Isotope geochemical and geochronologic studies of basement units in the Central Western Carpathians (Slovakia)

In dieser Arbeit werden geochronologische und isotopen-geochemische Daten zur Entwicklung der Zentralen Westlichen Karpathen pr��sentiert. Die Karpathen bilden die ��stliche Fortsetzung der Alpen und k��nnen in drei Alpine Grundgebirgsdecken unterteilt werden, von denen zwei, die Veporische und die Gemerische, bearbeitet wurden. In der Veporischen Einheit wurden polymetamorphe Grundgebirgseinheiten untersucht, um deren genaue Altersstellung zu definieren und sie isotopengeochemisch zu klassifizieren. Dagegen wurde in der der Gemerischen Einheit, welche die Veporische Einheit ��berlagert, ein spezialisierter S-Typ Granit im Detail untersucht, um die petrogenetischen Prozesse, die zur magmatischen Entwicklung dieses Granits gef��hrt haben, zu identifizieren. U-Pb Datierungen an Zirkonen der Veporischen Grundgebirgseinheiten zeigen f��r die gesamte Veporische Einheit ordovizische Entsehungsalter an (440-470 Ma). Diese Datierungen revidieren publizierte kambrische Entstehungsalter dieses Grundgebirges. Die Isotopensignatur (epsilon Nd und 87Sr/86Sr) der ordovizischen Grundgebirgseinheiten, bestehend aus stark ��berpr��gten Amphiboliten und Gneissen, ist von der Signatur der sich im Norden anschliessenden Tatrischen Einheit gut unterscheidbar. Die Bleiisotopenzusammensetzung dieser Gesteine ist stark krustal gepr��gt und ��berschneidet sich mit der der Tatrischen Einheit. Zusammen mit den T-DM Altern sind diese Einheiten vergleichbar mit pr��variskischen Einheiten der Alpen. Somit kann das ordovizische Grundgebirge zu den peri-Gondwana Terranen gez��hlt werden, die an einem aktiven Kontinentalrand im Norden von Gondwana gebildet wurden. In den Gesteinen der Veporischen Einheit wurde im Weiteren eine starke metamorphe ��berpr��gung und intensiver felsischer Magmatismus karbonischen Alters erkannt (320-350 Ma). Dieses Ereignis ist zeitgleich mit dem Magmatismus, welcher haupts��chlich in der sich im Norden anschliessenden Tatrischen Einheit beobachtet wird. Dieser geh��rt der variskischen Orogenese an. Intensive alpine Deformation und Metamorphose konnte in der s��dlichen Veporischen Einheit anhand der Einzelzirkondatierungen und der Isotopendaten der ordovizischen Einheiten nachgewiesen werden. Am Dlha Dolina Granit in der Gemerischen Einheit k��nnen starke Fraktionierungs- und Auto-Metasomatose-Effekte beobachtet werden. Durch die magmatische Fraktionierung wird eine Anreicherung der SEE erzeugt, wogegen die Metasomatose die SEE stark verarmt. Es kommt sogar zur Ausbildung eines Tetraden Effektes im SEE Muster, welche den starken Einfluss von Fluiden w��hrend der sp��t-magmatischen Phase belegt. Gesamtgesteins Pb-Pb Daten beschr��nken das minimale Intrusionsalter dieses Granites auf 240 Ma. Dieses Alter ist in guter ��bereinstimmung mit den Sr-Isotopendaten der magmatisch dominierten Gesteine, wohingegen die stark metasomatisch gepr��gten Gesteine ein zu radiogenes 87Sr/86Sri aufweisen. W��hrend dieser Arbeit wurde intensiv mit der Blei-Isotopenzusammensetzung von Gesamtgesteinsproben gearbeitet. Um die Auswertung dieser Daten optimieren zu k��nnen wurde ein Computerscript f��r das GPL Programm Octave erstellt. Die Hauptaufgabe dieses Scripts besteht darin, Regressionen f��r geochronologische Anwendungen gem��ss York (1969) zu berechnen. Ausserdem k��nnen mu und kappa-Werte f��r diese Regressionen berechnet und eine Hauptkomponentenanalyse, welche hilfreich f��r den Vergleich von zwei Datens��tzen ist, durchgef��hrt werden. Am Ende der vorliegenden Arbeit wird die analytische Methode f��r einen Mikrowellen beschleunigten S��ureaufschluss von granitoidem Material zur Bestimmung der Sr- und Nd-Isotopenzusammensetzung und der Elementkonzentrationen vorgestellt. Diese kombinierte Methode nutzt ein TIMS f��r die Sr und Nd Isotopenmessungen und eine Einzelkollektor-ICPMS zur Bestimmung der SEE, Rb und Sr Konzentrationen, welche mithilfe von relativen Sensitivit��tsfaktoren gegen��ber einem internen Standard quantifiziert werden. Diese Methode wird durch Messungen von internationalen Referenzmaterialien bewertet. Die Ergebnisse zeigen eine Reproduzierbarkeit von <10% f��r die Elementkonzentrationen und von <5% f��r Elementverh��ltnisse.

Funktionelle Analyse von Dystroglycan in der sich entwickelnden H��hnerretina durch in-ovo-Elektroporation

