Generalized soluble groups of finite co-central rank

Eine Gruppe G hat endlichen Pr��ferrang (bzw. Ko-zentralrang) kleiner gleich r, wenn f��r jede endlich erzeugte Gruppe H gilt: H (bzw. H modulo seinem Zentrum) ist r-erzeugbar. In der vorliegenden Arbeit werden, soweit m��glich, die bekannten S��tze ��ber Gruppen von endlichem Pr��ferrang (kurz X-Gruppen), auf die wesentlich gr����ere Klasse der Gruppen mit endlichem Ko-zentralrang (kurz R-Gruppen) verallgemeinert.F��r lokal nilpotente R-Gruppen, welche torsionsfrei oder p-Gruppen sind, wird gezeigt, dass die Zentrumsfaktorgruppe eine X-Gruppe sein muss. Es folgt, dass Hyperzentralit��t und lokale Nilpotenz f��r R-Gruppen identische Bediungungen sind. Analog hierzu sind R-Gruppen genau dann lokal aufl��sbar, wenn sie hyperabelsch sind. Zentral f��r die Strukturtheorie hyperabelscher R-Gruppen ist die Tatsache, dass solche Gruppen eine aufsteigende Normalreihe abelscher X-Gruppen besitzen. Es wird eine Sylowtheorie f��r periodische hyperabelsche R-Gruppen entwickelt. F��r torsionsfreie hyperabelsche R-Gruppen wird deren Aufl��sbarkeit bewiesen. Des weiteren sind lokal endliche R-Gruppen fast hyperabelsch. F��r R-Gruppen fallen sehr gro��e Gruppenklassen mit den fast hyperabelschen Gruppen zusammen. Hierzu wird der Begriff der Sektions��berdeckung eingef��hrt und gezeigt, dass R-Gruppen mit fast hyperabelscher Sektions��berdeckung fast hyperabelsch sind.

Beurteilung der Eignung der NPEMFE-Methode (Natural Pulsed Electromagnetic Field of Earth) mit dem "Cereskop" in Rutschungen und in Locker- und Festgesteinen mit Spannungs��nderungen im Mittel- und Hochgebirge

Spannungsumlagerungen in Mineralen und Gesteinen induzieren in geologisch aktiven Bereichen mikromechanische und seismische Prozesse, wodurch eine schwache nat��rliche elektromagnetische Strahlung im Niederfrequenzbereich emittiert wird. Die elektromagnetischen Emissionen von nichtleitenden Mineralen sind auf dielektrische Polarisation durch mehrere physikalische Effekte zur��ckzuf��hren. Eine gerichtete mechanische Spannung f��hrt zu einer ebenso gerichteten elektromagnetischen Emission. Die Quellen der elektromagnetischen Emissionen sind bekannt, jedoch k��nnen sie noch nicht eindeutig den verschiedenen Prozessen in der Natur zugeordnet werden, weshalb im Folgenden von einem seismo-elektromagnetischen Ph��nomen (SEM) gesprochen wird. Mit der neuentwickelten NPEMFE-Methode (Natural Pulsed Electromagnetic Field of Earth) k��nnen die elektromagnetischen Impulse ohne Bodenkontakt registriert werden. Bereiche der Erdkruste mit Spannungsumlagerungen (z.B. tektonisch aktive St��rungen, potenzielle Hangrutschungen, Erdf��lle, Bergsenkungen, Firstschl��ge) k��nnen als Anomalie erkannt und abgegrenzt werden. Basierend auf dem heutigen Kenntnisstand dieser Prozesse wurden Hangrutschungen und Locker- und Festgesteine, in denen Spannungsumlagerungen stattfinden, mit einem neuentwickelten Messger��t, dem "Cereskop", im Mittelgebirgsraum (Rheinland-Pfalz, Deutschland) und im alpinen Raum (Vorarlberg, ��sterreich, und F��rstentum Liechtenstein) erkundet und die gewonnenen Messergebnisse mit klassischen Verfahren aus Ingenieurgeologie, Geotechnik und Geophysik in Bezug gesetzt. Unter Feldbedingungen zeigte sich gro��enteils eine gute ��bereinstimmung zwischen den mit dem "Cereskop" erkundeten Anomalien und den mit den konventionellen Verfahren erkundeten Spannungszonen. Auf Grundlage der bisherigen Kenntnis und unter Einbeziehung von Mehrdeutigkeiten werden die Messergebnisse analysiert und kritisch beurteilt.

Petrogenetic evolution of Uralian-Alaskan-type mafic-ultramafic complexes in the southern and middle Urals, Russia

