Protein-Expressions-Analysen zur Etablierung pr��diktiver Biomarker bei der Behandlung fortgeschrittener Tumoren der Mamma und der Prostata

Aktuelle Entwicklungen auf dem Gebiet der zielgerichteten Therapie zur Behandlung maligner Erkrankungen erfordern neuartige Verfahren zur Diagnostik und Selektion geeigneter Patienten. So ist das Ziel der vorliegenden Arbeit die Identifizierung neuer Zielmolek��le, die die Vorhersage eines Therapieerfolges mit targeted drugs erm��glichen. Besondere Aufmerksamkeit gilt dem humanisierten monoklonalen Antik��rper Trastuzumab (Herceptin), der zur Therapie Her-2 ��berexprimierender, metastasierter Mammakarzinome eingesetzt wird. J��ngste Erkenntnisse lassen eine Anwendung dieses Medikamentes in der Behandlung des Hormon-unabh��ngigen Prostatakarzinoms m��glich erscheinen. Therapie-beeinflussende Faktoren werden in der dem Rezeptor nachgeschalteten Signaltransduktion oder Ver��nderungen des Rezeptors selbst vermutet. Mittels Immunhistochemie wurden die Expressions- und Aktivierungsniveaus verschiedener Proteine der Her-2-assoziierten Signaltransduktion ermittelt; insgesamt wurden 37 molekulare Marker untersucht. In Formalin fixierte und in Paraffin eingebettete korrespondierende Normal- und Tumorgewebe von 118 Mammakarzinom-Patientinnen sowie 78 Patienten mit Prostatakarzinom wurden in TMAs zusammengefasst. Die in Zusammenarbeit mit erfahrenen Pathologen ermittelten Ergebnisse dienten u.a. als Grundlage f��r zweidimensionales, unsupervised hierarchisches clustering. Ergebnis dieser Analysen war f��r beide untersuchten Tumorentit��ten die M��glichkeit einer Subklassifizierung der untersuchten Populationen nach molekularen Eigenschaften. Hierbei zeigten sich jeweils neue M��glichkeiten zur Anwendung zielgerichteter Therapien, deren Effektivit��t Inhalt weiterf��hrender Studien sein k��nnte. Zus��tzlich wurden an insgesamt 43 Frischgeweben die m��glichen Folgen des sog. shedding untersucht. Western Blot-basierte Untersuchungen zeigten hierbei die M��glichkeit der Selektion von Patienten aufgrund falsch-positiver Befunde in der derzeit als Standard geltenden Diagnostik. Zus��tzlich konnte durch Vergleich mit einer Herceptin-sensitiven Zelllinie ein m��glicher Zusammenhang eines Therapieerfolges mit dem Phosphorylierungs-/ Aktivierungszustand des Rezeptors ermittelt werden. Fehlende klinische Daten zum Verlauf der Erkrankung und Therapie der untersuchten Patienten lassen keine Aussagen ��ber die tats��chliche Relevanz der ermittelten Befunde zu. Dennoch verdeutlichen die erhaltenen Resultate eindrucksvoll die Komplexit��t der molekularen Vorg��nge, die zu einem Krebsgeschehen f��hren und damit Auswirkungen auf die Wirksamkeit von targeted drugs haben k��nnen. Entwicklungen auf dem Gebiet der zielgerichteten Therapie erfordern Verbesserungen auf dem Gebiet der Diagnostik, die die sichere Selektion geeigneter Patienten erlauben. Die Zukunft der personalisierten, zielgerichteten Behandlung von Tumorerkrankungen wird verst��rkt von molekularen Markerprofilen hnlich den hier vorgestellten Daten beeinflusst werden.

