data_UMR - Forschungsdatenrepositorium (Philipps-Universität Marburg)
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Strukturelle Grundlage der CO2-Fixierung und Energieerhaltung in Acetogenen
No full textDie Fixierung von Kohlendioxid (CO2) hat aufgrund des beginnenden Klimawandels große Aufmerksamkeit erlangt. Eine vielversprechende Lösung dieses Problems stellt die bio-organische CO2-Reduktion durch acetogene Bakterien (Acetogene) dar. Hierbei handelt es sich um eine Gruppe anaerober Bakterien, welche CO2 binden, um in einer Umgebung mit extremen Lebensbedingungen überleben zu können. Dies erfolgt mit Hilfe eines sehr alten Stoffwechselsweges, dem Wood-Ljungdahl-Weg, der auf einzigartige Weise CO₂-Fixierung mit zwei lebensnotwendigen Bedingungen verbindet: Energieerhaltung bei gleichzeitiger Produktion von Biomasse. Diese Kopplung ist von entscheidender Bedeutung, da die Acetatbildung aus H2 und CO2 zur Bildung von lediglich 0,3 Mol ATP pro Mol Acetat führt, was die thermodynamische Grenze des Überlebens darstellt. Um mit dieser geringen Menge ATP zu überleben, nutzen Acetogene eine hochkomplexe bioenergetische Maschinerie für die CO2-Fixierung, die sowohl die Respiration als auch die Homöostase von Reduktionsäquivalenten verbindet. Der erste Schritt der CO2-Fixierung erfolgt in einigen Acetogenen durch die wasserstoffabhängige Kohlendioxid-Reduktase (HDCR), während die Redoxäquivalente durch den Elektronen bifurkierenden FeFe-Hydrogenase-Komplex HydABC erzeugt und durch einen multi-modularen Transhydrogenase-Komplex StnABC im Gleichgewicht gehalten werden. Um einen Ionengradienten für die ATP-Synthese aufzubauen, verwenden einige Acetogene schließlich die Fd:NAD+-Oxidoreduktase (Rnf) als primäres Respirationsenzym. Die extrem sauerstoffempfindliche Beschaffenheit dieser Komplexe und ihrer Redox-Kofaktoren stellt eine Herausforderung dar, um sie einer strukturellen Analyse zu unterziehen. Im Zuge der Arbeiten zu der hier vorgelegten Dissertation habe ich eine Methode zur anaeroben Vitrifizierung unter kontrollierten Redoxbedingungen zur Strukturbestimmung sauerstoffsensitiver Proteine mit Einzelpartikelanalyse etabliert. Die Determinierung mehrerer katalytischer Zustände unter bestimmten Stoffwechselbedingungen, zusammen mit biochemischen Analysen, sowie Simulationsdaten verhalfen zu einem tiefgreifenden Verständnis dieser molekularen Maschinen. Durch das Aufzeigen einer filamentösen Struktur der HDCR konnte erstmals ein enzymatisch dekorierter Nanodraht nachgewiesen werden, der sich zu großen, zellulären Bündeln zusammenfügt, um mutmaßlich CO2 optimal binden zu können. Die Aufklärung der Mechanismen von HydABC und StnABC wiederum zeigte, dass beide Enzyme eine besondere modulare Untereinheit zur Elektronenbifurkation durch Redox-gesteuerte Konformationsänderungen nutzen. Die intramolekulare Bewegung steuert die endergone und exergone Reduktion, die sich von allen anderen bisher bekannten Bifurkationsenzymen unterscheidet. Beide Komplexe verwenden das Konzept der Modularität: Durch Fusion eines bifurkierenden Moduls mit verschiedenen Untereinheiten können unterschiedliche Elektronen-Donoren genutzt werden, um so die enzymatische Vielfalt zu vergrößern. Schließlich ergab die Analyse der katalytischen Zustände des Rnf-Komplexes, dass das Enzym eine Kombination aus Redox-gesteuerten Konformationsänderungen und einem abwechselnden Durchlassmechanismus nutzt, um den Elektronentransfer mit dem Pumpen von Natriumionen zu koppeln. Dies würde ein neuartiges Prinzip für Ionenpumpen darstellen, das sich grundlegend von bisher bekannten Mechanismen unterscheidet. Die in dieser Arbeit entschlüsselten molekularen Prinzipien der Redox-gesteuerten Konformationsänderungen, des Aufbaus von Superkomplexen und der Modularität können allgemein auf anaerobe Bakterien und Archaeen angewendet werden und sind daher von großer Bedeutung für das Verständnis der Energieerhaltung und der chemischen Reaktionen, die notwendig sind, um am thermodynamischen Limit des Lebens noch überlebensfähig zu sein.Carbon dioxide (CO2) fixation and sequestration has gained significant attention due to the existential threat of climate change (1–4). Among exciting alternatives to capture and fix CO2, biological CO2 reduction by acetogenic bacteria (acetogens) stands apart (5–9). Acetogens are a phylogenetically diverse group of strictly anaerobic bacteria that fix CO2 while thriving in extremely energy-limited environments (10–14). They perform CO2 reduction using an ancient metabolic pathway known as the Wood-Ljungdahl pathway (WLP), the only known pathway that links CO2 fixation with two life-sustaining conditions: energy conservation and biomass production (15–17). However, autotrophy on H2 and CO2 results in the formation of only 0.3 moles of ATP/acetate, marking the thermodynamic limit of life (10, 12). Therefore, acetogens need efficient mechanisms to