und die Morbidität und Mortalität niedrig zu halten. K ist die vom Dialysesystem erbrachte Clearance, t die Behandlungszeit und V das Harnstoff-Verteilungsvolumen, welches dem Gesamt-Körperwasser nahezu gleicht. Kt/V wird in der Dosiseinheit (ml Medikament pro ml Körperwasser) ausgedrückt und daher auch häufig als Dialyse-‚Dosis' bezeichnet, auch wenn darüber wegen der Zusammenfassung in nur einer Harnstoff-korrelierten Zahl konträr diskutiert wird. Diese Arbeit besitzt eine eher technische Prämisse und möchte sich nicht an dieser Diskussion beteiligen. Sie möchte dem interessierten Nephrologen lediglich eine patientenfreundliche, präzise, kostenneutrale und leicht zu handhabende technische Lösung an die Hand geben, um kontinuierlich die in Kt/V ausgedrückte Dialysedosis zu überwachen. Natürlich ist damit auch die Hoffnung verbunden, daß die Langzeit-Sterblichkeit verringert werden kann, wenn eine flächendeckende, zeitnahe Erfolgskontrolle der Dialyse ermöglicht wird. Die gewählte technische Lösung basiert auf der Äquivalenz der Diffusionskoeffizienten von gelöstem Harnstoff und Natriumchlorid. Es ist das zentrale Anliegen dieser Studie, festzustellen, ob das Diffusionsverhalten von NaCl und Harnstoff beim Durchtritt durch die Membran des Dialysefilters gleich ist. Der entscheidende Vorteil, der das Verfahren so leicht handhabbar macht, besteht darin, daß NaCl-Konzentrationen sehr genau durch die ohnehin in großer Zahl in Dialysegeräten verwendeten Leitfähigkeitsmeßzellen bestimmt werden können. Um die NaCl-Massenbilanz über den Dialysefilter zu bestimmen, benötigt man lediglich eine weitere Meßzelle, die stromab des Filters zu installieren ist. Die Messung von Harnstoff, die indirekt über die enzymatische Zerlegung in Ammonium-Ionen und das anschließende Erzeugen eines hoch zu verstärkenden elektrischen Potentials an einer Membran geschieht, ist komplizierter. Zudem ist eine geschlossene Kühlkette für das Enzym sicher zu stellen. Um eine leitfähigkeitsbasierte technische Lösung abzusichern, wurden zwei klinische Studien durchgeführt. In der ersten Studie wurde die Leitfähigkeit in Form von konstanten Stufenprofilen variiert. Sie wurde ausgehend von der Grundlinie für 7 min erhöht und anschließend für 7 min erniedrigt. Das Prinzip einer solchen Messung wurde erstmals 1982 in einer Patentschrift beschrieben. In einer Sequenz von 494 solchen Messungen in 206 automatisch aufgezeichneten Dialysesitzungen an 22 Patienten wurde gefunden, daß sich die Harnstoff- Clearance elektrolytisch mit einer Genauigkeit von -1.46+/-4.75% (Fehler+/-Standardabweichung) messen ließ. Die Messung von Kt/V gemäß dem Ein-Kompartment-Modell ergab eine ähnliche Genauigkeit von 2.88+/-4.15%. Obgleich diese Ergebnisse in Übereinstimmung mit anderen Studien stehen, wurde ein Effekt bemerkt, der nicht in Einklang mit der zunächst bestehenden Theorie zu bringen war. Dieser Effekt besteht darin, daß die Genauigkeit der elektrolytischen Clearancemessung vom beim Patienten vorhandenen Harnstoff-Verteilungsvolumen abhängig war. Weiter war es nicht bedeutungslos, welchen Teil des dreiteiligen Stufenprofils man zur Auswertung heranzog: Den Grundlinie-Hoch- Übergang, den von der Grundlinie zum Niedrig-Nieveau oder den Hoch-Niedrig- Übergang. Dies deutete auf einen Mangel an theoretischem Verständnis hin. Eine genaue weitere Untersuchung führte zu dem Ergebnis, daß unerwünschter NaCl-Transfer vom und zum Patienten die Ursache für die Abhängigkeit vom Verteilungsvolumen war. Es wurde daraufhin die Theorie dahingehend erweitert, daß dieser Effekt korrekt und plausibel beschrieben werden konnte. Aus dieser Erweiterung ergab sich die neue Forderung, den NaCl-Transfer bei der Messung weitestgehend zu minimieren. Die Benutzung von Stufenprofilen stellte hier jedoch an sich eine Limitierung dar, da in der zum Einnehmen eines stabilen Zustandes erforderlichen Zeit zuviel NaCl über die Membran transferiert wurde. Die Konsequenz war, von den Stufenprofilen auf kurze, dynamische Leitfähigkeitsboli überzugehen, die erlaubten, die NaCl-Gabe auf das Maß zu verringern, welches aufgrund der technischen Auflösung erforderlich war. Hierzu mußten jedoch die notwendigen mathematischen Algorithmen neu zugeschnitten werden. Nach diesem Schritt wurde eine weitere klinische Studie gestartet, die den Zweck verfolgte, das neue Verfahren am Patienten zu verifizieren. In dieser Studie mit 10 Patienten und 93 Dialysesitzungen, 264 Stufenprofil- und 173 Bolus-Dialysancemesssungen wurde gefunden, daß die Bolus-Messungen ihre zugehörigen blutseitigen Referenzmessungen mit außergewöhnlicher Genauigkeit von 0.06+/-4.76% trafen. Student's t-Test für gepaarte Daten ergab, daß sich die Datensätze nicht signifikant unterschieden (p=0.87). Die blutseitige Kt/V-Referenz auf der Basis des equilibrierten Einkompartment-Modells mit variablem Volumen wurde mit 5.32+/-3.9% getroffen, wobei eine Korrelation von 0.98 erzielt wurde. Die verbleibende Differenz von 5.32% wird der Vernachlässigung der Harnstoff-Erzeugung während der Messung zugeschrieben. Auch das Stufenprofil zeigte trotz seiner Abhängigkeit vom Verteilungsvolumen gegenüber dem gleichen Modell einen mittleren Fehler von 0.05+/-5% bei einer Korrelation von 0.96. Jedoch konnte es die Vernachlässigung der Harnstoff-Erzeugung nicht korrekt abbilden. Die kontinuierlich aufgenommenen Daten wurden auch nach dem 2-pool Modell untersucht, welches auch die Harnstoff-Erzeugung enthält sowie eine innere Kompartimentierung des Patienten annimmt und damit die tatsächlichen Verhältnisse besser beschreibt. Danach weicht das Bolus-Meßprinzip -3.04+/-14.3% von der Referenz ab (n.s.,p=0.13). Die relativ hohe Standardabweichung wird mit der Komplexität des Modells erklärt. Weiter ist aus der Theorie zum Na-Transfer eine vereinfachende Methode zur Messung des Na-Verteilungsvolumens abgeleitet worden. Diese Methode wurde in-vitro gegen ein Behältnis mit einer bekannten Menge an Dialysat geprüft. Es wurde ein mittlerer Fehler von -19.9+/-34% gefunden. Die Korrelation war 0.92 (n.s., p=0.916). Die gleiche Prüfung fand in-vivo gegen das Harnstoff-Verteilungsvolumen statt und ergab einen mittleren Fehler von -7.4+/-23.2% (r=0.71, n.s., p=0.39). Es hat den Anschein, als würden sich gemäß der Theorie der Dilution die Verteilungsvolumina für Natrium und für Harnstoff scheinbar nur wenig unterscheiden, obwohl sie sich absolut natürlich deutlich unterscheiden. In Anbetracht der erheblichen Vereinfachungen, die bei der Ableitung dieses Ansatzes gemacht wurden, scheint es ausgesprochen ermutigend, auf diesem Weg möglicherweise ein Verfahren entwickeln zu können, welches auf rein elektrolytischem Wege nun nicht mehr nur K, sondern auch V und damit alle zur Quantifizierung gesuchten Größen analytisch ermitteln kann. Weiter wurde im Rahmen dieser Arbeit anhand der analytisch ermittelten Volumina verglichen, ob man mit Hilfe anthropometrischer Formeln zur Ermittlung des Harnstoff-Verteilungsvolumens zu einer guten Abschätzung kommen kann. Es wurde gefunden, daß man das Ergebnis der Watson-Formel um ca. 13% vermindern kann und dann zu einem recht guten Wert für das tatsächliche Harnstoff-Verteilungsvolumen gelangt. Dies ist jedoch mit Vorsicht und Erfahrung zu tun, da sich damit Kt/V rechnerisch zum Nachteil des Patienten verändert. Auch ein elektrolytisches Verfahren mit empirischen Komponenten zur Ermittlung des Plasma-Natriums des Patienten wurde erprobt und konnte mit einer Genauigkeit von 4.3+/-1.2% den Laborwert vorhersagen. Zusammenfassend kann gesagt werden, daß sich im Rahmen dieser Arbeit die leitfähigkeitsbasierten Methoden zur Messung von einigen wichtigen Dialyseparametern als sehr nützlich für die klinische Praxis erwiesen haben und zudem mit keinem Zusatzaufwand für die Beteiligten verbunden sind. Das Ergebnis dieser Arbeit ist mittlerweile in größeren Stückzahlen in frei erhältliche Dialysegeräte implementiert worden. Die Erfahrung der ersten Zeit zeigt, daß das verwendete Prinzip von den Klinikern gut angenommen wird.
Wegener'sche Granulomatose
(2002)
Die Wegener'sche Granulomatose (WG) ist eine Autoimmunerkrankung, die sich typischerweise als chronische Entzündung des oberen Respirationstraktes, Vaskulitis und Glomerulonephritis manifestiert. WG gehört zur Gruppe der sog. “pauci-immunen” Vaskulitiden, die mit Anti-Neutrophilen-Antikörpern (ANCA, anti neutrophil cytoplasmic antibody) assoziiert sind. Mit Hilfe der indirekten Immunfluoreszenz lassen sich ANCA im Serum der meisten WG-Patienten nachweisen. Die mit WG assoziierten sog. “klassischen” ANCA (c-ANCA) erkennen spezifisch Konformationsepitope der Serinprotease Proteinase 3 (PR3), die in den azurophilen Granula neutrophiler Granulozyten gespeichert wird. Die enge Korrelation PR3-spezifischer Antikörperspiegel mit dem Krankheitsverlauf läßt vermuten, daß sie bei der Pathogenese eine zentrale Rolle spielen könnten. Diese Hypothese wird von Daten aus in vitro Experimenten gestützt: werden Zytokin-stimulierte neutrophile Granulozyten mit Patientenserum oder isolierten c-ANCA inkubiert, erfolgt eine Aktivierung der Neutrophilen, die sich durch Degranulation und Freisetzung von Sauerstoffradikalen äußert. c-ANCA können so indirekt - aber vermutlich auch direkt - zur Endothelschädigung beitragen. Jedoch konnte bisher kein direkter Beweis des pathogenen Potentials von c-ANCA am Tiermodell erbracht werden. Um die Wirkung von c-ANCA an einem Mausmodell zu testen, war zunächst ein murines Maus-PR3- (mPR3) spezifisches Antiserum notwendig. Da humane c-ANCA nicht mit mPR3 kreuzreagieren, wurde für die Immunisierung von PR3/Neutrophilen-Elastase (NE)-defizienten Mäusen ein mPR3-Zymogen rekombinant in E. coli als Einschlußkörpermaterial (IB, inclusion bodies) hergestellt. Nach Renaturierung des IB-Materials in vitro wurde mit der Dipeptidylaminopeptidase Cathepsin C das N-terminale Propeptid abgespalten. Das gewonnene Enzym besaß die für PR3 und NE spezifische katalytische Aktivität, die durch den physiologischen Inhibitor humaner PR3, a1-Antitrypsin, inhibiert werden konnte. Es ist daher anzunehmen, daß das gewonnene rekombinante Material die korrekte Konformation durch Renaturierung in vitro erhalten hatte. Um nun die pathologische Wirkung von Anti-rmPR3-Antikörpern zu testen, wurden PR3/NE-defiziente Mäuse mit dem rekombinanten Zymogen (pro-rmPR3) oder der N-terminal prozessierten Form (rmPR3) immunisiert. Die Spezifität der gewonnenen Antiseren wurde durch Festphasenimmunoassay, Western Blotting und indirekte Immunfluoreszenzfärbung überprüft. Weiterhin konnte fluoreszenzzytometrisch die Bindung von Anti-mPR3-IgG an die Plasmamembran Zytokin-stimulierter Granulozyten nachgewiesen werden. Die hergestellten Antiseren erfüllten somit die für c-ANCA-positive Seren von WG-Patienten typischen Eigenschaften hinsichtlich der Antigenspezifität. Wenn c-ANCA alleine hinreichend für die Induktion der für WG charakteristischen Symptome sind, sollte der Antiserumtransfer auf Wildtyp-Mäuse WG-ähnliche Symptome in den Rezipienten hervorrufen. Nach wiederholter intravenöser Injektion von Serum pro-rmPR3-immunisierter Mäuse ließ sich ein signifikanter Antikörperspiegel bei Verdünnungen von 1:2000 über den gesamten Behandlungszeitraum von 10 Wochen in den Rezipienten nachweisen. Der anschließende histologische Befund von Niere und Lunge ergab jedoch keine pathologischen Veränderungen. Dieses Ergebnis legt nahe, daß c-ANCA alleine keine Krankheitssymptome hervorrufen. In dem gegenwärtigen Modell für c-ANCA-vermittelte Vaskulitis entfaltet sich die pathogene Wirkung von c-ANCA vor allem dann, wenn neutrophile Granulozyten zusätzlich durch proinflammatorische Zytokine wie Tumornekrosefaktor alpha (TNF alpha) stimuliert werden. Erst die Stimulation der Granulozyten ermöglicht die Bindung von c-ANCA an die Plasmamembran und deren anschließende Aktivierung. Deshalb wurde dieses Modell, das vorwiegend aus Ergebnissen von Experimenten in vitro abgeleitet ist, auf ein lokales Entzündungsmodell der Maus übertragen: Durch wiederholte Injektion von TNF alpha in die Haut wurde eine leichte Entzündungsreaktion ausgelöst. Diese Entzündungsreaktion ließ sich schließlich durch intravenöse Verabreichung von pro-rmPR3- oder rmPR3-Antiserum verstärken. Dieser Befund ist ein wichtiger Beweis für die verbreitete Ansicht, daß c-ANCA nicht nur ein Epihänomen der WG darstellen, sondern selbst ein pathogenes Potential besitzen. Im zweiten Teil der vorliegenden Arbeit wurde die Beteiligung der beiden Serinproteasen NE und PR3 an der Entstehung inflammatorischer Prozesse untersucht. Im Hinblick auf die bei der Pathogenese der WG beteiligten Mechanismen könnten PR3 und NE eine wichtige Rolle spielen. PR3 und NE können Proteine der extrazellulären Matrix abbauen, Apoptose in Endothelzellen induzieren und sind an der Regulation entzündlicher Prozesse über verschiedene Wirkmechanismen beteiligt. Um quantitative Unterschiede bei Entzündungsreaktionen zwischen NE/PR3-defizienten Mäusen und kongenen Wildtyp-Tieren zu untersuchen, wurde als Modell einer Typ III Hypersensitivitätsreaktion eine lokale passive Arthus-Reaktion induziert. Wildtyp-Mäuse entwickelten dabei eine deutlich stärkere lokale Entzündung als NE/PR3-defiziente Mäuse. Weitere Studien sind nötig um die Frage zu klären, ob eine der beiden Serinproteasen alleine oder in Kooperation mit der anderen diesen Phänotyp hervorruft. Für einen direkten synergistischen Effekt sprechen indes die Ergebnisse eines in vitro Experiments mit pro-rmPR3 und humaner NE: Bei Inkubation von pro-rmPR3 mit hNE wurde eine Spaltung des Proenzyms beobachtet, die mit einer Verstärkung der enzymatischen Bruttoaktivität einherging. Die physiologische Relevanz dieser Beobachtung muß allerdings noch geklärt werden. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit stehen im Einklang mit den neuesten Erkenntnissen über die Rolle der PR3 bei der Wegener’schen Granulomatose: PR3 dürfte sowohl aufgrund pleiotroper Effekte auf entzündliche Reaktionen als auch wegen seiner lytischen Eigenschaften zur Gewebeschädigung beitragen. Darüberhinaus konnte eine pathogene Wirkung von mPR3-spezifischen Antikörpern in der Maus nachgewiesen werden.
