11615 research outputs found
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Neue Regulatoren des Mannose-6-Phosphat-abhängigen Proteintransportwegs
Get PDFIntracellular sorting of most soluble lysosomal enzymes occurs by tagging with mannose 6-phosphate (M6P) residues in the Golgi apparatus allowing recognition by M6P-receptors and transport to lysosomes. GlcNAc-1-phosphotransferase (GNPT) catalyzes the first step in M6P-tagging. Although the M6P sorting pathway is well-studied and was thought to be completely understood, several novel regulators of GNPT localization and stabilization in the cis-Golgi apparatus have been recently identified
Hydrogen and oxygen isotopes in vertebrate tissues vary by diet type
Get PDFHydrogen and oxygen isotope ratios in proteinaceous tissues have been used for some time in migratory, ecological, and archaeological studies. While the result of isotopic variation in drinking water and diet has been investigated with controlled feeding experiments and studies in the wild, there are few controlled feeding studies that manipulate the diet components and diet type, and this across different taxa. In this experiment, the diet fed to rats, guinea pigs, and quail varied from plant-based to insect-based and meat-based pelleted diets. We report the diet to tissue offsets for δ2H (denoted Δδ2H) and δ18O (Δδ18O) of tissue-bound organic matter in two tissue types: muscle and dentine collagen. The diet to tissue offset varies by diet type in muscle of all three species, by up to 16 ‰ (Δδ2H) and 2 ‰ (Δδ18O). In dentine collagen, a range of ~20 ‰ in Δδ2H and ~1.5 ‰ in Δδ18O are observed across diets, though in a smaller number of samples. Additionally, we note large variation in Δδ2H and Δδ18O by tissue type (δ2H = ~60 ‰, δ18O = ~3–4 ‰) and more moderate differences by species (up to δ2H = 7.4 ‰, δ18O = 1.5 ‰). The difference in consumer tissue Δδ2H and Δδ18O by diet type is important to consider as a source of isotopic variability for some studies such as migratory research or diet or drinking water reconstructions and (palaeo-)climate inferences drawn from them, particularly in species that may vary their dietary habits
Status of earthquake monitoring in Schleswig-Holstein and Mecklenburg-Western Pommerania: Annual report 2024
Get PDFDas seismologische Stationsnetz in Schleswig-Holstein und Mecklenburg-Vorpommern bestand im Jahr 2024 aus 17 seismologischen Stationen sowie regionalen Netzen auf Helgoland, um Bad Segeberg, auf Rügen und im Raum Lubmin mit 20 weiteren Stationen. Auf dem Darß und an der Schleimünde wurden zu Testzwecken neue Stationen eingerichtet. Wartungs- und Reparaturarbeiten umfassten u.a. die Neueinrichtung der Station Büsum als Bohrlochstation und die Inbetriebnahme einer Raspberryshake Station am Botanischen Garten der Uni Kiel. In MV wurde die Verstetigung der Station Liddow auf Rügen sowie der angestrebte Bau einer Bohrlochstation auf der Greifswalder Oie weiterfolgt. Der seismische Ereigniskatalog 2024 für SH und MV umfasst 577 manuell ausgewertete Ereignisse. Ein Ereignis in der Kadetrinne nördlich von Rostock, ist mit hoher Wahrscheinlichkeit als Explosion einzustufen. Neben tektonischen Ereignissen im Bereich der Tornquist Zone, der zentralen Nordsee und den Gasfördergebieten in Niedersachsen und den Niederlanden, enthält der Katalog vor allem Sprengereignisse in Südschweden sowie im Norden Sachsen-Anhalts. Vier Ereignisse aus den Jahren 2023 und 2024 im Bereich der deutsch-dänischen AWZ Grenze in der Nordsee konnten bisher nicht zweifelsfrei einer natürlichen oder anthropogenen Quelle zugeordnet werden. Eine Bewertung von Hydrofondaten aus der Quellregion unterstützt eine Interpretation als tektonisches Ereignis in der oberen Kruste. Ein Vergleich des deutschen und dänischen Katalogs seismischer Ereignisse in der südwestlichen Ostsee zeigte zum Teil erhebliche Inkonsistenzen in der Lokalisierung und/oder Bewertung des Quelltyps seismischer Ereignisse. Für Ereignisse im Zeitraum 1992-2023 wurden seismische Wellenformen qualitativ neu bewertet und Korrekturen in der Quellbewertung sowie Unsicherheiten in der