Alpha- und Beta-Dystroglycan, die zentralen Komponenten eines multimeren Dystrophin-assoziierten Proteinkomplexes wurden bislang im Wesentlichen in der Skelettmuskulatur charakterisiert. Dort stellt der DAG eine molekulare Verbindung zwischen dem Aktin-Zytoskelett der Muskelfaser und einer Basalmembran her, die die einzelne Muskelfaser umh��llt. Dystroglycan vermittelt auf diese Weise die mechanische Festigkeit der Muskelfasern w��hrend der Kontraktion. Au��erdem dient der DAG als Ger��st f��r die Anlagerung von Proteinen. Mutationen in den strukturgebenden oder signaltransduzierenden Proteinen des DAG verursachen Muskeldystrophie. Besonders schwere Muskeldystrophien werden durch Mutationen hervorgerufen, die eine ver��nderte Glykosylierung von Dystroglycan und damit eine verminderte Bindung von alpha-Dystroglycan an Matrixproteine verursachen. Dies f��hrt zu einer Beeintr��chtigung der Basalmembranbiosynthese sowie sich daraus ergebende St��rungen in der Migration, Schichtung und Differenzierung von Nervenzellen im ZNS. Welche Rolle Dystroglycan im sich entwickelnden ZNS spielt, sollte in dieser Arbeit an der H��hnerretina untersucht werden. Durch Anwendung der in ovo Elektroporation wurden zwei modifizierte Dystroglycankonstrukte in Neuroepithelzellen transfiziert. Die ��berexpression eines verk��rtzten Dystroglycanproteins, verursachte eine Abrundung der Neuroepithelzellen. Dies f��hrte zur Hyperproliferation der Zellen deren Folge die Bildung von Verdickungen in der Retina war sowie eine verst��rkte Bildung postmitotischer Neurone. Die Elektroporation eines nicht-spaltbaren Dystroglycans, f��hrte im Gegensatz dazu zu einer Abnahme der Anzahl proliferierender und differenzierender Nervenzellen. Als Konsequenz ver��nderte sich die Orientierung der Axone von retinalen Ganglienzellen. Nach der ��berexpression des verk��rzten Dystroglycans verloren die Axone ihre zentripetale Orientierung auf den optischen Nerv, w��hrend die Elektroporation von Wt-Dystroglycan und nicht-spaltbarem Dystroglycan nur einen gelegentlichen Richtungswechsel der Axone verursachte. Die Daten zeigen, dass Dystroglycan einen entscheidenden Einfluss auf die Proliferation, Differenzierung und Polarit��t der Neuroepithelzellen aus��bt. Dies geschieht vermutlich durch die Vermittlung der Adh��sion des Endfu��es von Neuroepithelzellen an die Basalmembran. Die Ver��nderungen nach der ��berexpression der modifizierten Dystroglycankonstrukte liefern m��glicherweise eine Erkl��rung f��r den ZNS-Ph��notyp der sich bei verschiedenen Formen von Muskeldystrophie zeigt.

Eisstr��me und Schelfeise an der K��ste der Amundsen See (West-Antarktis), beobachtet mit ERS-SAR /// Es stehen 2 Dateien zur Auswahl: pdf-Datei Abbildungen nur schwarz-weiss, zip-Datei Abbildungen farbig

In der vorliegenden Diplomarbeit erfolgte die Beobachtung von Eisstr��men und Schelfeisen an der K��ste der Amundsen See in der West-Antarktis, unter Verwendung von ERS-SAR-Amplitudenbildprodukten. Bestandteile dieser Beobachtung waren die Erstellung eines Gletscherinventares, die Erstellung von Multitemporalbildern, die Auswertung von Ver��nderungen der Eisfronpositionen und - schwerpunktm����ig - die Bestimmung von Eisflie��geschwindigkeiten und deren r��umlicher und zeitlicher Vergleich.

Transformation von Schulsystemen am Beispiel des Freistaates Sachsen

Die vorliegende Arbeit besch��ftigt sich mit dem Transformationsprozess von Schulsystemen, den die ostdeutschen L��nder mit dem Erlangen der deutschen Vereinigung bew��ltigen mussten am Beispiel der Mittelschule im Freistaat Sachsen. Dieser Prozess wird mit Fokus auf die Sekundarstufe I und darin insbesondere auf die Mittelschule als ���neue Schulform��� nachge-zeichnet und analysiert. Die skizzierten Entwicklungslinien werden aufgegriffen und am Beispiel dieses konkreten bildungspolitischen Vorhabens, des Aufbaus einer neuen Schulform und eines zweigliedrigen Schulsystems, vor dem Hintergrund der widerspr��chlichen Aufgabe, ein Schulsystem zu reformieren und dabei weder Ausgangspunkt noch Ziel der Reform genau bestimmen zu k��nnen, diskutiert und in ihrer Wirkung bewertet. Dabei werden die Bedeutung der Einzelschule bei der Transformation des Schulsystems herausgearbeitet, die Wirkung von Modellversuchsergebnissen f��r die weitere Gestaltung des Schulsystems kritisch untersucht und schlie��lich danach gefragt, welche Form von Steuerung einzelne Schulen brauchen, um sich ansprechend der sich versch��rfenden Anforderung an Bildung optimal entwickeln zu k��nnen und welche Art der bildungspolitischen Steuerung des Gesamtsystems erforderlich ist, um Qualit��tssicherung und Qualit��tsentwicklung im Kontext der internationalen Leistungsvergleichsstudien zu realisieren. Die Analysen des Transformationsprozesses stehen unter dem Einfluss der Ergebnisse der ersten PISA-Studie und der sich daran anschlie��enden bildungspolitischen Diskussionen ��ber die Qualit��t von Schule in Deutschland im internationalen Vergleich. Damit wird die Perspektive ��ber den Einigungsprozess hinaus ge��ffnet und an bestehende Forschungsergebnisse angekn��pft, wonach sich der deutsch-deutsche Einigungsprozess hinsichtlich der mit ihm vollzogenen ��ffnung in der Gestaltung der Schulverh��ltnisse als ein Probest��ck der Bundesrepublik f��r den europ��ischen Einigungsprozess verstehen l��sst und sich in diesem Sinne auch bew��hrt hat. Mit den Debatten um Bildung und vor allem um Qualit��t von Bildung in der Folge der l��nder��bergreifenden Vergleichsstudien zeigt sich aber, dass die Themen auf der bildungspolitischen Agenda raschen Ver��nderungen unterworfen sind. Im Lichte dieser gesellschaftlichen Debatte um die Qualit��t und die Steuerung von Bildung werden abschlie��end die Herausforderungen f��r die Schulforschung vor dem Hintergrund globalisierter Leistungsanforderungen und erweiterter Selbstverantwortung der Einzelschulen skizziert.