conserve and save energy. To achieve this, acetogens utilize complex, multi-subunit bioenergetic machines for CO2 fixation, generation and balance of reducing equivalents, and respiration. In some acetogens, CO2 fixation is carried out by the novel hydrogen-dependent carbon dioxide reductase (HDCR) (18); whereas, the redox equivalents are generated by the electron bifurcating, FeFe hydrogenase HydABC complex (19) and balanced by a muti-modular transhydrogenase StnABC complex(20). Finally, to establish an ion gradient for ATP synthesis, some acetogens use a Fd:NAD+ oxidoreductase (Rnf) as a primary respiratory enzyme (21). Despite their biochemical and physiological characterization, structural insights into how these protein complex’s function have remained open questions in the field of bioenergetics. A challenge that currently prevents a comprehensive understanding is the highly oxygen-sensitive nature of these protein complexes and their enzymatic redox cofactors, which often prevents structure determination. In the course of my thesis, I established a method of redox-environment controlled, anaerobic vitrification for high-resolution structure determination of oxygen susceptible proteins through single particle analysis (SPA). Additionally, this enables to image redox machinery under enzymatic turnover conditions, facilitating the determination of multiple functional states. For a comprehensive understanding of these enzymes, their cryo-EM structures were integrated with biochemical and simulation data to reveal the molecular basis of their functioning. First, I determined the filamentous structure of HDCR, uncovering the first-ever enzymatic decorated nanowire that assembles into large cellular bundles, facilitating the capture and fixation of CO2. Further, elucidation of the HydABC and StnABC complexes’ mechanisms unveiled that both utilize a unique modular subunit to perform electron bifurcation by redox-driven conformational changes. This distinctive mechanism gates the endergonic and exergonic reductions, setting it apart from all other bifurcation enzymes. More importantly, these two enzymes exemplify the concept of modularity: how a modular bifurcating subcomplex attaches to various electron input subunits, broadening the enzymatic toolkit of anaerobes. Lastly, analysis of the Rnf complex’s catalytic states revealed that the enzyme uses a combination of redox-driven conformational changes and an alternating gating mechanism to couple long-range electron transfer with sodium ion pumping. The proposed mechanism introduces a novel ion pumping principle fundamentally different from other known ion pumps. The molecular principles of redox-driven conformational changes, super complex assembly, and modularity unravelled in this thesis are broadly applicable across anaerobes, and therefore significant for our comprehension of energy conservation and challenging chemical reactions needed to subsist at the thermodynamic limit of life
Mitral Valve Transcatheter Edge-to-Edge Repair (MV-TEER) in Patients with Secondary Mitral Regurgitation Improves Hemodynamics, Enhances Renal Function, and Optimizes Quality of Life in Patients with Advanced Renal Insufficiency
No full textBackground/Objectives: Secondary mitral regurgitation (MR) is a common valvular heart
disease burdening the prognosis of patients with co-existing chronic heart failure. Transcatheter
edge-to-edge mitral valve repair (MV-TEER) is a minimally invasive treatment option for high-risk
patients. However, the effects of MV-TEER on expanded hemodynamics, tissue perfusion, and
quality of life, particularly in patients with advanced renal failure, remain underexplored. Methods:
This prospective, single-center study evaluated the impact of MV-TEER on hemodynamics, renal
function, and quality of life in 45 patients with severe MR. Non-invasive bioimpedance monitoring
with NICaS® was used to assess hemodynamics pre- and 3–5 days post-procedure. Quality of life
was assessed using the EQ-5D-3L questionnaire before and 3 months post-procedure. For further
analysis, patients were divided into subgroups based on the estimated baseline glomerular filtration
rate (eGFR < 35 mL/min vs. eGFR ? 35 mL/min). Results: A significant reduction in systemic
vascular resistance (SVR; p = 0.003) and an increase in eGFR (p = 0.03) were observed in the entire
cohort after MV-TEER, indicating improved tissue perfusion. Notably, particularly patients with
eGFR < 35 mL/min showed a significant increase in cardiac output (CO; p = 0.035), cardiac index
(CI; p = 0.031), and eGFR (p = 0.018), as well as a reduction in SVR (p = 0.007). Consistent with
these findings, quality of life significantly improved, with the EQ-5D-3L index and EQ-VAS score
increasing from 0.44 to 0.66 (p < 0.001) and from 51.7% to 62.9% (p < 0.001).Gefördert durch den Open-Access-Publikationsfonds der UB Marburg