Lokalisierung diskutiert.In 2024, the seismological station network in Schleswig-Holstein and Mecklenburg-Western Pomerania consisted of 17 seismological stations as well as regional networks on Heligoland, around Bad Segeberg, on Rügen and in the Lubmin area with 20 additional stations. New stations were set up on the Darß and at Schleimünde for test purposes. Maintenance and repair work included the new installation of the Büsum station as a borehole station and the commissioning of a raspberry shake station at the Botanical Garden of Kiel University. In MV, the stabilization of the Liddow station on Rügen and the planned construction of a borehole station on Greifswalder Oie were pursued. The 2024 seismic event catalog for SH and MV comprises 577 manually evaluated events. One event in the Kadet Trough north of Rostock is highly likely to be classified as an explosion. In addition to tectonic events in the Tornquist Zone, the central North Sea and the gas production areas in Lower Saxony and the Netherlands, the catalog mainly contains blast events in southern Sweden and northern Saxony-Anhalt. Four events from 2023 and 2024 in the area of the German-Danish EEZ border in the North Sea could not yet be unequivocally attributed to a natural or anthropogenic source. An evaluation of hydrophone data from the source region supports an interpretation as a tectonic event in the upper crust. A comparison of the German and Danish catalogs of seismic events in the southwestern Baltic Sea showed considerable inconsistencies in the localization and/or evaluation of the source type of seismic events. For events in the period 1992-2023, seismic waveforms were qualitatively re-evaluated and corrections in the source evaluation as well as uncertainties in the localization were discussed
Studies and Experiments on Information Asymmetries and the Intergenerational Free Rider Problem in Climate Change
Get PDFClimate change presents critical economic and environmental challenges, exacerbated by information asymmetries and intergenerational free-rider problems. This dissertation explores these issues through theoretical analysis and experimental research. The first part examines the difficulties firms face in accurately reporting greenhouse gas (GHG) emissions, particularly Scope 3 emissions, and how primary data sharing can enhance transparency, reduce carbon risks, and improve investment decisions. The second part presents experimental studies testing the effectiveness of (self-)verification mechanisms in overcoming information asymmetries in risky investment contexts. The findings suggest that these mechanisms can enhance trust and efficiency in sustainability-related investments. Lastly, the thesis investigates how communication and punishment strategies influence intergenerational cooperation, providing insights into behavioral and institutional solutions for long-term climate action. The research contributes to a better understanding of market failures in climate policy and offers practical tools to enhance sustainability governance and investment strategies
Response of the European Hydrological Cycle and Soil Moisture to Rising Atmospheric CO2
No full textAnthropogenic activities have significantly altered the climate since the pre-industrial period, resulting in an approximate 1.3°C increase in global near-surface temperatures. These temperature changes cause, among other things, a response of the hydrological cycle and soil moisture. This thesis presents a comprehensive analysis of the European hydrological cycle and associated soil moisture changes due to anthropogenic CO2 emissions using a Single-Model Initial-condition Large Ensemble of 100 simulations performed with the Kiel Climate Model. In these simulations the atmospheric CO2 concentration increases by 1% per year for 140 years. The first study shows a significant reduction in summer and fall soil moisture, reaching up to 31% less relative to its reference state, across most of Central Europe and the Mediterranean. This loss in soil moisture is primarily driven by a reduction in precipitation, which in turn is