Untersuchungen zur Funktion und Regulation der Rezeptor-Tyrosin-Phosphatase RPTPlambda bei der Entwicklung des Mittel- und Hinterhirns

Der isthmische Organisator liegt an der Grenze zwischen dem sich entwickelnden Mittel- und Hinterhirn und kontrolliert Wachstum und Musterbildung dieser beiden Hirnregionen. In der vorliegenden Arbeit wird die r��umliche und zeitliche Expression der Rezeptor-��hnlichen Protein Tyrosin Phosphatase lambda aus dem Huhn (cRPTP��, auch als cRPTP�� bekannt) w��hrend der Entwicklung dieser Struktur beschrieben. Nach einer anf��nglich weitl��ufigen Expression im kaudalen Vorderhirn und in der Mittelhirnregion, beschr��nkt sich die Expression von cRPTP�� zwischen dem embryonalen Tag E2 und E3.5 auf die ventrale Mittellinie des Neuralrohrs, den Bereich der sp��teren neuralen Retina und Linse und auf einen schmalen Ring anterior der isthmischen Einschn��rung, welcher der molekularen Mittel- / Hinterhirngrenze (MHO) entspricht. Ab dem embryonalen Tag E3.5 wird RPTP�� dann auch im gesamten Mittelhirn gebildet. Um Hinweise auf die Funktion von cRPTP�� zu bekommen, wurde die Regulation dieses Molek��ls untersucht. Die Expression von cRPTP�� am MHO wird von dem Fibroblasten Wachstumsfaktor Fgf8 und dem Transkriptionsfaktor Lmx1b, nicht aber von dem sezernierten Glykoprotein Wnt1 induziert. Der Transkriptionsfaktor En-1 unterdr��ckt die Expression von cRPTP�� am MHO. cRPTP��-Expression im Mittelhirn wird negativ durch das sezernierte Protein Sonic Hedgehog reguliert, w��hrend Lmx1b und En-1 dort keinen Einfluss auf das Expressionsmuster von cRPTP�� haben. Fgf8 und Wnt1 sind ma��geblich an der Regulation von Wachstum und Musterbildung des embryonalen Mittelhirns beteiligt. Funktionelle Studien zu RPTP�� deuten darauf hin, dass dieses Protein als negativer R��ckkopplungsmechanismus beider Signalwege wirken kann. RNAi- und ��berexpressionsstudien am MHO lieferten Hinweise darauf, dass RPTP�� der Induktion der Wnt1-Expression durch Fgf8 entgegenwirkt. Dies scheint durch Interaktion noch unbekannter Faktoren mit der Juxtamembrandom��ne von RPTP�� vermittelt zu werden. Auf das Expressionsmuster von Fgf8 selbst, oder einer Reihe anderer Faktoren, die ebenfalls von Fgf8 reguliert werden, hat RPTP�� allerdings keinen Einfluss. Des Weiteren konnte in dieser Arbeit gezeigt werden, dass eine ���k��nstliche��� Aufrechterhaltung der Expression von cRPTP�� im Mittelhirn zwischen dem embryonalen Tag E2 und E3.5 zu einem stark verkleinerten Mesenzephalon f��hrt. RPTP�� bindet in vivo an ��-Catenin, ein zentrales Protein des kanonischen Wnt-Signalweges, und moduliert dadurch vermutlich das Wnt-Signal, welches seinerseits Proliferation im Mesenzephalon f��rdert. Durch diesen Mechanismus k��nnte cRPTP�� als ���Bremse��� des kanonischen Wnt-Signalweges im Mittelhirn wirken.

Geochemie, Geochronologie und Isotopie der Grundgebirgsgneise und ausgew��hlter Marmore der zentralen Kykladen, Griechenland

Das Attisch-Kykladische Massiv ist Teil der Helleniden, einem Gebirgszug im ��stlichen Mittelmeerraum zwischen Alpen und Himalaya. Seit dem sp��ten Mesozoikum unterlag diese Region dem Einflu�� der alpidischen Orogenphasen. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit den pr��alpidischen Grundgebirgseinheiten der Kykladen, die durch gr��nschieferfaziell ��berpr��gte Gneise und Marmore repr��sentiert werden. Diese wurden geochemisch und isotopisch analysiert. Geochemisch stellen sie granitische und granodioritische Orthogneise subalkalinen, peralumin��sen Charakters dar. Ihre Haupt- und Spurenelementsignaturen deuten auf die Existenz separater Schmelzen ��hnlicher krustaler Zusammensetzung hin. Dies reflektiert auch die Rb/Sr- und Sm/Nd-Isotopie mit Errorchronenaltern von ca. 310 Ma. Die 87Sr/86Sri-Zusammensetzung besitzt einen rel. niedrigen Mittelwert von 0.7072��0.0019. Das 143Nd/144Ndi-Verh��ltnis von 0.51187��0.00011 korrespondiert mit leicht erh��hten eNd-Werten zwischen -8 und ���7, was auf komplex zusammengesetzte Ausgangsschmelzen deutet (Hybridtyp "Hs" ). Zirkonanalysen liefern magmatische Intrusionsalter von 300 Ma, ererbte K��rner bis zu 2305��1 Ma, was die Beteiligung alter Kontinentalkruste belegt. Das Tectonic Setting befindet sich im aktiven Kontinentalrand und wird als VAG klassifiziert. Ausgew��hlte Marmore von Naxos weisen ein relativ niedriges 87Sr/86Sr-Verh��ltnis von 0.707295��0.000012 auf, das mit dem des Meerwassers w��hrend des Mittleren Juras ��bereinstimmt und mit dem Pb/Pb-Isochronenalter von 172��17 Ma korreliert

Die Prozessierung des humanen Amyloid-Vorl��uferproteins im Verlauf der replikativen Seneszenz

