data_UMR - Forschungsdatenrepositorium (Philipps-Universität Marburg)
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Bewertung der räumlich-zeitlichen Landschaftsveränderungen im äthiopischen Hochland mit Hilfe von Photogrammetrie, Fernerkundung, und geografischen Informationssystemen
No full textAfromontane regions are important biodiversity hotspots that provide essential ecosystem services of global significance. These regions have experienced severe landscape changes during the last half century. The Bale Mountains ecosystem is one of such regions that is increasingly threatened by land use and anthropogenic human interference. In addition, the landscape is also changing due to a biotic fossorial rodent mammal endemic to the Bale Mountains in Ethiopia and ecosystem engineer; the giant root rat (GRR; Tachyorycytes macrocephalus). Yet, detailed evidence on the spatio-temporal changes of the Bale Mountains landscape over the last half century is lacking. Consequently, the historical anthropogenic and biogenic contribution to the landscape change remains uncertain. Therefore my PhD study focuses on assessing the spatio-temporal changes of the Bale Mountains landscape using photogrammetry, remote sensing, geographic information systems, and deep learning. More specifically, the PhD study aims to (1) reconstruct the landscape for the last half century at larger spatial extent and very high spatial resolution, (2) evaluate Ericaceous cover change and its impact on the mountain ecosystem, (3) quantify landscape volumetric change induced by human activities (red ash quarrying), and (4) quantify and map the spatio-temporal changes of mounds created by the GRR. The study also provides further insights about the major driving factors for the landscape change.
In Manuscript 1, the first digital elevation models (DEMs) and orthomosaics for the years 1967 and 1984, at very high spatial resolution (0.84 and 0.98 m, respectively), were generated at larger spatial extent (5730 km2) using historical aerial photographs and Structure-from-Motion Multi-View Stereo Photogrammetry in the Bale Mountains. The accuracy of the generated DEMs was assessed using field ground control points. A comparison was also made between the reconstructed DEMs and five readily available open source DEMs. Our results showed that the generated DEMs have the best accuracy and spatial resolution. Our datasets will help the scientific community in addressing questions related to environmental changes in the Bale Mountains and afro-alpine ecosystems.
In Manuscript 2, 1967 and 1984 orthomosaics, and 2017 SPOT satellite imagery were used to map and assess Ericaceous vegetation (Erica trimera, Erica arborea and Erica teniplusia) change and driving factors for this change. Object-based image analysis was used to map the Ericaceous coverage for the three periods. The result showed that the Ericaceous vegetation cover has decreased by 6, 66, and 72 km2 from 1967 to 1984s, 1984 to 2017’s, and from 1967 to 2017’s, respectively. The major factors for the losses are settlement expansion, recurrent fire, uncontrolled agricultural land use practices, grazing pressure, and construction of infrastructure. In conclusion, concerted efforts are needed to mitigate the threats posed by human activities on the Ericaceous ecosystem.
In manuscript 3, the 1967 and 1984 historical aerial photographs, and current in-situ data were used. Structure-from-Motion Multi-View Stereo Photogrammetry, spatial interpolation, and geomorphic change detection analysis were used to generate the DEMs and quantify the volumetric change of two exemplary quarry sites. The result showed that the total net surface volume of the selected sites has decreased by 872,244 m3 over the last half century. This is mainly because of the demand for low-cost material, the unavailability of alternative materials in the region, and lax law enforcement. These landscape changes resulted in habitat loss in the mountain ecosystem. Our results provide valuable insights in mitigating the negative impacts of excavation on the Afroalpine ecosystem.
Manuscript 4 focuses on understanding the spatial distribution, density, and temporal changes of GRR mounds. To detect, count, and map GRR mounds, the 1967 orthomosaic and the 2011 Worldview-2 satellite image data, together with deep learning were employed. The result showed that > 130,000 GRR mounds were formed between the year 1967 and 2011. The overall detection accuracy was 80% and 84% for the year 1967 and 2011, respectively. In addition, the result showed that biogenic factors such as GRRs are shaping the landscape in the Afro-alpine ecosystem of Bale Mountains. The increment of GRR mounds has both positive and negative environmental implications, affecting different aspects of the ecosystem.