Festschrift einmal anders : Ein Verzeichnis mittelalterlicher Schreibernennungen im ‘Handschriftencensus’
No full textIm ‘Handschriftencensus’ werden mittelalterliche Schreiberinnen und Schreiber systematisch erfasst und in das neu angelegte Personenverzeichnis integriert. Der Beitrag stellt die Erweiterung vor und zeigt beispielhaft Möglichkeiten und Perspektiven dieses überarbeiteten Datenbestandes auf.‘Handschriftencensus’ systematically collects the names of medieval scribes while
integrating them into the newly created person index. The paper presents this feature, showing
by way of example how the revised database opens up new possibilities and perspectives
Erforschung und Entwicklung von Enzymen für neuartige Photorespirationswege in der Natur
No full textThis work explores the critical challenge of enhancing natural carbon fixation to address the escalating issues of climate change, rising atmospheric CO2 levels, and global food shortages. At the heart of this challenge is the Calvin-Benson-Bassham cycle, the predominant pathway for CO2 fixation that evolved over 3 billion years ago. While this cycle is responsible for the incorporation of inorganic carbon into the global carbon cycle, its efficiency is compromised due to a side reaction with oxygen, leading to energy and carbon loss through a process known as photorespiration. Given the vital role of autotrophic CO2 fixation in the global carbon cycle, with an annual net fixation rate of 70 – 104 Gt carbon, and the increasing threat of greenhouse gas emissions due to rising CO2 levels in the atmosphere, there is an urgent need for innovative solutions to enhance carbon fixation efficiency.
This work focusses on two groundbreaking approaches aimed at optimizing photorespiration and overall carbon fixation rates. The first approach is based on the tartronyl-CoA (TaCo) pathway, a synthetic pathway designed to transform photorespiration from a carbon releasing to a carbon fixing process. Key to this pathway is the enzyme glycolyl-CoA carboxylase (GCC), which was engineered in this work towards reduced energy requirements and increased carboxylation rates through a machine learning-supported workflow. This resulted in the identification of novel GCC variants with 2-fold increased carboxylation rate and 60 % reduced energy demand, respectively, which are both suitable to offer improvements for the kinetic and thermodynamic properties of the TaCo pathway and highlight the potential of enzyme engineering in enhancing carbon fixation pathways.
The second approach focuses on the direct reduction of CO2 to formate, offering an alternative solution to replace the carbon releasing step of natural photorespiration. This led to the creation of the CORE cycle, a new-to-nature metabolic pathway capable of reducing CO2 under aerobic conditions and ambient CO2 levels, using NADPH as a reductant. The development process included in vitro testing of various pathway designs, enzyme screenings to realize new-to-nature reactions, structural investigation of key enzymes as well as their kinetic and mechanistic characterization, culminating in a pathway that operates efficiently under aerobic, ambient conditions.
The findings presented in this thesis significantly advance our understanding of CO2 fixation and propose viable strategies for improving carbon fixation efficiently and overcoming natural limitations. The successful engineering of the GCC enzyme and the establishment of the CORE cycle demonstrate the potential of synthetic biology and machine learning in addressing environmental challenges. These innovations not only offer a means to enhance crop yields and carbon fixation rates but also provide a versatile toolkit for tackling the climate crisis and food security issues.Diese Arbeit befasst sich mit der Verbesserung der natürlichen CO2-Fixierung mithilfe von synthetischer Biologie, um die aktuellen Probleme von Klimawandel, steigendem CO2- Gehalt in der Atmosphäre und weltweiter Nahrungsmittelknappheit anzugehen. Grundlage ist hierbei der Calvin-Benson-Bassham cycle, der verbreitetste Stoffwechselweg zur CO2- Fixierung in der Natur, der sich vor über 3 Milliarden Jahren entwickelte. Obwohl dieser Weg hauptverantwortlich für die Einbindung von anorganischem Kohlenstoff in den globalen Kohlenstoffkreislauf ist, wird seine Effizienz jedoch durch eine ungewünschte Nebenreaktion mit Sauerstoff beeinträchtigt, die zu Energie- und Kohlenstoffverlusten durch einen als Photorespiration bekannten Prozess führt. Angesichts der entscheidenden Rolle der autotrophen CO2-Fixierung im globalen Kohlenstoffkreislauf mit einer jährlichen Nettofixierungsrate von 70 – 104 Gt Kohlenstoff und einer zunehmenden Bedrohung durch Treibhausgasemissionen aufgrund des steigenden CO2-Gehalts in der Atmosphäre, besteht ein dringender Bedarf nach innovativen Lösungen, um CO2 künftig effizienter fixieren zu können.