Die Alterung stellt den gr����ten Risikofaktor f��r die Entwicklung der Alzheimer Krankheit dar, wobei die biochemische Basis dieser Korrelation bisher nicht bekannt ist. Ein m��glicherweise zentraler Mechanismus der Alzheimer Pathologie wird durch die Prozessierung von APP repr��sentiert, die in der Synthese von A�� resultiert. Der Einfluss zellul��rer Alterung auf die Biochemie der APP-Prozessierung ist bislang weitestgehend ungekl��rt. In der vorliegenden Arbeit wurde gezeigt, dass die Prozessierung von endogenem APP im Verlauf der Zellalterung humaner Fibroblasten progressiv verringert wird. Die Bildung der intrazellul��ren APP-Spaltfragmente (C99, C83 und AICD) nahm mit zunehmender Lebensspanne ab und war gleichfalls mit einer reduzierten Synthese von extrazellul��ren APP-Fragmenten (sAPP, sAPP��) verbunden. Weiterhin wurde nachgewiesen, dass die Reifung von APP in seneszenten Zellen selektiv reduziert war, und dass dies durch altersabh��ngig erh��hte zellul��re Cholesterolspiegel vermittelt wurde. Von den APP-prozessierenden Sekretasen waren die Proteinspiegel von Presenilin-1 und Nicastrin, beides Komponenten der ��-Sekretase, im Verlauf der Zellalterung graduell verringert. Dies hatte einen progressiven R��ckgang der enzymatischen Aktivit��t der ��-Sekretase zur Folge, wodurch die Prozessierung von APP unmittelbar reduziert wurde. Die Proteinspiegel von ADAM10, einer ��-Sekretase, sowie der ��-Sekretase, BACE, wiesen keine Altersregulation auf, aber interessanterweise wurde eine erh��hte enzymatische Aktivit��t der ��-Sekretase in seneszenten Zellen nachgewiesen. Die ��-Sekretase sowie BACE sind in Lipid Rafts lokalisiert, geordneten Membransubdom��nen, die hohe Cholesterol- und Caveolin-1-Spiegel aufweisen. Obwohl das Gesamtniveau dieser strukturellen Komponenten von Lipid Rafts in seneszenten Zellen erh��ht war, war die Assoziation beider Molek��le mit Lipid Rafts reduziert und sie akkumulierten in speziellen Organellen, die h��chstwahrscheinlich Lipidk��rper darstellen. Somit wurde gezeigt, dass Lipid Rafts im Zuge der Zellalterung disintegrieren beziehungsweise in ihrem Gesamtspiegel reduziert waren. Diese altersabh��ngige Membranmodifikation war mit einer ver��nderten Verteilung von Presenilin-1 und BACE zwischen der Lipid Raft und der Nicht Raft Fraktion der Membran verbunden, die m��glicherweise das Potential dieser Enzyme zur Prozessierung von APP reduzierte. In einem zweiten Teil der Arbeit wurden transgene C. elegans konstruiert, die humanes APP exprimieren, das C-terminal an GFP gekoppelt war. Diese W��rmer wiesen eine reduzierte Fertilit��t, Eilegedefekte und eine verz��gerte post-embryonale Entwicklung auf, die m��glicherweise auf eine Transgen-vermittelte Neurodegeneration zur��ckgef��hrt werden k��nnen. Durch erste Untersuchungen der Prozessierung des Transgens konnten Spaltfragmente nachgewiesen werden, die potentiell auf eine spezifische Spaltung von APP durch die endogenen Sekretasen schlie��en lassen. Somit werden die Prozessierung sowie die Reifung von APP durch die altersabh��ngige Modifikationen zellul��rer Biochemie nachhaltig beeinflusst. Zuk��nftige Studien sollen zeigen, ob sich diese zellul��ren Zusammenh��nge in den Gesamtorganismus C. elegans ��bertragen lassen. Des Weiteren sollen die altersabh��ngigen zellul��ren Ver��nderungen, insbesondere des Cholesterol-Metabolismus und der Sekretaseaktivit��ten, weitergehend analysiert werden, um zus��tzliche Erkenntnisse ��ber altersassoziierte Regulationen m��glicher therapeutischer Ziele der Alzheimer Erkrankung zu gewinnen.

Anatomy, phylogeny, and palaeoecology of the basal thalattosuchians (Mesoeucrocodylia) from the Liassic of Central Europe

In the marine Jurassic deposits of Europe, a group of marine crocodilians, the Thalattosuchia, belongs to the frequently found reptiles. Thalattosuchia are widely spread in Central Europe from the Jurassic to Lower Cretaceous, and some taxa are also distributed worldwide. The task of the work was to examine all taxa known from the Liassic of Europe. The most frequently known taxa Steneosaurus bollensis and Pelagosaurus typus are anatomically revised. New discoveries at the skull of Pelagosaurus typus e.g., the fact of a partly paired frontal are described by means of computed tomography investigations. In addition, juvenile specimens of this taxon are studied in detail for the first time. The rarely occurring taxon Platysuchus multiscrobiculatus is anatomically described in detail for the first time. It shows both in the skull and in the postcranial material morphological differences to Steneosaurus bollensis and Pelagosaurus typus. Thus Pl. multiscrobiculatus possesses, e.g., an ilium with a deeper acetabulum and a femur with a distinctly flexed femoral head. A juvenile specimen of Pl. multiscrobiculatus is now discovered and is described in parts for the first time, too. Furthermore, Steneosaurus gracilirostris and Steneosaurus brevior known from Lower Jurassic deposits of England are examined and in parts revised. In this work, Steneosaurs brevior is discovered with one specimen from the Upper Liassic of Holzmaden, Germany for the first time, and provides new evidence for the palaeobiogeographical distribution of the taxon. Because of the high number of investigated specimens, it is possible to study ontogenetic development from juvenile to adult stage in Steneosaurus bollensis, Pelagosaurus typus, and Platysuchus multiscrobiculatus. Biometric data are collected from thalattosuchians and extant crocodilians (e.g. Gavialis gangeticus) to investigate intraspecific variation, ontogenetic development, and taxa differentiation. The skulls of Platysuchus multiscrobiculatus and Steneosaurus bollensis are reconstructed three-dimensionally as wax models. The skull reconstructions form the basis of the jaw muscle restoration of Steneosaurus bollensis in connection with comparative studies at extant crocodilians. By means of functional morphologic analysis of the jaw musculature, the dentition, and the locomotor system of S. bollensis, possible conclusions are drawn for the prey options and the hunting behaviour. To clarify the relationships within the Thalattosuchia, a computer-based cladistic phylogenetic in-group analyse of 25 Thalattosuchia taxa is performed. For the analysis, following Thalattosuchia taxa are studied likewise at original material for comparisons: Metriorhynchus superciliosus, Metriorhynchus hastifer, Metriorhynchus leedsi, Geosaurus gracilis, Geosaurus giganteus, Teleidosaurus calvadosi, Teleidosaurus gaudryi, Teleosaurus cadomensis, Teleosaurus geoffroyi, Steneosaurus priscus, Steneosaurus edwardsi, Steneosaurus heberti, Steneosaurus leedsi, Steneosaurus boutilieri, Steneosaurus megarhinus, Steneosaurus obtusidens, and Machimosaurus hugii. The phylogenetic in-group analyse based on 115 characters, reveals a sister-group relationship of the monophyletic Teleosauridae and monophyletic Metriorhynchidae. Within the groups, some taxa are probably paraphyletic. The taxon Pelagosaurus typus is nested inside the Teleosauridae and not outside or within the Metriorhynchidae, as many authors suggested it so far. Based on these results, a tentative palaeobiogeographical-evolutionary scenario is developed.