Density arrested AKR-2B cells die rapidly in response to serum starvation or treatment by Anisomycin. Cell death is associated with typical hallmarks of apoptosis including membrane blebbing and chromatin condensation but lacks energy dissipation in mitochondria and intranucleosomal fragmentation. During apoptosis a considerable DEVDase activity has been detected which seemed to be represented by a single enzyme. This enzyme had typical effector caspase characteristics, like caspase-3, but exhibited an unusual high KM values of ~100 µM and its large subunit exhibited a molecular weight of 19 kDa, instead of expected 17 kDa. In the present study, this enzyme was identified to be caspase-3 with the help of the generation of recombinant mcaspase-3 protein. N-terminal sequencing of the recombinant mcaspase-3 protein revealed that its prodomain cleavage site differs from that in the human homologue (Asp-9 instead of Asp-28). Thus the large subunit of active caspase-3 was found to be 19 kDa. Furthermore the KM value of recombinant mcaspase-3 was ~100 µM in perfect agreement with that found in cell extracts. Affinity labeling in combination with 2D-GE confirmed that indeed caspase-3 is activated as the main executioner in AKR-2B cells during apoptosis. Since the receptor mediated pathway has already been excluded previously [129], a possible involvement of mitochondria mediated pathway in the activation of caspase-3 was examined. Gel filtration experiments revealed that caspase-3 is mainly eluted as free enzyme and in lower levels within the differently sized high molecular weight complexes of ~600 kDa and 250 kDa in response to serum starvation or Anisomycin treatment. Though the apparent molecular weight of the complexes containing caspase-3 are in accordance with recently published data, they were devoid of Apaf-1 and caspase-9. Apparently, mitochondria mediated pathway is also not involved since neither formation of high molecular weight complexes of Apaf-1 nor cleavage of caspase-9 was observed. Thus, the activation of caspase-3 is caused by a noncanonical pathway during apoptosis. In addition a new 450 kDa complex containing activated caspase-6 was found in response to serum starvation which is clearly separated from caspase-3 containing complexes. Generally caspase-3 has been found to be responsible for most of the morphological changes during apoptosis. One of those is intranucleosomal fragmentation. Although caspase-3 was found to be the main executioner caspase in AKR-2B cells the lack of the intranucleosomal fragmentation led to examine its localization. As detected by overexpression of the Caspase-3-GFP fusion construct in AKR-2B, procaspase-3 was localized in the cytoplasm, wheras the active caspase-3 was mainly found in the membrane blebs and partially in the cytoplasm. Clearly no nuclear localization of active caspase-3 was detected. These data gave first hints on the mechanism of degradation of AKR-2B cells demonstrating that cytoplasmic membrane is the primary site of activation of caspase-3. The possible role of caspase-12 and ER stress mediated pathway of apoptosis was also examined in AKR-2B cells. Kinetic studies showed that caspase-12 is activated at the same time together with caspase-3 in response to serum starvation or Anisomycin treatment resulting in two cleavage products of 47 kDa and 35 kDa, respectively. It was therefore examined whether these two caspases were eluted in the same complexes. Gel filtration experiments revealed that caspase-12 is released as free enzyme during apoptosis. To date all the studies have identified that caspase-12 is specifically activated in response to ER stress. After serum starvation or Anisomycin addition there was no increase of the protein expression level of the chaperone protein Grp 78 which is known to be higly elevated in response to ER stress indicating that both treatments did not lead to ER stress. In contrast treatment with ER stressor substances i.e. Thapsigargin, A23187 (ionophore) induced an ER stress in AKR-2B which lead to unspecifically degradation of caspase-12. Thus it is unlikely that caspase-12 is activated in response to ER stress in AKR-2B cells. However, after the in vitro addition of recombinant caspase-3 to cytosolic extracts caspase-12 is cleaved into 47 kDa and 35 kDa fragments similiar to those observed in vivo. In conclusion the present data demostrated that caspase-12 is activated in AKR-2B cells during apoptosis triggered through pathways that do not involve (the) ER stress and provided evidence that caspase-3 might be involved in activation of caspase-12. Thus the present study in AKR-2B cells gives hints for the existence of additional pathways for apoptosis other than the classical ones.
Untersuchungen der Transkriptionsebene individueller präimplantatorischer Embryonalstadien können wertvolle Informationen über den physiologischen Status der betrachteten Embryonen, die z.B. zur Verbesserung der Systeme zur In vitro-Produktion von Embryonen genutzt werden können, liefern. Bisher fehlte es jedoch an einer geeigneten Technologie, um eine große Anzahl von Transkripten in einzelnen Embryonen zu erfassen. Zielsetzung der vorliegenden Arbeit war es, ein Verfahren zur globalen Amplifikation embryonaler mRNA-Präparationen zu entwickeln, das die Analyse der Transkriptionsebene einzelner präimplantatorischer Embryonalstadien über die cDNA-Array-Technologie ermöglicht. Dazu wurde die Strategie gewählt, zwei bereits etablierte Amplifikationsverfahren, Polymerasekettenreaktion und In vitro-Transkription, zu kombinieren, um so synergistische Effekte beider Verfahren zu nutzen. Die Evaluierung des entwickelten Verfahrens zeigte eine hohe Reproduzierbarkeit der erhaltenen Genexpressionsdaten und belegte, dass die relativen Mengenverhältnisse einzelner mRNA-Spezies zueinander während der globalen mRNA-Amplifikation nur unwesentlich verändert wurden. Die entwickelte Methodik ist somit geeignet, komplexe Genexpressionsprofile einzelner Blastozysten zu erstellen und Unterschiede in der Expressionsstärke einzelner Transkripte zu detektieren. Es konnte weiterhin gezeigt werden, dass es möglich ist, über heterologe Hybridisierung Genexpressionsprofile boviner Blastozysten mit cDNA-Arrays, die murine Probensequenzen enthalten, reproduzierbar darzustellen. Neben der Detektion individueller Unterschiede in den Genexpressionsprofilen diverser muriner Embryonalstadien und boviner Blastozysten lag ein Schwerpunkt dieser Arbeit in der Untersuchung der Auswirkungen verschiedener in vitro-Produktionssysteme auf die embryonale Genexpression. Die erhaltenen cDNA-Array Expressionsdaten muriner Oozyten, Zweizeller und Blastozysten befanden sich dabei in Übereinstimmung mit Daten früherer Publikationen anderer Arbeitsgruppen. Genexpressionsprofile in vitro fertilisierter boviner Blastozysten ließen eine Beurteilung der Auswirkungen unterschiedlicher Proteinsupplemente des Kulturmediums auf die embryonale Genexpression zu. Im Rahmen dieser Arbeit wurden zum ersten Mal Genexpressionsprofile einzelner präimplantatorischer Säugerembryonen über cDNA-Array-Analyse erstellt. Die entwickelte Technologie ermöglicht es -bei Verwendung entsprechender cDNA-Array-Systeme-, eine theoretisch unbegrenzte Zahl von Transkripten in individuellen Säugerembryonen semiquantitativ zu erfassen. Dies ist ein wichtiger Schritt hin zu einem besseren Verständnis komplexer Regulationsabläufe während der frühen Embryonalentwicklung und einer besseren Beurteilung der Lebensfähigkeit und Entwicklungskompetenz in vitro produzierter Embryonen, was für die Verbesserung von In vitro-Produktionssystemen für Embryonen sowohl bei Tieren als auch beim Menschen unerlässlich ist.
Cardiovascular disease is the leading cause of mortality in both men and women in the Western world. Earlier observations have pointed out that pre-menopausal women have a lower risk of developing cardiovascular disease than age-matched men, with an increase in risk after the onset of menopause. This observation has directed the attention to estrogen as a potential protective factor in the heart. So far the focus of research and clinical studies has been the vascular system, leaving the current knowledge on the role of estrogen in the myocardium itself rather scarce. Functional estrogen receptor-alpha as well as -beta have recently been identified in the myocardium, making the myocardium an estrogen target organ. The focus of this thesis was 1) to investigate the role of estrogen and estrogen receptors in modulating myocardial gene expression both in vivo in an animal model for cardiac hypertrophy (spontaneously hypertensive rats; SHR), as well as in vitro in isolated neonatal cardiomyocytes, 2) to investigate the mechanisms of the rapid induction of an estrogen target gene, the early growth response gene-1 (Egr-1) and 3) to initiate the search for novel estrogen target genes in the myocardium. 1) The effects of estrogen on the expression of one of the major myocardial specific contractile proteins, the alpha-myosin heavy chain (alpha-MHC) have been investigated. In ovarectomised animals treated either with 17beta-estradiol alone or in combination with a specific estrogen receptor antagonist, ICI 182780, it was shown that both alpha-MHC mRNA and protein were upregulated by estrogen in an estrogen receptor specific manner. The in vivo results were confirmed in vitro in isolated neonatal cardiomyocytes which showed that estrogen has a direct action on the myocardium potent enough to upregulate the expression of alpha-MHC. Furthermore it was shown that the alpha-MHC promoter is induced by estrogen in an estrogen receptor-dependent manner and first investigations into the mechanisms involved in this upregulation identified Egr-1 as a potential transcription factor which, upon induction by estrogen, drives the expression of the alpha-MHC promoter. 2) Previously it was shown that Egr-1 is rapidly induced by estrogen in an estrogen receptor-dependent manner which was mediated via 5 serum response elements (SREs) in the promoter region and surprisingly not via the estrogen response elements (EREs). In this study it was shown that estrogen-treatment of cardiomyocytes resulted in the recruitment of serum response factor (SRF), or an antigenically related protein, to the SREs in the Egr-1 promoter, which was specifically inhibited by the estrogen receptor antagonist ICI 182780. Transfection experiments showed that estrogen induced a heterologous promoter consisting only of 5 tandem repeats of the c-fos SRE in an ER-dependent manner, which identified SREs as promoter elements able to confer an estrogen response to target genes. 3) Potentially new target genes regulated by estrogen in vivo were analysed using hearts of ovarectomised animals as well as ovarectomised animals treated with estrogen. Analyses of cDNA microarray filters containing 1250 known genes identified 24 genes that were modified by estrogen in vivo. Among these genes, some might have potentially important functions in the heart and further analyses of these genes will create a more global picture of the role and function of estrogen in the myocardium. Taken together, the results showed that estrogen does have a direct action on the myocardium both by regulating the expression of myocardial specific genes in vivo, as well as exerting rapid non-nuclear effects in cardiac myocytes. It was shown that SREs in the promoter region of genes can confer an estrogen response to genes identifying SREs as important elements in regulation of genes by estrogen. Furthermore, 24 potentially new estrogen targets were identified in the myocardium, contributing to the general understanding of estrogen action in the myocardium.
