���When we are disciplined, we can learn very well���: Sch��ler und Disziplin an einem Jungeninternat in Nordghana /// Arbeitspapiere / Institut f��r Ethnologie und Afrikastudien ; 91

Diese Arbeit analysiert den Alltag in einem gymnasialen Jungeninternat in der Upper West Region in Ghana und setzt diese Analyse in eine anthropologische Perspektive zum Staat. Angeregt durch die ��berlegungen von Michel Foucault zu Disziplinarmechanismen und ���Technologien des Selbst��� steht die allt��gliche Disziplinierung der Sch��ler im Mittelpunkt dieser Arbeit. Dabei wird Disziplin nicht als restriktiv, ��bergeordnet und allgegenw��rtig gedacht, sondern als etwas, das die Sch��ler aktiv mitgestalten. Einerseits sind die Sch��ler der Nandom Secondary School Disziplinartechniken ausgesetzt, die sich auf die Kontrolle ihrer K��rper beziehen: Sie werden vereinheitlicht, klassifiziert, hierarchisiert, ��berwacht, gepr��ft und bestraft. Andererseits sind die Sch��ler keine ��berm��chtigten Objekte einer totalen Institution, sondern sie wirken kreativ mit beim Flechten des Netzes aus Kontrolle und Freir��umen in ihrer Schule: Sie spielen eine wichtige Rolle bei der Kontrolle der Lehrer; sie erkennen und nutzen Freir��ume, deren Rahmen sie mit den Lehrern aushandeln. Auch ihr Selbst bekommen die Sch��ler nicht von den Lehrern einfach diktiert. Zwar wird ihnen durch das Bild des guten Sch��lers eine bestimmte Sicht auf sich selbst nahe gelegt, doch wie sie dieses Bild aufnehmen, ablehnen oder umdeuten liegt in ihren eigenen H��nden.

Bottom-up solution synthesis of structurally defined graphene nanoribbons

Graphene nanoribbons (GNRs), which are defined as nanometer-wide strips of graphene, are attracting an increasing attention as one on the most promising materials for future nanoelectronics. Unlike zero-bandgap graphene that cannot be switched off in transistors, GNRs possess open bandgaps that critically depend on their width and edge structures. GNRs were predominantly prepared through ���top-down��� methods such as ���cutting��� of graphene and ���unzipping��� of carbon nanotubes, but these methods cannot precisely control the structure of the resulting GNRs. In contrast, ���bottom-up��� chemical synthetic approach enables fabrication of structurally defined and uniform GNRs from tailor-made polyphenylene precursors. Nevertheless, width and length of the GNRs obtainable by this method were considerably limited. In this study, lateral as well as longitudinal extensions of the GNRs were achieved while preserving the high structural definition, based on the bottom-up solution synthesis. Initially, wider (~2 nm) GNRs were synthesized by using laterally expanded monomers through AA-type Yamamoto polymerization, which proved more efficient than the conventional A2B2-type Suzuki polymerization. The wider GNRs showed broad absorption profile extending to the near-infrared region with a low optical bandgap of 1.12 eV, which indicated a potential of such GNRs for the application in photovoltaic cells. Next, high longitudinal extension of narrow (~1 nm) GNRs over 600 nm was accomplished based on AB-type Diels���Alder polymerization, which provided corresponding polyphenylene precursors with the weight-average molecular weight of larger than 600,000 g/mol. Bulky alkyl chains densely installed on the peripheral positions of these GNRs enhanced their liquid-phase processability, which allowed their formation of highly ordered self-assembled monolayers. Furthermore, non-contact time-resolved terahertz spectroscopy measurements demonstrated high charge-carrier mobility within individual GNRs. Remarkably, lateral extension of the AB-type monomer enabled the fabrication of wider (~2 nm) and long (>100 nm) GNRs through the Diels���Alder polymerization. Such longitudinally extended and structurally well-defined GNRs are expected to allow the fabrication of single-ribbon transistors for the fundamental studies on the electronic properties of the GNRs as well as contribute to the development of future electronic devices.