The PhD thesis at hand consists of three parts and describes the petrogenetic evolution of Uralian-Alaskan-type mafic ultramafic complexes in the Ural Mountains, Russia. Uralian-Alaskan-type mafic-ultramafic complexes are recognized as a distinct class of intrusions. Characteristic petrologic features are the concentric zonation of a central dunite body grading outward into wehrlite, clinopyroxenite and gabbro, the absence of orthopyroxene and frequently occurring platinum group element (PGE) mineralization. In addition, the presence of ferric iron-rich spinel discriminates Uralian-Alaskan-type complexes from most other mafic ultramafic rock assemblages. The studied Uralian-Alaskan-type complexes (Nizhnii Tagil, Kytlym and Svetley Bor) belong to the southern part of a 900 km long, N���S-trending chain of similar intrusions between the Main Uralian Fault to the west and the Serov-Mauk Fault to the east. The first chapter of this thesis studies the evolution of the ultramafic rocks tracing the compositional variations of rock forming and accessory minerals. The comparison of the chemical composition of olivine, clinopyroxene and chromian spinel from the Urals with data from other localities indicates that they are unique intrusions having a characteristic spinel and clinopyroxene chemistry. Laser ablation-ICPMS (LA-ICPMS ) analyses of trace element concentrations in clinopyroxene are used to calculate the composition of their parental melt which is characterized by enriched LREE (0.5-5.2 prim. mantle) and other highly incompatible elements (U, Th, Ba, Rb) relative to the HREE (0.25-2.0 prim. mantle). A subduction-related geotectonic setting is indicated by a positive anomaly for Sr and negative anomalies for Ti, Zr and Hf. The mineral compositions monitor the evolution of the parental magmas and decipher differences between the studied complexes. In addition, the observed variation in LREE/HREE (for example La/Lu = 2-24) can be best explained with the model of an episodically replenished and erupted open magma chamber system with the extensive fractionation of olivine, spinel and clinopyroxene. The data also show that ankaramites in a subduction-related geotectonic setting could represent parental magmas of Uralian-Alaskan-type complexes. The second chapter of the thesis discusses the chemical variation of major and trace elements in rock-forming minerals of the mafic rocks. Electron microprobe and LA-ICPMS analyses are used to quantitatively describe the petrogenetic relationship between the different gabbroic lithologies and their genetic link to the ultramafic rocks. The composition of clinopyroxene identifies the presence of melts with different trace element abundances on the scale of a thin section and suggests the presence of open system crustal magma chambers. Even on a regional scale the large variation of trace element concentrations and ratios in clinopyroxene (e.g. La/Lu = 3-55) is best explained by the interaction of at least two fundamentally different magma types at various stages of fractionation. This requires the existence of a complex magma chamber system fed with multiple pulses of magmas from at least two different coeval sources in a subduction-related environment. One source produces silica saturated Island arc tholeiitic melts. The second source produces silica undersaturated, ultra-calcic, alkaline melts. Taken these data collectively, the mixing of the two different parental magmas is the dominant petrogenetic process explaining the observed chemical variations. The results further imply that this is an intrinsic feature of Uralian-Alaskan-type complexes and probably of many similar mafic-ultramafic complexes world-wide. In the third chapter of this thesis the major element composition of homogeneous and exsolved spinel is used as a petrogenetic indicator. Homogeneous chromian spinel in dunites and wehrlites monitors the fractionation during the early stages of the magma chamber and the onset of clinopyroxene fractionation as well as the reaction of spinel with interstitial liquid. Exsolved spinel is present in mafic and ultramafic rocks from all three studied complexes. Its composition lies along a solvus curve which defines an equilibrium temperature of 600��C, given that spinel coexists with olivine. This temperature is considered to be close to the temperature of the host rocks into which the studied Uralian-Alaskan-type complexes intruded. The similarity of the exsolution temperatures in the different complexes over a distance of several hundred kilometres implies a regional tectonic event that terminated the exsolution process. This event is potentially associated with the final exhumation of the Uralian-Alaskan-type complexes along the Main Uralian Fault and the Serov-Mauk Fault in the Uralian fold belt.

A biomimetic model membrane system on oxidic surfaces designed for the investigation of cytochrome c oxidase and other membrane proteins by fluorescence and waveguide spectroscopy

Die transmembrane Potenzialdifferenz ����m ist direkt mit der katalytischen Aktivit��t der Cytochrom c Oxidase (CcO) verkn��pft. Die CcO ist das terminale Enzym (Komplex IV) in der Atmungskette der Mitochondrien. Das Enzym katalysiert die Reduktion von O2 zu 2 H2O. Dabei werden Elektronen vom nat��rlichen Substrat Cytochrom c zur CcO ��bertragen. Der Eleltronentransfer innerhalb der CcO ist an die Protonentranslokation ��ber die Membran gekoppelt. Folglich bildet sich ��ber der inneren Membrane der Mitochondrien eine Differenz in der Protonenkonzentration. Zus��tzlich wird eine Potenzialdifferenz ����m generiert.rnrnDas Transmembranpotenzial ����m kann mit Hilfe der Fluoreszenzspektroskopie unter Einsatz eines potenzialemfindlichen Farbstoffs gemessen werden. Um quantitative Aussagen aus solchen Untersuchungen ableiten zu k��nnen, m��ssen zuvor Kalibrierungsmessungen am Membransystem durchgef��hrt werden.rnrnIn dieser Arbeit werden Kalibrierungsmessungen von ����m in einer Modellmembrane mit inkorporiertem CcO vorgestellt. Dazu wurde ein biomimetisches Membransystem, die Proteinverankerte Doppelschicht (protein-tethered Bilayer Lipid Membrane, ptBLM), auf einem transparenten, leitf��higem Substrat (Indiumzinnoxid, ITO) entwickelt. ITO erm��glicht den simultanen Einsatz von elektrochemischen und Fluoreszenz- oder optischen wellenleiterspektroskopischen Methoden. Das ����m in der ptBLM wurde durch extern angelegte, definierte elektrische Spannungen induziert. rnrnEine d��nne Hydrogelschicht wurde als "soft cushion" f��r die ptBLM auf ITO eingesetzt. Das Polymernetzwerk enth��lt die NTA Funktionsgruppen zur orientierten Immobilisierung der CcO auf der Oberfl��che der Hydrogels mit Hilfe der Ni-NTA Technik. Die ptBLM wurde nach der Immobilisierung der CcO mittels in-situ Dialyse gebildet. Elektrochemische Impedanzmessungen zeigten einen hohen elektrischen Widerstand (��� 1 M��) der ptBLM. Optische Wellenleiterspektren (SPR / OWS) zeigten eine erh��hte Anisotropie des Systems nach der Bildung der Doppellipidschicht. Cyklovoltammetriemessungen von reduziertem Cytochrom c best��tigten die Aktivit��t der CcO in der Hydrogel-gest��tzten ptBLM. Das Membranpotenzial in der Hydrogel-gest��tzten ptBLM, induziert durch definierte elektrische Spannungen, wurde mit Hilfe der ratiometrischen Fluoreszenzspektroskopie gemessen. Referenzmessungen mit einer einfach verankerten Dopplellipidschicht (tBLM) lieferten einen Umrechnungsfaktor zwischen dem ratiometrischen Parameter Rn und dem Membranpotenzial (0,05 / 100 mV). Die Nachweisgrenze f��r das Membranpotenzial in einer Hydrogel-gest��tzten ptBLM lag bei ��� 80 mV. Diese Daten dienen als gute Grundlage f��r k��nftige Untersuchungen des selbstgenerierten ����m der CcO in einer ptBLM.