This thesis has comprehensively assessed the spatio-temporal landscape changes in the Ethiopian highlands. The study has provided new insights into the extent and nature of changes in this critical Afromontane ecosystem. The degradation of Ericaceous vegetation, significant volumetric changes due to quarrying activities, and the proliferation of GRR mounds have been identified as major contributors to landscape alteration in Bale Mountains. The findings underscore the urgent need for conservation efforts to mitigate the impacts of anthropogenic and biotic factors on this biodiversity hotspot.Afromontane Regionen sind wichtige Hotspots der biologischen Vielfalt, die wesentliche Ökosystemleistungen von globaler Bedeutung erbringen. Diese Regionen haben im letzten halben Jahrhundert schwerwiegende Landschaftsveränderungen erfahren. Das Ökosystem der Bale Mountains ist eine dieser Regionen, die zunehmend durch Landnutzung und menschliche Eingriffe bedroht sind. Darüber hinaus verändert sich die Landschaft auch durch ein Nagetier, das in den Bale Mountains in Äthiopien endemisch ist und das Ökosystem mitgestaltet: die Riesenwurzelratte (GRR; Tachyorycytes macrocephalus). Es fehlen jedoch Belege für die räumlichen und zeitlichen Veränderungen der Landschaft in den Bale Mountains während des letzten halben Jahrhunderts. Folglich bleibt der historische anthropogene und biogene Beitrag zum Landschaftswandel ungewiss. Daher konzentriert sich meine Doktorarbeit auf die Bewertung der räumlich-zeitlichen Veränderungen der Landschaft der Bale Mountains mithilfe von Photogrammetrie, Fernerkundung, geografischen Informationssystemen und Deep Learning. Konkret zielt die Doktorarbeit darauf ab, (1) die Landschaft des letzten halben Jahrhunderts in größerer räumlicher Ausdehnung und sehr hoher räumlicher Auflösung zu rekonstruieren, (2) die Veränderung der Erica-Bedeckung und ihre Auswirkungen auf das Bergökosystem zu bewerten, (3) die durch menschliche Aktivitäten (Abbau von roter Asche) verursachte volumetrische Veränderung der Landschaft zu quantifizieren und (4) die räumlich-zeitlichen Veränderungen der durch die GRR entstandenen Hügel zu quantifizieren und zu kartieren. Die Studie liefert auch weitere Erkenntnisse über die wichtigsten Antriebsfaktoren für den Landschaftswandel.
In Manuskript 1 wurden die ersten Digitales Höhenmodell (DHMs) und Orthomosaike für die Jahre 1967 und 1984 mit sehr hoher räumlicher Auflösung (0,84 bzw. 0,98 m) auf einer größeren Fläche (5730 km2) unter Verwendung historischer Luftbilder und der Structure-from-Motion Multi-View Stereo Photogrammetry Methode im Bale Mountains erstellt. Die Genauigkeit der generierten DHMs wurde anhand von Bodenpasspunkten im Gelände bewertet. Es wurde auch ein Vergleich zwischen den rekonstruierten DHMs und fünf frei verfügbaren Open-Source-DHMs durchgeführt. Unsere Ergebnisse zeigten, dass die generierten DHMs die beste Genauigkeit und räumliche Auflösung haben. Unsere Datensätze werden der wissenschaftlichen Gemeinschaft bei der Beantwortung von Fragen im Zusammenhang mit Umweltveränderungen in den Bale Mountains und afro-alpinen Ökosystemen helfen.
In Manuskript 2 wurden Orthomosaike aus den Jahren 1967 und 1984 sowie SPOT-Satellitenbilder aus dem Jahr 2017 verwendet, um die Veränderungen der Erica-Vegetation (Erica trimera, Erica arborea und Erica teniplusia) und die treibenden Faktoren für diese Veränderungen zu kartieren und zu bewerten. Die objektbasierte Bildanalyse wurde zur Kartierung der Erica-Bedeckung für die drei Zeiträume verwendet. Das Ergebnis zeigte, dass die Erica Vegetationsbedeckung um 6, 66 und 72 km2 von 1967 bis 1984, 1984 bis 2017 bzw. von 1967 bis 2017 abgenommen hat. Die Hauptfaktoren für die Verluste sind die Ausdehnung der Siedlungen, wiederkehrende Brände, unkontrollierte landwirtschaftliche Bodennutzung, Weidedruck und der Bau von Infrastruktur. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass konzertierte Anstrengungen erforderlich sind, um die Bedrohung des Ökosystems Erica durch menschliche Aktivitäten zu mindern.
In Manuskript 3 wurden die historischen Luftbilder von 1967 und 1984 sowie aktuelle In-situ-Daten verwendet. Die Structure-from-Motion Multi-View Stereo Photogrammetry, räumliche Interpolation und die Analyse der geomorphologischen Veränderungen wurden verwendet, um die DHMs zu generieren und die volumetrischen Veränderungen von zwei beispielhaften Steinbruchstandorten zu quantifizieren. Das Ergebnis zeigte, dass das gesamte Nettoflächenvolumen der ausgewählten Standorte im letzten halben Jahrhundert um 872.244 m3 abgenommen hat. Dies ist vor allem auf die Nachfrage nach kostengünstigem Material, die Nichtverfügbarkeit alternativer Materialien in der Region und die schwache Durchsetzung der Gesetze zurückzuführen. Die Landschaftsveränderungen führten zu einem Verlust von Lebensraum im Ökosystem der Bale Mountains. Unsere Ergebnisse liefern wertvolle Erkenntnisse zur Abschwächung der negativen Auswirkungen des Abbaus auf das afroalpine Ökosystem.