Ursachen der unterschiedlichen Oligomerisierung von Lichtsammelproteinen

Die verschiedenen Lichtsammelproteine (Lhc-Proteine) h��herer Pflanzen unterscheiden sich im Oligomerisierungsverhalten. Im Photosystem II existieren 6 Lhc-Proteine, die entweder die monomeren Lichtsammelkomplexe (LHC) CP24 (Lhcb6), CP26 (Lhcb5) und CP29 (Lhcb4) oder den trimeren LHCII (Lhcb1, Lhcb2 und Lhcb3) bilden. Im Photosystem I sind laut Kristallstruktur vier Lhc-Proteine lokalisiert, die als Heterodimere organisiert vorliegen. Der schwerpunktm����ig untersuchte LHCI-730 setzt sich aus Lhca1 und Lhca4 zusammen, w��hrend der LHCI-680 aus Lhca2 und Lhca3 besteht. Das Ziel der Arbeit bestand in der Identifizierung der f��r das unterschiedliche Oligomerisierungsverhalten verantwortlichen Proteinbereiche und Aminos��uren. Die f��r diese Arbeit generierten Consensussequenzalignments verschiedener Lhca- und Lhcb-Proteine vieler Arten unterst��tzen die Folgerungen aus Strukturdaten und anderen Sequenzalignments, dass den LHCs eine gemeinsame Monomerstruktur zu Grunde liegt. Die Helices 1 und 3 weisen weitgehend sehr hohe Sequenzidentit��ten auf, w��hrend die N- und C-Termini, die zwei Schleifenregionen und die Helix 2 nur schwach konserviert sind. Falls die Bereiche mit hoher Sequenz��bereinstimmung f��r das Zustandekommen ��hnlicher monomerer LHC-Strukturen verantwortlich sind, k��nnten in den schwach konservierten Dom��nen die Ursachen f��r das unterschiedliche Oligomerisierungsverhalten lokalisiert sein. Aufgrund dessen wurden die schwach konservierten Dom��nen des monomerisierenden Lhcb4, des mit dem Lhca1 dimerisierenden Lhca4 und des Trimere bildenden Lhcb1 gegen die entsprechenden Dom��nen der anderen Proteine ausgetauscht und bez��glich ihres Oligomerisierungsverhaltens untersucht. Im Lhca4 konnten mit der Helix 2 und der stromalen Schleife zwei f��r eine Heterodimerisierung essentielle Dom��nen gefunden werden. Im Lhcb1 waren neben dem N-Terminus auch die 2. Helix und die stromale Schleifendom��ne unentbehrlich f��r eine Trimerisierung. Zus��tzlich waren Dimerisierung und Trimerisierung bei Austausch der luminalen Schleife beeintr��chtigt. Ein geringer Beitrag zur Lhcb1-Trimerisierung konnte auch f��r den C-Terminus belegt werden. Ein zus��tzliches Ziel der Arbeit sollte der Transfer der Oligomerisierungseigenschaften durch umfangreichen Dom��nentausch von einem auf ein anderes Protein sein. Der Transfer der F��higkeit zur Dimerbildung durch Substitution gegen essentielle Lhca4-Dom��nen (50% luminale Schleife, 100% Helix 2 und 100% stromale Schleife) gelang beim Lhcb4, nicht aber beim Lhcb1. Der Transfer der Trimerisierungsf��higkeit auf Lhca4 und Lhcb4 scheiterte. Eine Lhca1-Mutante mit allen f��r eine Dimerisierung essentiellen Lhca4-Dom��nen, die durch Interaktion einzelner Molek��le untereinander multimere LHCs bilden sollte, war bereits in ihrer Monomerbildung beeintr��chtigt. Eine ��bertragung der Oligomerisierungsf��higkeit auf andere Proteine durch massiven Dom��nentransfer gestaltete sich somit schwierig, da vermutlich im mutierten Protein immer noch urspr��ngliche Terti��rstrukturanteile enthalten waren, die nicht mit den transferierten Proteinbestandteilen kompatibel sind. Bei zuk��nftigen Experimenten zur Kl��rung der Transferierbarkeit der Oligomerisierungseigenschaft sollten deswegen neben dem unber��cksichtigten 1. Teil der luminalen Schleife auch wenig konservierte Aminos��uren in der 1. und 3. Helix Beachtung finden. Ein weiteres Ziel dieser Arbeit war es, die LHCI-730-Dimerisierung im Detail zu untersuchen. Mutationsanalysen best��tigten den von fr��heren Untersuchungen bekannten Einfluss des Isoleucins 103 und Histidins 99. Letzteres geht m��glicherweise durch sein gebundenes Chlorophyll eine Interaktion mit dem Lhca1 ein. Das Phenylalanin 95 stellte sich ebenfalls als ein wichtiger Interaktionspartner heraus und k��nnte in Wechselwirkung mit einem zwischen Lhca1 und Lhca4 lokalisierten Phosphatidylglycerin treten. Das ebenfalls an der Dimerbildung beteiligte Serin 88 des Lhca4 k��nnte auf Grund der r��umlichen N��he bei Modellierungen direkt mit dem am C-Terminus des Lhca1 lokalisierten Glycin 190 interagieren. Dar��ber hinaus wurde ein in der luminalen Lhca4-Schleife lokalisiertes Phenylalanin 84 als Interaktionspartner des Tryptophans 185 im C-Terminus von Lhca1 identifiziert. Der simultane Austausch des Isoleucins 109 und Lysins 110 in der stromalen Schleife des Lhca4, konnte deren Einfluss auf die Dimerisierung belegen. Nachdem bislang an der Dimerbildung beteiligte Aminos��uren am N- und C-Terminus des Lhca1 und Lhca4 identifiziert werden konnten, wurden in dieser Arbeit viele an einer Dimerbildung beteiligten Proteinbereiche und Aminos��uren in der Helix 2 und den Schleifenregionen des Lhca4 identifiziert. Um alle an der Lhca1-Lhca4-Interaktion beteiligten Aminos��uren aufzukl��ren, m��ssten durch Mutationsanalysen die in der stromalen Lhca4-Schleife vermuteten Interaktionspartner des f��r die Dimerisierung wichtigen Tryptophans 4 am N-Terminus von Lhca1 identifiziert, und die in der Helix 3 des Lhca1 vermuteten Interaktionspartner der Helix 2 des Lhca4 ermittelt werden.