Laser systems for collinear spectroscopy and the charge radius of 12 Be

Die kollineare Laserspektroskopie hat sich in den vergangenen drei Jahrzehnten zur Bestimmung der Kernladungsradien mittelschwerer und schwerer kurzlebiger Atomkerne in ausgezeichneter Weise bew��hrt. Auf die Isotope sehr leichter Elemente konnte sie allerdings erst k��rzlich erweitert werden. Dieser Bereich der Nuklidkarte ist von besonderem Interesse, denn die ersten ab-initio Modelle der Kernphysik, die den Aufbau eines Atomkerns basierend auf individuellen Nukleonen und realistischenWechselwirkungspotentialen beschreiben, sind gegenw��rtig nur f��r die leichtesten Elemente anwendbar. Au��erdem existiertrnin dieser Region eine besonders exotische Form von Atomkernen, die sogenanntenrnHalokerne. Die Isotopenkette der Berylliumisotope zeichnet sich durch das Auftreten des Ein-Neutronen Halokerns 11Be und des Zwei- oder Vier-Neutronen-Halos 14Be aus. Dem Isotop 12Be kommt durch seine Position zwischen diesen beiden Exoten und den im Schalenmodell erwarteten magischen Schalenabschluss N = 8 eine besondere Bedeutung zu.rnIm Rahmen dieser Arbeit wurden mehrere frequenzstabilisierte Lasersysteme f��r die kollineare Laserspektroskopie aufgebaut. An TRIGA-SPEC stehen nun unter anderem ein frequenzverdoppeltes Diodenlasersystem mit Trapezverst��rker und frequenzkammstabilisierter Titan-Saphirlaser mit Frequenzverdopplungsstufe f��r die Spektroskopie an refrakt��ren Elementen oberhalb von Molybd��n zur Verf��gung, die f��r erste Testexperimente eingesetzt wurden. Au��erdem wurde die effiziente Frequenzvervierfachung eines Titan-Saphirlasers demonstriert. An ISOLDE/CERN wurde ein frequenzkammstabilisierter und ein jodstabilisierter Farbstofflaser installiert und f��r die Laserspektroskopie an 9,10,11,12Be eingesetzt. Durch das verbesserte Lasersystem und den Einsatz eines verz��gerten Koinzidenznachweises f��r Photonen und Ionen gelang es die Empfindlichkeitrnder Berylliumspektroskopie um mehr als zwei Gr����enordnungen zu steigern und damit die fr��heren Messungen an 7���11Be erstmals auf das Isotop 12Be auszuweiten. Au��erdem wurde die Genauigkeit der absoluten ��bergangsfrequenzen und der Isotopieverschiebungen der Isotope 9,10,11Be signifikant verbessert.rnDurch den Vergleich mit Ergebnissen des Fermionic Molecular Dynamics Modells kann der Trend der Ladungsradien der leichteren Isotope durch die ausgepr��gte Clusterstruktur der Berylliumkerne erkl��rt werden. F��r 12Be wird ersichtlich, dass der Grundzustand durch eine (sd)2 Konfiguration statt der vom Schalenmodell erwarteten p2 Konfiguration dominiert wird. Dies ist ein klares Indiz f��r das bereits zuvor beobachtete Verschwinden des N = 8 Schalenabschlusses bei 12Be.

Spins, moments and radii of cd isotopes

The complex nature of the nucleon-nucleon interaction and the wide range of systems covered by the roughly 3000 known nuclides leads to a multitude of effects observed in nuclear structure. Among the most prominent ones is the occurence of shell closures at so-called ���magic numbers���, which are explained by the nuclear shell model. Although the shell model already is on duty for several decades, it is still constantly extended and improved. For this process of extension, ���ne adjustment and veri���cation, it is important to have experimental data of nuclear properties, especially at crucial points like in the vicinity of shell closures. This is the motivation for the work performed in this thesis: the measurement and analysis of nuclear ground state properties of the isotopic chain of 100���130Cd by collinear laser spectroscopy.rnrnThe experiment was conducted at ISOLDE/CERN using the collinear laser spectroscopy apparatus COLLAPS. This experiment is the continuation of a run on neutral atomic cadmium from A = 106 to A = 126 and extends the measured isotopes to even more exotic species. The required gain in sensitivity is mainly achieved by using a radiofrequency cooler and buncher for background reduction and by using the strong 5s 2S1/2 ��� 5p 2P3/2 transition in singly ionized Cd. The latter requires a continuous wave laser system with a wavelength of 214.6 nm, which has been developed during this thesis. Fourth harmonic generation of an infrared titanium sapphire laser is achieved by two subsequent cavity-enhanced second harmonic generations, leading to the production of deep-UV laser light up to about 100 mW.rnrnThe acquired data of the Z = 48 Cd isotopes, having one proton pair less than the Z = 50 shell closure at tin, covers the isotopes from N = 52 up to N = 82 and therefore almost the complete region between the neutron shell closures N = 50 and N = 82. The isotope shifts and the hyper���ne structures of these isotopes have been recorded and the magnetic dipole moments, the electric quadrupole moments, spins and changes in mean square charge radii are extracted. The obtained data reveal among other features an extremely linear behaviour of the quadrupole moments of the I = 11/2��� isomeric states and a parabolic development in differences in mean square nuclear charge radii between ground and isomeric state. The development of charge radii between the shell closures is smooth, exposes a regular odd-even staggering and can be described and interpreted in the model of Zamick and Thalmi.