Manuskript 4 konzentriert sich auf das Verständnis der räumlichen Verteilung, der Dichte und der zeitlichen Veränderungen von GRR-Hügeln. Zur Erkennung, Zählung und Kartierung von GRR-Hügeln wurden das Orthomosaik von 1967 und die Worldview-2-Satellitenbilddaten von 2011 sowie Deep Learning eingesetzt. Das Ergebnis zeigte, dass zwischen 1967 und 2011 mehr als 130 000 GRR-Hügel entstanden sind. Die Gesamterkennungsgenauigkeit betrug 80 % für das Jahr 1967 und 84 % für das Jahr 2011. Darüber hinaus zeigte das Ergebnis, dass biogene Faktoren wie GRR die Landschaft im afro-alpinen Ökosystem der Bale Mountains prägen. Die Zunahme der GRR-Hügel hat sowohl positive als auch negative Auswirkungen auf die Umwelt, die sich auf verschiedene Aspekte des Ökosystems auswirken.
In dieser Arbeit wurden die räumlich-zeitlichen Landschaftsveränderungen im äthiopischen Hochland umfassend untersucht. Die Studie hat neue Erkenntnisse über das Ausmaß und die Art der Veränderungen in diesem kritischen afromontanen Ökosystem geliefert. Die Degradierung der Erica-Vegetation, erhebliche volumetrische Veränderungen aufgrund von Steinbruchaktivitäten und die Ausbreitung von GRR-Hügeln wurden als Hauptursachen für die Landschaftsveränderung in den Bale Mountains identifiziert. Die Ergebnisse unterstreichen die dringende Notwendigkeit von Schutzmaßnahmen, um die Auswirkungen anthropogener und biotischer Faktoren auf diesen Hotspot der biologischen Vielfalt abzumildern
The Repetition-Based Truth Effect: Substantive and Formal Approaches for Investigating Processing Fluency
No full textThe repetition-based truth effect refers to the phenomenon that repeated statements are judged true more often than novel ones. According to the fluency theory, repetition increases the experienced processing fluency, leading to higher truth ratings. In my thesis, I apply substantive and formal approaches to investigate the role of processing fluency in the context of truth judgments.
In my first paper, in a more substantive approach, I examined processing fluency by manipulating the syntactic complexity of statements. While I replicated the repetition-based truth effect, syntactic complexity did not affect truth judgments in the first two experiments, which contradicted the predictions derived from the fluency theory. These surprising null effects could only be explained when adding critical auxiliary assumptions, that is, discounting processing fluency as a cue for judging truth. This approach demonstrates the limitations of the fluency theory as a falsifiable scientific theory.
In my second paper, I provided a tutorial on multinomial processing tree modeling. This approach is well suited to critically investigate the repetition-based truth effect, as it allows to disentangle contributions of latent cognitive processes. This tutorial demonstrates the benefits of multinomial processing tree models as a formal approach and also facilitates their application to theories of the repetition-based truth effect.
In my third paper, I combine substantive and formal approaches by testing the fluency theory using two multinomial processing tree models and receiver operating characteristics. The models implicitly conceptualize the repetition-based truth effect as a response bias towards answering true more often or a reduced discrimination ability between true and false statements. The results support the more counterintuitive conceptualization of the repetition-based truth effect to emerge as a decrease in discrimination ability. Moreover, the results demonstrate that conceptualizing the repetition-based truth effect as a response bias might still be valid given certain boundary conditions.
In conclusion, my thesis provides a deeper understanding of the relevance of processing fluency for the repetition-based truth effect. I also highlight the relevance of substantive and formal approaches to systematically examining truth judgments.Der wiederholungsbasierte Wahrheitseffekt beschreibt das psychologische Phänomen,
dass wiederholte Aussagen häufiger als wahr beurteilt werden als neue Aussagen.
Nach der Fluency-Theorie erhöht die Wiederholung die erlebte Verarbeitungsflüssigkeit
und führt damit zu höheren Wahrheitsbewertungen. In meiner Dissertation
wende ich inhaltliche und formalisierte Modellierungsansätze an, um die Rolle der
Verarbeitungsflüssigkeit im Zusammenhang mit Wahrheitsurteilen zu untersuchen.
In meinem ersten Artikel habe ich auf Basis einer substantiellen Formalisierung die
Verarbeitungsflüssigkeit untersucht, indem ich die syntaktische Komplexität von Aussagen
manipuliert habe. Obwohl ich den Wahrheitseffekt replizierte, wirkte sich die
syntaktische Komplexität im Gegensatz zu den Vorhersagen der Theorie in den ersten
beiden Experimenten nicht auf Wahrheitsurteile aus. Diese überraschenden Nulleffekte
konnten nur durch Hinzunahme kritischer Hilfsannahmen erklärt werden. Diese
Hilfsannahme beschreibt die Abwertung der Verarbeitungsflüssigkeit als Hinweisreiz
für den Wahrheitsstatus von Aussagen erklärt werden. Dieser Ansatz zeigt die Grenzen
der Fluency-Theorie als wissenschaftlich falsifizierbare Theorie auf.
In meinem zweiten Artikel habe ich eine Einführung in kognitive Modellierun
mittles multinomialer Verarbeitungsbaum-Modelle gegeben. Dieser Ansatz ist gut
geeignet, um den wiederholungsbasierten Wahrheitseffekt kritisch zu untersuchen,
da er es ermöglicht, die Beiträge latenter kognitiver Prozesse zu trennen. Dieses Tutorial
demonstriert die Vorteile von multinomialen Verarbeitungsbaum-Modellen als
formaler Ansatz und erleichtert darüber hinaus ihre Anwendung auf Theorien des
wiederholungsbasierten Wahrheitseffekts.