Die Isolierung von Phagosomen ermöglicht die biochemische Analyse der Phagosomen-Zusammensetzung sowie der an der Phagosomenreifung beteiligten Moleküle. Deshalb wurde im Rahmen dieser Promotionsarbeit eine Methode entwickelt, die es ermöglicht, Bakterien-enthaltende Phagosomen zu isolieren. Diese Methode erzielt im Vergleich zu anderen in der Literatur beschriebenen Methoden eine gute Ausbeute (fast 40 Prozent) und vor allem eine höhere Reinheit an Bakterien-enthaltenden Phagosomen. So besteht keine Kontamination mit Teilen des Golgi-Apparates und nur eine sehr geringe Kontamination mit endosomalen und lysosomalen Proteinen sowie Plasmamembranbestandteilen. Allerdings wurde eine Kontamination mit Mitochondrien und ER detektiert. Letzteres muss nicht unbedingt eine Kontamination darstellen, sondern könnte ein wichtiger Bestandteil von Phagosomen sein. Afipia felis ist ein Gram-negatives Bakterium, das für einige Fälle der Katzen-Kratz Krankheit verantwortlich ist. Es kann innerhalb von Makrophagen überleben und sich vermehren. Die genaue Kompartimentierung der Afipia felis-enthaltenden Phagosomen in Makrophagen war allerdings unbekannt und sollte deshalb in der vorliegenden Promotionsarbeit analysiert werden. Ovalbumin Texas Red, mit dem Lysosomen vor der Infektion markiert wurden, gelangt nicht in die Afipien-enthaltenden Phagosomen, und die Afipien-enthaltenden Phagosomen sind auch nicht zugänglich für Ovalbumin Texas Red, mit dem das gesamte endozytische System nach der etablierten Infektion markiert wurde. Außerdem sind etablierte, isolierte Afipia felis-enthaltende Phagosomen nur in geringem Umfang positiv für spät endosomale/lysosomale Markerproteine und negativ für früh endosomale Markerproteine. Die Afipien, die ein nicht endozytisches Kompartiment etablieren, werden vom Makrophagen in ein EEA1-negatives Kompartiment aufgenommen, das auch zu späteren Zeitpunkten negativ für LAMP-1 ist. Nur die circa 30 Prozent der Afipien, die sich in einem Kompartiment befinden, das zum endozytischen System gehört, gelangen nach der Aufnahme durch den Makrophagen in ein EEA1-positives Kompartiment, das zu einem späteren Zeitpunkt positiv für LAMP-1 wird. Tötung der Afipien oder Opsonisierung mit Antikörpern vor der Infektion normalisiert die Reifung der Afipia felis-enthaltenden Phagosomen in den J774E-Makrophagen. Somit konnte nachgewiesen werden, dass die Mehrzahl der Phagosomen (70 Prozent), die Afipia felis enthalten, nicht zum endozytischen System gehören. Diese ungewöhnliche Kompartimentierung besteht bereits bei der Aufnahme und kann nur von lebenden Afipien etabliert werden. Rhodococcus equi ist ein Gram-positives Bakterium, das unter anderem Bronchopneumonien beim Fohlen verursacht. Aber auch Menschen und andere Säugetiere sind von Infektionen mit R. equi betroffen. Die Fähigkeit der Rhodokokken, innerhalb der Makrophagen zu überleben und sich zu vermehren, ist mit dem Vorhandensein eines 85 kbp Plasmids assoziiert. Da über die genaue Kompartimentierung von R. equi im Mausmakrophagen wenig bekannt war, und der Frage, ob es einen Unterschied zwischen der Kompartimentierung von R. equi(+)- und R. equi(-)-enthaltenden Phagosomen gibt, noch nicht nachgegangen wurde, war beides Thema dieser Promotionsarbeit. Dabei zeigt sich, dass R. equi(-)-enthaltende Phagosomen wesentlich stärker mit den spät endosomalen/lysosomalen Markerproteinen vATPase und LAMP-1 assoziiert sind sowie eine höhere ß-Galaktosidase-Aktivität aufweisen als die R. equi(+)-enthaltenden Phagosomen. Da sowohl die isolierten R. equi(-)- als auch die R. equi(+)-enthaltenden Phagosomen mit dem früh endosomalen Markerprotein rab5 assoziiert sind, ist anzunehmen, dass Rhodokokken unabhängig vom Vorhandensein des 85 kbp Plasmids in der Lage sind, die Phagosomenreifung zu verzögern. Aber R. equi(-) kann die Reifung zwar verzögern, aber letztendlich nicht verhindern. Wahrscheinlich reifen die Phagosomen, die R. equi(-) enthalten, zu einem späteren Zeitpunkt zu Phagolysosomen, wohingegen R. equi(+) ein ungewöhnliches Kompartiment etabliert und dadurch die Phagosomenreifung endgültig zu verhindern scheint. Somit ist anzunehmen, dass mindestens ein vom 85 kbp Plasmid kodiertes Molekül für die Etablierung dieses ungewöhnlichen, R. equi(+)-enthaltenden Kompartimentes, verantwortlich ist. Da eine Infektion mit Rhodococcus equi zytotoxisch für die infizierte Zelle sein kann, wurde die von den Rhodokokken vermittelte Zytotoxizität näher analysiert. Die in dieser vorliegenden Promotionsarbeit dargestellten Ergebnisse zeigen deutlich, dass nur die Plasmid-enthaltenden Rhodokokken zur Nekrose, aber nicht zur Apoptose ihrer Wirtszellen führen, während R. equi(-) keinen Einfluss auf die Vitalität ihrer Wirtszellen haben. Dieses Phänomen ist allerdings abhängig vom Wirtszelltyp. So sind R. equi(-) als auch R. equi(+) für humane Monozyten nur geringfügig zytotoxisch.
Unter den sechs Arten der Gattung Listeria finden sich nur zwei pathogene Spezies. L. monocytogenes ist pathogen für Mensch und Tier, L. ivanovii nur tierpathogen. Beide Arten besitzen ein Virulenzgencluster, das auch als Pathogenitätsinsel LIPI-1 bezeichnet wird. Pathogenitätsinseln (PAIs) sind bei gram-negativen Bakterien weit verbreitet, wurden bei gram-positiven Pathogenen bisher jedoch nur selten beschrieben. In L. ivanovii wurde nun ein weiterer Virulenz-assoziierter, instabiler Chromosomenabschnitt entdeckt, der in einem Teilbereich Eigenschaften einer Pathogenitätsinsel besitzt. Ausgehend von einem spontanen, aber reproduzierbaren Deletionsereignis eines großen Genomabschnitts, der einige schon bekannte Virulenz-assoziierte Gene umfasst (i-inlE, i-inlF, smcL), wurden in Zusammenarbeit mit den Kooperationspartnern an der "Universidad Complutense de Madrid", insbesondere mit G. Domínguez-Bernal die komplette deletierte Region sowie flankierende Genombereiche genauer analysiert. Im Rahmen dieser Arbeit konnten rechts von dem bereits charakterisierten Gen smcL 13 neue Open Reading Frames (ORFs) bzw. Gene (ydeI, rnaH, norA) von L. ivanovii identifiziert werden, die größtenteils in der Deletionsmutante L. ivanovii GD-3 deletiert waren. Für die meisten Open Reading Frames konnten Homologien zu ORFs in den Genomsequenzen von L. monocytogenes und der apathogenen Art L. innocua gefunden werden. Eigene experimentelle Analysen zeigten zudem, dass diese ORFs in ähnlicher Anordnung auch in den apathogenen Arten L. seeligeri und L. welshimeri vorhanden sind, was wahrscheinlich macht, dass sie nicht an der Virulenz von Listerien beteiligt sind. G. Domínguez-Bernal fand im links von smcL liegenden Bereich eine Reihe neuer Internalingene, die alle spezifisch für L. ivanovii sind. Für die Gene i-inlE, i-inlF und smcL ist bereits bekannt, dass diese Virulenz-assoziiert sind. Dies führte zur Definition einer neuen, LIPI-2 genannten Pathogenitätsinsel in L. ivanovii, die außer smcL und i-inlFE alle neu gefundenen Internalingene umfasst. In dieser Arbeit durchgeführte Untersuchungen der LIPI-2 flankierenden Bereiche zeigten, dass diese in L. monocytogenes und auch den apathogenen Arten L. innocua, L. seeligeri und L. welshimeri bemerkenswert konserviert sind. Durch Transkriptionsuntersuchungen mittels RT-PCR wurde die Expression der neu identifizierten Gene analysiert. Hierbei wurden verschiedene Kulturbedingungen untersucht sowie die Transkription nach Infektion mehrerer Zelllinien bestimmt. Bei der Sequenzanalyse wurde für fast alle Internalingene eine PrfA-Box identifiziert und es bestätigte sich in dieser Arbeit, dass die meisten der Internalingene PrfA-abhängig exprimiert werden. Allerdings wiesen die einzelnen Gene kein einheitliches Transkriptionsprofil unter verschiedenen in vitro-Bedingungen auf. Eine Analyse der Genexpression nach Infektion verschiedener Zelllinien zeigte schließlich, dass die Internalingene während einer Infektion differentiell transkribiert werden und möglicherweise am Infektionsgeschehen beteiligt sind. Das Expressionsmuster der zu LIPI-2 benachbarten Open Reading Frames bestätigte, dass diese Gene PrfA-unabhängig und unter verschiedenen Bedingungen konstitutiv exprimiert werden. Das Expressionsmuster dieser Gene läßt den Schluss zu, dass sie vermutlich nicht zur Virulenz von L. ivanovii beitragen. Die Untersuchung der Virulenzclustergene in LIPI-1 schließlich zeigte eine deutliche PrfA-Abhängigkeit der Genexpression. Es konnte bestätigt werden, dass deren Transkription unter PrfA-induzierenden Bedingungen verstärkt wird. Zudem fand sich auch nach Infektion eine deutliche Expression dieser Gene.
Genetische Inaktivierung des somatischen Cytochrom C Gens der Maus Cytochrom C wurde als ein Interaktionspartner im Apoptosom beschrieben. Ziel dieses Projektes war es, die Rolle von Cytochrom C bei der Apoptose von Nervenzellen in vivo durch genetische Inaktivierung in der Maus zu untersuchen. Die homozygote Deletion des Cytochrom C Gens führt jedoch zu einem sehr frühen Entwicklungsdefekt: Schon am 8. Embryonaltag findet man nur noch Embryonen ohne erkennbare Körperachse. Im weiteren wurden daher heterozygote Tiere untersucht, die in bestimmten Geweben, wie Gehirn und Rückenmark, eine Reduktion der Menge von Cytochrom C aufweisen. Am ersten Tag nach der Geburt konnten keine Unterschiede zwischen Tieren mit einem oder zwei Cytochrom C Genen in Bezug die Anzahl von Motoneuronen gefunden werden. Auch nach perinataler Fazialisläsion war die Rate des Zelltods bei Tieren mit heterozygoter Deletion des Cytochrom C Gens unverändert. In vitro zeigte sich jedoch eine erhöhte Resitenz von Motoneuronen gegenüber Fas-induzierter Apoptose. Bei der Analyse der Apoptose von Thymozyten zeigte sich ein Trend, der eine kleine, aber reproduzierbare Verzögerung einer späten Zelltodphase nach UV-induzierter Apoptose nahelegt. Erste Experimente deuten außerdem auf einen Effekt der Cytochrom C Gendosis auf den Verlauf einer Experimentellen Autoimmunencephalitis (EAE) hin. Charakterisierung der NFL-Cre Maus Die zelltypspezifische Genablation mit dem Cre/loxP System umgeht einige der größten Probleme der klassischen Methode der Geninaktivierung in Mäusen, indem nur in bestimmten Geweben oder Zelltypen, eventuell sogar nur ab einem bestimmten Zeitpunkt, ein Gen gezielt ausgeschaltet werden kann. Allerdings hängt das Cre/loxP System von der Verfügbarkeit von brauchbaren Cre-transgenen Mauslinien mit entsprechenden Expressionsmustern und –kinetiken ab. Wir haben eine transgene Mauslinie etabliert und analysiert, die die Cre Rekombinase unter der Kontrolle des humanen Neurofilament-L Promotors exprimiert. Das Expressionsmuster von Cre wurde in mehreren Geweben mit RT-PCR und durch Verkreuzung mit einer Reportergenmaus untersucht. Im Gehirn wurden Cre exprimierende Zelltypen mit in-situ Hybridisierung, Immunhistochemie und wiederum mit Hilfe der Reportermaus identifiziert. Dabei zeigte sich eine spezifische Cre Expression in bestimmten Neuronpopulationen wie hippocampalen Pyramidenzellen und spinalen und cranialen Motoneuronen. Unsere NFL-Cre Maus besitzt einige Eigenschaften, die bisher publizierte Cre-Linien nicht aufweisen, so z.B.eine starke Cre Expression in hippocampalen Pyramidenzellen, aber nicht in Körnerzellen des Gyrus dentatus; Expression in cortikalen Pyramidenzellen, aber keine Expression im Striatum; Expression in zerebellären Purkinje-, aber nicht Körnerzellen; sowie die Expression in spinalen und cranialen Motoneuronen, aber nicht in angrenzenden Interneuronen. Die Rolle von Stat3 für das Überleben von Motoneuronen Die Mitglieder der CNTF/LIF/Cardiotrophin Genfamilie sind potente Überlebensfaktoren für embryonale und lädierte Motoneurone sowohl in vitro als auch in vivo. Diese Faktoren binden an Rezeptorkomplexe, die gp130 und LIFR als signaltransduzierende Komponenten enthalten. Im Gegensatz zu den Rezeptoren für andere neurotrophe Faktoren, führt die Aktivierung von gp130 und LIFR zur Phosphorylierung und Aktivierung des Transkriptionsfaktors Stat3. Es war aber zu Beginn dieser Arbeiten unklar, ob die Aktivierung von Stat3 für den Überlebenseffekt der neuropoietischen Zytokine notwendig ist. Um diese Frage zu beantworten, wurde Stat3 in Motoneuronen mit Hilfe des Cre/loxP Systems konditional inaktiviert. Stat3 ist nicht für das Überleben embryonaler Motoneurone essentiell, obwohl man in vitro eine Verschiebung der Dosis-Wirkungskurve für CNTF findet. In vivo hingegen kann kein erhöhter Zelltod von Motoneuronen nachgewiesen werden. Im Gegensatz dazu, kommt es bei adulten Tieren mit Inaktivierung von Stat3 in Motoneuronen zu einem erhöhten Zelltod nach Fazialisläsion. Diese Neurone können wiederum durch die Applikation neurotropher Faktoren, einschließlich CNTF, gerettet werden. Durch semiquantitative RT-PCR kann man zeigen, daß Stat3-regulierte Gene, deren Expression nach Nervenläsion induziert wird, in Neuronen mit Inaktivierung von Stat3 weniger stark exprimiert werden. Zu diesen Genen gehören Reg-2, ein Mitogen für Schwannzellen, das von regenerierenden Neuronen exprimiert wird, und Bcl-xL, ein Gen, welches direkt in die Apoptoseregulation eingreift. Diese Daten zeigen, daß Stat3 Aktivierung eine essentielle Rolle für das Überleben nach Läsion von postnatalen Motoneuronen spielt, aber nicht während der Embryonalentwicklung. Das bedeutet, daß die Signalwege ein und desselben neurotrophen Faktors sich während der Entwicklung und reifung des Organismus verändern können.