Consequences of DNA damage for gene transcription : direct effects of modified nucleobases and the role of base excision repair = Folgen von DNA-Sch��den f��r die Gentranskription

The presence of damaged nucleobases in DNA can negatively influence transcription of genes. One of the mechanisms by which DNA damage interferes with reading of genetic information is a direct blockage of the elongating RNA polymerase complexes ��� an effect well described for bulky adducts induced by several chemical substances and UV-irradiation. However, other mechanisms must exist as well because many of the endogenously occurring non-bulky DNA base modifications have transcription-inhibitory properties in cells, whilstrnnot constituting a roadblock for RNA polymerases under cell free conditions. The inhibition of transcription by non-blocking DNA damage was investigated in this work by employing the reporter gene-based assays. Comparison between various types of DNA damage (UV-induced pyrimidine photoproducts, oxidative purine modifications induced by photosensitisation, defined synthetic modified bases such as 8-oxoguanine and uracil, and sequence-specific single-strand breaks) showed that distinct mechanisms of inhibition of transcription can be engaged, and that DNA repair can influence transcription of the affectedrngenes in several different ways.rnQuantitative expression analyses of reporter genes damaged either by the exposure of cells to UV or delivered into cells by transient transfection supported the earlier evidence that transcription arrest at the damage sites is the major mechanism for the inhibition of transcription by this kind of DNA lesions and that recovery of transcription requires a functional nucleotide excision repair gene Csb (ERCC6) in mouse cells. In contrast, oxidisedrnpurines generated by photosensitisation do not cause transcriptional blockage by a direct mechanism, but rather lead to transcriptional repression of the damaged gene which is associated with altered histone acetylation in the promoter region. The whole chain of events leading to transcriptional silencing in response to DNA damage remains to be uncovered. Yet, the data presented here identify repair-induced single-strand breaks ��� which arise from excision of damaged bases by the DNA repair glycosylases or endonucleases ��� as arnputative initiatory factor in this process. Such an indirect mechanism was supported by requirement of the 8-oxoguanine DNA glycosylase (OGG1) for the inhibition of transcription by synthetic 8-oxodG incorporated into a reporter gene and by the delays observed for the inhibition of transcription caused by structurally unrelated base modifications (8-oxoguanine and uracil). It is thereby hypothesized that excision of the modified bases could be a generalrnmechanism for inhibition of transcription by DNA damage which is processed by the base excision repair (BER) pathway. Further gene expression analyses of plasmids containing single-strand breaks or abasic sites in the transcribed sequences revealed strong transcription inhibitory potentials of these lesions, in agreement with the presumption that BER intermediates are largely responsible for the observed effects. Experiments with synthetic base modifications positioned within the defined DNA sequences showed thatrninhibition of transcription did not require the localisation of the lesion in the transcribed DNA strand; therefore the damage sensing mechanism has to be different from the direct encounters of transcribing RNA polymerase complexes with DNA damage.rnAltogether, this work provides new evidence that processing of various DNA basernmodifications by BER can perturb transcription of damaged genes by triggering a gene silencing mechanism. As gene expression can be influenced even by a single DNA damage event, this mechanism could have relevance for the endogenous DNA damage induced in cells under normal physiological conditions, with a possible link to gene silencing in general.

Von zwei- zu dreidimensionalen Graphitausschnitten

Zusammenfassung: 'Von zwei- zu dreidimensionalen Graphitausschnitten'Dissertation Florian D��tz Die vorliegende Arbeit zeichnet den synthetischen Weg von zwei- zu dreidimensionalen Graphitausschnitten nach und thematisiert insbesondere die Schnittstelle dieser beiden Bereiche, die durch den ��bergang von planaren Systemen zu r��umlichen Strukturen verk��rpert wird und daher die Darstellung nicht-planarer polycyclischer aromatischer Kohlenwasserstoffe (PAH) vorsieht. Diese Zielsetzung m��ndet in einer dreiteiligen Gliederung der angefertigten Dissertation und sieht im ersten Teil die Synthese planarer Graphitsegmente durch oxidative Cyclodehydrierung entsprechender Oligophenylvorl��ufer mit Eisen(III)chlorid vor, gefolgt von der Darstellung nicht-planarer PAHs mit denselben oxidativen Methoden sowie der Pr��paration und Charakterisierung dreidimensionaler, supramolekularer PAH-Aggregate.Der erste Abschnitt beschreibt die Synthese von kleineren PAHs als Modellverbindung f��r gr����ere Systeme und ihre UV-spektroskopische Charakterisierung. Daran ankn��pfend wird die Synthese mehrerer heteroatomsubstituierter Derivate des Hexa-peri-hexabenzocoronens (HBC) vorgestellt und ihre fl��ssigkristallinen Eigenschaften eingehend untersucht. Dabei wurde mit der oxidativen Cyclodehydrierung geeigneter Vorl��ufer auf Einkristalloberfl��chen ein neuer Weg zur Synthese dieser Verbindungen etabliert.Im Zentrum des zweiten Teils dieser Arbeit stand die Induktion von Nichtplanarit��t in ausgedehnten PAHs mit den im ersten Abschnitt entwickelten Synthesekonzepten. Hier konnte mit der erfolgreichen Darstellung eines 18fach methoxysubstituierten HBC-Derivats eine erstaunliche Kr��mmung des aromatischen Systems erreicht werden, wie durch Kristallstrukturanalyse gezeigt wurde. Anhand mehrerer Beispiele wurde ebenso die Leistungsf��higkeit der verwendeten Cyclodehydrierungsmethode verdeutlicht, da viele Vorl��ufermolek��le gegen��ber den Reaktionsbedingungen nicht inert sind.Der letzte Teil dieser Arbeit beschreibt schlie��lich die Pr��paration und Charakterisierung dreidimensionaler, supramolekularer PAH-Aggregate auf der Basis von HBC-Amiden, deren Eigenschaften sich durch eine sorgf��ltige Wahl der jeweiligen Monomerbausteine manipulieren lassen. Bei Verwendung von chiralen Monomeren wird hier die Expression von supramolekularer Chiralit��t erreicht und durch spektroskopische und chiroptische Methoden belegt.