Zur Reaktionskinetik der Oxidation von Kohlenstoffmaterialien aus Biomasse

Zur Modellierung von Vergasungs- und Verbrennungsprozessen zur energetischen Nutzung von Biomasse ist die Kenntnis von reaktionskinetischen Daten f��r die Sauerstoff-Oxidation von Biomassepyrolysaten erforderlich. Eine ausf��hrliche Literatur��bersicht zeigt den Stand der Forschung bez��glich der experimentellen Ermittlung von reaktionskinetischen Parametern f��r die Oxidation von Pyrolysaten aus Lignin, Cellulose und pflanzlicher Biomasse sowie der Suche nach einem plausiblen Reaktionsmechanismus f��r die Reaktion von Sauerstoff mit festen Kohlenstoffmaterialien. Es wird eine Versuchsanlage mit einem quasistation��r betriebenen Differentialreaktor konstruiert, die eine Messung der Reaktionskinetik und der reaktiven inneren Oberfl��che (RSA) f��r die Reaktion eines Pyrolysats aus Maispflanzen mit Sauerstoff erm��glicht. Die getrockneten und zerkleinerten Maispflanzen werden 7 Minuten lang bei 1073 K in einem Drehrohrofen pyrolysiert. Das Pyrolysat zeichnet sich vor allem durch seine hohe Porosit��t von ��ber 0,9 und seinen hohen Aschegehalt von 0,24 aus. Die RSA wird nach der Methode der Messung von ��bergangskinetiken (TK) bestimmt. Die Bestimmung der RSA erfolgt f��r die Reaktionsprodukte CO und CO2 getrennt, f��r die entsprechend ermittelten Werte werden die Bezeichnungen CO-RSA und CO2-RSA eingef��hrt. Die Abh��ngigkeit dieser Gr����en von der Sauerstoffkonzentration l����t sich durch eine Langmuir-Isotherme beschreiben, ebenso das leichte Absinken der CO-RSA mit der Kohlendioxidkonzentration. ��ber dem Abbrand zeigen sich unterschiedliche Verl��ufe f��r die CO-RSA, CO2-RSA und die innere Oberfl��che nach der BET-Methode. Zur Charakterisierung der Oberfl��chenzwischenprodukte werden temperaturprogrammierte Desorptionsversuche (TPD) durchgef��hrt. Die Ergebnisse zeigen, da�� eine Unterscheidung in zwei Kohlenstoff-Sauerstoff-Oberfl��chenkomplexe ausreichend ist. Die experimentellen Untersuchungen zum Oxidationsverlauf werden im kinetisch bestimmten Bereich durchgef��hrt. Dabei werden die Parameter Temperatur, Sauerstoff-, CO- und CO2-Konzentration variiert. Anhand der Ergebnisse der reaktionskinetischen Untersuchungen wird ein Reaktionsmechanismus f��r die Kohlenstoff-Sauerstoff-Reaktion entwickelt. Dieser Reaktionsmechanismus umfa��t 7 Elementarreaktionen, f��r welche die reaktionskinetischen Parameter numerisch ermittelt werden. Dar��ber hinaus werden reaktionskinetische Parameter f��r einfachere massenbezogene Reaktionsgeschwindigkeitsans��tze berechnet und summarische Reaktionsgeschwindigkeitsans��tze f��r die Bildung von CO und CO2 aus dem Reaktionsmechanismus hergeleitet.

Duplication coefficients via generating functions

In this paper, we solve the duplication problem P_n(ax) = sum_{m=0}^{n}C_m(n,a)P_m(x) where {P_n}_{n>=0} belongs to a wide class of polynomials, including the classical orthogonal polynomials (Hermite, Laguerre, Jacobi) as well as the classical discrete orthogonal polynomials (Charlier, Meixner, Krawtchouk) for the specific case a = ���1. We give closed-form expressions as well as recurrence relations satisfied by the duplication coefficients.