Lamina-assoziierte Polypeptide 2 (LAP2) in Vertebraten sind bis auf zwei Ausnahmen integrale Membranproteine der inneren Kernmembran, die durch unterschiedliches Spleißen eines einzigen Gens entstehen. Während die aminoterminale Domäne, die allen LAP2 Isoformen gemeinsam ist, in Interphasezellen mit Chromatin und dem DNA-Bindungsprotein BAF interagiert, beinhaltet der carboxyterminale Bereich die Lamin Bindungsdomäne und eine Transmembrandomäne. Diese beiden carboxyterminalen Domänen bewirken die Lokalisation der Proteine an die Kernhülle. In dieser Arbeit konnten drei LAP2 Isoformen von Xenopus laevis molekular charakterisiert werden, die alle integrale Membranproteine sind. In somatischen Zellen werden vorwiegend die beiden Isoformen LAP2γ und LAP2ß exprimiert, in frühen Entwicklungsstadien dagegen die größte Isoform, das LAP2ω. In allen bekannten funktionellen Domänen weisen die LAP2 Proteine von Xenopus eine hohe Sequenzübereinstimmung mit den LAP2 Proteinen in Säugern auf. Allerdings finden sich in Xenopus zusätzliche Isoform-spezifische Proteindomänen, die zwischen der amino-terminalen Domäne und der Lamin Bindungsdomäne eingeschoben sind. Eine dem Xenopus LAP2ω im Aufbau und in der Expression vergleichbare Isoform wurde bisher nur beim Zebrafisch nachgewiesen. Auch die somatisch exprimierten LAP2 Isoformen des Zebrafisch (ZLAP2b und ZLAP2g) entsprechen den beiden somatischen Xenopus Isoformen. Um Unterschiede und Gemeinsamkeiten zwischen den drei LAP2 Isoformen feststellen zu können, wurden die Proteine des Zebrafischs als GFP Fusionsproteine in Xenopus A6 Zellen exprimiert. ZLAP2ω und LAP2ß wurden vorwiegend an mitotische Chromosomen gebunden, dagegen war der größte Teil des ZLAP2g im Cytoplasma verteilt. Mutanten der drei Proteine, denen jeweils die Lamin Bindungsdomäne einschließlich der Transmembrandomäne fehlte, zeigten dasselbe Verhalten. Somit scheinen diese b- und w-spezifischen Domänen Chromatin-Bindungseigenschaften zu besitzen. In Amphibien liegt das XLAP2ß in der Interphase in einem Proteinkomplex mit A- und B-Typ Laminen vor. Diese Proteinkomplexe konnten durch Immunpräzipitationen von GFP-XLAP2ß Fusionsproteinen mit GFP Antikörpern nachgewiesen werden. Die Extrakte für die Immunpräzipitationen wurden aus stabil transfizierten Xenopus A6 Zelllinien gewonnen. Diese Ergebnisse sind in Übereinstimmung mit in vitro Bindungsstudien mit GST- XLAP2ß Fusionsproteinen. Für die Bildung des Lamin-LAP2ß Proteinkomplexes und auch für die korrekte Lokalisation des Proteins an die Kernhülle reicht ein in Vertebraten hochkonservierter Bereich von 36 Aminosäuren in Kombination mit der Transmembrandomäne aus. Zudem scheint diese kurze carboxyterminale LAP2ß Sequenz in Xenopus, Zebrafisch und Ratte mit dem endogenen LAP2ß um Bindungsstellen in der Kernlamina zu konkurrieren. Sowohl in Amphibien- wie auch in Säugerzellen konnte in transient transfizierten Zellen eine beträchtliche Verminderung des endogenen LAP2ß beobachtet werden, ohne dass dabei die Kernmorphologie und die Verteilung anderer Kernmembranproteine beeinträchtigt wurde. Somit scheint die Lamin-Bindungsdomäne des LAP2ß in Vertebraten stark konserviert zu sein.
The hematopoietic-specific Rho-family GTP exchange factor (GEF) Vav-1 is a regulator of lymphocyte antigen receptor signaling and mediates normal maturation and activation of B and T cells. Recent findings suggest that Vav-1 also forms part of signaling pathways required for natural and antibody dependent cellular cytotoxicity (ADCC) of human NK cells. In this study, I show that Vav-1 is also expressed in murine NK cells. Vav-1-/- mice had normal numbers of splenic NK cells, and these displayed a similar expression profile of NK cell receptors as cells from wild type mice. Unexpectedly, IL-2-activated Vav-1-/- NK cells retained normal ADCC. Fc-receptor mediated activation of ERK, JNK, and p38 was also normal. In contrast, Vav-1-/- NK cells exhibited reduced natural cytotoxicity against EL4, C4.4.25, RMA and RMA/S. Together, these results demonstrate that Vav-1 is dispensable for mainstream NK cell development, but is required for NK cell natural cytotoxicity. Vav-2, a protein homologous to Vav-1 has also been implicated in NK cell functions. However, NK cells from Vav-2-/- mice have normal cytotoxic activities and NK cells that lack both Vav-1 and Vav-2 exhibit similar defect as Vav-1-/- cells. Thus Vav-2 has no apparent function in the development and the activation of NK cells. Although NK cell development is normal in Vav-1-/- mice, their numbers of NKT cells were dramatically diminished. Furthermore, NKT cells from Vav-1 mutant mice failed to produce IL-4 and IFNg following in vivo CD3 stimulation. A similar loss of NKT cells was observed in Vav-1-/-Vav-2-/- mice, but not in Vav-2-/- mice, suggesting that only Vav-1, and not Vav-2, is an essential regulator of NKT cell development and NK cell cytotoxicity. Similar to Vav-1, Lsc is a Rho GEF that is expressed specifically in the hematopoietic system. It contains a regulator of G-protein signaling (RGS) domain which negatively regulates the Ga12 and Ga13 subunits of G-protein coupled receptors (GPCRs). This study shows that NK and NKT cell development are normal in Lsc-/- mice. However, NK cells from mutant mice display enhanced cytotoxic responses towards a panel of tumor cells. These data implicate for the first time a RGS-containing Rho GEF in cytotoxic responses and suggest that Lsc down-modulate NK cell activation.
Virulenz-attenuierte Bakterien sind geeignete Vektoren für den Transport von Vakzine-DNA in das Zytosol von Antigen-präsentierenden Zellen ("DNA delivery"). In dieser Arbeit wurde dazu das intrazelluläre Bakterium Listeria monocytogenes verwendet, welches sich im Zytosol von Zellen vermehrt und fortbewegt. Ausgestattet mit einer intrazellulären Lysis-Kassette kann Listeria in vitro effektiv Plasmid-DNA in das Zytosol verschiedener Zelltypen freisetzen. Zur Virulenz-Attenuierung wurde das Gen iap im Chromosom des Bakteriums deletiert. Der daraus resultierte Stamm, in Folgenden als iap bezeichnet, erwies sich als hoch attenuiert im Modell der murinen Listeriose. Diese Attenuation konnte auf einen Defekt in der Beweglichkeit der Bakterien innerhalb von Wirtszellen zurückgeführt werden, da sich bei diesem Stamm das Protein ActA, das essentiell für die Aktin-basierte Motilität von L. monocytogenes ist, fehlerhaft auf der Oberfläche der Bakterien anordnet. Zusätzlich konnte demonstriert werden, dass iap in der Zellteilung beeinträchtigt ist und deshalb eine veränderte Morphologie aufweist. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein so genanntes "Balanced-lethal" System etabliert. Dazu wurde das essentielle Gens trpS im Chromosom deletiert, während gleichzeitig eine trpS-Expressions-Kassette auf einem Vakzine-Plasmid inseriert wurde. Dieses System gewährleistet, dass das Trägerbakterium dieses Plasmid weder in vitro noch in vivo verliert. Dies ist besonders wichtig im Hinblick auf eine bakteriolytische Lysis-Kassette, welche ebenfalls auf diesem Plasmid kodiert ist. Es wurden verschiedene Lysis-Kassetten, die alle aus einem Listeria-spezifischen Phagenlysin und einem vorangestellten zytosolischen listeriellen Promotor zusammengesetzt waren, miteinander verglichen. Dabei wurde beobachtet, dass die für die Übertragung von Plasmid-DNA in das Zytosol von Wirtszellen wirksamste Phagenlysin-Kassette (PactA-ply118) die Bakterien in vitro nur partial abtötet, während sie in vivo zu einer besonders hohen Attenuation der Bakterien führt. Unter Verwendung dieses "DNA delivery" Systems wurden Mäuse oral mit Listerien infiziert, die ein DNA-Vakzine-Plasmid zur Expression des Leishmania Antigens KMP-11 trugen. Dabei konnte bei 27 % aller Tiere, die zweimal mit diesen Listerien infiziert worden sind, eine KMP-11 spezifische, proliferative Immunantwort gemessen werden. Listerien, die einen Defekt in ihrer Motilität besitzen (delta-iap, delta-actA), erwiesen sich darin beeinträchtigt, Plasmid-DNA im Zytosol von Zellen freizusetzen. Anhand dieser Stämme konnte gezeigt werden, dass die Fähigkeit von L. monocytogenes, sich innerhalb von Zellen zu bewegen und in benachbarte Zellen einzudringen eine wichtige Voraussetzung für einen effizienten Transfer von Plasmid-DNA in vitro darstellt.
Forensische DNA-Analytik
(2002)
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden verschiedene Möglichkeiten, die die mitochondriale DNA-Analytik für die Spurenkunde und die Populationsgenetik eröffnet, ausgelotet. Polymorphismen der beiden nichtcodierenden hypervariablen Regionen HV1 und HV2 wurden durch Sequenzierung erschlossen und ergaben zusammen für eine deutsche Populationsstichprobe (Unterfranken, n = 180) einen Diskriminationsindex (DI) von 0,99. Der DI betrug bei alleiniger Betrachtung der HV1 für eine deutsche (n = 198), türkische (n = 37), äthiopische (n = 65) und chinesische (n = 60) Populationsstichprobe jeweils 0,97, 0,97, 0,96 und 0,98. Lösungen für spezifische Sequenzierungsprobleme der mitochondrialen DNA wurden gefunden, so dass ein reibungsloser Einsatz in der Laborroutine gewährleistet ist. Die Mutationshäufigkeit in der HV1 und HV2 wurde mit einem Wert von ca. einem Basenaustausch bei 50 Generationswechseln festgestellt. Die Nützlichkeit der mitochondrialen DNA für rechtsmedizinische Belange hat sich bereits mehrfach bestätigt. Insbesondere bei der Untersuchung von Haarschäften und telogenen Haaren zeigte sich, dass mit Hilfe mitochondrialer DNA noch erfolgreiche Amplifikationen durchgeführt werden können, wenn die klassischen STR-Systeme bereits versagen. Die für spurenkundliche Analysen sinnvolle Sequenz-Analyse der HVs wurde für populationsgenetische Untersuchungen als ungeeignet erkannt. Untersuchungen auf Grund einer Einteilung in Haplogruppen erbrachten hingegen verwertbare Ergebnisse. Beim Vergleich der verschiedenen Populationen unter Zuhilfenahme weiterer, andernorts untersuchter Bevölkerungsgruppen zeigte sich, dass es durchaus möglich ist, an Hand der mitochondrialen DNA Populationen verschiedener Kontinente voneinander abzugrenzen. Innerhalb Europas (Kaukasier) ist eine derartige Abgrenzung hingegen nicht möglich, geschweige denn, dass Wanderungsbewegungen o.ä. nachweisbar wären. Dies gilt sowohl für Untersuchungen auf Grund der Sequenzen der hypervariablen Regionen, als auch basierend auf Untersuchungen der Haplogruppen. Andere variable Regionen der mitochondrialen DNA erwiesen sich als zu wenig aussagekräftig, als dass sie in der rechtsmedizinischen Praxis von besonderer Relevanz wären. Die Analyse des hochkonservierten Cytochrom b Genes kann dagegen als geeignetes Mittel zur Speziesidentifikation betrachtet werden. Unsicherheiten bei der RFLP-Darstellung machen jedoch unter Umständen eine Sequenzierung des Genes nötig. Ein im ersten Intron des X-Y homologen Amelogenin-Gens liegendes, geschlechtspezifisch polymorphes STR-System wurde eingeführt, welches auch für die automatisierte Auftrennung im Sequenz-Analysator geeignet ist. Die vier autosomalen STR-Systeme D3S1358, D8S1179, D18S51 und D21S11 wurden für die forensische Praxis als Einzelsysteme etabliert. Zu diesen Systemen wurden jeweils unterfränkische Populationsstichproben typisiert, um für diese Region relevantes Datenmaterial zu erhalten. Zur Erweiterung der bereits vorhandenen Y-chromosomalen STR-Spektrums wurde das aussagekräftige Mikrosatellitensystem DYS385 eingeführt. Auch mit diesem System wurde eine unterfränkische Populationsstichprobe typisiert. Die Mutationshäufigkeit verschiedener STR-Systeme wurde untersucht und die gefundenen Ergebnisse lagen im Vergleich mit anderen Arbeiten im erwarteten Rahmen. Für die DNA-Extraktion aus in Formalin fixiertem und in Paraffin eingebettetem Gewebe wurde eine geeignete Methode gefunden, auch aus Geweben, die sehr lange in Formalin fixiert wurden, noch typisierbare DNA zu extrahieren. Die untersuchten Extraktionsprotokolle für unbehandelte Gewebeproben zeigten untereinander keine gravierenden Unterschiede. Der begrenzende Faktor für eine erfolgreiche DNA-Extraktion ist hier vielmehr der Zersetzungsgrad des behandelten Gewebes und die damit einhergehende Degradation der DNA. Insofern ist es sinnvoll in Fällen, in denen unbehandeltes Gewebematerial längere Zeit unwirtlichen Bedingungen ausgesetzt war, gleich auf eine DNA-Extraktionsmethode aus Knochenmaterial, wie die in dieser Arbeit beschriebene, zurückzugreifen.