Transkriptionskontrolle des nuoA-N Operons (NADH-Dehydrogenase I) von Escherichia coli

Das Elektronentransportsystem von E. coli enth��lt zwei verschiedene NADH-Dehydrogenasen. Die NADH-DehydrogenaseI (nuoA-N) koppelt im Gegensatz zur NADH-DehydrogenaseII die Oxidation von NADH an eine Protonentranslokation und tr��gt zur Energiekonservierung bei. Die NADH-DehydrogenaseI wird ��ber die Promotoren P1 und P2 exprimiert und besitzt mehrere Bindestellen f��r verschiedene Regulatoren.Die separate Klonierung der Promotoren, lacZ-Fusionen, Inaktivierung von Transkriptionsfaktoren, sowie die Nutzung mutierter Regulatorbindestellen in vivo zeigen, dass P1 im wesentlichen die Expressionsh��he bestimmt und ist unter aeroben und anaeroben Bedingungen aktiv. P2 tr��gt in wesentlich geringerem Ma��e als P1 zur Expression des Enzyms bei. Er ist stark abh��ngig von ArcA und IHF. Beide Promotoren wirken nicht additiv.Unter anaeroben Bedingungen wird die Transkription von nuo durch das Zweikomponenten-System ArcB/A reprimiert. ArcA bindet unabh��ngig und mit unterschiedlicher Affinit��t an die beiden Bindestellen arc1 und arc2. Von den 8 ArcA-Konsensussequenzen f��hren nur Mutationen der Konsensussequenzen arc1ab in vitro zu verminderter Bindungsaffinit��t von ArcA an die Bindestelle arc1. Dieselben f��hren in vivo unter anaeroben Bedingungen zur Derepression des Promotors P1 bzw. P1+P2. Unter aeroben Bedingungen zeigen nur Mutationen in arc2 eine Derepression, die nicht durch ArcA vermittelt wird. Der ver��ffentliche ArcA-Konsensus scheint deshalb hier in dieser einfachen Form nicht g��ltig zu sein.

Pseudodifferential analysis in Psi*-algebras on transmission spaces, infinite solving ideal chains and K-theory for conformally compact spaces

The present thesis is a contribution to the theory of algebras of pseudodifferential operators on singular settings. In particular, we focus on the $b$-calculus and the calculus on conformally compact spaces in the sense of Mazzeo and Melrose in connection with the notion of spectral invariant transmission operator algebras. We summarize results given by Gramsch et. al. on the construction of $Psi_0$-and $Psi*$-algebras and the corresponding scales of generalized Sobolev spaces using commutators of certain closed operators and derivations. In the case of a manifold with corners $Z$ we construct a $Psi*$-completion $A_b(Z,{}^bOmega^{1/2})$ of the algebra of zero order $b$-pseudodifferential operators $Psi_{b,cl}(Z, {}^bOmega^{1/2})$ in the corresponding $C*$-closure $B(Z,{}^bOmega^{12})hookrightarrow L(L^2(Z,{}^bOmega^{1/2}))$. The construction will also provide that localised to the (smooth) interior of Z the operators in the $A_b(Z, {}^bOmega^{1/2})$ can be represented as ordinary pseudodifferential operators. In connection with the notion of solvable $C*$-algebras - introduced by Dynin - we calculate the length of the $C*$-closure of $Psi_{b,cl}^0(F,{}^bOmega^{1/2},R^{E(F)})$ in $B(F,{}^bOmega^{1/2}),R^{E(F)})$ by localizing $B(Z, {}^bOmega^{1/2})$ along the boundary face $F$ using the (extended) indical familiy $I^B_{FZ}$. Moreover, we discuss how one can localise a certain solving ideal chain of $B(Z, {}^bOmega^{1/2})$ in neighbourhoods $U_p$ of arbitrary points $pin Z$. This localisation process will recover the singular structure of $U_p$; further, the induced length function $l_p$ is shown to be upper semi-continuous. We give construction methods for $Psi*$- and $C*$-algebras admitting only infinite long solving ideal chains. These algebras will first be realized as unconnected direct sums of (solvable) $C*$-algebras and then refined such that the resulting algebras have arcwise connected spaces of one dimensional representations. In addition, we recall the notion of transmission algebras on manifolds with corners $(Z_i)_{iin N}$ following an idea of Ali Mehmeti, Gramsch et. al. Thereby, we connect the underlying $C^infty$-function spaces using point evaluations in the smooth parts of the $Z_i$ and use generalized Laplacians to generate an appropriate scale of Sobolev spaces. Moreover, it is possible to associate generalized (solving) ideal chains to these algebras, such that to every $ninN$ there exists an ideal chain of length $n$ within the algebra. Finally, we discuss the $K$-theory for algebras of pseudodifferential operators on conformally compact manifolds $X$ and give an index theorem for these operators. In addition, we prove that the Dirac-operator associated to the metric of a conformally compact manifold $X$ is not a Fredholm operator.

Ionenleitf��higkeit in polymeren Matrizes ��� Synthese, Charakterisierung und Untersuchung dynamischer Prozesse von neuen Lithium- und Protonenleitern