Architecture and other Architectures: Mapping the Production of Insular Space in the Pearl River Delta (China) and Jakarta (Indonesia)

Globalization is widely regarded as the rise of the borderless world. However in practice, true globalization points rather to a ���spatial logic��� by which globalization is manifested locally in the shape of insular space. Globalization in this sense is not merely about the creation of physical fragmentation of space but also the creation of social disintegration. This study tries to proof that global processes also create various forms of insular space leading also to specific social implications. In order to examine the problem this study looks at two cases: China���s Pearl River Delta (PRD) and Jakarta in Indonesia. The PRD case reveals three forms of insular space namely the modular, concealed and the hierarchical. The modular points to the form of enclosed factories where workers are vulnerable for human-right violations due to the absent of public control. The concealed refers to the production of insular space by subtle discrimination against certain social groups in urban space. And the hierarchical points to a production of insular space that is formed by an imbalanced population flow. The Jakarta case attempts to show more types of insularity in relation to the complexity of a mega-city which is shaped by a culture of exclusion. Those are dormant and hollow insularity. The dormant refers to the genesis of insular��� radical ��� community from a culture of resistance. The last type, the hollow, points to the process of making a ���pseudo community��� where sense of community is not really developed as well as weak social relationship with its surrounding. Although global process creates various expressions of territorial insularization, however, this study finds that the ���line of flight��� is always present, where the border of insularity is crossed. The PRD���s produces vernacular modernization done by peasants which is less likely to be controlled by the politics of insularization. In Jakarta, the culture of insularization causes urban informalities that have no space, neither spatially nor socially; hence their state of ephemerality continues as a tactic of place-making. This study argues that these crossings possess the potential for reconciling venue to defuse the power of insularity.

Approximate Approximations and a Boundary Point Method for the Linearized Stokes System

The method of approximate approximations, introduced by Maz'ya [1], can also be used for the numerical solution of boundary integral equations. In this case, the matrix of the resulting algebraic system to compute an approximate source density depends only on the position of a finite number of boundary points and on the direction of the normal vector in these points (Boundary Point Method). We investigate this approach for the Stokes problem in the whole space and for the Stokes boundary value problem in a bounded convex domain G subset R^2, where the second part consists of three steps: In a first step the unknown potential density is replaced by a linear combination of exponentially decreasing basis functions concentrated near the boundary points. In a second step, integration over the boundary partial G is replaced by integration over the tangents at the boundary points such that even analytical expressions for the potential approximations can be obtained. In a third step, finally, the linear algebraic system is solved to determine an approximate density function and the resulting solution of the Stokes boundary value problem. Even not convergent the method leads to an efficient approximation of the form O(h^2) + epsilon, where epsilon can be chosen arbitrarily small.

Double-autoionization decay of resonantly excited single-electron states

Perturbation theory in the lowest non-vanishing order in interelectron interaction has been applied to the theoretical investigation of double-ionization decays of resonantly excited single-electron states. The formulae for the transition probabilities were derived in the LS coupling scheme, and the orbital angular momentum and spin selection rules were obtained. In addition to the formulae, which are exact in this order, three approximate expressions, which correspond to illustrative model mechanisms of the transition, were derived as limiting cases of the exact ones. Numerical results were obtained for the decay of the resonantly excited Kr 1 3d^{-1}5p[^1P] state which demonstrated quite clearly the important role of the interelectron interaction in double-ionization processes. On the other hand, the results obtained show that low-energy electrons can appear in the photoelectron spectrum below the ionization threshold of the 3d shell. As a function of the photon frequency, the yield of these low-energy electrons is strongly amplified by the resonant transition of the 3d electron to 5p (or to other discrete levels), acting as an intermediate state, when the photon frequency approaches that of the transition.

Calculation of isomer shift in M��ssbauer spectroscopy

The approximations normally used in the calculation of the isomer shift are compared with the exact expressions using Dirac-Slater orbitals and a three-parameter Fermi-type nuclear charge distribution. The nonuniformity of the electronic density over the nuclear volume affects the results. Different choices of the nuclear surface thickness t and the radius c in the protonic density P_N (\gamma) also affects the isomer shift differently even though the values are chosen to yield a given value of \delta <r^2>. The change in the electronic charge density which is caused by the alteration of P_N (\gamma) in the ground state and excited state of the nucleus is discussed using two extrememodels and the possible influence on the observable isomer shift is estimated.