In meinem dritten Manuskript verbinde ich inhaltliche und formale Ansätze, indem
ich die Theorie der Verarbeitungsflüssigkeit mit Hilfe zweier multinomialer
Verarbeitungsbaum-Modelle und Receiver-Operating-Characteristics prüfe. Die Modelle
konzeptualisieren den Wahrheitseffekt implizit als Antwortverzerrung hin zu
einer häufigeren Beurteilung von Aussagen als wahr, oder aber einer verminderten
Fähigkeit zur Unterscheidung zwischen wahren und falschen Aussagen. Die Ergebnisse
unterstützen die eher kontraintuitive Konzeptualisierung des Wahrheitseffekts als eine Abnahme der Unterscheidungsfähigkeit. Darüber hinaus zeigen die Ergebnisse,
dass die Konzeptualisierung des Wahrheitseffekts als Antwortverzerrung unter
bestimmten Randbedingungen weiterhin gültig sein könnte.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass meine Arbeit ein tieferes Verständnis für
die Relevanz der Verarbeitungsflüssigkeit im Zusammenhang mit dem wiederholungsbasierten
Wahrheitseffekt liefert. Darüber hinaus zeige ich die Relevanz von inhaltlichen
und formalen Ansätzen für die systematische Untersuchung von Wahrheitsurteilen
auf
Synthesis of functionalized cyclooctynes for the covalent and non-covalent layer-by-layer synthesis on the silicon-semiconductor surface and a monomer for the on-surface synthesis
No full textIm Rahmen dieser Arbeit konnten zunächst sowohl Bisalkin 26 als auch Bisazid 69 im Gramm-Maßstab hergestellt werden. Diese wurden dazu genutzt um in Kooperation mit der AG DÜRR zunächst eine wohldefinierte anorganisch-organische Grenzfläche auf der Si(001)-Halbeiteroberfläche aufzubauen. Die modifizierte Oberfläche 27 diente als Basis für ein Schichtsynthese in Lösung, welche sich durch eine alternierende Abfolge der CuAAC- und SpAAC-Click-Reaktionen auszeichnete. Dadurch erfolgte der erfolgreiche Aufbau eines 11-lagigen organischen Films (Schema 124).[119]
Außerdem wurden die Synthesen diverser Cyclooctine untersucht, welche als Kandidaten für eine non-kovalente Layer-by-Layer Synthese auf Si(001) gelten (Abb. 34). Basierend auf einem Vorläufer des Bisalkins 26 gelang die Synthese der bisher unbekannten Cyclooctine 134 und 135, welche eine Carbonsäure bzw. ein sekundäres Amid als funktionelle Gruppe aufweisen. Die Synthese des Imid-Cyclooctins 237 konnte durch eine elegante [2+2]-Photocycloaddition realisiert werden.[120] Erste supramolekulare Untersuchungen auf Grundlage dieses Cyclooctins erfolgten ebenfalls im Rahmen dieser Arbeit. Außerdem konnte die Synthese des Pyrrol-Cyclooctins 140 erfolgreich durchgeführt werden, wobei der Heteroaromat in einer klassischen BARTON-ZARD Reaktion aufgebaut werden konnte.
Diese Cyclooctine können nun für ihren potentiellen Einsatz in der non-kovalenten Layer-by-Layer Synthese auf Si(001) untersucht werden.
Die Synthese des Barbitursäure-Cyclooctins 136, Uracil-Cyclooctins 137 und Lactam-Cyclooctins 138 wurde ebenfalls im Rahmen dieser Arbeit untersucht, jedoch führten diese aufgrund diverser Faktoren nicht zur jeweils geplanten Zielstruktur. Die des Barbitursäure-Cyclooctins 136 scheiterte vorrangig aufgrund der extrem schlechten Löslichkeit, sobald der Heterocyclus in 162 aufgebaut wurde. Im Falle des Lactam-Cyclooctins 137 konnte das cyclische Alkin nicht erfolgreich isoliert werden, da die Lactam-Funktionalität zu transannularen Nebenreaktionen während der Reaktion führte. Die Vorläufer 176 und 201 des Uracil-Cyclooctins 137 konnten hergestellt werden, jedoch traten Uracil-typische Nebenreaktionen bei der Bromierung von 176 auf bzw. führte die Ringschlussmetathese von 201 nicht zum cyclischen Vinylbromid (Schema 125).