Die vorliegende Dissertation befasst sich mit der Synthese, physikochemischen und polymerspezifischen Charakterisierung und insbesondere der impedanzspektroskopischen Untersuchung von sowohl neuartigen, solvensfreien lithiumionen- als auch protonenleitf��higen Polymermaterialien f��r potentielle Anwendungen in sekund��ren Lithiumionenbatterien bzw. in Hochtemperatur-Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (engl.: proton exchange membrane fuel cell, auch: polymer electrolyte membrane fuel cell, PEMFC). Beiden Typen von ionenleitf��higen Membranen liegt das g��ngige Prinzip der chemischen Anbindung einer f��r den Ionentransport verantwortlichen Seitengruppe an eine geeignete Polymerhauptkette zugrunde (���Entkopplung���; auch Immobilisierung), welcher hinsichtlich Glas��bergangstemperatur (Tg), elektrochemischer und thermischer Stabilit��t (Td) eine dynamisch entkoppelte, aber nicht minder bedeutsame Rolle zukommt. Die Transportaktivierung erfolgt in beiden F��llen thermisch. Im Falle der Protonenleiter liegt die zus��tzliche Intention darin, eine Alternative aufzuzeigen, in der die Polymerhauptkette gekoppelt direkt am Protonentransportmechanismus beteiligt ist, d.h., dass der translatorisch diffusive Ionentransport entlang der Hauptkette stattfindet und nicht zwischen benachbarten Seitenketten. Ein Hauptaugenmerk der Untersuchungen liegt sowohl bei den lithiumionen- als auch den protonenleitf��higen Polymermembranen auf temperaturabh��ngigen dynamischen Prozessen der jeweiligen Ionenspezies in der polymeren Matrix, was die Ionenleitf��higkeit selbst, Relaxationsph��nomene, die translatorische Ionendiffusion und im Falle der Protonenleiter etwaige mesomere Grenzstruktur��berg��nge umfasst. Lithiumionenleiter: Poly(meth)acrylate mit (2-Oxo-1,3-dioxolan)resten (Cyclocarbonat-) in der Seitenkette unterschiedlicher Spacerl��nge wurden synthetisiert und charakterisiert. Die Leitf��higkeit s(���,T) erreicht bei Poly(2-oxo-[1,3]dioxolan-4-yl)methylacrylat (PDOA): Lithium-bis-trifluormethansulfonimid (LiTFSI) (10:3) ca. 10^-3,5 S cm^-1 bei 150 ��C. Weichmachen (Dotieren) mit ��quimolaren Mengen an Propylencarbonat (PC) bewirkt in allen F��llen einen enormen Anstieg der Leitf��higkeit. Die h��chsten Leitf��higkeiten von Mischungen dieser Polymere mit LiTFSI (und LiBOB) werden nicht beim System mit der niedrigsten Tg gefunden. Auch dient Tg nicht als Referenztemperatur (Tref) nach Williams-Landel-Ferry (WLF), so dass eine WLF-Anpassung der Leitf��higkeitsdaten nur ��ber einen modifizierten WLF-Algorithmus gelingt. Die ermittelten Tref liegen deutlich unterhalb von Tg bei Temperaturen, die charakteristisch f��r die Seitenkettenrelaxation sind (���Einfrieren���). Dies legt nahe, dass der Relaxation der Seitenketten eine entscheidende Rolle im Li^+-Leitf��higkeitsmechanismus zukommt. Die Li^+-��berf��hrungszahlen tLi^+ in diesen Systemen schwanken zwischen 0,13 (40 ��C) und 0,55 (160 ��C). Protonenleiter: Polymere mit Barbiturs��ure- bzw. Hypoxanthinresten in der Seitenkette und Polyalkylenbiguanide unterschiedlicher Spacerl��nge wurden synthetisiert und charakterisiert. Die Leitf��higkeit s(���,T) erreicht bei Poly(2,4,6(1H,3H,5H)-trioxopyrimidin-5-yl)methacrylat (PTPMA) maximal ca. 10^-4,4 S cm^-1 bei 140 ��C. H��here Leitf��higkeiten sind nur durch Mischen mit aprotischen L��sungsmitteln erreichbar. Die h��chste Leitf��higkeit wird im Falle der Polyalkylenbiguanide bei Polyethylenbiguanid (PEB) erzielt. Sie erreicht 10^-2,4 S cm^-1 bei 190 ��C. Die Aktivierungsenergien EA der Polyalkylenbiguanide liegen (jeweils unterhalb von Tg) zwischen ca. 3 ��� 6 kJ mol^-1. In allen beobachteten F��llen dient Tg als Tref, so dass eine konventionelle WLF-Behandlung m��glich ist und davon auszugehen ist, dass die Leitf��higkeit mit dem freien Volumen Vf korreliert.

Mucinartige Glycopeptide als Inhibitoren selektinvermittelter Zelladh��sionsprozesse

Es wurden Glycopeptide mit einer Partialsequenz aus der N-terminalen Dom��ne des nat��rlichen Selektinliganden PSGL-1 synthetisiert, welche prinzipiell als kompetitive Inhibitoren unerw��nschter selektinvermittelter Zelladh��sionsph��nomene fungieren k��nnten. Grunds��tzlich k��nnte es m��glich sein, auf diesem Wege entsprechende chronisch entz��ndliche Krankheiten wie rheumatoide Arthritis zu behandeln und bestimmte akut eintretende schwere Sch��digungen von gesundem Gewebe sowie die Metastasenbildung maligner Tumore zu unterdr��cken. Das tats��chliche Potential der hergestellten Glycopeptide als Liganden der Selektine kann nun in biologischen Tests gepr��ft werden. Der gew��hlte Ausschnitt aus dem P-Selektin-Glycoprotein-Liganden-1 (PSGL-1) reicht von Tyr48 bis Pro59 und umfasst so s��mtliche Aminos��urereste der Sequenz, die f��r das Auftreten einer hochaffinen Rezeptorbindung erforderlich sind. Dabei ist die Seitenkette von Thr57 mit einem O-Glycan modifiziert, welches das in nat��rlichen Selektinliganden h��ufig vorkommende Tetrasaccharid Sialyl-Lewisx bzw. ein Mimetikum desselben enth��lt und die f��r Mucine typische Form der Anbindung an das peptidische R��ckgrat ��ber eine N-Acetyl-��-D-galactosamineinheit aufweist. Zum Aufbau der komplexen Glycopeptidstrukturen wurde zun��chst eine Strategie f��r die Synthese des an die Hydroxylaminos��ure gebundenen Oligosaccharids im Gramm-Ma��stab ausgearbeitet. Dabei kam der Wahl eines geeigneten Schutzgruppenmusters besondere Bedeutung zu. Das entwickelte Konzept basiert allein auf chemischen Methoden und erm��glicht die parallele Herstellung potentieller Mimetika. So wurde in dieser Arbeit L-Fucose durch D-Arabinose und N-Acetyl-D-neuramins��ure durch (S)-Cyclohexylmilchs��ure ersetzt. Die erhaltenen Glycosylaminos��ure-Bausteine wurden schlie��lich in die Glycopeptid-synthesen an der festen Phase eingebracht, welche nach vollst��ndiger Deblockierung die gew��nschten Zielverbindungen lieferten.rn