partly associated with a northward shift in the summer storm track. The second study uses the Time of Emergence (ToE) metric to detect the signal of climate change from the natural variability of a pre-industrial climate state for European summer trends. The ToEs reveal an early emergence of near-surface temperature trends across all of Europe. In contrast, precipitation trends remain undetectable, while soil moisture trends become detectable in some regions. A statistical analysis shows that future summers are significantly different from pre-industrial summers in all analyzed quantities. Additionally, extremely dry summers (99th percentile) are projected to become more extreme, relative to their mean climate, in the future. Overall, this thesis provides insights into projected changes in the European hydrological cycle and soil moisture under a warming climate using a Single-Model Initial-condition Large Ensemble of simulations
Untersuchung einer biomimetischen Hybrid-Biomatrix aus Seidenfibroin und Hyaluronsäure als Trägersystem für die Autologe Knorpelzelltransplantation
No full textDie ACT ist bereits in der klinischen Anwendung seit mehreren Jahren eine etablierte Methode im Feld der matrixassoziierten knorpelregenerativen Verfahren. Dennoch besteht in den zur Verfügung stehenden Trägersystemen weiterhin die Problematik ein optimales Mikromilieu für humane Chondrozyten zu erzeugen, welches sowohl eine vitale Proliferation und Differenzierung ermöglicht, als auch eine knorpelmimetische mechanische Belastbarkeit gewährleistet. Das Ziel war es ein hochmodifizierbares Hybridscaffold aus einer Seidenfibroinmatrix und einem Hydrogel auf Hyaluronsäurebasis, als Trägersystem zu entwickeln. Aus operativ entfernten Hüftköpfen stammende, in Monolayerkulturen expandierte hCh (n = 3) wurden in eine 3D-Matrix aus Seidenfibroin eingebettet und von einem Hyaluronsäure-Tyramin-Hydrogel umspült. Die Zellen wurden in chondropermissivem Medium mit und ohne TGF-β1 kultiviert. Es wurde die Zellvitalität, Proliferation, Differenzierung, Extrazellulärmatrix-Synthese und Biomechanik untersucht. Über den Untersuchungszeitraum von 28 Tage konnten wir eine hohe Vitalität (> 95 %) und homogene Kolonisation in beiden Gruppen entlang der Seidenfibroinfasern beobachten. Die hCh zeigten dabei einen ramifizierten Phänotyp und schmiegten sich flach an die Fasern an. Eine Migration in das Hydrogel in der Hybridgruppe konnte kaum beobachtet werden. Die Kombination mit einem Hydrogel führte zu einer verbesserten chondrogenen Redifferenzierung. Die Anwesenheit von Hyaluronsäure und TGF-β1 steigerten die Expression von chondrogenen Markern und verbesserte speziell die COL2A/1A ratio signifikant. Zusätzlich bat das Hydrogel in sich eine verbesserte Primärsteifigkeit und führte in Kombination mit der durch sie gesteigerten Matrixsynthese und -retention im Biomaterial zu einer überlegeneren mechanischen Stabilität
Interaction of reactive components of non-thermal atmospheric pressure plasmas with liquids and surfaces
Get PDFNon-thermal atmospheric pressure plasmas are a source of reactive components, such as electrons, ions, radicals, reactive and excited species, and photons. Typical application areas are surface or liquid treatments, which are based on additive or synergistic effects of these components and their transport at and across surfaces. However, knowledge about the isolated effect of each plasma component is rare. The isolated interaction of two different reactive components, ions and atomic oxygen, with surfaces or liquids, respectively, was investigated within this work. To study the isolated effect of ions on substrates at atmospheric pressure, the so-called vacuum-ultraviolet(VUV)-photoionization chamber has been developed. It uses a helium driven atmospheric pressure plasma to generate VUV photons with energies up to 21 eV, which are utilized to photoionize molecular species. Ion-based thin film deposition at atmospheric pressure can be utilized in this setup, e.g. by ionizing C2H2 molecules. Here it was shown that not only the parent C2H2+ ion is contributing to the thin film