Ebenso konnte das Diiod-Terphenyl 141 (Abb. 35) erfolgreich dargestellt werden. Dieses Monomer dient in der Kollaboration mit der AG GOTTFRIED als potentieller Precursor für die Synthese des Biphenylen-Netzwerks auf der Al2O3-Oberfläche.As part of this work, both bisalkyne 26 and bisazide 69 were synthesized in gram-scale. In cooperation with the DÜRR group, these molecules were used to create a well-defined inorganic-organic interface on the Si(001) semiconductor surface. The modified surface 27 served as basis for the solution-based layer-by-layer synthesis that used CuAAC and SpAAC click reactions in an alternating sequence. This led to the formation of an 11-layered organic film (scheme 1).[119]
In addition, the syntheses of various cyclooctynes were investigated, which are considered candidates for the non-covalent layer-by-layer synthesis on Si(001) (figure 1). Based on a synthetic precursor of bisalkyne 26, the yet unknown cyclooctynes 134 and 135, containing a carboxylic acid and secondary amide as functional group, were synthesized successfully. The synthesis of the imide cyclooctyne 237 was realized by an elegant [2+2]-photocycloaddition.[120] First supramolecular studies based on this cyclooctyne were also carried out within the scope of this work. Additionally, the synthesis of pyrrole cyclooctyne 140 was achieved using a classic BARTON-ZARD approach for the synthesis of the heterocycle.
These cyclooctynes can now be investigated for their potential use in the non-covalent layer-by-layer synthesis on Si(001).
The syntheses of barbituric acid cyclooctyne 136, uracil cyclooctyne 137 and lactam cyclooctyne 138 were also investigated as part of this work, but did not lead to the planned target structured due to various reasons. The synthesis of barbituric acid cyclooctyne 136 failed primarily due to its extremely poor solubility as soon as the heterocycle in 162 was formed. In the case of lactam cyclooctyne 138, the cyclic alkyne could not be successfully isolated, because the lactam moiety led to transannular side reactions during the reaction. The precursors 176 and 201 of uracil cyclooctyne could be prepared, but uracil-typical side reactions occurred during bromination of 176 and ring-closing metathesis of 201 did not form cyclic vinyl bromide (scheme 2).
Also, the diiodo-terphenyl 141 (Fig. 2) was synthesized successfully. This monomer serves as a potential precursor for the synthesis of the biphenylene network on the Al2O3-surface, which is investigated within the collaboration with the GOTTFRIED group
Die Anfänge des Starsystems : Asta Nielsen in Deutschland und Österreich-Ungarn 1911-1914
No full textSchon vor dem Ersten Weltkrieg war Asta Nielsen der erste internationale Star des Langspielfilms. Mit erfolgreicher Markenwerbung für Asta Nielsen in drei exklusiven Spielfilmserien führten Filmverleiher und Kinobetreiber ab 1911 das Starsystem in Deutschland und Österreich-Ungarn ein. Erstmals untersucht Friederike Grimm auf einer breiten Datenbasis die Reichweiten des Blind- und Blockbuchens der Asta Nielsen-Serien und analysiert das Starimage von Asta Nielsen in Tausenden von Kinoanzeigen, die online zugänglich sind in der Importing Asta Nielsen Database: Die Monopolserien mit Asta Nielsen in den Hauptrollen trugen maßgeblich zum Medienumbruch der Kinounterhaltung von kurzweiligen Nummernprogrammen zum Langspielfilm bei. Das Starsystem wurde nicht in Hollywood erfunden. Die Forschungsergebnisse von Friederike Grimm sind ein Meilenstein für die Star Studies.Gefördert durch den Open-Access-Publikationsfonds der UB Marburg
Investigation of Glycerophospholipid Metabolism and Long-Chain Fatty Acid Function in Orthoflavivirus Infection
No full textViruses of the genus orthoflavivirus within the family of Flaviviridae are arthropod-borne
emerging pathogens due to rising global temperature and increasing human population.
Among these viruses are the human pathogenic dengue virus (DENV), Zika virus (ZIKV),
yellow fever virus (YFV), West Nile virus (WNV), and tick-borne encephalitis virus
(TBEV). The rapid spread of the vector and the lack of direct antiviral treatment highlight
the relevance of comprehensive understanding of the viral replication cycle. A number
of studies have already established a connection between orthoflavivirus infection and
host lipid metabolism.
In this context, we used a semi-targeted shotgun lipidomic approach to analyze changes
in lipid abundance and species in cell culture models infected with DENV, ZIKV, YFV,
WNV, and TBEV. We observed that orthoflavivirus infection caused a large increase in
ceramide levels for viruses causing cytopathic effects and a decrease in triglycerides for
all viruses analyzed, resulting in fewer lipid droplets. Overall, fatty acid desaturation and
glycerophospholipid metabolism also changed significantly. Using inhibitors and a
shRNA-based knockdown approach of phosphatidylinositol biosynthesis, ceramide
synthesis, and phosphatidylserine metabolism, we detected reduced orthoflavivirus titers
and decreased cytopathic effect.
In the second project, the impact of fatty acid elongases and desaturases in
orthoflavivirus infection was investigated using RNAi in order to characterize their
potential role as an antiviral target. Interestingly, only DENV viral titers were drastically
affected by depletion of different elongases and desaturases. In line with this, additional
analysis of our lipidomics dataset revealed an increased abundance of long-chain fatty
acids with a higher desaturation grade in DENV-infected cells. Depletion of the
desaturase FADS2 and the elongase ELOVL4 resulted in the most significant reduction
in DENV viral titers. In follow-up experiments, we showed that ELOVL4 is required for
DENV replication, whereas FADS2 is important for the assembly of infectious viral
particles.