Diese Arbeit konzentriert sich auf zwei wegweisende Ansätze zur Optimierung der Photorespiration und der CO2-Fixierung im Allgemeinen. Der erste Ansatz basiert auf dem Tartronyl-CoA (TaCo) Weg, einem synthetischen Stoffwechselweg, der die Photorespiration von einem CO2-freisetzenden in einen CO2-fixierenden Prozess verwandeln soll. Schlüsselelement dieses Stoffwechselwegs ist das Enzym Glycolyl-CoA Carboxylase (GCC), das im Rahmen dieser Arbeit mit Hilfe von Machine Learning hin zu einem geringeren Energiebedarf und einer gesteigerten Carboxylierungsrate weiterentwickelt wurde. Das Resultat sind zwei neuartige GCC-Varianten mit einer zweifach erhöhten Carboxylierungsrate bzw. einem um 60 % verringerten Energiebedarf. Beide Enzyme sind in der Lage, die kinetischen und thermodynamischen Eigenschaften des TaCo Wegs zu verbessern und verdeutlichen somit das Potenzial von Enzyme Engineering, Verbesserung von natürlichen CO2-Fixierungswegen zu erzeugen.
Der zweite Ansatz konzentriert sich auf die direkte Reduktion von CO2 zu Formiat und bietet eine alternative Lösung, um den CO2 freisetzenden Schritt der natürlichen Photorespiration zu ersetzen. Dieser Ansatz resultierte in der Entwicklung des CORE cycles, einem neuartigen Stoffwechselweg, der CO2 unter aeroben Bedingungen und unter Verwendung von NADPH
fixieren und reduzieren kann. Die Etablierung des Stoffwechselwegs umfasste das Testen verschiedener Stoffwechselwege in vitro, das Screening von Enzymkandidaten zur Realisierung neuartiger Reaktionen, die aus der Natur noch nicht bekannt sind, Strukturuntersuchungen von Schlüsselenzymen, sowie schließlich deren kinetische und mechanistische Charakterisierung. Als Ergebnis gipfelte das Projekt in einem Stoffwechselweg, der unter aeroben, physiologischen Umweltbedingungen effizient funktioniert.
Die Ergebnisse dieser Arbeit tragen Signifikant zur Verbesserung unseres Verständnisses der CO2-Fixierung bei und stellen innovative Strategien zur Verfügung, um natürliche Limitierungen zu überwinden und Kohlenstofffixierung effizient zu verbessern. Die erfolgreiche Verbesserung der GCC, gekoppelt mit der Etablierung des CORE cycles als neuartigen CO2-Reduktionsweg demonstrieren das Potential von Synthetischer Biologie und Machine Learning-based Enzyme Engineering, ökologische Herausforderungen souverän anzugehen. Diese Innovationen stellen nicht nur Mittel zur Verfügung, um Ernteerträge und CO2-Fixierungsraten zu verbessern, sondern erweitern auch das methodische Repertoire zur Bewältigung der globalen Klimakrise und Nahrungsmittelknappheit
Das Marburger Urkundenrepositorium. Eine exemplarische Analyse der Urkunden.
No full textThis dataset mainly contains a Jupyter Notebook which provides examples for analyzing the content of the "Marburger Urkundenrepositorium". The following analysis were made: general information about the repository (How many charters exist? From which collections do they come from?); Where are the physical representation of the charters currently stored (a list of the most common archives)? Are there geographical information connected to the charters? What do we know about the persons connected to the charters? And from which years do we have charters in the repository?Additionally to the jupyter notebook you can find the text file kleio-example_11480.txt serving as an example for a record of the old kleio database, the document requirements.txt file listing the python requirements necessary for running the jupyter notebook and a README.md providing information about running the notebook. There are also two html files (cao-charters_map.html and lba-charters_map.html) attached, which includes geographic visualizations of the charter's origins.Dieser Datensatz enthält hauptsächlich ein Jupyter-Notebook, welches Beispiele für eine Analyse des "Marburger Urkundenrepositorium" liefert. Die folgenden Analysen wurden durchgeführt: Allgemeine Informationen über das Repositorium ( Wie viele Urkunden existieren? Wie viele stammen aus welchem Bestand?); Wo werden die physischen Urkunden aktuell aufbewahrt (eine Liste der am häufigsten vorkommenden Archive)? Gibt es geographische Informationen, die mit den Urkunden verknüpft sind? Was wissen wir über die Personen, die mit den Urkunden in Beziehung stehen? Und aus welchen Jahren existieren Urkunden im Repositorium? Zusätzlich zum Jupyter-Notebook gibt es eine Textdatei kleio-example_11480.txt, die als Beispiel für einen Eintrag in der alten kleio Datenbank dienen kann, das Dokument requirements.txt, in welchem die für das Notebook benötigten python Bibliotheken aufgelistet sind sowie eine README.md Datei, die eine Anleitung zum Ausführen das Notebooks enthält. Es gibt zudem zwei HTML Dokumente (cao-charters_map.html and lba-charters_map.html), die eine geographische Visualisierung der Herkunft der Urkunden von LBA und CAO enthalten.1.