Molekulare Mechanismen der Kontrolle von T-Helferzellen durch nat��rlich vorkommende CD4 +CD25 + regulatorische T-Zellen

CD4+CD25+ regulatorische T-Zellen (CD4+CD25+ Tregs) sind in der Lage die Proliferation und Cytokin-Produktion konventioneller T-Zellen zu supprimieren. Obwohl ein entscheidender Mechanismus dieses Prozesses die Inhibition der Interleukin-2 Produktion ist, sind die beteiligten Molek��le weitestgehend unbekannt. Interessanterweise entwickeln NFATc2-, NFATc3-doppeldefiziente M��use (DKO M��use) schwerste Autoimmunerkrankungen, so dass im Rahmen dieser Arbeit die Rolle der Transkriptionsfaktoren NFATc2 und NFATc3 bei der Entstehung von CD4+CD25+ Tregs und der CD4+CD25+ Treg-vermittelten Suppression konventioneller T-Zellen untersucht wurde. Es konnte gezeigt werden, dass zwar die Gesamtheit der peripheren CD4+CD25+ T-Zellen keinerlei suppressives Potential besitzt, eine Subpopulation dieser Zellpopulation, die sehr stark CD25 und GITR exprimiert (CD4+CD25++GITR++ T-Zellen), jedoch in der Lage ist kokultivierte konventionelle CD4+ T-Zellen in ihren Effektorfunktionen zu inhibieren. Allerdings lie��en sich die konventionellen CD4+ T-Zellen aus DKO M��usen nicht von CD4+CD25+ Tregs in ihrer Proliferation und Zytokinproduktion inhibieren. Es kann also abschlie��end gesagt werden, dass das Fehlen der Transkriptionsfaktoren NFATc2 und NFATc3 die Entstehung und Funktion von CD4+CD25+ Tregs nicht beeinflusst, jedoch konventionelle CD4+ T-Zellen resistent gegen eine CD4+CD25+ Treg-vermittelte Suppression werden l��sst.

Der Einfluss von Apolipoprotein E auf die zellul��ren Mechanismen der Alzheimer Erkrankung

Die massive Bildung und Ablagerung von aggregiertem Amyloid Beta-Peptid im Gehirn wird allgemein als zentrales Ereignis im Rahmen des Neurodegenerationsprozesses der Alzheimer Demenz betrachtet. Als einer der urs��chlichen Risikofaktoren gilt das Vorliegen des ��4-Allels des Apolipoprotein E. Die Alzheimer��sche Krankheit ist dabei in sehr vielf��ltige Weise mit Apolipoprotein E verkn��pft. ApoE beg��nstigt isoformenabh��ngig A��-Ablagerungen, ApoE-Fragmente kommen im Gehirn und der Cerebrospinalfl��ssigkeit von Alzheimer Patienten vor und ApoE ist dar��ber hinaus als Cholesterintransportprotein ��ber den zellul��ren Cholesterinstoffwechsel mit der Amyloidbildung verkn��pft. Mit Hilfe einer Doppeltransfektion von ApoE und ADAM10 in HEK-Zellen und durch Studien mit Inhibitoren der ADAM-Familie an HepG-2-Zellen wurde in vitro gezeigt, dass ApoE nicht durch ��-Sekretasen der ADAM-Familie gespalten wird. Weiterhin konnte bewiesen werden, dass ApoE in Astrogliomazellen keinen Einfluss auf die APP-Prozessierung aus��bt. Durch in vitro Modulation des Cholesteringehaltes an Astrogliomazellen mit M��CD und seine Cholesterin-Komplexverbindungen ist gezeigt worden, dass die ApoE-Sekretion durch abnehmenden Cholesteringehalt gesenkt wird. Indem Statine alleine oder in Kombination mit Isoprenylierungssubstraten eingesetzt wurden ist der Beweis erbracht worden, dass Statine in vitro die ApoE-Sekretionsinhibition alleine durch Hemmung der Cholesterinbiosynthese bewirken. Best��tigt wurde dies weiterhin durch Experimente mit Isoprenylierungsinhibitoren. Aus dem Wirkmechanismus von Statinen auf die ApoE-Sekretionssenkung leitet sich wom��glich der f��r bestimmte Statine berichtete neuroprotektive Effekt bei Morbus Alzheimer in retrospektiven Humanstudien ab, der sich durch reine Cholesterinsenkung nicht erkl��ren l��sst. Im Zusammenhang mit der Cholesterinhom��ostase und dem gesteigerten 24(S)-Hydroxycholesterinspiegel bei Morbus Alzheimer, haben die Ergebnisse gezeigt, dass 24(S)-Hydroxycholesterin [24(S)-OH-chol] zur ApoE-Sekretions- und Expressionssteigerung f��hrt. In dieser Arbeit konnte erstmals der Nachweis erbracht werden, dass der stimulatorische Effekt von 24(S)-OH-Chol durch gleichzeitige Lovastatingabe reduziert werden kann. Dies stellt einen m��glichen Ansatz im Kampf gegen die Alzheimer Demenz dar. Weiterf��hrend m��ssen diese Ergebnisse noch in vivo beispielsweise durch Versuche an ApoE-transgenen M��usen best��tigt werden. Dar��ber hinaus k��nnte nach einer Statintherapie der ApoE-Gehalt in humaner, cerebrospinaler Fl��ssigkeit ermittelt werden.

3D-Cryo-Elektronenmikroskopie des 4x6-H��mocyanins der Vogelspinne Eurypelma californicum unter Oxy- und Deoxybedingungen