These findings highlight that orthoflaviviruses strongly remodel host cell lipid metabolism
for efficient replication. We identified distinct changes as well as commonly shared
patterns, pointing towards lipid metabolizing enzymes as potential antiviral targets.Viren der Gattung Orthoflavivirus innerhalb der Familie der Flaviviridae sind durch
Arthropoden übertragene Krankheitserreger, die sich aufgrund des globalen
Temperaturanstiegs und der steigenden menschlichen Bevölkerungsdichte vermehrt
ausbreiten. Zu den humanpathogenen Orthoflaviviren gehören das Dengue-Virus
(DENV), das Zika-Virus (ZIKV), das Gelbfieber-Virus (YFV) und das West-Nil-Virus
(WNV) sowie das Frühsommer-Meningoenzephalitis Virus (FSME/TBEV). Die
Ausbreitung der Vektoren und das Fehlen einer direkten antiviralen Behandlung machen
deutlich, wie wichtig ein umfassendes Verständnis des viralen Replikationszyklus ist, um
neue Therapieansätze zu entwickeln. In einer Reihe von Studien wurde bereits ein
Zusammenhang zwischen der Infektion mit Orthoflaviviren und dem Lipidstoffwechsel
des Wirts festgestellt.
In diesem Zusammenhang haben wir zunächst eine Lipidomanalyse durchgeführt, um
Änderungen der Lipidzusammensetzung in Zellkultur Infektionsmodellen von DENV,
ZIKV, YFV, WNV, oder TBEV zu analysieren. Eine Infektion mit den Viren, die in
unserem Zellkultursystem zytopathische Effekte zeigten, führte zu einem starken
Anstieg der Ceramide. Für alle untersuchten Viren konnten wir reduzierte Triglycerid-
Level detektieren und damit einhergehend eine Verringerung der zellulären
Lipidtröpfchen (lipid droplets). Insgesamt veränderten sich auch die Fettsäuresättigung
und der Glycerophospholipid-Stoffwechsel erheblich. Mit Hilfe von Inhibitoren und RNAi-
Ansätzen für die Phosphatidylinositol-Biosynthese, die Ceramid-Synthese und den
Phosphatidylserin-Stoffwechsel konnten wir reduzierte Orthoflavivirus-Titer und einen
verringerten zytopathische Effekt nachweisen.
In einem zweiten Projekt wurde die Funktion von Elongasen und Desaturasen in der
Orthoflavivirus Infektion mit Hilfe von RNAi untersucht. Interessanterweise wurden nur
die DENV-Titer durch Herrunterregulierung verschiedener Elongasen und Desaturasen
drastisch reduziert. Damit übereinstimmend zeigte eine weiterführende Analyse unseres
Lipidom-Datensatzes ein erhöhtes Vorkommen von langkettigen ungesättigten
Fettsäuren in DENV-infizierten Zellen. Insbesondere die Depletion der Desaturase
FADS2 und der Elongase ELOVL4 führte zu einer deutlichen Verringerung der DENVTiter.
In Folgeexperimenten konnten wir zeigen, dass ELOVL4 für die DENV-Replikation
erforderlich ist, während FADS2 wichtig ist für die Morphogenese infektiöser
Viruspartikel.
Diese Ergebnisse zeigen, dass Orthoflaviviren den Lipidstoffwechsel der Wirtszelle für
eine effiziente Replikation stark verändern. Wir haben sowohl distinkte Veränderungen
als auch gemeinsame Muster identifiziert, die darauf hindeuten, dass lipidmetabolisierende
Enzyme potenzielle antivirale Ziele sind
Schulfarm Insel Scharfenberg (Berlin) - oder: Vom Nutzen der Geschichte
No full textAuf der Insel Scharfenberg, inmitten des Tegeler Sees, in der Wald- und Seenlandschaft des Berliner Nordwestens gelegen, wurde im Frühjahr 1922 ein städtisches Jungeninternat gegründet, das sich unter der Leitung des Pädagogen Wilhelm Blume (1884-1970) als 'Schulfarm Insel Scharfenberg' zu einer der bedeutendsten öffentlichen reformpädagogischen Versuchsschulen der Weimarer Republik entwickelte
Impact of comorbidities and personal characteristics on weather-related risk for community-acquired pneumonia
No full textCommunity-acquired pneumonia (CAP) is one of the most frequent causes of death among infectious diseases worldwide. There is a growing concern about weather impacts on CAP. However, no studies have examined the effects of comorbidities and personal characteristics alongside the twofold impact of weather conditions (meteorological and air quality) on CAP. Our study investigates how personal characteristics (age, sex, and BMI) and comorbidities (asthma, chronic heart disease, COPD, diabetes, heart insufficiency, smoking, and tumor) and care influence the twofold compound impact of weather on CAP admissions. We match medical data from a German multicentre cohort of 10,660 CAP patients with daily regional weather data, using logistic regressions to calculate the “Pneumonia Risk Increase Factor” (PRIF). This factor quantifies the heightened risk of CAP admissions due to weather conditions. We demonstrate that individuals with specific personal characteristics and those with comorbidities are more susceptible to weather impacts in the context of CAP than their counterparts. People with COPD have a PRIF of 5.28, followed by people in care (5.23) and people with a high BMI (4.02). Air pollutants, particularly CO and PM2.5, play a significant role in increasing CAP hospitalizations. For meteorological conditions, air pressure and lower temperatures, combined with air pollutants, lead to high PRIFs. Our findings emphasize the increased weather vulnerability of old, high BMI, and males and people with comorbidities. This provides invaluable information to support at-risk individuals through protective measures and provides healthcare providers as well as health policymakers with insights for resource planning before and during pneumonia-contributing weather conditions.Gefördert durch den Open-Access-Publikationsfonds der UB Marburg
Qualitative and quantitative assessment of infraoccluded deciduous teeth: a systematic review
No full textDieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglichThis publication is with permission of the rights owner freely accessible due to an Alliance licence and a national licence (funded by the DFG, German Research Foundation) respectivelyBackground Infraocclusion of deciduous teeth is a frequent dental anomaly caused by ankylosis accompanied by
local growth disturbance. During puberal growth spurt an increasing progression of infraocclusion is detected. The
clinical classification of ankylosed deciduous teeth varies considerably among scientific studies. The aim of this paper
is to present an up-to-date overview of the variety of methods.