growth, but also clustered and polymerized ions. For atomic oxygen, its effective reaction with organic compounds in liquids is known. However, it was unknown whether these reactions are liquid-surface or volume dominated. Phenol solutions were used as a chemical probe to be treated by the effluent of the COST-Jet as a source of atomic oxygen. The comparison of experimental and modeling results revealed the predominance of reactions of atomic oxygen at the liquid surface.Nicht-thermische Atmosphärendruckplasmen sind eine Quelle verschiedener reaktiver Komponenten wie Elektronen, Ionen, Radikale, reaktive und angeregte Spezies und Photonen. Typische Anwendungsbereiche sind Oberflächen- oder Flüssigkeitsbehandlungen, die auf additiven oder synergistischen Effekten dieser Komponenten und deren Transport entlang und durch Oberflächen beruhen. Allerdings ist über die separate Wirkung der einzelnen Plasmakomponenten wenig bekannt. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die separate Wechselwirkung von zwei verschiedenen reaktiven Komponenten, Ionen und atomarem Sauerstoff, mit Oberflächen bzw. Flüssigkeiten untersucht. Um die separate Wirkung von Ionen auf Substrate bei Atmosphärendruck zu untersuchen, wurde die so genannte Vakuumultraviolett (VUV)-Photoionisationskammer entwickelt. Sie nutzt ein heliumbetriebenes Atmosphärendruckplasma zur Erzeugung von VUV-Photonen mit Energien bis zu 21 eV, die zur Photoionisation von molekularen Spezies verwendet werden. Ionenbasierte Dünnschichtabscheidung bei Atmosphärendruck kann in diesem Aufbau gezeigt werden, z.B. durch Ionisation von C2H2-Molekülen. Hier wurde gezeigt, dass nicht nur das C2H2+-Ion zum Dünnschichtwachstum beiträgt, sondern auch geclusterte und polymerisierte Ionen. Für atomaren Sauerstoff ist bekannt, dass er mit organischen Verbindungen in Flüssigkeiten effektiv und direkt reagiert. Jedoch war bisher nicht bekannt, ob diese Reaktionen an der Flüssigkeitsoberfläche oder im Volumen ablaufen. Phenollösungen wurden als chemischer Nachweis für Reaktionen des atomaren Sauerstoffs verwendet, die mit dem Effluenten des COST-Jets, als Quelle für atomaren Sauerstoff, behandelt wurden. Der Vergleich von experimentellen Ergebnissen mit Simulationen ergab, dass die Reaktionen mit atomarem Sauerstoff an der Flüssigkeitsoberfläche deutlich dominieren
Charakterisierung von humanen Antikörpern gegen Myelin Oligodendrozyten Glykoprotein (MOG) bei Patienten mit Multipler Sklerose und Neuromyelitis-Optica-Spektrums-Erkrankungen: Avidität und Epitopstabilität
Get PDFAls Myelin-Oligodendrozytäres Glykoprotein-Antikörper assoziierte Erkrankungen (MOGAD) werden eine Reihe von demyelinisierenden Syndromen wie Neuromyelitis optica (NMOSD), ein- oder beidseitige Optikusneuritis, Enzephalitis und die akute, disseminierte Enzephalomyelitis (ADEM) zusammengefasst. Teilweise finden sich auch bei Patienten mit Multipler Sklerose (MS) niedrig-titrige MOG-Antikörper (MOG-AK). Es wurde hypothetisiert, dass die Avidität der MOG-AK bei MOGAD hoch und der MS eher unspezifisch und niedrig ist. Ziel dieser Arbeit war die Untersuchung der MOG-AK Avidität im Serum unter Verwendung chaotroper Agenzien (z.B. Harnstoff) bei Patienten mit MOGAD (ADEM und NMOSD) und MS im Quer- und Längsschnitt. Es wurde eine Kohorte von 175 Patienten mit nachgewiesenen MOG-Antikörpern und MS (n=53), NMOSD (n=35), ADEM (n=16), Enzephalitis (n=8), Optikusneuritis (n=23) und anderen inflammatorischen ZNS-Syndromen (n=30) rekrutiert. Es konnte gezeigt werden, dass die MOG-Antikörper von ADEM-Patienten eine niedrigere Avidität als die ähnlich hohe Avidität bei Patienten mit MS oder NMOSD aufwiesen (p=0.0013). Es zeigte sich weiterhin, dass die Avidität bei ADEM-Patienten im Verlauf der Zeit signifikant zu- (p=0.0234) und der Titer abnahm (p=0.0391). Basierend auf Receiver-Operator-Analysen stellte die MOG-AK Avidität im Vergleich zum Titer jedoch keine bessere Trennschärfe zwischen ADEM, NMOSD und MS dar. Insgesamt sprechen die Ergebnisse dafür, dass bei Patienten mit MOG-ADEM eine akute Immunreaktion mit niedriger Avidität vorliegt, es im Verlauf jedoch zu einer (T-Zell-abhängigen) Affinitätsreifung kommt. Im Gegensatz dazu scheinen die AK bei MOG-NMOSD und MS Patienten bereits affinitätsgereift. Als diagnostischer Test bietet die Avidätsmessung gegenüber dem Titer jedoch keinen Vorteil