Transcriptomic response of prostate cancer cells to carbon ion and photon irradiation with focus on androgen receptor and TP53 signaling
No full textRadiotherapy is essential in the treatment of prostate cancer. An alternative to conventional photon radiotherapy is the application of carbon ions, which provide a superior intratumoral dose distribution and less induced damage to adjacent healthy tissue. A common characteristic of prostate cancer cells is their dependence on androgens which is exploited therapeutically by androgen deprivation therapy in the advanced prostate cancer stage. Here, we aimed to analyze the transcriptomic response of prostate cancer cells to irradiation by photons in comparison to carbon ions, focusing on DNA damage, DNA repair and androgen receptor signaling.
Prostate cancer cell lines LNCaP (functional TP53 and androgen receptor signaling) and DU145 (dysfunctional TP53 and androgen receptor signaling) were irradiated by photons or carbon ions and the subsequent DNA damage was assessed by immuno-cytofluorescence. Furthermore, the cells were treated with an androgen-receptor agonist. The effects of irradiation and androgen treatment on the gene regulation and the transcriptome were investigated by RT-qPCR and RNA sequencing, followed by bioinformatic analysis.
Following photon or carbon ion irradiation, both LNCaP and DU145 cells showed a dose-dependent amount of visible DNA damage that decreased over time, indicating occurring DNA repair. In terms of gene regulation, mRNAs involved in the TP53-dependent DNA damage response were significantly upregulated by photons and carbon ions in LNCaP but not in DU145 cells, which generally showed low levels of gene regulation after irradiation. Both LNCaP and DU145 cells responded to photons and carbon ions by downregulation of genes involved in DNA repair and cell cycle, partially resembling the transcriptome response to the applied androgen receptor agonist. Neither photons nor carbon ions significantly affected canonical androgen receptor-dependent gene regulation. Furthermore, certain genes that were specifically regulated by either photon or carbon ion irradiation were identified.
Photon and carbon ion irradiation showed a significant congruence in terms of induced signaling pathways and transcriptomic responses. These responses were strongly impacted by the TP53 status. Nevertheless, irradiation mode-dependent distinct gene regulations with undefined implication for radiotherapy outcome were revealed. Androgen receptor signaling and irradiations shared regulation of certain genes with respect to DNA-repair and cell-cycle.Gefördert durch den Open-Access-Publikationsfonds der UB Marburg
Neurokognitive Fähigkeiten und peripheres Arousal bei Kindern mit externalisierenden Verhaltensstörungen und zusätzlich erhöhten callous-unemotional traits
No full textHintergrund: Die bisherige Studienlage über erhöhte CU traits bei Kindern mit externalisierenden Verhaltensstörungen (ADHS, ODD, SSV) in Verbindung mit autonomen Funktionen und kognitiven Merkmalen wird als teilweise kontrovers angesehen. Es wird vermutet, dass die periphere sympathische und parasympathische Aktivität bei Kindern mit erhöhten CU traits vermindert ist. Darüber hinaus wird vermutet, dass Kinder mit Verhaltensstörungen und erhöhten CU traits eine gesteigerte Reaktion auf Belohnungen zeigen. Zudem gibt es widersprüchliche Ergebnisse bezüglich der Exekutivfunktion Inhibitionskontrolle bei Kindern mit erhöhten CU traits, sodass in einigen Studien eine gesteigerte und in anderen Arbeiten eine verminderte Inhibitionskontrolle festgestellt werden konnte. Ziel der vorliegenden Arbeit war daher, Unterschiede der sympathischen Aktivität im Ruhestadium sowie während der Antizipation an eine Belohnung sowie der parasympathischen Aktivität im Ruhestadium bei Kindern mit externalisierenden Verhaltensstörungen, Kindern mit externalisierenden Verhaltensstörungen und erhöhten CU traits sowie gesunden Kontrollkindern zu ermitteln. Weiterhin wurden Untersuchungen bezüglich der Inhibitionskontrolle bei den verschiedenen Gruppen durchgeführt, um mögliche Unterschiede feststellen zu können.