Methods The systematic literature search followed the PRISMA guidelines and included the analysis of the following
databases and study registries: PubMed (MEDLINE), the Cochrane Library, Web of Science, Embase.com and
ClinicalTrials.gov from database inception until September 23, 2024. Studies that investigated at least one ankylosed
deciduous tooth per participant in a quantitative or qualitative manner were included. Studies that evaluated only
histological data were excluded. Controlled and uncontrolled clinical studies, retrospective studies, observational
studies and cross-sectional studies were included. The studies were restricted to English and German languages. Case
reports, case series, comments, expert opinions, letters to the editor, literature reviews and studies enrolling less than
10 patients or 10 infraoccluded teeth in total were excluded.
Results Of 5645 records, 42 papers qualified for the final analysis. The evaluation of infraoccluded deciduous teeth
was mainly (n = 37) performed by quantitative and semiquantitative assessment of the extent of infraposition at the
occlusal level. The measurement reference differed considerably. Fewer studies have analyzed ankylosed deciduous
teeth at the alveolar level by examining the contour of the alveolar ridge (n = 7) or the height of the alveolar process
(n = 5). Even fewer studies (n = 4) have performed qualitative analysis at the skeletal level by evaluating the influence
of the vertical skeletal growth pattern on the incidence of ankylosed deciduous teeth.
Conclusions To carry out a comprehensive evaluation of infraoccluded deciduous teeth, an assessment of the
occlusal, alveolar and potentially skeletal levels is advisable. Radiographic investigations i.e. panoramic radiographs
are therefore essential as a supplement to clinical examination. There is a need for standardization and objectification
of the methods for the classification of infraoccluded deciduous teeth to give a general recommendation of clinical
performance
Rekombinante Marburg-Viren als Werkzeug für die Charakterisierung neu auftretender Stämme und die Analyse entscheidender Mechanismen während der Virusreplikation
No full textMarburg virus (MARV) belongs to the Filoviridae family and has lethality rates of up to 90%. Until recently, MARV usually occurred in Central Africa, but in 2021 the first case was documented in West Africa (Guinea). The continued spread of MARV (Ghana 2022, Equatorial Guinea and Tanzania 2023) highlights the relevance of characterizing newly emerging MARV and the importance of a comprehensive understanding of the viral replication cycle to identify potential antiviral targets. Reverse genetics systems are valuable tools to study individual steps of the replication cycle in detail and to confirm their effect with recombinant (rec) viruses.
In this context, during the first project the first West African MARV Guinea was generated using reverse genetics. Since the cloning protocols for full-length plasmids established in our laboratory were inefficient, these were optimized to be able to react more quickly in the event of new outbreak events (MS 3). Subsequently, the replication of recMARV Guinea was characterized in comparison to the well-known strains MARV Musoke and Leiden. It was demonstrated that recMARV Guinea replicated in human, monkey and fruit bat cells as efficiently as both strains MARV Musoke and Leiden. In addition, it was shown that the nucleoside analog remdesivir efficiently inhibited replication of the new recMARV Guinea in cell culture experiments.
In the second project, the role of the cellular protein phosphatase 2A-B56 (PP2A-B56) in the MARV replication cycle was investigated using different reverse genetic systems in order to characterize it as a potential antiviral target. It was confirmed that PP2A-B56 binds to the nucleoprotein (NP) via a specific interaction motif. This enabled the dephosphorylation of the viral transcription factor VP30, which is also bound to NP, thereby enhancing viral transcription. Inhibition of the interaction between NP and PP2A-B56 caused hyperphosphorylation of VP30 and reduced transcription. In addition, the NP - PP2A-B56 interaction was essential for the generation of recMARV. Finally, it was confirmed that a PP2A inhibitor significantly reduced replication in MARV infection studies. Accordingly, PP2A-B56 was confirmed to play an essential role in MARV transcription, as already demonstrated for the closely related Ebola virus, and was thereby identified as a potential pan-filoviral target.
