Hsp70-Chaperone und ihre Rolle bei der Thylakoidmembranbiogenese im Cyanobakterium Synechocystis sp. PCC 6803

Im Genom des Cyanobakteriums Synechocystis sp. PCC6803 sind vier homologe Hsp70-Proteine kodiert. Im Rahmen dieser Arbeit konnten neue Erkenntnisse über die möglichen Funktionen der einzelnen Mitglieder der Hsp70-Proteinfamilie in dem Modellorganismus gewonnen bzw. bekannte Aufgabenbereiche erweitert werden. Wie für E. coli schon gezeigt, konnte auch für Synechocystis sp. nachgewiesen werden, dass eine Deletion des ribosomassoziierten Chaperons Trigger Factor ohne Beeinträchtigung der Zellviabilität möglich ist. Darüber hinaus war auch eine Doppeldeletion mit dnaK1 durchführbar. Als Auswirkung der Deletion ließ sich in den jeweiligen Deletionsstämmen eine veränderte Expression der homologen Hsp70-Proteine und Trigger Factor nachweisen. Mit Hilfe der Synechocystis sp.-Mutationsstämme ∆dnaK1, ∆dnaK2, ∆dnaK3, ∆tig und ∆dnaK1∆tig wurden Auswirkungen der Deletion bzw. Depletion umfassend dargestellt und daraus hervorgehende putative Funktionen eingehend diskutiert. Die Reduzierung der zellulären DnaK3-Konzentration um etwa 70 % führte im Depletionsstamm ΔdnaK3 zu weitreichenden physiologischen Änderungen hinsichtlich photosynthetischer Prozesse. Zusammen mit einer lichtabhängigen Expression, konnte DnaK3 als essentieller Faktor für die funktionelle Aufrechterhaltung der Thylakoidmembran identifiziert werden. Durch die Analyse des Proteoms und Lipidoms dunkeladaptierter Synechocystis sp.-Zellen konnte im Vergleich zu älteren Studien eine erheblich größere Anzahl von Proteinen detektiert und quantifiziert werden, womit neue Erkenntnisse über die physiologischen Veränderungen unter heterotrophem Wachstum sowie der Thylakoidmembranbiogenese gewonnen werden konnten.

Einfluss von Uracil in der DNA auf die Genexpression : die Rolle der Basen-Exzisions-Reparatur