Methode: Eine Teilstichprobe von 116 Kindern (n = 116; 37 Mädchen; 79 Jungen) im Alter zwischen sechs und elf Jahren (M = 8,59; SD = 1,66) des Projekts „ADHS und Stress“ der Klinik für Kinder- und Jugendpsychiatrie, Psychosomatik und Psychotherapie in Marburg wurden in die Untersuchung eingeschlossen. Die Kinder wurden entsprechend DSM-V Specifier in die Gruppen 1) Keine CU: externalisierende Verhaltensstörung (ADHS, ODD, SSV), 2) Hohe CU: externalisierende Verhaltensstörung (ADHS, ODD, SSV) sowie erhöhte CU traits oder in eine 3) gesunde Kontrollgruppe eingeteilt. Um das sympathische Arousal sowie die Belohnungssensitivität zu messen, wurde über drei Zeiträume (Ruhestadium, Geschenkeinterview/Belohnungsantizipation, Belohnungsverzögerungsepisode) das Skin Conductance Level (SCL) mittels elektrodermaler Aktivität (EDA) erhoben. Zudem wurde mittels EKG die respiratorische Sinusarrhythmie (RSA) gemessen, um den Vagotonus der Kinder während des Ruhestadiums zu erheben. Abschließend wurde die Inhibitionskontrolle durch die Erhebung der Commission Errors im Conner’s Continuous Performance Test (CPT) ermittelt.
Ergebnisse: Es zeigten sich keine Unterschiede bezüglich des sympathischen Arousals sowie des Vagotonus im Ruhestadium zwischen den drei Gruppen. Das Skin Conductance Level (SCL) stieg über die drei Zeiträume am stärksten an bei Kindern mit externalisierenden Verhaltensstörungen und erhöhten CU traits. Zudem begingen Kinder mit externalisierenden Verhaltensstörungen und erhöhten CU traits die meisten Commission Errors im CPT bei einer geringeren mittleren Reaktionszeit.
Schlussfolgerungen: In der vorliegenden Arbeit gibt es keine Hinweise auf Unterschiede in der sympathischen oder parasympathischen autonomen Aktivität bei Kindern mit erhöhten CU traits im Vergleich zu Kindern ohne erhöhte CU traits und gesunden Kindern im Ruhestadium. Es gibt jedoch Hinweise, dass Kinder mit externalisierenden Verhaltensstörungen und zusätzlich erhöhten CU traits eine höhere Belohnungssensitivität vorweisen als die Vergleichsgruppen. Abschließend deutet die geringere Reaktionszeit im CPT bei Kindern mit erhöhten CU traits auf eine gesteigerte Motivation hin, im Vergleich zu Kindern ohne erhöhte CU traits und gesunden Kindern. Eine veränderte Inhibitionskontrolle konnte jedoch nicht festgestellt werden.Background: The current research on elevated CU traits in children with externalizing behavioral disorders (ADHD, ODD, CD) in regards to autonomous functions and cognitive characteristics is considered to be partially controversial. Sympathetic and parasympathetic activity appears to be reduced among children with CU traits. In particular, peripheral arousal seems to be reduced during responses to images and videos that induce emotional stress. Furthermore, there have been contradictory findings regarding the executive function inhibitory control. Selected studies determined a reduced inhibitory control while other findings suggested an increased inhibitory control among children with high CU traits. Therefore, the aim of the present study was to detect differences in the sympathetic activity at rest and during anticipation of reward as well as parasympathetic activity at rest in children with externalizing behavioral disorders, children with externalizing behavioral disorders and increased CU traits, and a control group comprising healthy children. Inhibitory control analysis was also conducted among the different groups to identify possible differences.
Methods: A sample of 116 children (n = 116; 37 girls; 79 boys) between the age of six and eleven years
(M = 8.59; SD = 1.66) of the project “ADHS und Stress” of the Department of Child and Adolescent Psychiatry, Psychosomatics and Psychotherapy in Marburg were included in the examination. The children were divided into three groups based on DSM-V Specifier: 1) No CU: externalizing behavioral disorder (ADHD, ODD, CD), 2) High CU: externalizing behavioral disorder (ADHD, ODD, CD) and elevated CU traits, 3) healthy control group. In order to record sympathetic arousal and reward sensitivity, the skin conductance level (SCL) was measured using electrodermal activity (EDA) during three periods (resting state, gift interview/gift anticipation, gift-delay-task). In addition, respiratory sinus arrhythmia (RSA) was recorded by means of an ECG in order to determine the vagal tone of children during the resting state. Finally, inhibitory control was assessed by the detection of commission errors in Conner’s Continuous Performance Test (CPT).