Der Wirkungsmechanismus von Neurosteroiden auf das Cytoskelett neuronaler Zellen

Neurosteroide k��nnen langsame genomische und schnelle nicht-genomische Effekte zeigen. Die Synthese und der Metabolismus von Neurosteroiden werden entwicklungsbedingt reguliert. In den letzten Jahren sind immer mehr schnelle Steroideffekte bekannt geworden, die sowohl ��ber klassische als auch ��ber nicht-klassische Rezeptoren laufen. Zum heutigen Stand der Forschung sind die morphologischen Effekte von Neurosteroiden auf das neuronale Cytoskelett und die involvierten Signalkaskaden noch weitgehend unerforscht. In diesem Zusammenhang stellen sich auch die Fragen nach den verantwortlichen Rezeptoren und dem Transportmechanismus sowie der subzellul��ren Lokalisation der Steroide. Die im Rahmen meiner Promotion erhaltenen Ergebnisse zeigen, dass die Steroide DHEA und Testosteron eine Reorganisation des Aktincytoskeletts in neuronalen Zellen induzieren und dass diese Effekte diesen Steroiden und nicht ihren Folgemetaboliten zuzuordnen sind. DHEA bewirkt die Kontraktion der Zellen, eine erh��hte Ausbildung von Stressfasern und fokalen Adh��sionskomplexen sowie die Bildung von Filopodien. Der diesen Effekten zu Grunde liegende Signalweg konnte eindeutig identifiziert werden. DHEA induziert in neuronalen Zellen die Aktivierung des Rho-Signalwegs. Diese Aktivierung f��hrt zu einem erh��hten Phosphorylierungsstatus der regulatorischen leichten Kette von Myosin II (MRLC) an Serin 19 und der damit verbundenen erh��hten Myosin-Aktin-Interaktion. Die Ausbildung von Filopodien wird vermutlich ��ber eine Aktivierung der GTPase Cdc42 vermittelt. Testosteron induziert das Auswachsen langer Neuriten sowie eine Verminderung von Stressfasern in neuronalen Zellen. Diese Effekte sind abh��ngig von der Aktivit��t der PI3-Kinase. Die im Rahmen dieser Arbeit gewonnenen Erkenntnisse deuten darauf hin, dass Testosteron ��ber die PI3-Kinase und FAK den Rac-Signalweg induziert, da es zu einer Inhibierung des Rho-Signalwegs kommt. Zahlreiche Erkenntnisse weisen darauf hin, dass DHEA und Testosteron die Aktivierung der beteiligten Signalwege ��ber einen G-Protein gekoppelten Rezeptor induzieren. DHEA und Testosteron beeinflussen auch die Expression und die Lokalisation der regulatorischen leichten Ketten von Myosin II. Im Gegensatz zu DHEA (Lokalisation der MRLC in der kortikalen Region der Zelle), induziert Testosteron eine Umlokalisation der MRLC in den Zellkern. Daher ist es denkbar, dass die MRLCs, wie auch Aktin, als Transkriptionsfaktoren wirken k��nnen. Die Synthese eines funktionalen, fluoreszierenden DHEA-Derivats (DHEA-Bodipy) erm��glichte erstmals, den Transport und die subzellul��re Lokalisation von DHEA in neuronalen Zellen zu beobachten. DHEA-Bodipy wird in neuronalen Zellen in den Mitochondrien lokalisiert. Diese Lokalisation ergibt v��llig neue Ans��tze im Verst��ndnis zellul��rer Wirkungsorte von Steroiden und beteiligter Rezeptoren. Das in meiner Arbeit vorgestellte Verfahren zur Fluoreszenzmarkierung von Steroiden bietet vielf��ltige M��glichkeiten im Einsatz zellbiologischer Methoden. Nach diesem Verfahren hergestellte, fluoreszierende Steroide eignen sich aufgrund ihrer Stabilit��t sehr gut f��r die Untersuchung des Transports und der subzellul��ren Lokalisation von Steroiden an fixierten und lebenden Zellen sowie f��r Colokalisationsexperimente. Diese Methode grenzt somit auch die Anzahl m��glicher molekularer Interaktionspartner ein. F��r Testosteron konnte ebenfalls ein fluoreszierendes Testosteron-Derivat (Testosteron-Bodipy) synthetisiert werden. Die Aufkl��rung der Effekte von Steroiden auf das neuronale Cytoskelett und der beteiligten Signalkaskaden sowie die Identifizierung der zellul��ren Wirkungsorte erm��glichen therapeutische Ans��tze zur Behandlung neurodegenerativer Erkrankungen, deren Ursachen in Abnormit��ten des Cytoskeletts oder fehlregulierter Neurosteroidogenese zu begr��nden sind.