Uracil ist eine der am häufigsten vorkommenden DNA-Basenmodifikationen, die über den Mechanismus der Basen-Exzisions-Reparatur (BER) aus dem Genom entfernt wird. Im Verlauf der Reparatur dieser Läsion durch monofunktionelle Uracil-DNA-Glykosylasen (UNG1/2, SMUG1, TDG und MBD4) entstehen AP-Läsionen und Einzelstrangbrüche. Da von beiden bekannt ist, eine Blockade der Transkription verursachen zu können, wurde in dieser Arbeit der Einfluss von Uracil und dessen Exzision auf die Expression eines Gens untersucht. Dafür wurde eine effiziente Methode entwickelt, die DNA-Basenmodifikation spezifisch in den transkribierten oder nicht-transkribierten DNA-Strang eines Reporter-Vektors einzufügen. rnIn Host cell reactivation Assays konnte gezeigt werden, dass Uracil unabhängig davon, ob es mit Adenin gepaart (U:A) oder mit Guanin (U:G) eine Fehlpaarung bildet, keine direkte Blockade der Transkriptions-Maschinerie in menschlichen Zellen auszulösen vermag. Dies kann daraus geschlossen werden, dass die Expression des Reportergens der Uracil-enthaltenen Vektoren im Vergleich zu unmodifizierten Referenz-Vektoren kurze Zeit nach der Transfektion unverändert ist. Die erst mit zunehmender Inkubationszeit in den Wirtszellen progressiv abnehmende Transkription ließ vermuten, dass die intrazelluläre Prozessierung der Läsion über die BER für die verringerte Genexpression verantwortlich ist. In der Tat bewirkte der Knockdown der BER-initiierenden UNG1/2, die Uracil aus der DNA herausschneidet und damit eine AP-Läsion generiert, eine Verringerung des negativen Effektes eines U:A-Basenpaares auf die Genexpression. Dass der Knockdown der SMUG1- oder TDG-Glykosylase hingegen keine Auswirkungen zeigte, beweist, dass UNG1/2 die Hauptglykosylase für die Exzision dieser Läsion und der Auslöser der inhibierten Transkription in HeLa-Zellen darstellt. Der Zusammenhang zwischen dem Maß des Ausschnitts einer DNA-Basenmodifikation im Verlauf der BER und einer verringerten Expression des Reportergens konnte zudem am Beispiel von 5-Hydroxymethyluracil und der für diese Läsion spezifischen SMUG1-Glykosylase nachgewiesen werden. Im Falle einer U:G-Fehlpaarung besaß weder UNG1/2 noch SMUG1 oder TDG einen Einfluss auf die Rate oder das Ausmaß der mit der Zeit abnehmenden Genexpression, was die Beteiligung einer anderen Glykosylase oder eines anderen Reparatur-Mechanismus vermuten lässt. rnDie Tatsache, dass die Stärke der Gen-Suppression unabhängig davon war, ob Uracil im transkribierten oder nicht-transkribierten DNA-Strang positioniert wurde, lässt die Mutmaßung zu, dass keine Blockade der elongierenden RNA-Polymerase, sondern vielmehr ein indirekter Mechanismus der Auslöser für die verringerte Transkription ist. Dieser Mechanismus muss unabhängig von der gut untersuchten transkriptionsgekoppelten Nukleotid-Exzisions-Reparatur erfolgen, da der Knockdown des hierfür benötigten CSB-Gens keine Auswirkungen auf die Inhibition der Genexpression der Uracil-enthaltenen Vektoren hatte. Insgesamt liefert diese Arbeit neue Erkenntnisse über den Beitrag der einzelnen Uracil-DNA-Glykosylasen zur Reparatur der DNA-Basenmodifikation Uracil in humanen Zellen und zeigt, dass die BER über einen indirekten Mechanismus die Hemmung der Genexpression verursacht.

Die Rolle der Oligodendrozyten-Vorläuferzellen im Zentralen Nervensystem

Im Fokus dieser Studie stehen die zu den Gliazellen zählenden OPC, sowie das von diesen exprimierte Typ-1 Membranprotein NG2. Dieses wird auf eine Prozessierung durch α- und γ-Sekretase, in Analogie zu Proteinen wie Notch oder APP, untersucht.rnEine solche Prozessierung ginge mit zusätzlichen intrazellulären Spaltprodukten neben der bekannten Ektodomäne einher. Da OPC mit dem Neuronalen Netzwerk durch synaptische Innervierungen in Verbindung stehen, stellt sich die Frage, ob diese mit der Spaltung von NG2 in Verbindung gebracht werden können. Dazu käme mechanistisch beispielsweise eine aktivitätsabhängige Regulierung der Proteolyse, wie sie jüngst für das neuronale synaptische cell adhesion molecule Neuroligin gezeigt werden konnte, in Frage. Zudem werden eine physiologische Rolle der NG2 Ektodomäne bzw. der möglichen intrazellulären Fragmente untersuchen. Insbesondere potentielle neuromodulatorische Funktionen sind hier von Interesse, da diese die OPC tiefer in das Neuronale Netzwerk integrieren würden. Die Existenz eines NG2 Homologes in D. melanogaster, wirft weiterhin die Frage auf, in wie weit diese Mechanismen in diesem Modellsystem konserviert sind.rnIn Analogie zur Lokalisierung von Markerproteinen an Neuron-Neuron Synapsen in vivo, ergibt sich die Frage ob sich die synaptischen Verbindungen zwischen Neuronen und OPC in ähnlicher Weise darstellen lassen.rnEin Charakteristikum von OPC ist die Teilungsaktivität in sich entwickelnden und adulten Säugern. Zudem gibt es Evidenzen für direkte funktionelle Verknüpfungen zwischen dem NG2 Protein und dem Teilungsmodus der OPC. Deshalb war ein weiteres Ziel mögliche Änderungen in der Zellteilung der OPC, die mit dem NG2 Protein in Verbindung stehen könnten, in NG2 -/- Mäusen zu untersuchen.rn