These findings underline the potential of reverse genetics systems as a tool for the characterization of newly emerging MARV strains and for the analysis of mechanisms crucial for viral replication.Das Marburgvirus (MARV) gehört zu der Familie der Filoviridae und weist Letalitätsraten bis zu 90% auf. Bis vor kurzem trat MARV in der Regel in Zentral-Afrika auf, im Jahr 2021 wurde aber der erste Fall in Westafrika (Guinea) dokumentiert. Die weitere Ausbreitung von MARV (Ghana 2022, Äquatorial Guinea und Tansania 2023) unterstreicht die Relevanz der Charakterisierung neu auftretender MARV und die Notwendigkeit eines vollumfänglichen Verständnisses des viralen Replikationszyklus, um potentielle antivirale Angriffsmöglichkeiten zu identifizieren. Reverse Genetik Systeme stellen wertvolle Werkzeuge dar, um einzelne Schritte des Replikationszyklus detailliert zu untersuchen und in deren Effekt mit rekombinanten (rek) Viren zu bestätigen.
In diesem Zusammenhang wurde im ersten Projekt dieser Arbeit das erste westafrikanische MARV Guinea mittels Reverser Genetik generiert. Da die im Labor etablierten Klonierungsprotokolle für Volle Länge Plasmide ineffizient waren, wurden diese optimiert (MS 3), um im Falle neuer Ausbrüche schneller reagieren zu können. Anschließend wurde die Replikation des rekMARV Guinea im Vergleich zu den seit langem bekannten Stämmen MARV Musoke und Leiden charakterisiert. Dabei replizierte rekMARV Guinea in Menschen-, Affen- und Flughund-Zellen ähnlich effizient, wie die beiden Stämme MARV Musoke und Leiden. Zusätzlich wurde nachgewiesen, dass das gut etablierte Nukleosid-Analogon Remdesivir in Zellkulturexperimenten das neue rekMARV Guinea effizient inhibierte.
Im zweiten Projekt wurde die Rolle der zellulären Protein Phosphatase 2A-B56 (PP2A-B56) für den MARV Replikationszyklus mittels unterschiedlicher Reverser Genetik Systeme untersucht, um sie als potentiellen antiviralen Angriffspunkt zu charakterisieren. Es wurde bestätigt, dass PP2A-B56 über ein spezifisches Interaktionsmotiv an das Nukleoprotein (NP) bindet. Dies ermöglichte die Dephosphorylierung des ebenfalls an NP gebundenen viralen Transkriptionsfaktors VP30, was die virale Transkription verstärkte. Eine inhibierte Interaktion zwischen NP und PP2A-B56, verursachte einer Hyperphosphorylierung von VP30 und reduzierte die Transkription. Zusätzlich war die NP – PP2A-B56 Interaktion essentiell für die Generierung von rekMARV. Des Weiteren wurde bestätigt, dass ein PP2A Inhibitor die Replikation in MARV Infektionsstudien signifikant reduzierte. Dementsprechend konnte für PP2A-B56 eine essentielle Rolle für die MARV Transkription nachgewiesen werden, wie sie bereits für das nah verwandte Ebola Virus bekannt war, und wurde als potentieller pan-filoviraler Angriffspunkt identifiziert.
Die Ergebnisse dieser Arbeit unterstreichen das Potenzial von Reverse Genetik Systemen als Werkzeug für die Charakterisierung neu auftretender MARV Stämme, sowie für die Analyse von Mechanismen, die essentiell für die virale Replikation sind
Das ‚Marburger Urkundenrepositorium‘ : Eine Plattform für digitale Urkundenbilder
No full textDigitale Diplomatik ist kein neues Phänomen.
Allein die renommierte Fachzeitschrift
‚Archiv für Diplomatik‘ hat
seit 2009 gleich drei Beihefte der Verknüpfung
klassischer Urkundenlehre mit den Werkzeugen
der Digital Humanities gewidmet.1 Parallel dazu
wurde die Plattform ‚Monasterium‘2 als virtuelles
Portal für Urkunden entwickelt. Die Idee einer
fotografischen Reproduktion und zusammengeführten
Präsentation mittelalterlicher Urkunden
reicht allerdings viel weiter zurück, nämlich bis in
die erste Hälfte des 20. Jahrhunderts.3 Mit dem
‚Marburger Urkundenrepositorium‘ geht im Jahr
2024 ein Portal online, das die Datenbestände
zweier bedeutender mediävistischer Großprojekte
dieser Zeit vereinigt: das ‚Lichtbildarchiv älterer
Originalurkunden bis 1250‘ (LBA) und das ‚Corpus
der altdeutschen Originalurkunden bis 1300‘
(CAO).4 Gemeinsam bieten beide Bestände einen
breiten Überblick über lateinisch- und deutschsprachige
Urkunden des Mittelalters auf dem Gebiet
des römisch-deutschen Reiches bis zum Jahr
1300. Die digitale Zusammenführung der Urkundenbilder
und Metadatensätze ermöglicht eine
Gesamtsicht auf ca. 18.000 Urkunden, die sich
in Gedächtniseinrichtungen in Europa befinden
oder die z.B. aufgrund von Kriegsverlusten nicht
mehr im Original existieren