Die Expression der Hämatopoetischen Progenitor Kinase 1 (HPK1), einem Mitglied der Familie der „Germinal Centre“ Kinasen, ist im adulten Organismus auf die Zellen des hämatopoetischen Systems beschränkt. Die HPK1 wurde ursprünglich als ein Aktivator des JNK-Signalübertragungsweges beschrieben [Hu et al., 1996; Kiefer et al., 1996], und kürzlich wurde eine transiente Aktivierung der HPK1 nach TZR-Stimulation nachgewiesen. Auch wurde eine Assoziation der HPK1 mit dem Linker aktivierter T-Zellen (LAT) und den Adaptorproteinen Nck, Crk, Gads, Grb2, Grap, CrkL sowie SLP-76 gezeigt. Für die Aktivierung der nach TZR-Stimulation in den Lipid-Rafts lokalisierten HPK1 sind sowohl Lck als auch ZAP-70 notwendig [Liou et al., 2000; Liu et al., 2000a; Ling et al., 2001]. Diese Daten legen eine mögliche Funktion von HPK1 bei der TZR-vermittelten Signalübertragung nahe. Trotzdem konnte bisher eine physiologische Rolle der HPK1 im Rahmen der Immunrezeptor-Signalübertragung nicht nachgewiesen werden. In der vorliegenden Arbeit wird dargestellt, dass eine wichtige Funktion der HPK1 in T-Zellen nach TZR-Stimulation, die durch die Förderung des Aktivierungs-induzierten Zelltodes (AICD) vermittelt wird, in der Kontrolle der Termination der Immunantwort und damit Homöostase des Immunsystems besteht. Dies wurde durch retrovirale Überexpression der wildtypischen (wt) HPK1 in murinen CD4+ T-Zellen nachgewiesen, in denen die HPK1 zu einem Anstieg der spontanen und antiCD3-vermittelten Apoptose sowie zu einer gesteigerten Expression des Fas-Liganden (FasL oder auch CD95L) führte. Die Expression einer HPK1-„antisense“ (AS)-RNA in CD4+ T-Zellen bewirkte dagegen eine schwache, jedoch signifikant nachweisbare Hemmung der Apoptose und FasL-Expression. Die Apoptose-Hemmung durch die HPK1-AS-RNA war besonders stark in H2O2-stimulierten EL-4 T-Zellen ausgeprägt, in denen die Überexpression der wt HPK1 den durch reaktive Sauerstoffmetabolite (ROS) induzierten Zelltod verstärkte. Aus diesen Daten folgt, dass die HPK1 die T-Zell-Apoptose reguliert. In H2O2-stimulierten EL-4 T-Zellen führt die HPK1-Expression zu einer verstärkten und anhaltenden Aktivierung der c-Jun N-terminalen Kinase (JNK), die wahrscheinlich an der HPK1-vermittelten Apoptoseinduktion beteiligt ist. Unter den gleichen Bedingungen konnte eine schnelle Spaltung der HPK1 beobachtet werden. Die Überexpression der N- oder C-terminalen Spaltprodukte in CD4+ T-Zellen führte - wie die der Gesamt-HPK1 - zu einem Anstieg des AICD. In Übereinstimmung mit publizierten Daten konnten wir eine Hemmung der NFkB-Aktivität durch das C-terminale HPK1-Peptid nachweisen, das die IkBalpha-Degradation inhibiert. Die erzielten Ergebnisse führten uns in ihrer Gesamtheit zu folgendem Modell: während der Initiationsphase der T-Zell-Stimulierung werden nach schneller, transienter HPK1-Aktivierung pro- und anti-apoptotische Signale durch den JNK- und NFkB-Signalübertragungsweg vermittelt. Durch die Akkumulation der C-terminalen HPK1-Spaltprodukte kommt es später zur Inhibierung der NFkB-Aktivität und damit zu einer Verschiebung des Gleichgewichts zwischen den Überlebens- und Apoptose-stimulierenden Signalen zugunsten des AICD. Allerdings gibt es sicherlich weitere Faktoren und Signalwege, die an der HPK1-vermittelten Kontrolle der T-Zell-Apoptose beteiligt sind und von deren Untersuchung ein detaillierteres Verständnis der HPK1-Physiologie erwartet wird. Die Nukleären Faktoren aktivierter T-Zellen (NFAT´s) gehören zu einer Familie von Transkriptionsfaktoren, denen eine konservierte, ca. 300 Aminosäuren (aa) große DNA-Bindedomäne und eine Calcineurin-Bindedomäne gemeinsam ist. NFATc (auch NFATc1 oder NFAT2 genannt) und NFATp (NFATc2 oder NFAT1) werden in peripheren T-Zellen stark exprimiert und kontrollieren deren Effektorfunktionen u.a. über die Expression von IL-2, IL-3, IL-4, IL-5, IFNgamma und weiterer Lymphokine. Weitere von den NFAT´s kontrollierte Gene sind p21WAF1, der CD40L und der CD95L. Somit scheinen die NFAT´s bei der Zellzyklus-Kontrolle und beim AICD von T-Lymphozyten eine wichtige Rolle zu spielen. Daten unseres Labors zeigten, dass die T-Zell-Aktivierung zu einer massiven Induktion der kurzen Isoform A von NFATc innerhalb von 3-4 h führt [Chuvpilo et al., 1999b], noch vor dem Start des AICD. Dies ließ vermuten, dass sich die biologische Funktion von NFATc/A durch das Fehlen des C-terminalen Peptids von ca. 245 aa, das in allen anderen NFAT-Proteinen einschließlich der längeren Isoform NFATc/C vorhanden ist, unterscheidet. Deshalb sollte in der vorliegenden Arbeit die Induktion und Funktion von NFATc/A in murinen T-Lymphozyten untersucht werden. Es konnte gezeigt werden, dass die Infektion primärer CD4+ T-Lymphozyten mit NFATc/A-exprimierenden rekombinanten Retroviren, im Gegensatz zu der mit NFATc/C- oder NFATp-exprimierenden Retroviren, den AICD unbeeinflusst lässt. Dies deutet darauf hin, dass es durch die massive NFATc/A-Synthese nach Effektor-T-Zell-Aktivierung zur Induktion von Effektor-Funktionen kommt, ohne dass dabei die T-Zell-Apoptose beschleunigt wird. Im Gegensatz dazu üben die langen NFAT-Faktoren wie NFATc/C und NFATp eine pro-apoptotische Wirkung aus.
Transforming-Growth-Factor-beta1 (TGF-b1) is a multifunctional cytokine that regulates cell growth and differentiation in many types of cells. TGF-b1 is especially known to exert a variety of regulatory functions in the immune system, such as T cell differentiation and T cell function. Signal transduction of TGF-b1 is mediated by phosphorylation of receptorassociated Smad proteins (R-Smads). R-Smads are phosphorylated by the activated type I receptor, which is itself phosphorylated by the high affinity type II receptor upon ligand binding. The phosphorylated R-Smads then associate with Co-Smads. Heterooligomers of R- and Co-Smads translocate into the nucleus where they regulate transcription of target genes in concert with other transcription factors such as CBP/p300 or AP-1. Recent findings suggest that the pleiotropic effects of TGF-b1 are conferred by crosstalks to other signal transduction pathways such as the MAP-kinases or the STAT-pathway. Here we describe the effect of long-term exposure to TGF-b1 on the effector function of differentially stimulated primary murine splenocytes and purified primary murine CD8+ cytotoxic T cells. Long-term exposure to TGF-b1 results in non-responsiveness to TGF-b1- induced Smad2 phosphorylation. This is seen either by no phosphorylation or sustained phosphorylation of Smad2. Furthermore, we observed a strong correlation between sustained Smad2 phosphorylation and resistance to TGF-b1 mediated growth inhibition. In contrast, splenocyte cultures strongly growth inhibited by TGF-b1 showed no Smad2 phosphorylation. Lytic activity of these cultures, however, was found to be suppressed regardless of proliferation properties and Smad2 phosphorylation pattern. We also describe that a functional MEK-1 pathway is a prerequisite for rendering murine splenocytes unresponsive to TGF-b1 mediated growth inhibition, and that inhibition of the MEK-1 cascade alters the Smad2 phosphorylation pattern. In addition, we show that resistance to TGF-b1 mediated growth inhibition correlates with the activation of the JNK pathway. However, the resistant phenotype was found unable to be reverted upon administration of exogeneous IFNg and/or aCD28 antibody. In human or mouse T cell lines, however, the described correlation between the type of stimulation and TGF-b growth resistance or growth sensitivity is not present. Thus, this correlation is specific for primary T cells. We also cloned a chimeric dominantnegative TGF-b receptor which is coupled to a suicide gene, in order to render T cells resistant to TGF-b mediated effects.These findings shed light on how TGF-b1 mediates its immunosuppressive role, and may help to gain knowledge of averting these TGF-b1 effects in the course of tumor therapy.
Characterization of memories and ignorant (S6KII) mutants in operant conditioning in the heat-box
(2002)
Learning and memory processes of operant conditioning in the heat-box were analysed. Age, sex, and larval desity were not critical parameters influencing memory, while low or high activity levels of flies were negatively correlated with their performance. In a search for conditioning parameters leading to high retention scores, intermittent training was shown to give better results than continuous training. As the memory test is the immediate continuation of the conditioning phase just omitting reinforcement, we obtain a memory which consists of two components: a spatial preference for one side of the chamber and a stay-where-you-are effect in which the side preference is contaminated by the persistence of heat avoidance. Intermittent training strengthens the latter. In the next part, memory retention was investigated. Flies were trained in one chamber and tested in a second one after a brief reminder training. With this direct transfer, memory scores reflect an associative learning process in the first chamber. To investigate memory retention after extended time periods, indirect transfer experiments were performed. The fly was transferred to a different environment between training and test phases. With this procedure an after-effect of the training was still observed two hours later. Surprisingly, exposure to the chamber without conditioning also lead to a memory effect in the indirect transfer experiment. This exposure effect revealed a dispositional change that facilitates operant learning during the reminder training. The various memory effects are independent of the mushroom bodies. The transfer experiments and yoked controls proved that the heat-box records an associative memory. Even two hours after the operant conditioning procedure, the fly remembers that its position in the chamber controls temperature. The cAMP signaling cascade is involved in heat-box learning. Thus, amnesiac, rutabaga, and dunce mutants have an impaired learning / memory. Searching for, yet unknown, genes and signaling cascades involved in operant conditioning, a Drosophila melanogaster mutant screen with 1221 viable X-chromosome P-element lines was performed. 29 lines with consistently reduced heat avoidance/ learning or memory scores were isolated. Among those, three lines have the p[lacW] located in the amnesiac ORF, confirming that with the chosen candidate criteria the heat-box is a useful tool to screen for learning and /or memory mutants. The mutant line ignP1 (8522), which is defective in the gene encoding p90 ribosomal S6 kinase (S6KII), was investigated. The P-insertion of line ignP1 is the first Drosophila mutation in the ignorant (S6KII) gene. It has the transposon inserted in the first exon. Mutant males are characterized by low training performance, while females perform well in the standard experiment. Several deletion mutants of the ignorant gene have been generated. In precise jumpouts the phenotype was reverted. Imprecise jumpouts with a partial loss of the coding region were defective in operant conditioning. Surprisingly, null mutants showed wild-type behavior. This might indicate an indirect effect of the mutated ignorant gene on learning processes. In classical odor avoidance conditioning, ignorant null mutants showed a defect in the 3-min, 30-min, and 3-hr memory, while the precise jumpout of the transposon resulted in a reversion of the behavioral phenotype. Deviating results from operant and classical conditioning indicate different roles for S6KII in the two types of learning.
Die Pilzkörper von Drosophila melanogaster stellen eine für die Lebensfähigkeit dieses Organismus entbehrliche Gehirnstruktur dar. Die Entwicklungsprozesse, die der Bildung dieser zentralnervösen Struktur zugrunde liegen, sind gut erforscht. Die neuronalen Stammzellen, die für die Bildung dieser Gehirnstruktur verantwortlich sind, sind identifiziert und experimentell gut zugänglich. Daher bietet sich die Drosophila-Pilzkörperentwicklung als neurogenetisches Modellsystem an, grundlegende Mechanismen der Gehirnentwicklung durch die Untersuchung von Pilzkörperstrukturmutanten zu erforschen. In dieser Arbeit wurde mushroom bodies undersized P1 (mbuP1) als eine durch Transposon- Insertion in den Casein-Kinase-2ß-Genlokus verursachte, hypomorphe Mutation identifiziert, die zu einer starken Verringerung der Anzahl der die Pilzkörper bildenden intrinsischen Neurone führt. Eine Reversion des mbuP1-Pilzkörperphänotyps konnte unter anderem durch die Expression von Casein-Kinase-2ß-(CK2ß)-Transgenen im mbuP1-Hintergrund erzielt werden. Durch Rekombination wurde ein fertiler mbuP1-Stamm etabliert, der nun die Untersuchung der zellulären mbuP1-Defekte ermöglicht. Eine partielle, letale Deletion der CK2ß-Transkriptionseinheit wurde erzeugt. Die Letalität dieser Deletion konnte sowohl durch ein genomisches CK2ß-Transgen als auch durch die ubiquitäre Expression einer CK2ß-cDNA gerettet, und hierdurch die essentielle Funktion der CK2ß-Transkriptionseinheit in Drosophila belegt werden. Durch die ubiquitäre Expression von in vitro-mutagenisierten CK2ß-cDNAs im CK2ß-Letalhintergrund wurde gezeigt, daß die Phosphorylierung der regulatorischen CK2ß-Untereinheit durch die katalytisch aktive CK2α-Untereinheit kein lebensnotwendiger Prozess ist. Gleichartige Experimente wurden zur Untersuchung der funktionellen Bedeutung eines CK2ß-Zinkfingermotivs und eines CK2ß-Destruction-Box-Motivs durchgeführt. Diese legen nahe, daß das Zinkfingermotiv im Gegensatz zum Destruction-Box-Motiv für die in vivo-Funktion der CK2ß-Untereinheit essentiell ist. Expression der in vitro-mutagenisierten CK2ß-cDNAs im mbuP1-Hintergrund werden die funktionelle Bedeutung der ausgetauschten Aminosäuren für die Pilzkörperentwicklung zeigen. Eine letale genetische Interaktion von mbuP1 mit einer Mutation des Drosophila-MAP-Kinase-Gens rolled (rlSem) und eine lebensfähige Interaktion von mbuP1 mit einer Mutation des Drosophila-S6-Kinase-p90rsk-Gens ignorant (ignP1), bei der Flügel- und Augenent-wicklungsdefekte zu beobachten sind, wurden gefunden. Es wurde zudem gezeigt, daß rlSem als Suppressor des Pilzkörperphänotyps eines schwächeren mbu-Allels wirkt. Hierdurch konnte eine Beteiligung der Casein-Kinase-2 an MAP-Kinase-Signalübertragungswegen wahrscheinlich gemacht werden.
Transforming growth factor-ß (TGF-ß) is a multifunctional cytokine that is engaged in regulating versatile cellular processes that are pivotal for development and homeostasis of most tissues in multicellular organisms. TGF-ß signal transduction is initially propagated by binding of TGF-ß to transmembrane serine/threonine kinase receptors, designated TßRI and TßRII. Upon activation, the receptors phosphorylate Smad proteins which serve as downstream mediators that enter the nucleus and finally trigger transcriptional responses of specific genes. During the past years, it became evident that signaling cascades do not proceed in a linear fashion but rather represent a complex network of numerous pathways that mutually influence each other. Along these lines, members of the TGF-ß superfamily are attributed to synergize with neurotrophins. Together, they mediate neurotrophic effects in different populations of the nervous system, suggesting that an interdependence exists between TGF-ßs on the one hand and neurotrophins on the other. In the present work, the crosstalk of NGF and TGF-ß/Smad signaling pathways is characterized in rat pheochromocytoma cells (PC12) which are frequently used as a model system for neuronal differentiation. PC12 cells were found to be unresponsive to TGF-ß due to limiting levels of TßRII. However, stimulation with NGF results in initiation of Smad-mediated transcription independent of TGF-ß. Binding of NGF to functional TrkA receptors triggers activation of Smad3. This NGF-dependent Smad activation occurs by a mechanism which is different from being induced by TGF-ß receptors in that it provokes a different phosphorylation pattern of R-Smads. Together with an inferior role of TßRI, Smad3 is proposed to serve as a substrate for cellular kinases other than TßRI. Based on the presented involvement of components of both, the MAPK/Erk and the TAK1/MKK6 cascade, signal mediators of these pathways rank as candidates to mediate direct activation of Smad3. Smad3 is subsequently translocated to the nucleus and activates transcription in a Smad4-dependent manner. Negative regulation is provided by Smad7 which was found to act as a potent inhibitor of Smad signaling not only in TGF-ß- but also in NGF-mediated cascades. The potential of NGF to activate the Smad pathway independent of TGF-ß might be of special importance in regulating expression of genes that are essential for the development and function of neuronal cells or of other NGF-sensitive cells, in particular those which are TGF-ß-resistant.