Die Rolle der kommerziellen Akteure im Snowboardsport

Im Snowboardsport spielen kommerzielle Akteure für die informelle Organisation und das Funktionieren der Sportart eine bedeutende Rolle. Der Sport wird meist unabhängig von Vereinen und Verbänden in lokalen Gruppen von Gleichgesinnten betrieben und besitzt im Gegensatz zu klassischen Sportarten eine alternative Organisationsstruktur. Die kommerziellen Akteure springen in diese Lücke und versuchen mit Wettbewerben, Showevents und Snowparks Treffpunkte und Inhalt für Szeneanhänger zu kreieren. Sie liefern ästhetisches Film- und Bildmaterial, sowie zugeschnittene Produkte, um Medienpräsenz zu erhalten und die Anzahl Interessierte zu steigern. Sie sehen sich als «Motoren der Sportart» und engagieren sich mit kommerziellem Hintergrund um die organisationale Entwicklung des Sports. Sie treten als Sponsoren auf, wobei sie Partnerschaften mit ausgewählten Akteuren innerhalb des Szenekerns bilden, welche eine hohe Glaubwürdigkeit bei den Szeneanhängern besitzen. Zusammen inszenieren sie Werte und Normen der Sportkultur und übermitteln diese mit szeneaffinen Medien. Dies führt zur These, dass durch das Sponsoring und Branding von Athleten sowie der Organisation von Wettbewerben und Showevents die kommerziellen Akteure einen direkten Einfluss auf die Genese der Sportart besitzen. Dabei interessiert die Art und Weise, wie die kommerziellen Akteure innerhalb der Snowboardzene Beziehungen knüpfen, Identitäten schaffen und einflussreiche Positionierungen einnehmen und wahren können. Aufbauend auf dem Szenemodell von Hitzler und Niederbacher (2010) wird mit einem Kern-Peripherie-Modell der Szenekern analysiert, wobei das soziale Wissen und die sozialen Kontakte die Positionierung bestimmen. Die Partnerschaften zwischen den Akteuren aus dem Szenekern haben eine hohe gemeinsame Identifikation und verfolgen gemeinsame strategische Ziele. Sie bilden ein soziales Netzwerk von Individuen, wobei die verschiedenen Beziehungen das Funktionieren der Organisationselite bestimmen. In der ethnographischen Studie wurden teilnehmende Beobachtung an zwei europäischen und drei neuseeländischen Events betrieben, welche nach der «Grounded Theory» von Glaser und Strauss (1967) ausgewertet wurden. Darauf aufbauend und vertiefend wurden über 40 Experteninterviews mit Szenekernakteuren aus elf Ländern zur Datengewinnung betrieben. Die teilstandardisierten Gespräche wurden mit der «Inhaltsanalyse» von Mayring (2010) ausgewertet. Die Ergebnisse zeigen, dass die kommerziellen Akteure durch Sponsoring- und Brandingaktivitäten sowie Medienpräsenz die Entwicklung der Sportart prägen. Sie teilen ihr soziales Netzwerk mit ihren Partnern und ermöglichen den einzelnen Akteuren die Inklusion in einen selektiven und exklusiven Kreis von Akteuren, welches ihnen eine privilegierte Positionierung innerhalb der Szene garantiert. Der Image- und Wissenstransfer, welcher zwischen den Akteuren aufgebaut wird, stützen Ansehen, Authentizität und Glaubwürdigkeit der involvierten Akteure innerhalb der Szene. Die von den kommerziellen Akteuren unterstützte Athleten, Events und Resorts bekommen in szeneaffinen Medien Präsentationsplattformen, in welchen Produkte und Markenlogos inszeniert werden. Prestige, Status, soziale Kontakte sowie Zugang zu lukrativen und szenennahen Wettbewerben lassen die Akteure des Snowboardszenekerns mit den in der Szene respektierten kommerziellen Akteuren Partnerschaften bilden. Das Netzwerk und die Positionierung innerhalb des Szenekerns ermöglichen den kommerziellen Akteuren einen privilegierten Zugang zur Organisation des Snowboardsports. Literatur Glaser, B. & Strauss, K. (1967). The discovery of grounded theory: Strategies for qualitative research. Chicago: Aldine. Hitzler, R. & Niederbacher, A. (2010). Leben in Szenen: Formen juveniler Vergemeinschaftung heute. Wiesbaden: VS Verlag. Mayring, P. (2010). Qualitative Inhaltsanalyse: Grundlagen und Techniken. Weinheim: Beltz.