Die Rolle des IL-2-Signalweges in einem murinen Adenokarzinom-Modell

Die Ursachen f��r die Entstehung von Lungentumoren sind vielseitig. Aus gesch��digtem Dr��sengewebe der Lunge kann sich die Tumorart des Adenokarzinoms entwickeln, welches zu den malignen Krebserkrankungen geh��rt und somit nach Etablierung eines Prim��rtumors metastasieren kann. Es wurde vielfach gezeigt, da�� das Immunsystem bei der Bek��mpfung eines mutierten Gewebes im fortschreitenden Verlauf des Tumorwachstums an Effektivit��t verliert. Die dahinter stehenden Mechanismen sind noch nicht ganz verstanden. Eine m��gliche Ursache k��nnte eine fehlerhafte Regulation der Immunabwehr sein. Das Zytokin, welches bei dieser Regulation eine wichtige Rolle spielt, ist das Interleukin-2 (IL-2). Dieses aktiviert immunkompetente Zellen und gew��hrleistet deren Fortbestand w��hrend der Immunreaktion. In der vorliegenden Arbeit ist in einem murinen Modell von Bronchioadenokarzinom die Regulation von CD4+ T-Zellen durch IL-2 untersucht worden, beziehungsweise inwieweit eine Einflu��nahme auf diese Regulation zur Verbesserung der Tumorabwehr beitragen kann. Die alpha-Kette des IL-2 Rezeptorkomplexes (CD25) ist neben dem Transkriptionsfaktor Foxp3 ein g��ngiger Marker f��r die Population der so genannten regulatorischen T-Zellen. Regulatorische T-Zellen treten im Tumorgewebe in erh��htem Ma��e auf und inhibieren die gegen den Tumor gerichtete Effektorfunktion anderer Immunzellen. Durch intranasale Applikation eines anti-CD25 Antik��rpers sollte, im speziellen bei den regulatorischen T-Zellen, das CD25 Molek��l blockiert werden, um auf diese Weise die hochaffine Signalgebung zu unterbinden und die regulatorischen T-Zellen intratumoral zu depletieren. Es konnte gezeigt werden, da�� die Blockade des IL-2 Rezeptors nicht zur Reduktion des Tumorwachstums beitrug. Trotz Applikation des Antik��rpers waren die regulatorischen T-Zellen signifikant erh��ht. Lediglich die Produktion des Zytokins Tumornekrosisfaktor-alpha (TNF-alpha) wurde durch die Zugabe des Antik��rpers gesteigert, was aber keine Verbesserung der Tumorabwehr bewirkte. Als Alternative zur Blockade des IL-2 Rezeptors wurden verschiedene Dosen von rekombinantem IL-2 ebenfalls intranasal appliziert, um die T-Zell Populationen zus��tzlich zu stimulieren. In diesem Fall war bei hohen Dosierungen eine Regression des Tumors zu erreichen. Die Regression ist auf eine erh��hte, durch das IL-2 aktivierte Produktion des Zytokins Interferon-gamma (IFN-gamma) zur��ckzuf��hren. Jedoch wurde sowohl bei der Blockade des IL-2 Rezeptors, als auch bei der Stimulation durch IL-2 ersichtlich, da�� im Zusammenhang mit Adenokarzinom dem Zytokin TNF-alpha eine besondere Position zugedacht werden mu��. Es ist bekannt, da�� TNF-alpha in verschiedenen experimentellen Tumor-Modellen unterschiedliche Funktionen besitzt. Die Deletion des TNFs, hier dargestellt mittels TNF-knockout M��usen, hatte eine kurative Wirkung. Die TNF-knockout M��use wiesen fast kein Tumorwachstum auf, die CD4+ T-Zellen aus den knockout M��usen zeigten eine im Vergleich zum Wildtyp mehrfach h��here Produktion von IFN-gamma, bei gleichzeitiger Reduktion der regulatorischen T-Zellen. Es kann vermutet werden, da�� TNF-alpha in dem verwendeten Adenokarzinom-Modell eine tumorunterst��tzende Wirkung hat. Dahingehend w��re die Neutralisierung der TNF-Signalgebung bei zus��tzlicher Stimulation mit IL-2 als wirksamer Therapieansatz in Betracht zu ziehen.

Interacting quantum-dissipative tunnelling systems

Die Untersuchung von dissipativen Quantensystemen erm��oglicht es, Quantenph��anomene auch auf makroskopischen L��angenskalen zu beobachten. Das in dieser Dissertation gew��ahlte mikroskopische Modell erlaubt es, den bisher nur ph��anomenologisch zug��anglichen Effekt der Quantendissipation mathematisch und physikalisch herzuleiten und zu untersuchen. Bei dem betrachteten mikroskopischen Modell handelt es sich um eine 1-dimensionale Kette von harmonischen Freiheitsgraden, die sowohl untereinander als auch an r anharmonische Freiheitsgrade gekoppelt sind. Die F��alle einer, respektive zwei anharmonischer Bindungen werden in dieser Arbeit explizit betrachtet. Hierf��ur wird eine analytische Trennung der harmonischen von den anharmonischen Freiheitsgraden auf zwei verschiedenen Wegen durchgef��uhrt. Das anharmonische Potential wird als symmetrisches Doppelmuldenpotential gew��ahlt, welches mit Hilfe der Wick Rotation die Berechnung der ��Uberg��ange zwischen beiden Minima erlaubt. Das Eliminieren der harmonischen Freiheitsgrade erfolgt mit Hilfe des wohlbekannten Feynman-Vernon Pfadintegral-Formalismus [21]. In dieser Arbeit wird zuerst die Positionsabh��angigkeit einer anharmonischen Bindung im Tunnelverhalten untersucht. F��ur den Fall einer fernab von den R��andern lokalisierten anharmonischen Bindung wird ein Ohmsches dissipatives Tunneln gefunden, was bei der Temperatur T = 0 zu einem Phasen��ubergang in Abh��angigkeit einer kritischen Kopplungskonstanten Ccrit f��uhrt. Dieser Phasen��ubergang wurde bereits in rein ph��anomenologisches Modellen mit Ohmscher Dissipation durch das Abbilden des Systems auf das Ising-Modell [26] erkl��art. Wenn die anharmonische Bindung jedoch an einem der R��ander der makroskopisch grossen Kette liegt, tritt nach einer vom Abstand der beiden anharmonischen Bindungen abh��angigen Zeit tD ein ��Ubergang von Ohmscher zu super- Ohmscher Dissipation auf, welche im Kern KM(�� ) klar sichtbar ist. F��ur zwei anharmonische Bindungen spielt deren indirekteWechselwirkung eine entscheidende Rolle. Es wird gezeigt, dass der Abstand D beider Bindungen und die Wahl des Anfangs- und Endzustandes die Dissipation bestimmt. Unter der Annahme, dass beide anharmonischen Bindung gleichzeitig tunneln, wird eine Tunnelwahrscheinlichkeit p(t) analog zu [14], jedoch f��ur zwei anharmonische Bindungen, berechnet. Als Resultat erhalten wir entweder Ohmsche Dissipation f��ur den Fall, dass beide anharmonischen Bindungen ihre Gesamtl��ange ��andern, oder super-Ohmsche Dissipation, wenn beide anharmonischen Bindungen durch das Tunneln ihre Gesamtl��ange nicht ��andern.