In der vorliegenden Arbeit wurde nach Wegen gesucht, den Import peroxisomaler Matrixproteine, der über ein peroxisomales Targeting Signal Typ 2 gesteuert wird, zu messen. Es war vorgesehen, in erster Linie einen enzymchemischen Nachweis zu etablieren, da diese Methode den Vorteil einer Quantifizierbarkeit der Aktivität der gemessenen Enzyme bietet und somit Rückschlüsse auf den Grad einer Beeinträchtigung des Importes zulassen würden. Von dem Test wurde eine Sensitivität gefordert, die eine Messung auch in Homogenaten kultivierter Zellen, insbesondere von CHO-Zellen, erlaubt. Dieses war deswegen gefordert, weil der Test zur Charakterisierung induzierter CHO-Zell-Mutanten eingesetzt werden sollte, die die Merkmale eines PTS 2-Import-Defektes aufweisen. Dieser Nachweis sollte durch eine Messung der Phytanoyl-CoA-Hydroxylase erfolgen. Dieses Enzym ist eines von drei derzeit bekannten Proteinen, die eine PTS 2 besitzen und über diesen Weg importiert werden. Das Substrat für die Hydroxylase war als Phytansäure mit einer 2,3-3H-Markierung in der Arbeitsgruppe vorrätig und wurde für den Test zum CoA-Thioester chemisch umgesetzt. Nach erfolgter enzymatischer Umsetzung von Phytonoyl-CoA zu a-Hydroxyphytanoyl-CoA durch die Hydroxylase waren dann sowohl Edukt wie auch das Produkt durch eine radioaktive Markierung gekennzeichnet und konnten nach einer dünnschicht-chromatographischen Trennung über Kieselgel durch einem Radiodünnschichtscanner nachgewiesen werden. Zunächst wurde mit Hilfe von Homogenaten aus Rattenlebergewebe ein bereits beschriebenes Verfahren zur Messung der Phytanoyl-CoA-Hydroxylase optimiert. Es stellte sich jedoch heraus, daß die Sensitivität dieses Testes nicht hoch genug ist, um die Hydroxylase-Aktivität in Homogenaten kultivierter CHO-Zellen zu messen. An dieser Stelle wurde die Etablierung eines immunchemischen Nachweises begonnen. Hierzu sollten Antikörper gegen die Hydroxylase des chinesischen Zwerghamsters, des Ursprungsorganismus der CHO-Zellen, generiert werden. Eine Reinigung des Enzyms kam nicht in Betracht, weil die Hamster nicht im Labortierhandel erhältlich waren. Folglich musste die cDNA der Hydroxylase aus einer Hamster-cDNA-Bank kloniert werden, nachdem sie durch ihre bekannten Homologe aus Mensch und Maus identifizierbar war. In den verfügbaren cDNA-Banken fand sich keine vollständige Sequenz, so daß mit einer partiellen Sequenz ohne 5´-Ende weitergearbeitet werden musste. Es bot sich im Institut die Möglichkeit, aus dieser Sequenz Pepetide zu bestimmen, die mit hoher Wahrscheinlichkeit stark immunogen wirken. Solche Peptide wurden synthetisiert und nach Koppelung an Trägerproteine neuseeländischen weißen Kaninchen geimpft. Im Elisa wies das Antiserum zum Zeitpunkt seiner Gewinnung einen Titer von etwa 1:10000 auf, zeigte aber im Westernblot neben einer starken Detektion in Laufweite der Hydroxylase auch eine unspezifische Anfärbung der Proben. In der nun durchgeführten Affinitätsreinigung des Antiserums über einer mit den antigenen Peptiden beladenen Säule tauchte das Problem auf, daß die Antikörper so fest binden, daß sie von ihren Antigenen nicht mehr ohne dentaturierende Bedingungen zu lösen waren. Für die weitere Arbeit sollte sich nun eine affinitätschromatographische Reinigung über Peptide, die den Antikörper mit geringerer Avidität binden, anschließen, so daß nach Trennung der Immunkomplexe native Antikörper isoliert werden könnten. Hierzu wäre ein Epitop-mapping wünschenswert, damit auf dieser Grundlage Peptide mit den geforderten Eigenschaften synthetisiert werden können.
Die Gelbbauchunke Bombina variegata gilt als eine typische Pionierart, die bevorzugt vegetationslose, ephemere Gewässer mit hohem Austrocknungsrisiko als Laichgewässer nutzt. Kleinstgewässer dieser Art zeichnen sich durch hohe Fluktuationen abiotischer (Temperatur, Ionenkonzentration, Wasserstand), aber auch biotischer Faktoren (Dichte, Räuberdruck) aus. In Anpassung an das zeitlich und räumlich unvorhersehbare Auftreten dieser Gewässer hat die Gelbbauchunke eine für eine temperate Art außergewöhnlich lange Fortpflanzungsperiode (April - August). Die Weibchen zeigten während der Saison eine kontinuierliche Eientwicklung, die es ihnen erlaubt, opportunistisch mehrfach abzulaichen und damit eine zeitliche Risikostreuung der Gelege zu betreiben. Darüber hinaus nutzt Bombina variegata alle Möglichkeiten der räumlichen Risikostreuung, indem sie ihre Gelege in kleinen Portionen innerhalb von Pfützen, aber auch auf verschiedene Pfützen verteilt. Die hohe Variabilität in den produzierten Eigrößen, besonders zwischen den Gelegen verschiedener Weibchen, ließ auf den ersten Blick eine weitere Strategie zur Risikostreuung vermuten; allerdings war die Eigröße von der Kondition der Weibchen abhängig: während gut konditionierte Weibchen in der Lage waren, sowohl größere Eier als auch größere Gelege zu produzieren, gingen schlechter konditionierte Weibchen einen „trade-off“ zugunsten einer möglichst hohen Fekundität ein. Unter günstigen Bedingungen greift diese Strategie, während die Produktion überdurchschnittlich großer Eier unter Austrocknungsbedingungen von Vorteil ist: Kaulquappen großer Eier hatten eine entsprechend größere Schlupfgröße und zeigten gegenüber Quappen kleinerer Eier eine beschleunigte Entwicklung. Auch bei den Labor- und Freilanduntersuchungen, die sich mit der Frage be-schäftigten, wie Bombina variegata auf kritische Veränderungen des Wasservo-lumens reagiert, war eine enorme Variabilität in den Wachstums- und Entwicklungsverläufen der Kaulquappen der verschiedenen Ansätze zu beobachten, die sich nur bedingt auf abweichende Versuchsbedingungen zurückführen ließ; vielmehr dürfte die qualitative Ausstattung der Quappen eine wesentliche Rolle gespielt haben. Dabei kristallisierten sich in den verschiedenen Versuchen zwei unterschiedliche Entwicklungsstrategien heraus: Kaulquappen, die eine insgesamt relativ lange Entwicklungszeit benötigten, zeigten eine hohe phänotypische Plastizität und reagierten adaptiv auf abnehmende Wasserstände, indem sie ihre Entwicklung auf Kosten ihres Wachstums beschleunigten. Bei Quappen, die im Durchschnitt eine wesentlich schnellere Entwicklungszeit besaßen, war diese per se günstige hohe Entwicklungsrate dagegen fixiert, unabhängig davon, während welcher Entwicklungsphase die Quappen auf veränderte Bedingungen umgestellt wurden. Unter verschlechterten Bedingungen zeigten sie lediglich Wachstumseinbußen. Ähnlich reagierten Kaulquappen auf zunehmende Ionenkonzentrationen bzw. sinkende Wasserstände. Dagegen wirkte sich Ammoniak, Exkretionsprodukt von Amphibienlarven, in erhöhten Konzentrationen stark negativ aus und beeinträchtigte sowohl das Wachstum als auch die Entwicklung der Quappen. Auf Räuber, die im Vergleich zum Austrocknungsrisiko temporärer Gewässer eine eher untergeordnete Rolle spielen, reagierten Bombina variegata-Quappen nur bedingt. Erst nach Fütterung der Libellenlarven mit Unkenquappen schränkten sie vorübergehend ihre Aktivität ein und mieden den räubernahen Bereich, ohne dass dadurch die Entwicklungsgeschwindigkeit oder das Wachstum der Quappen beeinträchtigt wurde; allerdings war eine erhöhte Mortalität zu beobachten.
The extracellular matrix within connective tissues represents a structural scaffold as well as a barrier for motile cells, such as invading tumor cells or passenger leukocytes. It remains unclear how different cell types utilize matrix-degrading enzymes for proteolytic migration strategies and, on the other hand, non-proteolytic strategies to overcome 3D fibrillar matrix networks. To monitor cell migration, a 3D collagen model in vitro or the mouse dermis in vivo were used, in combination with time-lapse video-, confocal- or intravital multiphoton-microscopy, and computer-assisted cell tracking. Expression of proteases, including several MMPs, ADAMs, serine proteases and cathepsins, was shown by flow cytometry, Western blot, zymography, and RT-PCR. Protease activity by migrating HT-1080 fibrosarcoma cells resulting in collagenolysis in situ and generation of tube-like matrix defects was detected by three newly developed techniques:(i) quantitative FITC-release from FITC-labelled collagen, (ii) structural alteration of the pyhsical matrix structure (macroscopically and microscopically), and (iii) the visualization of focal in situ cleavage of individual collagen fibers. The results show that highly invasive ollagenolytic cells utilized a spindle-shaped "mesenchymal" migration strategy, which involved beta1 integrindependent interaction with fibers, coclustering of beta1 integrins and matrix metalloproteinases (MMPs) at fiber bundling sites, and the proteolytic generation of a tube-like matrix-defect by MMPs and additional proteases. In contrast to tumor cells, activated T cells migrated through the collagen fiber network by flexible "amoeboid" crawling including a roundish, elliptoid shape and morphological adaptation along collagen fibers, which was independent of collagenase function and fiber degradation. Abrogation of collagenolysis in tumor cells was achieved by a cocktail of broad-spectrum protease inhibitors at non-toxic conditions blocking collagenolysis by up to 95%. While in T cells protease inhibition induced neither morphodynamic changes nor reduced migration rates, in tumor cells a time-dependent conversion was obtained from proteolytic mesenchymal to non-proteolytic amoeboid migration in collagen lattices in vitro as well as the mouse dermis in vivo monitored by intravital microscopy. Tumor cells vigorously squeezed through matrix gaps and formed constriction rings in regions of narrow space, while the matrix structure remained intact. MMPs were excluded from fiber binding sites and beta1 integrin distribution was non-clustered linear. Besides for fibrosarcoma cells, this mesenchymal-toameboid transition (MAT) was confirmed for epithelial MDA-MB-231 breast carcinoma cells. In conclusion, cells of different origin exhibit significant diversity as well as plasticity of protease function in migration. In tumor cells, MAT could respresent a functionally important cellular and molecular escape pathway in tumor invasion and migration.
In der vorliegenden Arbeit wurden Fusionsprodukte aus verschiedenen nukleolären Proteinen mit fluoreszierenden Proteinen (GFP und dsRed: rot fluoreszierendes Protein) in lebenden Zellen von Säugern und Xenopus laevis exprimiert und lokalisiert. Dadurch standen "Marker" für die drei Hauptkomponenten des Nukleolus zur Verfügung. Die dynamischen Eigenschaften dieser Fusionsproteine wurden quantitativ mit Hilfe von "Photobleaching"-Experimenten analysiert (FRAP: fluorescence recovery after photobleaching). Im einzelnen wurde durch die Untersuchung von RNA-Polymerase I der rDNA Transkriptionsort im fibrillären Zentrum des Nukleolus bestätigt. Die kinetischen Analysen von zwei pol I-Untereinheiten (RPA194 und RPA53) durch FRAP in transkriptionell aktiven und inaktiven Nukleoli erlaubten direkte Rückschlüsse auf die Transkriptionsdauer der rRNA-Gene in vivo. Die individuellen pol I-Untereinheiten bewegen sich rasch zwischen Nukleoplasma und Nukleolus und interagieren in den fibrillären Zentren mit dem rDNA-Promoter. Dann werden sie in produktive Transkriptionskomplexe integriert, die während der Elongationsphase, die bei Raumtemperatur etwa fünf Minuten dauert, stabil bleiben und erst nach der Termination dissoziieren. Zumindest ein Teil der Untereinheiten wandert anschließend in das Nukleoplasma. Die Ergebnisse widersprechen Modellen, welche die dichte fibrilläre Komponente als Transkriptionsort ansehen oder immobile RNA Polymerase I-Moleküle postulieren. Die Identifizierung des fibrillären Zentrums als rDNA-Transkriptionsort wurde durch die Koexpression der pol I-Untereinheiten mit Fibrillarin, einem Leitprotein der dichten fibrillären Komponente, ermöglicht. Durch die Expression der beiden Proteine als unterschiedlich fluoreszierende Fusionsproteine konnten die Orte der Transkription (die fibrillären Zentren) und die Orte der ersten Prozessierungsschritte, an denen Fibrillarin beteiligt ist (die dichte fibrilläre Komponente), in lebenden Zellen als direkt benachbarte, aber räumlich getrennte Kompartimente identifiziert werden. Die Rolle der granulären Komponente als Ort späterer Prozessierungschritte und Integration ribosomaler Proteine wurde durch die Expression von B23 und der ribosomalen Proteine L4, L5 und L10 verdeutlicht. Dabei wurde die nukleoläre Lokalisation von L10 erstmals belegt. In der Literatur wurde bisher angenommen, L10 würde erst im Cytoplasma mit Ribosomen assoziieren. Dies ist nicht der Fall, wie insbesondere Experimente mit Leptomycin B gezeigt haben. Diese Droge hemmt den CRM1-abhängigen Kernexport und führte zu einer deutlichen Akkumulation von L10-haltigen Präribosomen im Nukleoplasma von menschlichen Zellen. Schließlich sollte ein neues nukleoläres Protein von Xenopus laevis molekular charakterisiert werden, das mit verschiedenen Antikörpern in der granulären Komponente des Nukleolus lokalisiert wurde. Durch massenspektrometrische Analysen nach zweidimensionaler Gelelektrophorese wurden die Antigene überraschenderweise als Cytokeratin-Homologe identifiziert. Im Verlauf dieser Arbeit wurden drei bisher unveröffentlichte Cytokeratin 19 Isoformen von Xenopus kloniert, sequenziert und als GFP-Fusionsproteine exprimiert. Diese wurden allerdings wie reguläre Cytokeratine in cytoplasmatische Intermediärfilamente integriert und konnten, auch nach Translokation in den Zellkern durch ein experimentell eingefügtes Lokalisationssignal, nicht im Nukleolus nachgewiesen werden. Nach der Kotransfektion mit verschiedenen Zellkern-Proteinen wurde Cytokeratin 19 mit diesen in den Zellkern und mit nukleolären Proteinen in den Nukleolus transportiert. Obwohl diese Versuche auf einen "Huckepack"-Transportmechanismus für ein normalerweise cytoplasmatisches Protein hinweisen, konnte Cytokeratin 19 nicht spezifisch in der granulären Komponente des Nukleolus lokalisiert werden. Daher konnte bisher, trotz intensiver Bemühungen, die Identität des in der Immunfluoreszenz nachgewiesenen nukleolären Proteins leider nicht aufgeklärt werden.