Die Rolle des Benefit-Finding für die Qualität der Anpassung an das Leben nach dem Spitzensport

Die Lebensereignisforschung postuliert, dass die Anpassung an eine durch ein kritisches Ereignis veränderte Situation durch Benefit-Finding gefördert wird, indem Menschen Gewinnbringendes für ihr Leben erkennen (Filipp & Aymanns, 2010). Während in der frühen Forschung zum oft als kritisches Lebensereignis beschriebenen Karriereende im Spitzensport Benefit-Finding mitbedacht wurde, wird es in der aktuellen Forschung nur punktuell berücksichtigt (z.B. Curtis & Ennis, 1988, Wippert, 2011). Basierend auf dem Konzept Kritisches Lebensereignis (Filipp, 1995) untersucht die vorliegende Studie die Rolle des Benefit-Finding für die kurz-, mittel- und langfristige Qualität der Anpassung an das Karriereende. Methods: 290 Schweizer Spitzenathleten (Frauenanteil: 32.8%) aus 64 Sportarten wurden etwa 7.46 Jahre nach ihrem Karriereende mittels Fragebogen zum Benefit-Finding, Erleben des Karriereendes, zur Dauer und subjektiven Qualität der Anpassung an das Karriereende sowie zum psychischen Wohlbefinden befragt. Die Datenauswertung erfolgte mittels Strukturgleichungsmodellierung. Results: Das Modell zur Vorhersage der langfristigen Anpassungsqualität (psychische Wohlbefinden) an das Karriereende mit einer Varianzaufklärung von R2 = .26 passt recht gut zu den Daten (χ2 = 114.764, p ≤ .001, df = 56, CFI = .93, SRMR = .06, RMSEA = .06; AGFI = .91). Wie postuliert, hat das Ausmass von Benefit-Finding einen – über die kurz- und mittelfristige Anpassungsqualität (positive Emotionen, Anpassungsdauer und subjektive Anpassungsqualität) – vermittelten Effekt auf das psychische Wohlbefinden im Leben nach dem Spitzensport. Discussion/Conclusion: Das Konzept Kritisches Lebensereignis kristallisierte sich als zielführender Ansatz für die Analyse von zusammenwirkenden Faktoren hinsichtlich Qualität der Anpassung an das Leben nach dem Spitzensport heraus. Die Befunde indizieren, dass sportpsychologische Interventionen mit Fokus auf Benefit-Finding, zusammen mit anderen Elementen der gängigen Career-Assistance-Programme, kurzfristig für eine gelingende Transition und langfristig ein günstiges psychisches Wohlbefinden sinnvoll sind. References: Curtis, J. & Ennis, R. (1988). Negative consequences of leaving competitive sport? Comparative findings for former elite-level hockey players. Sociology of Sport Journal, 5, 87-106. Filipp, S.-H. (Hrsg.) (1995). Kritische Lebensereignisse (3. Aufl.). Weinheim: Beltz. Filipp, S.-H. & Aymanns, P. (2010). Kritische Lebensereignisse und Lebenskrisen. Vom Umgang mit den Schattenseiten des Lebens. Stuttgart: Kohlhammer. Wippert, P.-M. (2011). Kritische Lebensereignisse in Hochleistungsbiografien. Untersuchungen an Spitzensportlern, Tänzern und Musikern. Lengerich: Pabst.