Zur Konvergenz der Randpunktmethode

Das von Maz'ya eingef��hrte Approximationsverfahren, die Methode der n��herungsweisen N��herungen (Approximate Approximations), kann auch zur numerischen L��sung von Randintegralgleichungen verwendet werden (Randpunktmethode). In diesem Fall h��ngen die Komponenten der Matrix des resultierenden Gleichungssystems zur Berechnung der N��herung f��r die Dichte nur von der Position der Randpunkte und der Richtung der ��u��eren Einheitsnormalen in diesen Punkten ab. Dieses numerisches Verfahren wird am Beispiel des Dirichlet Problems f��r die Laplace Gleichung und die Stokes Gleichungen in einem beschr��nkten zweidimensionalem Gebiet untersucht. Die Randpunktmethode umfasst drei Schritte: Im ersten Schritt wird die unbekannte Dichte durch eine Linearkombination von radialen, exponentiell abklingenden Basisfunktionen approximiert. Im zweiten Schritt wird die Integration ��ber den Rand durch die Integration ��ber die Tangenten in Randpunkten ersetzt. F��r die auftretende N��herungspotentiale k��nnen sogar analytische Ausdr��cke gewonnen werden. Im dritten Schritt wird das lineare Gleichungssystem gel��st, und eine N��herung f��r die unbekannte Dichte und damit auch f��r die L��sung der Randwertaufgabe konstruiert. Die Konvergenz dieses Verfahrens wird f��r glatte konvexe Gebiete nachgewiesen.