Bildgebende neurodegenerative Marker bei Patienten mit Essentiellem Tremor in der multimodalen Kernspintomographie
No full textDie vorliegende Arbeit widmet sich einer retrospektiven Auswertung der mit Neurodegeneration assoziierten Marker WMH und dVRS bei ET-Patienten sowie gesunden Kontrollprobanden. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Korrelation der genannten Marker mit kognitiven sowie verschiedenen elektrophysiologischen Tremorparametern. In unserer Auswertung konnten wir insgesamt 47 ET-Patienten sowie 31 gesunde Kontrollen berücksichtigen. Alle Teilnehmer wurden klinisch-neurologisch untersucht und absolvierten verschiedene neuropsychologische sowie kognitive Tests. Die ET-Patienten absolvierten zudem eine polygraphische Tremoranalyse. Die 3T-MR-Bildgebung umfasste bei allen Teilnehmern eine T1-MPRAGE, eine T2 FLAIR und ein DTI-Datensatz. Die Auswertung der globalen und ROI-spezifischen WMH erfolgte automatisiert sowie semiquantitativ. Das Auszählen der dVRS erfolgte ebenfalls mit einem etablierten Rating-System. Insgesamt konnten wir keinen generellen signifikanten Unterschied in Hinblick auf die Ausprägung der globalen sowie traktspezifischen WMH-Läsionslast und die Anzahl an dVRS zwischen den beiden Gruppen ermitteln. Neue Hinweise auf eine neurodegenerative Komponente des ET liegen somit nicht vor. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen zum ersten Mal einen signifikanten Zusammenhang zwischen einer Zunahme der Tremorschwere und dem Vorhandensein von WMH. Auf pathophysiologischer Ebene vermuten wir eine Modulation der Nervenleitgeschwindigkeit, was wiederum konsekutiv zu einer Abnahme der Frequenz und Zunahme der Amplitude führt. Der besondere Stellenwert unserer Studie besteht einerseits darin, einen Erklärungsansatz für den Zusammenhang zwischen Altern und der Zunahme der Tremorschwere zu liefern sowie andererseits erstmalig WMH als Modulator von Tremorparametern ins Blickfeld zu rücken. Darüber hinaus handelt es sich bei dieser Arbeit um die erste strukturierte Auswertung von dVRS bei Patienten mit ET
Midwater invertebrates in the deep pelagic ocean: Adaptations, interactions and impacts of stressors
Get PDFThe midwater, or deep open ocean, forms over 90% of the livable space on Earth and houses one of the largest animal communities alive. As such, midwater ecosystems form important links in oceanic food webs and play a crucial role in the regulation of our climate by keeping atmospheric carbon at depth. Yet despite their importance on a global scale, midwater ecosystems remain largely unexplored. My PhD thesis aims to investigate adaptations in midwater invertebrates, including their associations, evolution and responses to human-induced stressors. The focus was on gelatinous organisms and hyperiid amphipods, as both are highly abundant in the midwater and frequently interact. In my first chapter, I investigated the impacts of global warming and deep-sea mining induced sediment plumes on a midwater jellyfish, combining insights gained from physiology, gene expression and changes in associated microbiota. For my second chapter, I studied the interactions of hyperiid amphipods with gelatinous organisms to show how symbiotic behavior drives morphological adaptations in camouflage and eye complexity, using nearly 30 years of remotely operated vehicle observations. For my third chapter, I investigated the compound eyes in a family of closely related hyperiid amphipods (Oxycephalidae) using micro-computed tomography (micro-CT) to map their optics and model their vision. Here, I was able to show how fine-scale visual adaptations can elucidate visual ecology and provide insights into the evolutionary drivers of vision in midwater amphipods. All in all, my PhD emphasizes the importance of combining multiple methods to gain detailed insights into life in the largest, but least studied habitat on Earth