Arthropodenh��mocyanine und Molluskenh��mocyanine, die extrazellul��ren Atmungsproteine der Arthropoden und Mollusken, unterscheiden sich grunds��tzlich im Aufbau, besitzen aber ��hnliche aktive Zentren, welche in ihrer oxydierten Form f��r die Blauf��rbung der H��mocyanine verantwortlich sind. Sauerstoff wird im Bindungszentrum zwischen zwei, von sechs Histidinen ligandierten, Kupfer(I)Ionen gebunden. Arthropodenh��mocyanine bauen sich artspezifisch aus 1, 2, 4, 6, oder 8 Hexameren mit D3-Symmetrie auf. Die Untereinheiten von je ca. 75 kDa falten sich in drei Dom��nen unterschiedlicher Funktionen. Der komplexe, hierarchische Zusammenbau der Arthropodenh��mocyanine h��ngt von der Heterogenit��t der Untereinheiten ab. Die 7 verschieden Sequenzen des 4x6-H��mocyanins von Eurypelma californicum (EcHc) sind biochemisch in der Quart��rstruktur lokalisiert. Bislang fehlte noch ein unabh��ngig erstelltes 3D-Modell der geometrischen Gesamtstruktur welche die hexamere und monomere Topographie eindeutig zeigt. Dessen Erstellung war Gegenstand dieser Arbeit, in Verbindung mit der Zielsetzung, die 3D-Rekonstruktion in den beiden extremen physiologischen Zust��nden, mit und ohne gebundenen Sauerstoff, zu erzeugen. Dazu wurden in einer eigens entwickelten Atmosph��ren-Pr��parationskammer die Proteine in L��sung schockgefrorenen und mittels Cryo-3D-Elektronenmikroskopie gemessen. Aus den daraus gewonnen Projektionsbildern lie��en sich mit der ���Single Particle Analyse��� die 3D-Informationen zur��ckberechnen. Die 3D-Rekonstruktionen wurden mit der publizierten R��ntgenkristallstruktur des hexameren Referenz-H��mocyanins der Languste Panulirus interruptus verifiziert. Die Rekonstruktionen erlaubten die eindeutige Messung diverser in der Literatur diskutierter Parameter der Architektur des 4x6-EcHc und dar��ber hinaus weiterer geometrischer Parameter, welche hier erstmals ver��ffentlicht werden. SAXS-Daten sagen extreme Translationen und Rotationen von Teilquart��rstrukturen zwischen oxy- und deoxy-EcHc voraus, was von den 3D-Rekonstruktionen der beiden Zust��nde nicht best��tigt werden konnte: Die 16 �� Rekonstruktion der Deoxyform weicht geometrisch nicht von der 21 �� Rekonstruktion der Oxyform ab. Die Einpassung der publizierten R��ntgenstruktur der Untereinheit II des H��mocyanin des Pfeilschwanzkrebses Limulus polyphemus in die Rekonstruktionen unterst��tzt eine auf der hexameren Hierarchieebene lokalisierte Dynamik der Oxygenierung. Mittels Einpassung modellierter molekularer Strukturen der EcHc-Sequenzen konnte eine erste Vermutung zur Lokalisation der beiden zentralen Linker-Untereinheiten b und c des 4x6-Molek��ls gemacht werden: Demnach w��rde Untereinheit b in den exponierten Hexameren des Molek��ls liegen. Aussagen ��ber die Quart��rstrukturbindungen auf molekularer Ebene aufgrund der Einpassung modellierter molekularer Daten in die Rekonstruktionen sind als spekulativ einzustufen: a) Die Aufl��sung der Rekonstruktion ist verbesserungsw��rdig. b) Es gibt keine ad��quate Vorlage f��r eine verl��ssliche Strukturvorhersage; die verschiedenen EcHc-Sequenzen liegen nur als Modellierung vor. c) Es w��re eine flexible Einpassung notwendig, um Ungenauigkeiten in den modellierten Strukturen durch Sekund��rstrukturanpassung zu minimieren.

Untersuchungen zur selektiven Deletion alloreaktiver Spender-T- Lymphozyten durch CD178-modifizierte dendritische Zellen im Rahmen der allogenen Blutstammzelltransplantation

Eine der h��ufigsten Komplikationen bei der allogenen Blutstammzelltransplantation stellt die Transplantat-gegen-Wirt-Erkrankung (Graft versus Host Disease, GvHD) dar. Sie wird durch allogene Spender-T-Lymphozyten verursacht, die Gewebe des Transplantatempf��ngers erkennen und inflammatorische Entz��ndungsprozesse ausl��sen. Neben dieser Alloreaktivit��t induzieren Spender-T-Lymphozyten jedoch auch immuntherapeutisch erw��nschte Transplantat-gegen-Leuk��mie-Reaktionen (Graft versus Leukemia, GvL-Reaktion), bei denen residuelle Tumor- bzw. Leuk��miezellen im Patienten durch Spender-T-Zellen spezifisch erkannt und eliminiert werden. Im Rahmen einer verbesserten Immmuntherapie wird daher versucht, GvHD-reaktive und GvL-reaktive Spender-T-Lymphozyten effizient voneinander zu separieren und so eine wirkungsvolle GvHD-Prophylaxe bzw. optimierte GvL-Induktion zu erreichen. In diesem Kontext war es Ziel dieser Arbeit, murine dendritische Zellen (DZ) so zu modifizieren, da�� sie f��r die spezifische Deletion alloreaktiver T-Zellen in murinen GvHD/GvL-Tiermodellen eingesetzt werden k��nnen. Die Modifikation der DZ sollte dazu f��hren, da�� ��ber das CD95/CD178-System Aktivierungs-induzierter Zelltod (activation induced cell death, AICD) in alloreaktiven T-Zellen ausgel��st wird. Hierzu wurden f��r die Modifikation der DZ zwei verschiedene Mechanismen angewandt: a) die Transfektion der DZ mit CD178-mRNA sowie b) die zielgerichtete Immobilisierung von hCD178-X-Fusionsproteinen auf Oberfl��chenmolek��len von DZ bzw. T-Zellen. Als Positivkontrolle f��r die Induktion CD95-vermittelter Apoptose diente der agonistische anti-CD95-Antik��rper Jo2. Bei der Transfektion muriner DZ mit mRNA zeigte sich anhand des Reportergens EGFP, da�� aus dem Knochenmark generierte DZ mit hoher Effizienz mit EGFP-mRNA transfizierbar waren. Im Falle von hCD178-mRNA f��hrte die Transfektion jedoch zu einer insuffizienten CD178-Expression, die mit den regulatorischen Eigenschaften der zytoplasmatischen CD178-Region in Verbindung gebracht werden konnte. So f��hrte die Verwendung einer zytoplasmatisch trunkierten Form der CD178-mRNA (CD178Dzyt) zu einer durchflu��zytometrisch nachweisbaren CD178-Expression in DZ. Mit diesen CD178Dzyt-exprimierenden DZ konnte in einem Proliferationstest die Proliferation alloreaktiver T-Zellen inhibiert werden. Die Beladung von DZ bzw. von T-Zellen mit hCD178-X-Fusionsproteinen f��hrte in vitro ebenfalls zu einer deutlichen Reduktion von Alloreaktivit��t. Dabei konnte eine spezifische Deletion/Inhibition alloreaktiver T-Zellen nachgewiesen werden. Die Elimination alloreaktiver T-Zellen erfolgte in beiden Verfahren ��ber AICD. Dar��ber hinaus wurde eine Bifunktionalit��t der Fusionsproteine festgestellt, da sie neben der Induktion CD95-vermittelter Apoptose auch in der Lage waren, die Kostimulation allogener T-Zellen effizient zu inhibieren. Mit Hilfe adoptiver T-Zell-Transferexperimente konnten abschlie��end die in vitro gewonnenen Ergebnisse in vivo in zwei verschiedenen GvHD-Mausmodellen best��tigt werden.