Empathie in der Psychotherapie aus neuer Perspektive

Die traditionellen Empathiekonzepte (z. B. Rogers, Kohut), die in der Psychotherapie bis heute ma��gebend sind, werden einer gr��ndlichen ��berpr��fung unterzogen. Dabei ergeben sich drei wesentliche Kritikpunkte: (1) Empathische Vorg��nge in der Psychotherapie werden als einseitige Prozesse verstanden; der Therapeut f��hlt sich in die Klientin ein, nicht auch umgekehrt. (2) Empathie wird in Cartesianischer Tradition schwerpunktm����ig als kognitive Leistung gesehen; ein k��rperloser Geist vergegenw��rtigt sich die mentalen Inhalte eines anderen. (3) Das traditionelle Empathieverst��ndnis ist individualistisch: Therapeutin und Klient halten sich demnach scheinbar im luftleeren Raum auf. Es sieht so aus, als existiere kein Kontext, der sie umgibt. So einseitig, wie ihre Beziehung gedacht wird, so abgetrennt, wie ihr K��rper von ihrem Geist zu sein scheint, so unverbunden sind sie scheinbar mit dem Rest der Welt. Aus diesen drei Kritikpunkten folgt die Notwendigkeit, den Empathiebegriff der Psychotherapie zu erweitern, d. h. (a) Empathie als gegenseitigen Prozess der Beteiligten zu begreifen, (b) ihre tiefe Verwurzelung in der Leiblichkeit des Menschen zu ber��cksichtigen und (c) ihre Einbettung in die Dynamiken einer gemeinsamen Situation im Rahmen eines kulturellen Kontextes einzubeziehen. Mit R��ckgriff auf neuere Untersuchungsergebnisse aus der Entwicklungspsychologie (z. B. Emde, Hobson, Meltzoff, Stern, Trevarthen), der Sozial- und Emotionspsychologie (z. B. Chartrand, Ekman, Goleman, Hatfield, Holodynski), der sozialen Neurowissenschaften (z. B. Damasio, Gallese, Iacoboni, LeDoux, Rizzolatti), aber auch mit Hilfe der Erkenntnisse aus der klassischen (Husserl, Merleau- Ponty, Edith Stein) und der Neuen Ph��nomenologie (Schmitz) sowie aus symbolischem Interaktionismus (Mead) und aus der kulturhistorischen Schule (Vygotskij) werden diese drei bislang wenig beleuchteten Dimensionen der Empathie betrachtet. ad a) Die Gegenseitigkeit empathischer Vorg��nge in der Psychotherapie wird anhand des entwicklungspsychologischen Konzepts des social referencing erl��utert und untersucht: Kleinkinder, die in eine unbekannte bzw. unsichere Situation geraten (z. B. im Experiment mit der "visuellen Klippe"), orientieren sich an den nonverbalen Signalen ihrer Bezugspersonen, um diese Situation zu bew��ltigen. Dabei erfasst die Mutter die Situation des Kindes, versucht ihm ihre Stellungnahme zu seiner Situation zu ��bermitteln, und das Kind begreift die Reaktion der Mutter als Stellungnahme zu seiner Situation. ad b) Die K��rperlichkeit bzw. Leiblichkeit der Einf��hlung manifestiert sich in vielf��ltigen Formen, wie sie von der Psychologie, der Ph��nomenologie und den Neurowissenschaften erforscht werden. Das kultur��bergreifende Erkennen des Gesichtsausdrucks von Basisemotionen ist hier ebenso zu nennen wie die Verhaltensweisen des motor mimicry, bei dem Menschen K��rperhaltungen und ��� bewegungen ihrer Bezugspersonen unwillk��rlich imitieren; des Weiteren das unmittelbare Verstehen von Gesten sowie die Ph��nomene der ���Einleibung���, bei denen die k��rperliche Situation des Anderen (z. B. eines st��rzenden Radfahrers, den man beobachtet) am eigenen Leib mitgef��hlt wird; und au��erdem die Entdeckung der ���Spiegelneurone��� und anderer neuronaler Strukturen, durch die Wahrgenommenes direkt in analoge motorische Aktivit��t ��bersetzt wird. ad c) Intersubjektivit��tstheoretische ��berlegungen, Konzepte wie ���dyadisch erweiterter Bewusstseinszustand��� (Tronick) und ���gemeinsame Situation��� (Gurwitsch, Schmitz) verweisen auf die Bedeutung ��berindividueller, ���emergenter��� Dimensionen, die f��r die Verst��ndigung zwischen Menschen wichtig sind. Sie folgen gestaltpsychologischen Prinzipien (���Das Ganze ist mehr und anders als die Summe seiner Teile.���), die mit Hilfe von Gadamers Begriff des ���Spiels��� analysiert werden. Am Ende der Arbeit stehen die Definition eines neuen Empathiebegriffs, wie er sich aus den vorangegangenen ��berlegungen ergibt, sowie eine These ��ber die psychotherapeutische Wirkweise menschlicher Einf��hlung, die durch weitere Forschungen zu ��berpr��fen w��re.

Analytical Study of Light Propagation in Highly Nonlinear Media

The present dissertation is devoted to the construction of exact and approximate analytical solutions of the problem of light propagation in highly nonlinear media. It is demonstrated that for many experimental conditions, the problem can be studied under the geometrical optics approximation with a sufficient accuracy. Based on the renormalization group symmetry analysis, exact analytical solutions of the eikonal equations with a higher order refractive index are constructed. A new analytical approach to the construction of approximate solutions is suggested. Based on it, approximate solutions for various boundary conditions, nonlinear refractive indices and dimensions are constructed. Exact analytical expressions for the nonlinear self-focusing positions are deduced. On the basis of the obtained solutions a general rule for the single filament intensity is derived; it is demonstrated that the scaling law (the functional dependence of the self-focusing position on the peak beam intensity) is defined by a form of the nonlinear refractive index but not the beam shape at the boundary. Comparisons of the obtained solutions with results of experiments and numerical simulations are discussed.