Identifizierung und Charakterisierung von Protein-Biomarkern beim Glaukom

Das Glaukom ist, nach dem Katarakt, die zweith��ufigste Ursache f��r Erblindungen weltweit mit Milionen von Betroffenen, die von dieser zun��chst weitgehend symptomfreien neurodegenerativen Erkrankung heimgesucht werden. Die M��glichkeiten auf dem Feld der Diagnose beschr��nken sich bislang weitestgehend auf die Messung des Augeninnendrucks und der Beurteilung des Augenhintergrundes durch einen erfahrenen Augenarzt. Eine labordiagnostische Prophylaxe ist bis heute nicht verf��gbar, die Zahl unerkannter Erkrankungen dementsprechend hoch. Hierdurch geht wertvolle Zeit verloren, die man f��r eine effektive Therapie nutzen k��nnte.rnBez��glich der Pathogenese des Glaukoms geht man heute von mehreren, miteinander wechselwirkenden Pathomechanismen aus, zu denen neben mechanischen Einfl��ssen durch einen erh��hten IOD auch Hypoxie, verminderte Neutrophinversorgung, Exzitotoxizit��t, oxidativer Stress und eine Beteiligung autoimmuner Prozesse gez��hlt werden. Unabh��ngig vom Pathomechanismus folgt stets die Etablierung umfangreicher degenerativer Prozesse im Sehnervenkopf, den retinalen Ganglienzellen und den Axonen des Sehnerven, die letztlich im irreversiblen Untergang dieser Neuronen m��nden. Diese pathologischen Prozesse im ZNS hinterlassen auf Proteomebene Spuren, die mithilfe moderner massenspektrometrischer Methoden in Kombination mit multivariaten statistischen Methoden detektierbar und als sogenannte Biomarker-Kandidaten mit definiertem Molekulargewicht darstellbar sind. In dieser Arbeit wurde ein ���Workflow��� entwickelt, der es erm��glicht, diese Biomarker-Kandidaten im Blutserum und in der Tr��nenfl��ssigkeit in einfachen, reproduzierbaren Schritten zu identifizieren und zu charakterisieren. Abweichend von der etablierten Methotik der Bottom-Up-Proteomics musste hierf��r eine Methode entsprechend einer Top-Down-Philosophie entwickelt werden, die es erlaubt, die Spuren des Glaukoms im Proteom zu detektieren und zu charakterisieren.rnDies erfolgte in dieser Arbeit durch sowohl massenspektroskopischen Methoden wie SELDI-TOF�� und MALDI-Tof-Tof als auch durch Bead-, Gel- und Fl��ssigkeits-chromatographisch-basierte Separations und Fraktionierungstechniken.rnDie erfolgreiche Kombination dieser Methoden f��hrte zu Identifikationen einer ganzen Reihe von Biomarker-Kandidaten. Unter den identifizierten Proteinen, die bez��glich ihres korrespondierenden SELDI-Peaks im Massenbereich von Biomarker-Kandidaten liegen, finden sich Zytokine und Effektormolek��le der angeborernen Immunit��t, stressinduzierbare Kinasen, Faktoren, die zum Schutz der Telomeren dienen, Proliferationsmarker, neuronale Antigene und Transportproteine. Dar��ber hinaus wurden Komponenten identifiziert, die an der neuronalen Neutrophinversorgung beteiligt sind, neuronale Rezeptoren und Antigene, Komponenten des Komplementsystems und des MHC-I-Komplexes. All diese identifizierten Proteine sind bez��glich ihrer Funktion und m��glichen Rolle innerhalb der Pathogenese des Glaukoms detailliert beschrieben und charakterisiert. Dies erlaubt einen umfassenden Einblick in alle Pathomechanismen, denen nach heutigem Kenntnisstand, eine Rolle an der Pathogenese des Glaukoms unterstellt wird.rn