Willem de Sitter in Leiden - ein Kapitel in der Rezeptionsgeschichte der Relativit��tstheorien

Der niederl��ndische Astronom Willem de Sitter ist bekannt f��r seine inzwischen ber��hmte Kontroverse mit Einstein von 1916 bis 1918, worin die relativistische Kosmologie begr��ndet wurde. In diesem Kontext wird sein Name mit dem von ihm geschaffenen kosmologischen Modell verbunden, welches er als Gegenbeispiel zu Einsteins physikalischer Intuition schuf. Obwohl diese Debatte schon in wissenschaftshistorischen Arbeiten analysiert wurde, hat de Sitters Rolle in der Rezeption und dem Verbreiten der allgemeinen Relativit��tstheorie bislang in der Hauptrichtung der Einstein-Studien noch nicht die ihr zustehende Aufmerksamkeit erhalten. Die vorliegende Untersuchung zielt darauf ab, seine zentrale Wichtigkeit f��r die Forschung zur ART innerhalb der Leidener Community aufzuzeigen. Wie Eddington war de Sitter einer der wenigen Astronomen, die sowohl hinreichende Ausbildung als auch n��tige Interessen vereinten, um zum einen die spezielle und zum anderen die allgemeine Relativit��tstheorie zu verfolgen. Er befasste sich zun��chst 1911 mit dem Relativit��tsprinzip (Einsteins erstes Postulat der SRT); zwei Jahre sp��ter fand er einen Nachweis f��r die Konstanz der Lichtgeschwindigkeit (Einsteins zweites Postulat). De Sitters Interesse an Gravitationstheorien reicht sogar noch weiter zur��ck und l��sst sich bis 1908 zur��ckverfolgen. ��berdies verfolgte er Einsteins Versuche, einen feldtheoretischen Ansatz f��r die Gravitation zu konstruieren, inklusive der kontroversen Einstein-Grossmann Theorie von 1913. Diese Umst��nde zeigen deutlich, dass de Sitters bekannteres Werk zur ART eine Konsequenz seiner vorausgegangenen Forschungen war und kein Resultat einer pl��tzlichen, erst 1916 einsetzenden Besch��ftigung mit Einsteins Relativit��tstheorie.

Intrazellul��re Lokalisation und synaptische Aussch��ttung der Neurotrophine in hippokampalen Neuronen und die Bedeutung von BDNF bei hippokampaler synaptischer Plastizit��t

Die Mitglieder der Neurotrophin-Familie (NGF, BDNF, NT-3 und NT-4) sind sekretierte Neuropeptide, die eine bedeutende Rolle bei der Entwicklung von Nervenzellen und bei der Modulation der synaptischen Transmission spielen. Wenngleich eine aktivit��tsabh��ngige Sekretion von BDNF bereits gezeigt werden konnte, wurden die subzellul��re Expression und die Aussch��ttung der anderen Neurotrophine bislang nur unzureichend charakterisiert. Um die Expression und die Aussch��ttung aller Neurotrophine unter identischen Bedingungen untersuchen zu k��nnen, wurde in der vorliegenden Arbeit das Expressionsmuster und die synaptische Aussch��ttung GFP-markierter Neurotrophine in dissoziierten hippokampalen Neuronen mit Hilfe der konfokalen Fluoreszenz-Videomikroskopie zeitaufgel��st untersucht. Zwei Ph��notypen konnten unterschieden werden: der distale vesikul��re Expressionstyp mit Neurotrophin-beinhaltenden Vesikeln in distalen Neuriten, und der proximale Expressionstyp mit einer diffusen Neurotrophin-Verteilung in den Neuriten und Neurotrophin-beinhaltenden Vesikeln im Soma des Neurons und in den proximalen Dendriten. Der distale vesikul��re Ph��notyp entsprach einer Verteilung des entsprechenden Neurotrophins in die sekretorischen Granula des aktivit��tsabh��ngigen Sekretionsweges, w��hrend der proximale Ph��notyp den Transport eines Neurotrophins in den konstitutiven Sekretionsweg widerspiegelte. Alle Neurotrophine erreichten in hippokampalen Neuronen prinzipiell beide Sekretionswege. Jedoch gelangten BDNF und NT-3 mit einer gr����eren Effizienz in den regulierten Sekretionsweg als NT-4 und NGF (BDNF: in 98% aller Zellen, NT-3: 85%, NT-4: 23% und NGF: 46%). Neurotrophine besitzen, wie es f��r sekretorische Peptide ��blich ist, eine Vorl��ufersequenz, die w��hrend der Reifung des Proteins proteolytisch abgespalten wird. Die Fusion dieser Pr��pro-Sequenz von BDNF mit der Sequenz des maturen NT-4 bewirkte einen effizienteren Transport von NT-4 in die sekretorischen Granula des regulierten Sekretionsweges, und zeigte die gro��e Bedeutung der Pr��pro-Sequenz f��r das zellul��re Verteilungsmuster von Neurotrophinen. In Neuronen, in denen die Neurotrophine in den regulierten Sekretionsweg transportiert wurden, konnte eine aktivit��tsabh��ngige Sekretion der Neurotrophine an postsynaptische Strukturen glutamaterger Synapsen beobachtet werden. Die aktivit��tsabh��ngige postsynaptische Aussch��ttung der Neurotrophine zeigte eine Heterogenit��t in der Kinetik der Sekretion (exponentieller Abfall des Neurotrophin-Signals mit Zeitkonstanten von tau = 121 bis 307s). Die Pr��inkubtion mit dem Protonen-Ionophor Monensin, welcher die Neutralisation des intragranul��ren pH-Wertes und somit die Solubilisierung der dicht gepackten Proteinstrukturen in den Vesikeln erzwingt, erh��hte die Geschwindigkeit der Neurotrophin-Aussch��ttung auf den Wert des unter physiologischen Bedingungen schnellsten Neurotrophins NT-4. Dennoch blieb die Geschwindigkeit der Neurotrophin-Aussch��ttung im Vergleich zur Neurotransmitter-Aussch��ttung langsam (tau = 13 �� 2 s). Diese Daten belegen eindeutig, dass die Neutralisation der sekretorischen Granula die Geschwindigkeit der Neurotrophin-Aussch��ttung kritisch determiniert und die Geschwindigkeit der Neurotrophin-Aussch��ttung im Vergleich zur konventionellen Neurotransmitter-Aussch��ttung langsam erfolgt. Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass das Neurotrophin BDNF effizient in distale vesikul��re Strukturen von CA1 Pyramidenzellen organotypischer Schnittkulturen des Hippokampus sortiert wird. Die basalen elektrischen Eigenschaften von CA1 Pyramidenzellen BDNF-defizienter M��use sind vergleichbar zu den Eigenschaften von Wildtyp M��usen. Sowohl das Eigenpotential der CA1 Pyramidenzellen, die Form der Aktionspotentiale als auch die evozierten Antworten der CA1 Pyramdenzellen auf eine gepaarte pr��synaptische Stimulation der Schaffer-Kollateralen zeigten bei BDNF-/- -, BDNF+/- - und BDNF+/+ -M��usen keine signifikanten Unterschiede. Die F��higkeit der CA1 Pyramidenzellen auf eine hochfrequente Reizung mit einer Langzeitpotenzierung (LTP) der postsynaptischen Str��me zu reagieren ist jedoch bei den BDNF-defizienten M��usen beintr��chtigt. Eine verminderte Induktion von LTP war in den BDNF-defizienten M��usen nach tetanischer Stimulation der pr��synaptischen Schaffer-Kollateralen und simultaner postsynaptischer Depolarisation der CA1 Pyramidenzelle zu beobachten.