A significant relatedness is of fundamental importance for the evolution and maintenance of social life (kin selection theory, Hamilton 1964a,b). Not only kin selection itself, but also more complex evolutionary theories make predictions on the occurrence of conflict and co-operation in animal societies. They all depend on the genetic relationships among individuals. Therefore, the study of unrelated, co-operating individuals provides a unique opportunity to critically test predictions based on these evolutionary theories. Using allozyme electrophoresis, the study species Pachycondyla villosa was found to represent three different species. Young queens in one of these species, provisionally called Pachycondyla cf. inversa, may co-operate during colony founding (pleometrosis). Approximately 50 per cent of all founding colonies collected near Itabuna, Brazil, consisted of two to five founding queens. Queens of P. cf. inversa have to forage for food (semi-claustral founding), and in founding associations only one queen specialised for this risky task. A microsatellite study showed that nestmate queens were typically not related. How can a division of labour be achieved, where one individual performs risky tasks to the favour of another individual to which it is not related? In contrast to the predictions made by group selectionists, this study provided clear evidence that the division of labour among co-foundresses of P. cf. inversa results from social competition: Co-foundresses displayed aggressive interactions and formed dominance hierarchies which predominantly served to force subordinates to forage. The frequency of queen antagonism increased with the duration since food was last added to the foraging arena. The social status was not, or only weakly associated with the reproductive status: As predicted by the reproductive skew theory, all foundresses laid eggs at similar rates, though the subordinate may be harassed during egg laying and occasionally, some of her eggs may be eaten by the dominant. The differential oophagy presumably was also reflected in a microsatellite study of foundress associations, which was conducted shortly after the first workers emerged: Here, the co-foundresses occasionally contributed unequally to the colony’s workers. Conflicts among workers or between workers and queens, e.g. over the division of labour or sex ratio, strongly depend on the genetic relationships among members of a colony. The number of two to five co-founding queens in polygynous colonies of P. cf. inversa, and the lack of relatedness among them, should lead to a decrease in the relatedness of workers. However, nestmate workers were closely related. Furthermore, worker relatedness may decrease as several queens were found to be multiply inseminated. Inbreeding coefficients were significantly different from zero in both queens and workers. No evidence for a geographical substructuring of the population was found. The deviation from random mating presumably was probably due to small, localised nuptial flights. Virgin queens do not mate near their natal nest and disperse before founding colonies. The analysis of cuticular hydrocarbons obtained from live queens revealed consistent differences between the patterns of cuticular hydrocarbons of queens with high vs. low rank: only high-ranking queens showed considerable amounts of cuticular pentadecane (n-C15) and heptadecene (n-C17:1). The presence of the two substances apparently was not associated with reproductive status. It is not yet known, if the two substances indeed serve to communicate high social status in P. cf. inversa. In experimentally assembled associations of two founding queens, queens engaged in aggressive interactions which already within one to twenty minutes resulted in stable dominance hierarchies. The queens attacking first usually won the contest and became dominant. Nest ownership at least for a couple of days did not influence the outcome of dominance interactions in the laboratory experiments, whereas queen body size apparently played an important role: In all eight trials, the larger queen became dominant. However, dominant queens from natural foundress associations were on average not larger than subordinates, suggesting that in the field, resident asymmetries might override size asymmetries only after a more prolonged period of nest ownership. Sequencing of the COI/COII region of mitochondrial DNA displayed sufficient variability for the study of the sociogenetic structure of the secondarily polygynous ant Pachycondyla obscuricornis: Six different haplotypes could be distinguished among six workers of different colonies from one study population in Costa Rica. The variability of other methods which were established (RFLPs, microsatellites, allozymes, and multilocus DNA fingerprinting) was too low for a further study on the genetic structure in P. obscuricornis.
Division of reproductive labour in societies represents a topic of interest in evolutionary biology at least since Darwin. The puzzle of how helpers can be selected for, in spite of their reduced fertility has found an explanation in the kin selection theory: workers can overcome the cost of helping and of forgiving direct reproduction by rearing sufficiently related individuals. However, in the Hymenoptera, little is known on the proximate mechanisms that regulate the division of labour in colonies. Our knowledge is based on several "primitive" ants from the subfamily Ponerinae and two highly eusocial Hymenoptera species. In the former, the dominance hierarchies allowing for the establishment of individuals as reproductives are well understood. In contrast, the pheromonal mechanisms that help maintain their reproductive status are not understood. Similarly in "higher" ants, pheromonal regulation mechanisms of worker reproduction by queens remain largely unknown. The aim of this study is to determine the modalities of production, distribution and action, as well as the identity of the queen pheromones affecting worker reproduction in the ant Myrmecia gulosa. This species belongs to the poorly studied subfamily Myrmeciinae, which is endemic to the Australian region. The subfamily represents, together with the Ponerinae, the most "primitive" ants: their morphology is close to that of the hypothetical ancestor of ants, and the specialisation of queens is weaker than that of "higher" ants. Simple regulation mechanisms were therefore expected to facilitate the investigation. The first step in this study was to characterise the morphological specialisation of queens and workers, and to determine the differences in reproductive potential associated with this specialisation. This study contributes to our understanding of the link between regulation of division of reproductive labour and social complexity. Furthermore, it will help shed light on the reproductive biology in the poorly known subfamily Myrmeciinae. Queens were recognised by workers on the basis of cuticular as well as gland extracts or products. What is the exact function of the multiple pheromones identified and how they interact remains to be determined. This could help understand why queen "signal" in a "primitive" ant with weakly specialised queens such as M. gulosa appears to be as complex as in highly eusocial species. Primer pheromones act on workers? physiology and have long-term effect. Whether workers of M. gulosa reproduce or not is determined by the detection of a queen pheromone of this type. Direct physical contact with the queen is necessary for workers to detect this pheromone. Thus, the colony size of M. gulosa is compatible with a simple system of pheromone perception by workers based on direct physical contact with the queen. When prevented from establishing physical contact with their queen, some workers start to reproduce and are policed by nestmates. The low volatility of the cuticular hydrocarbons (CHCs), their repartition over the entire cuticle and the existence of queen and worker specific CHC profiles suggest that these chemicals constitute a queen pheromone. Importance of HC versus non-HC compounds was confirmed by bioassaying purified fraction of both classes of chemicals. This study demonstrates for the first time that purified HCs indeed are at the basis of the recognition of reproductive status. This supports the idea that they are also at the basis of the recognition of queens by their workers. As CHCs profiles of workers and queens become similar with acquisition of reproductive status, they represent honest fertility markers. These markers could be used as signals of the presence of reproductives in the colonies, and represent the basis of the regulation of division of reproductive labour.
This study investigates the foraging behaviour of grass-cutting ants, Atta vollenweideri, with specific consideration of the following issues: (a) cutting behaviour and the determination of fragment size, (b) the effect of load size on transport economics, (c) division of labour and task-partitioning. Grass-cutting ants, Atta vollenweideri, harvest grass fragments that serve as substrate for the cultivation of a symbiotic fungus. Foragers were observed to cut grass fragments across the blade, thus resulting in longish, rectangular-shaped fragments in contrast to the semicircular fragments of leaf-cutting ants. Cutting was very time-consuming: In tough grasses like the typical grassland species Paspallum intermedium and Cyperus entrerrianus, cutting times lasted up to more than 20 minutes per fragment and roughly half of all initiated cutting attempts were given up by the ants. Foragers harvesting the softer grass Leersia hexandra were smaller than those foraging on the hard grasses. Fragment size determination and the extent of size-matching between ant body size and fragment size was investigated regarding possible effects of tissue toughness on decision-making and as a function of the distance from the nest. Tissue toughness affected decision-making such that fragment width correlated with ant body mass for the hard grass but not for the soft one, suggesting that when cutting is difficult, larger ants tend to select wider grasses to initiate cutting. The length of the fragments cut out of the two grass species differed statistically, but showed a large overlap in their distribution. Distance from the nest affected load size as well as the extent of size-matching: Fragments collected directly after cutting were significantly larger than those carried on the trail. This indicates that fragments were cut once again on their way to the nest. Size-matching depended on the trail sector considered, and was stronger in ants sampled closer to the nest, suggesting that carriers either cut fragments in sizes corresponding to their body mass prior transport, or transferred them to nestmates of different size after a short carrying distance. During transport, a worker takes a fragment with its mandibles at one end and carries it in a more or less vertical position. Thus, load length might particularly affect maneuverability, because of the marked displacement of the gravitational center. Conversely, based on the energetic of cutting, workers might maximise their individual harvesting rate by cutting long grass fragments, since the longer a grass fragment, the larger is the amount of material harvested per unit cutting effort. I therefore investigated the economics of load transport by focusing on the effects of load size (mass and length) on gross material transport rate to the nest. When controlling for fragment mass, both running speed of foragers and gross material transport rate was observed to be higher for short fragments. In contrast, if fragment mass was doubled and length maintained, running speed differed according to the mass of the loads, with the heavier fragments being transported at the lower pace. For the sizes tested, heavy fragments yielded a higher transport rate in spite of the lower speed of transport, as they did not slow down foragers so much that it counterbalanced the positive effects of fragment mass on material transport rate. The sizes of the fragments cut by grass-cutting ants under natural conditions therefore may represent the outcome of an evolutionary trade-off between maximising harvesting rate at the cutting site and minimising the effects of fragment size on material transport rates. I investigated division of labour and task partitioning during foraging by recording the behaviour of marked ants while cutting, and by monitoring the transport of fragments from the cutting until they reached the nest. A. vollenweideri foragers showed division of labour between cutting and carrying, with larger workers cutting the fragments, and smaller ones transporting them. This division was absent for food sources very close to the nest, when no physical trail was present. Along the trail, the transport of fragment was a partitioned task, i.e., workers formed bucket brigades composed of 2 to 5 carriers. This sequential load transport occurred more often on long than on short trails. The first carriers of a bucket brigade covered only short distances before dropping their fragments, turned back and continued foraging at the same food source. The last carriers covered the longest distance. There was no particular location on the trail for load dropping , i.e., fragments were not cached. I tested the predictions of two hypotheses about the causes of bucket brigades: First, bucket brigades might occur because of load-carriage effects: A load that is too big for an ant to be carried is dropped and carried further by nestmates. Second, fragments carried by bucket brigades might reach the nest quicker than if they are transported by a single carrier. Third, bucket brigades might enhance information flow among foragers: By transferring the load a worker may return earlier back to the foraging site and be able to reinforce the chemical trail, thus recruitment. In addition, the dropped fragment itself may contain information for unladen foragers about currently harvested sources and may enable them to choose between sources of different quality. I investigated load-carriage effects and possible time-saving by presenting ants with fragments of different but defined sizes. Load size did not affect frequency of load dropping nor the distance the first carrier covered before dropping, and transport time by bucket brigades was significantly longer than by single carriers. In order to study the information transfer hypothesis, I presented ants with fragments of different attractivity but constant size. Ants carrying high-quality fragments would be expected to drop them more often than workers transporting low-quality fragments, thus increasing the frequency of bucket brigades. My results show that increasing load quality increased the frequency of bucket brigades as well as it decreased the carrying distance of the first carrier. In other words, more attractive loads were dropped more frequently and after a shorter distance than less attractive ones with the first carriers returning to the foraging site to continue foraging. Summing up, neither load-carriage effects nor time-saving caused the occurrence of bucket brigades. Rather, the benefit might be found at colony level in an enhanced information flow.
In the various groups of social bees, different systems of communication about food sources occur. These communication systems are different solutions to a common problem of social insects: efficiently allocating the necessary number of workers first to the task of foraging and second to the most profitable food sources. The solution chosen by each species depends on the particular ecological circumstances as well as the evolutionary history of that species. For example, the outstanding difference between the bumble bee and the honey bee system is that honey bees can communicate the location of profitable food sources to nestmates, which bumble bees cannot. To identify possible selection pressures that could explain this difference, I have quantified the benefits of communicating location in honey bees. I show that these strongly depend on the habitat, and that communicating location might not benefit bees in temperate habitats. This could be due to the differing spatial distributions of resources in different habitats, in particular between temperate and tropical regions. These distributions may be the reason why the mostly temperate-living bumble bees have never evolved a communication system that allows them to transfer information on location of food sources, whereas most tropical social bees (all honey bees and many stingless bees) are able to recruit nestmates to specific points in their foraging range. Nevertheless, I show that in bumble bees the allocation of workers to foraging is also regulated by communication. Successful foragers distribute in the nest a pheromone which alerts other bees to the presence of food. This pheromone stems from a tergite gland, the function of which had not been identified previously. Usage of a pheromone in the nest to alert other individuals to forage has not been described in other social insects, and might constitute a new mode of communicating about food sources. The signal might be modulated depending on the quality of the food source. Bees in the nest sample the nectar that has been brought into the nest. Their decision whether to go out and forage depends not only on the pheromone signal, but also on the quality of the nectar they have sampled. In this way, foraging activity of a bumble bee colony is adjusted to foraging conditions, which means most bees are allocated to foraging only if high-quality food sources are available. In addition, foraging activity is adjusted to the amount of food already stored. In a colony with full honeypots, no new bees are allocated to foraging. These results help us understand how the allocation of workers to the task of food collection is regulated according to external and internal nest conditions in bumble bees.