Untersuchung zum Phosphorylierungsstatus der katalytischen Untereinheit der PKA mittels proteomischer Techniken

ZUSAMMENFASSUNG: Das Phosphorylierungsmuster eines Proteins ist kein statischer Zustand, sondern vielmehr ein dynamischer Status, den es in der modernen funktionellen (Phospho-) Proteomik und Analytik abzubilden gilt. Klassischerweise erfolgt der Nachweis der Proteinphosphorylierung auf Peptid-Ebene mittels MS/MS Sequenzierung. Diese Standardmethode der shotgun Phosphoproteomanalytik vernachl��ssigt jedoch wegen den in LC MS/MS Analysen oftmals schwer detektierbaren Phosphopeptiden gerade den variablen und oftmals nur geringen Phosphorylierungsgrad vieler Phosphorylierungsstellen (P-Stellen). Mittels phosphospezifischer Anreicherungsstrategien und MS/MS Sequenzierung konnten an der Modellkinase PKA-C�� nach rekombinanter Expression in E. coli insgesamt acht P-Stellen identifiziert werden. Der Phosphorylierungsgrad wurde in Kooperation mit Dr. J. Seidler ��ber quantitative Signalintensit��tsmessungen bestimmt und zeigte eine nahezu vollst��ndige Phosphorylierung von pS10, pS139, pT197 und pS338, w��hrend der Phosphorylierungsgrad f��r pS34, pS53, pS65 und pS259 zwischen <5 und 45 % variierte. Neben der Quantifizierung der P-Stellen wurde auch das Auftreten und die Verteilung definierter Phosphoformen der PKA-C�� untersucht und deren Abh��ngigkeit von der prim��ren Aminos��ureabfolge, dem Auftreten von zus��tzlichen Modifikationen sowie den gew��hlten Expressions- und Reinigungsbedingungen aufgezeigt. Endogene, aus S��ugergewebe isolierte PKA-C�� wies nur eine einzige Phosphoform mit den P-Stellen pT197 und pS338 auf. Auch in vitro autophosphorylierte rekombinante PKA-C��, die zuvor dephosphoryliert worden war, wies eine zweifach modifizierte Phosphoform auf. Im Vergleich zum endogenen Protein lie�� sich dieses Protein an S10 und S338 exzessiv phosphorylieren, wohingegen an T197 keine Autophosphorylierung nachzuweisen war. Das Ausbleiben weiterer Phosphorylierungen stellt in Frage, ob die Hyperphosphorylierung in E. coli ausschlie��lich auf Autophosphorylierungsprozessen beruht, was anhand einer nicht phosphorylierten, katalytisch inaktiven Variante von PKA-C�� (PKA-C�� K72H) vermutet wurde. Im Hinblick auf die funktionellen P-Stellen pT197 und pS338 erfordert diese Entdeckung sowie der unabh��ngige Nachweis, dass zellfrei exprimierte PKA-C�� nur an S338 phosphoryliert ist, eine Modifizierung des sequenziellen Vorhersagemodells, wonach die Phosphorylierung an T197 eine zwingende Voraussetzung f��r die nachfolgende Phosphorylierung an S338 ist. Ferner konnte ��ber phosphomimetische Mutagenese die Funktionalit��t der Phosphorylierung an S53 innerhalb der glycinreichen Schleife der PKA-C�� und somit ein potenzieller Weg zur Regulation der enzymatischen Aktivit��t gezeigt werden. Ein weiterer m��glicher upstream Regulator von PKA-C�� ist die Proteinphosphatase 5, die in der Lage war, die bislang als phosphatasestabil beschriebene P Stelle pT197 in vitro zu dephosphorylieren. Die vorliegende Arbeit zeigt, dass der Phosphorylierungszustand eines Proteins von zahlreichen internen und externen Faktoren abh��ngt ��� eine Tatsache, die gerade f��r rekombinante Proteine, insbesondere enzymatisch aktive Kinasen, oft vernachl��ssigt wurde. Daher m��ssen auch in der shotgun Phosphoproteomanalytik P-Stellen nicht mehr nur identifiziert und quantifiziert werden, sondern die resultierenden Proteinphosphoformen differenziert auch in ihrem physiologischen Kontext beschrieben werden.