Partial melting within the lower crust ��� Constraints from bulk rock geochemical data and trace element mineral analyses of granulites and migmatites from Central Finland

This PhD thesis concerns geochemical constraints on recycling and partial melting of Archean continental crust. A natural example of such processes was found in the Iisalmi area of Central Finland. The rocks from this area are Middle to Late Archean in age and experienced metamorphism and partial melting between 2.7-2.63 Ga. The work is based on extensive field work. It is furthermore founded on bulk rock geochemical data as well as in-situ analyses of minerals. All geochemical data were obtained at the Institute of Geosciences, University of Mainz using X-ray fluorescence, solution ICP-MS and laser ablation-ICP-MS for bulk rock geochemical analyses. Mineral analyses were accomplished by electron microprobe and laser ablation ICP-MS. Fluid inclusions were studied by microscope on a heating-freezing-stage at the Geoscience Center, University G��ttingen. Part I focuses on the development of a new analytical method for bulk rock trace element determination by laser ablation-ICP-MS using homogeneous glasses fused from rock powder on an Iridium strip heater. This method is applicable for mafic rock samples whose melts have low viscosities and homogenize quickly at temperatures of ~1200��C. Highly viscous melts of felsic samples prevent melting and homogenization at comparable temperatures. Fusion of felsic samples can be enabled by addition of MgO to the rock powder and adjustment of melting temperature and melting duration to the rock composition. Advantages of the fusion method are low detection limits compared to XRF analyses and avoidance of wet-chemical processing and use of strong acids as in solution ICP-MS as well as smaller sample volumes compared to the other methods. Part II of the thesis uses bulk rock geochemical data and results from fluid inclusion studies for discrimination of melting processes observed in different rock types. Fluid inclusion studies demonstrate a major change in fluid composition from CO2-dominated fluids in granulites to aqueous fluids in TTG gneisses and amphibolites. Partial melts were generated in the dry, CO2-rich environment by dehydration melting reactions of amphibole which in addition to tonalitic melts produced the anhydrous mineral assemblages of granulites (grt + cpx + pl �� amph or opx + cpx + pl + amph). Trace element modeling showed that mafic granulites are residues of 10-30 % melt extraction from amphibolitic precursor rocks. The maximum degree of melting in intermediate granulites was ~10 % as inferred from modal abundances of amphibole, clinopyroxene and orthopyroxene. Carbonic inclusions are absent in upper-amphibolite facies migmatites whereas aqueous inclusion with up to 20 wt% NaCl are abundant. This suggests that melting within TTG gneisses and amphibolites took place in the presence of an aqueous fluid phase that enabled melting at the wet solidus at temperatures of 700-750��C. The strong disruption of pre-metamorphic structures in some outcrops suggests that the maximum amount of melt in TTG gneisses was ~25 vol%. The presence of leucosomes in all rock types is taken as the principle evidence for melt formation. However, mineralogical appearance as well as major and trace element composition of many leucosomes imply that leucosomes seldom represent frozen in-situ melts. They are better considered as remnants of the melt channel network, e.g. ways on which melts escaped from the system. Part III of the thesis describes how analyses of minerals from a specific rock type (granulite) can be used to determine partition coefficients between different minerals and between minerals and melt suitable for lower crustal conditions. The trace element analyses by laser ablation-ICP-MS show coherent distribution among the principal mineral phases independent of rock composition. REE contents in amphibole are about 3 times higher than REE contents in clinopyroxene from the same sample. This consistency has to be taken into consideration in models of lower crustal melting where amphibole is replaced by clinopyroxene in the course of melting. A lack of equilibrium is observed between matrix clinopyroxene / amphibole and garnet porphyroblasts which suggests a late stage growth of garnet and slow diffusion and equilibration of the REE during metamorphism. The data provide a first set of distribution coefficients of the transition metals (Sc, V, Cr, Ni) in the lower crust. In addition, analyses of ilmenite and apatite demonstrate the strong influence of accessory phases on trace element distribution. Apatite contains high amounts of REE and Sr while ilmenite incorporates about 20-30 times higher amounts of Nb and Ta than amphibole. Furthermore, trace element mineral analyses provide evidence for magmatic processes such as melt depletion, melt segregation, accumulation and fractionation as well as metasomatism having operated in this high-grade anatectic area.