Results: There were no differences in sympathetic arousal and vagal tone at rest between the three groups. The skin conductance level (SCL) increased most among children with externalizing behavioral disorders and high CU traits during the three periods. Furthermore, children with externalizing disorders and elevated CU traits committed comparably more Commission Errors in the CPT while showing a lower mean reaction time.
Conclusions: There is no indication of differences in the sympathetic or parasympathetic autonomous activity at resting state between children with elevated CU traits, children without CU traits or healthy children in the present work. However, there is evidence that children with externalizing behavioral disorders as well as high CU traits show a higher sensitivity to rewards in comparison to the control groups. Finally, the lower reaction time in the CPT by children with elevated CU traits indicates an increased motivation, compared to children without elevated CU traits and healthy children. However, modified inhibition control could not be determined
Veränderungen in der Medizinerausbildung und ihre Auswirkungen auf die medizinischen Bibliotheken
No full textIn der deutschen Bildungs- und Hochschulpolitik gibt es ein Gremium, dessen Empfehlungen vielen BibliothekarInnen schon einmal begegnet sein werden. Dir Rede ist vom Wissenschaftsrat (WR), der 1957 gegründet, seitdem die jeweilige Bundesregierung sowie Bundesländer in Fragen der Forschung und Planung berät. Es ist der kleine, feine Kreis eher konservativer Berater und hat den Ruf einer sorgfältig abwägenden und urteilenden Einrichtung. Für spezielle Sachfragen werden allerdings Ausschüsse renommierter Wissenschaftler gebildet, wie etwa der Fachausschuß Medizin oder der Fachausschuß Bibliothekswesen, der Ihnen möglicherweise durch seine Empfehlungen, z.B. zur Migration deutscher Bibliotheksverbünde bekannt sein dürfte.
Die Empfehlungen des WRs sind von zentraler Bedeutung für die Bildungspolitik der Bundes- und der Länderregierungen, und (zwar deswegen, weil) der WR nicht nur Einfluß auf die inhaltliche Arbeit der Sachverständigen in den einzelnen Ministerien hat, sondern auch Empfehlungen für die Einstellung von Finanzmitteln im Bundeshaushalt im Rahmen des Hochschulbauförderungsgesetzes ausspricht. D.h., der WR entscheidet über den Erfolg oder das Schicksal von Neu- und Umbauanträgen im Hochschulbereich. Es kann sich daher eigentlich keine Hochschule, keine Fakultät und keine wissenschaftliche Hochschulbibliothek leisten, dieses Gremium nicht mit gebührlichem Respekt zu behandeln
Diversity in Hessian geography textbooks
No full textDie Daten stammen aus einer Schulbuchanalyse, die die Darstellung von Diversität in 11 lizenzierten Geographieschulbüchern Hessens (Stand: 1. August 2022) untersuchte. Der Fokus lag auf 13 theoriebasierten Diversitätsdimensionen, die zunächst deduktiv abgeleitet und anschließend induktiv angepasst wurden. Die qualitative Inhaltsanalyse wurde systematisch anhand eines entwickelten Kodierleitfadens durchgeführt, der auf theoriebasierten Kategorien und detaillierten Kodierregeln basiert (siehe "Kodierleitfaden-Schulbuchanalyse"). Es wurden ausschließlich die Autor*innentexte analysiert, wobei als Kodiereinheit sinngebende Textabschnitte (Paragraphen und Subparagraphen) definiert wurden. Insgesamt wurden 4689 Kodiereinheiten identifiziert, die entweder keine Kategorie, eine oder Kombinationen der Diversitätsdimensionen enthielten. Die Intercoder-Reliabilität war mit 0,83 für Datensatz 1 und 0,80 für Datensatz 2 zufriedenstellend.
Datensätze:
Datensatz 1: Dieser enthält die Ergebnisse der Kodierung aller Diversitätsdimensionen über alle Schulbücher hinweg, wobei die folgenden Auswertungen durchgeführt wurden:
(a) absolute und relative Häufigkeiten aller 13 Dimensionen, zusammengefasst und einsehbar für die einzelnen Schulbücher;
(b) Auswertung internaler und externaler Dimensionen;
(c) Auswertung nach Klassifikationen der Häufigkeiten in Jahrgangsstufen (Unter-, Mittel- und Oberstufe); und
(d) Auswertung der Häufigkeiten nach Themenfeldern. Dazu wurden aus den Schulbüchern acht thematische Felder kategorisiert, die eine Analyse der Dimensionen in den Themenfeldern ermöglichten.