Proteomic analysis of ocular surface components by use of HPLC based mass spectrometric strategies

In der vorliegenden Arbeit wurde eine Top Down (TD) und zwei Bottom Up (BU) MALDI/ESI Massenspektrometrie/HPLC-Methoden entwickelt mit dem Ziel Augenoberf��chenkomponenten, d.h. Tr��nenfilm und Konjunktivalzellen zu analysieren. Dabei wurde ein detaillierter Einblick in die Entwicklungsschritte gegeben und die Ans��tze auf Eignung und methodische Grenzen untersucht. W��hrend der TD Ansatz vorwiegend Eignung zur Analyse von rohen, weitgehend unbearbeiteten Zellproben fand, konnten mittels des BU Ansatzes bearbeitete konjunktivale Zellen, aber auch Tr��nenfilm mit hoher Sensitivit��t und Genauigkeit proteomisch analysiert werden. Dabei konnten mittels LC MALDI BU-Methode mehr als 200 Tr��nenproteine und mittels der LC ESI Methode mehr als 1000 Tr��nen- sowie konjunktivale Zellproteine gelistet werden. Dabei unterschieden sich ESI- and MALDI- Methoden deutlich bez��glich der Quantit��t und Qualit��t der Ergebnisse, weshalb differente proteomische Anwendungsgebiete der beiden Methoden vorgeschlagen wurden. Weiterhin konnten mittels der entwickelten LC MALDI/ESI BU Plattform, basierend auf den Vorteilen gegen��ber dem TD Ansatz, therapeutische Einfl��sse auf die Augenoberfl��che mit Fokus auf die topische Anwendung von Taurin sowie Taflotan�� sine, untersucht werden. F��r Taurin konnten entz��ndungshemmende Effekte, belegt durch dynamische Ver��nderungen des Tr��nenfilms, dokumentiert werden. Au��erdem konnten vorteilhafte, konzentrationsabh��ngige Wirkweisen auch in Studien an konjunktival Zellen gezeigt werden. F��r die Anwendung von konservierungsmittelfreien Taflotan�� sine, konnte mittels LC ESI BU Analyse eine Regenerierung der Augenoberfl��che in Patienten mit Prim��rem Offenwinkel Glaukom (POWG), welche unter einem ���Trockenem Auge��� litten nach einem therapeutischen Wechsel von Xalatan�� basierend auf dynamischen Tr��nenproteomver��nderungen gezeigt werden. Die Ergebnisse konnten mittels Microarray (MA) Analysen best��tigt werden. Sowohl in den Taurin Studien, als auch in der Taflotan�� sine Studie, konnten charakteristische Proteine der Augenoberfl��che dokumentiert werden, welche eine objektive Bewertung des Gesundheitszustandes der Augenoberfl��che erm��glichen. Eine Kombination von Taflotan�� sine und Taurin wurde als m��gliche Strategie zur Therapie des Trockenen Auges bei POWG Patienten vorgeschlagen und diskutiert.