In this thesis, I examined honey bee nectar foraging with emphasis on the communication system. To document how a honey bee colony adjusts its daily nectar foraging effort, I observed a random sample of individually marked workers during the entire day, and then estimated the number and activity of all nectar foragers in the colony. The total number of active nectar foragers in a colony changed frequently between days. Foraging activity did not usually change between days. A honey bee colony adjusts its daily foraging effort by changing the number of its nectar foragers rather than their activity. I tested whether volatiles produced by a foraging colony activated nectar foragers of a non-foraging colony by connecting with a glass tube two colonies. Each colony had access to a different green house. In 50% of all experiments, volatile substances from the foraging colony stimulated nectar foragers of the non-foraging colony to fly to an empty feeder. The results of this study show that honey bees can produce a chemical signal or cue that activates nectar foragers. However, more experiments are needed to establish the significance of the activating volatiles for the foraging communication system. The brief piping signal of nectar foragers inhibits forager recruitment by stopping waggle dances (Nieh 1993, Kirchner 1993). However, I observed that many piping signals (approximately 43%) were produced off the dance floor, a restricted area in the hive where most waggle dances are performed. If the inhibition of waggle dances would be the only function of the brief piping signal, tremble dancers should produce piping signals mainly on the dance floor, where the probability to encounter waggle dancers is highest. To therefore investigate the piping signal in more detail, I experimentally established the foraging context of the brief piping signal, characterized its acoustic properties, and documented for the first time the unique behavior of piping nectar foragers by observing foragers throughout their entire stay in the hive. Piping nectar foragers usually began to tremble dance immediately upon their return into the hive, spent more time in the hive, more time dancing, had longer unloading latencies, and were the only foragers that sometimes unloaded their nectar directly into cells instead of giving it to a nectar receiver bee. Most of the brief piping signals (approximately 99%) were produced by tremble dancers, yet not all tremble dancers (approximately 48%) piped. This suggests that piping and tremble dancing have related, but not identical functions in the foraging system. Thus, the brief piping signals may not only inhibit forager recruitment, but have an additional function both on and off the dance floor. In particular, the piping signal might function 1. to stop the recruitment of additional nectar foragers, and 2. as a modulatory signal to alter the response threshold of signal receivers to the tremble dance. The observation that piping tremble dancers often did not experience long unloading delays before they started to dance gave rise to a question. A forager’s unloading delay provides reliable information about the relative work capacities of nectar foragers and nectar receivers, because each returning forager unloads her nectar to a nectar receiver before she takes off for the next foraging trip. Queuing delays for either foragers or receivers lower foraging efficiency and can be eliminated by recruiting workers to the group in shortage. Short unloading delays indicate to the nectar forager a shortage of foragers and stimulate waggle dancing which recruits nectar foragers. Long unloading delays indicate a shortage of nectar receivers and stimulate tremble dancing which recruits nectar receivers (Seeley 1992, Seeley et al. 1996). Because the short unloading delays of piping tremble dancers indicated that tremble dancing can be elicited by other factors than long unloading delays, I tested whether a hive-external stimulus, the density of foragers at the food source, stimulated tremble dancing directly. The experiments show that tremble dancing can be caused directly by a high density of foragers at the food source and suggest that tremble dancing can be elicited by a decrease of foraging efficiency either inside (e.g. shortage of receiver bees) or outside (e.g. difficulty of loading nectar) the hive. Tremble dancing as a reaction to hive-external stimuli seems to occur under natural conditions and can thus be expected to have some adaptive significance. The results imply that if the hive-external factors that elicit tremble dancing do not indicate a shortage of nectar receiver bees in the hive, the function of the tremble dance may not be restricted to the recruitment of additional nectar receivers, but might be the inhibition or re-organization of nectar foraging.
OMB and ORG-1
(2002)
Members of the T-box gene family encode transcription factors that play key roles during embryonic development and organogenesis of invertebrates and vertebrates. The defining feature of T-box proteins is an about 200 aa large, conserved DNA binding motif, the T domain. Their importance for proper development is highlighted by the dramatic phenotypes of T-box mutant animals. My thesis was mainly focused on two Drosophila T-box genes, optomotor-blind (omb) and optomotor-blind related 1 (org-1), and included (i) a genetic analysis of org-1 and (ii) the identification of molecular determinants within OMB and ORG-1 that confer functional specificity. (i) Genetic analysis of org-1 initially based on a behavioral Drosophila mutant, C31. C31 is a X-linked, recessive mutant and was mapped to 7E-F, the cytological region of org-1. This pleiotropic mutant is manifested in walking defects, structural aberrations in the central brain, and "held-out" wings. Molecular analysis revealed that C31 contains an insertion of a 5' truncated I retrotransposon within the 3' untranslated transcript of org-1, suggesting that C31 might represent the first org-1 mutant. Based on this hypothesis, we screened 44.500 F1 female offspring of EMS mutagenized males and C31 females for the "held-out" phenotype, but failed to isolate any C31 or org-1 mutant, although this mutagenesis was functional per se. Since we could not exclude the possibility that our failure is due to an idiosyncracy of C31, we intended not to rely on C31 in further genetic experiments and followed a reverse genetic strategy . All P element lines cytologically mapping to 7E-7F were characterized for their precise insertion sites. 13 of the 19 analyzed lines had P element insertions within a hot-spot 37 kb downstream of org-1. No P element insertions within org-1 could be identified, but several P element insertions were determined on either side of org-1. The org-1 nearest insertions were used for local-hop experiments, in which we associated 6 new genes with P insertions, but failed to target org-1. The closest P elements are still 10 kb away from org-1. Subsequently, we employed org-1 flanking P elements to induce precise deletions in 7E-F spanning org-1. Two org-1 flanking P elements were brought together on a recombinant chromosome. Remobilization of P elements in cis configuration frequently results in deletions with the P element insertion sites as deficiency endpoints. In a first attempt, we expected to identify deficiencies by screening for C31 alleles. 8 new C31 alleles could be isolated. The new C31 chromosomes, however, did not carry the desired deletion. Molecular analysis indicated that C31 is not caused by aberrations in org-1, but by mutations in a distal locus. We repeated the P element remobilization and screened for the absence of P element markers. 4 lethal chromosomes could be isolated with a deletion of the org-1 locus. (ii) The consequences of ectopic org-1 were analyzed using UAS-org-1 transgenic flies and a number of different Gal4 driver lines. Misexpression of org-1 during imaginal development interfered with the normal development of many organs and resulted in flies with a plethora of phenotypes. These include a homeotic transformation of distal antenna (flagellum) into distal leg structures, a strong size reduction of the legs along their proximo-distal axis, and stunted wings. Like ectopic org-1, ectopic omb leads to dramatic changes of normal developmental pathways in Drosophila as well. dpp-Gal4/ UAS-omb flies are late pupal lethal and show an ectopic pair of wings and largely reduced eyes. GMR-Gal4 driven ectopic omb expression in the developing eye causes a degeneration of the photoreceptor cells, while GMR-Gal4/ UAS-org-1 flies have intact eyes. Hence, ectopic org-1 and omb induce profound phenotypes that are qualitatively different for these homologous genes. To begin to address the question where within OMB and ORG-1 the specificity determinants reside, we conceptionally subdivided both proteins into three domains and tested the relevance ofthese domains for functional specificity in vivo. The single domains were cloned and used as modules to assemble all possible omb-org-1 chimeric trans- genes. A method was developed to determine the relative expression strength of different UAS-transgenes, allowing to compare the various transgenic constructs for qualitative differences only, excluding different transgene quantities. Analysis of chimeric omb-org-1 transgenes with the GMR-Gal4 driver revealed that all three OMB domains contribute to functional specificity.
Das Zytokin Bone Morphogenetic Protein-2 (BMP-2) gehört als Mitglied der Transforming Growth Factor ß-Superfamilie zu einer großen Gruppe eng verwandter Wachstums- und Differenzierungsfaktoren. Es spielt eine entscheidende Rolle bei Bildung und Regeneration von Knorpel und Knochen und während verschiedener Prozesse der embryonalen Entwicklung. Durch Sezernierung des Proteins und anschließende Diffusion in der extrazellulären Matrix (EZM) ausgehend vom Ort der Sekretion unterliegt sein Wirkungsgrad einem abnehmenden Konzentrationsgradienten. BMP-2 bindet neben der hochaffinen Bindung an seinen spezifischen Rezeptor unter anderem auch an die extrazelluläre Matrix. So konnte in Vorarbeiten bereits durch Deletion der basischen Heparinbindungsstelle des BMP-2, die sich im N-terminalen Bereich befindet, eine Wirkungsverstärkung des Proteins in einem in vitro- Experiment, dem Hühnergliedmaßentest, erreicht werden, da die konkurrierende Bindung an Heparinbindungsstellen der EZM wegfällt. Im Tiermodell konnte jedoch ein genau umgekehrter Effekt dieser Mutante im Vergleich mit dem Wildtyp gezeigt werden, da in vivo die Diffusion des Moleküls durch Bindung an die EZM begrenzt und es so lokal an seinem Wirkungsort konzentriert wird. Von diesen Vorbefunden ausgehend war das Ziel der Arbeit die Klonierung und Expression von Mutanten des BMP-2, bei denen durch schrittweise Modifizierung der Heparinbindungsstelle die Bindung des Proteins an Heparin und deren Einfluß auf die Rezeptorbindung charakterisiert werden sollte. Dazu wurden zwei Mutanten des BMP-2 mit Verdopplung eines bzw. beider basischer Aminosäuretripletts kloniert, da diesem basischen Bereich im N-Terminus die eigentliche Bindung an Heparin zugeschrieben wird. Nach Expression, Renaturierung und säulenchromatographischer Aufreinigung der Proteine konnte in dieser Arbeit in drei verschiedenen funktionellen in vitro-Tests eine abnehmende Wirkung der Mutanten gezeigt werden. Neben dem biophysikalischen Nachweis der apparenten Affinitäten der Mutanten zu Rezeptor und Matrix in Biacore-Messungen konnte die Änderung des Wirkungsgrades auch in einem Zellkulturassay mit einer Maus-Fibroblasten-Zellinie durch Messung der Alkalischen Phosphatase und im Hühnergliedmaßentest gezeigt werden. In in vivo Experimenten bleibt eine entsprechende zu erwartende Wirkungsverstärkung dieser beiden Mutanten nachzuweisen, die im Hinblick auf einen therapeutischen Einsatz bei gewünschtem Ersatz zerstörten Knochens relevant werden könnte.
In the work here presented four distinctly different problems were investigated. The first problem was an investigation into the degradation of Dichloroethylene (DCE) and 1,1-bis (p-Chlorophenyl)-2-dichloroethylene (DDE) utilising pure bacterial cultures. The second investigation dealt with the degradation of DDE and polychlorinated Biphenyl’s (PCB’s) utilising anaerobic sediments and soils from New Zealand. The third investigation worked on the Granulation of anaerobic River-sediments in Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) Reactors. The last investigation describes the commissioning of an industrial aerobic Wastewater Treatment Plant and the Implementation of biological Nitrogen- and Phosphate removal in this Wastewater Treatment Plant. Since the chemical Structure of DCE and DDE have certain similarities, Bacteria that were capable of degrading DCE, were tested here, whether they would also be able to degrade DDE utilising a co-metabolic pathway. In the experiments the aerobic bacteria Methylosinus trichosporium and Mycobacterium vaccae and the anaerobic bacteria Acetobacterium woodii and Clostridium butyricum were used. Approximately 60% of the added DCE was degraded by M. vaccae, while M. trichosporium degraded approximately 50%. A. woodii and C. butyricum degraded 40% and 30% respectively of the added DCE. Further experiments with these cultures and DDE lead to a microbial degradation of DDE to an extent of 34.6% for M. vaccae, 14.1% for C. butyricum, 2.2% for A. woodii and 10.5% for M. trichosporium. Additional experiments, utilising [14C]-DDE, showed that the DDE had not been degraded but were attached to the bacterial cells. The second investigation utilised anaerobic soils and sediments from New Zealand to study the anaerobic co-metabolic degradation of DDE and PCB’s. The soils and sediments originated from the River Waikato, from Wastewater Ponds in Kinleith, Marine-Sediments from Mapua, and a variety of soils comtaminated with Pentachlorophenyl (PCP). The cultures from these soils and sediments were raised on a variety of Carbon- and Energy-sources. Beside DDE, Aroclor 1260, and a mix of four pure PCB-Congeneres (one Tetra-, one Hexa, one Hepta- and one Deca-Chlorobiphenyl) were used to test for the reductive dechlorination. The cultivation process of the baceria lasted six months. Samples of the cultures were taken after zero, three and six months. These samples were tested for the increase of cell-protein, the degradation of carbon- and energy-sources, and the removal of the added polychlorinated chemicals. The organochlorines were analysed using reversed phase HPLC and FID-GC. When a change in the Chromatogram was detected the respective cultures were further analysed using ECD-GC and GC-MS. The results showed that the culutres grew under these conditions, but no degradation of DDE and the PCB-Mix could be detected, and only small changes in the composition/chromatograms of Aroclor 1260 were found. The third investigation worked on the Granulation of River-Sediments in UASB-Reactors. Sediments from the River Waikato in New Zealand and the River Saale in Germany were used. In both cases the Granulation process was successful, which was demonstrated by microscopic comparisons of the Sediments and the resulting Granules. The two main bacterial cultures detected were Methanosarcina- and Methanothrix-like cultures. The main carbon- and energy-source was Lactic Acid, which was used at a concentration of 21,8 g COD/L. The Granulation-Process was a combination of using high a COD-Concentration combined with a low Volumetric Loading-Rate. Comparisons of the specific degradation-rates of a variety of carbon- and energy-sources between the Sediments and the Granules, showed no increased degradation rates in regard to the same cell-mass, but the increased bio-mass in the Granules allowed for higher degradation-rates within the UASB-reactors. The fourth investigation describes the commissioning of an industrial Wastewater Treatment Plant for a Dairy-Site in Edendale, Southland, New Zealand. This Plant consists of a DAF-Unit (Dissolved Air Flotation), two Extended Aeration Lagoons with Activated Sludge and two Clarifiers, one for the Activated Sludge and the second for the dosing of Aluminium-Sulphate and the removal of Phosphat-Sulphate. Biological processes for the removal of carbon- and energy-sources were optimised and biological processes for the reduction of Nitrogen- and Phosphate-Concentrations within the wastewater were implemented and optimised. Bilogical removal rates for COD of 95% and above, for Nitrogen of 85-92% and Phosphate of 64-83% were achieved.