Datensatz 2: Dieser umfasst die Kodierungen zu Diversitätsdimensionen, die in spezifischen Raumbezügen (z. B. Länder, Regionen, Städte, Kontinente) dargestellt werden. Diese Daten wurden nach Häufigkeiten der Nennungen in drei Kategorien analysiert:
(a) Dimensionen in Zusammenhang zu spezifisch benannten Kontinenten,
(b) Dimensionen in Zusammenhang zu spezifisch benannten Ländern und
(c) Aufsummierung aller Kodierungen in Zusammenhang zu Großregionen, Städten, Ländern für die sechs Kontinente Europa, Asien, Nord- und Südamerika, Afrika und Ozeanien. Die Antarktis wurde wegen fehlender Nennungen ausgeschlossen.
Es war möglich, dass Kodierungen einer Kodiereinheit für mehrere Räume kodiert wurden, jedoch maximal einmal für denselben Raum. Für die Auswertung (c) bedeutet das, dass trotz einer möglichen Kodierung mehrerer Länder desselben Kontinents nur einmal kodiert wurde.The data were derived from a textbook analysis examining the representation of diversity in 11 licensed geography textbooks used in Hesse, Germany (as of August 1, 2022). The focus was on 13 theory-based diversity dimensions that were initially deductively derived and subsequently inductively refined. The qualitative content analysis was systematically conducted using a coding manual developed for this purpose, based on theoretical categories and detailed coding rules (see "Coding Manual for Textbook Analysis"). Only the author-generated texts in the textbooks were analyzed, with coding units defined as meaningful text segments (paragraphs and subparagraphs). In total, 4,689 coding units were identified, which could contain no category, one, or combinations of diversity dimensions. The intercoder reliability was satisfactory, with scores of 0.83 for Dataset 1 and 0.80 for Dataset 2.
Two datasets were generated for the analysis:
Dataset 1: This dataset contains the results of coding all diversity dimensions across the textbooks, with the following analyses performed:
(a) absolute and relative frequencies of all 13 dimensions, summarized and available for individual textbooks;
(b) analysis of internal (e.g., individual characteristics such as gender or age) and external dimensions (e.g., cultural, social, or economic contexts);
(c) analysis of frequencies categorized by grade levels (lower, middle, and upper secondary); and
(d) analysis of frequencies by thematic fields. To achieve this, eight thematic fields were categorized based on textbook content, enabling an analysis of the dimensions within these fields.
Dataset 2: This dataset includes the codings of diversity dimensions linked to specific spatial references (e.g., countries, regions, cities, continents). These data were analyzed by the frequency of mentions across three categories:
(a) dimensions associated with explicitly named continents,
(b) dimensions associated with explicitly named countries, and
(c) aggregated codings of dimensions linked to larger regions, cities, or countries across the six continents of Europe, Asia, North and South America, Africa, and Oceania. Antarctica was excluded due to a lack of mentions.
It was possible for coding units to be coded for multiple spatial references but no more than once for the same reference. For analysis (c), this means that although multiple countries within the same continent could be coded, each continent was counted only once per coding unit
Live Personnel Dosimetry During Interventional Radiological Port Placement
No full textBei interventionellen radiologischen Eingriffen sind die den Eingriff durchführenden Personen und der Patient einer Strahlenexposition ausgesetzt, was einer der Nachteile interventioneller radiologischer Eingriffe ist. Allerdings ist es wichtig genau zu wissen, wie viel Strahlung der Patient und der Arzt in Abhängigkeit von ihrer Position ausgesetzt sind, um Früh- oder Langzeitkomplikationen vorzubeugen. In der interventionellen Radiologie muss sich das medizinische Personal vor Strahlung schützen. Heute ist mit Hilfe von Dosimetern bekannt, welcher Strahlung das medizinische Personal ausgesetzt ist, um mit speziellen persönlichen Strahlenschutzregisternummern die Dosis zu kontrollieren. Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass Strahlenschutzkleidung wirksam vor Strahlung schützt, indem die Menge der absorbierten Strahlung bei medizinischem Personal erheblich reduziert wird. In der vorliegenden Studie wurde die Strahlendosis mit fünf RaySafe-Live-Dosimetern während der Port-Anlage durch fluoroskopische Bildgebung bei 30 Patienten (14 Frauen, 16 Männern) ermittelt. Drei Live-Dosimetern wurden im oberen Kragenbereich (rechts, mittig, links), eines unter der Schürze des Interventionsradiologen und eines am C-Bogen angebracht. Statistische Analysen und Grafiken wurden mit Hilfe von JASP, Python und Microsoft Office-Programmen durchgeführt. Die Untersuchungsergebnisse haben gezeigt, dass die Strahlendosis je nach Seite, auf der die Port-Anlage durchgeführt wird, stark variiert. Bei Port-Anlage auf der linken Seite des Patienten war die Strahlendosis etwa doppelt so hoch wie bei Implantationen auf der rechten Seite. Dem interventionellen Radiologen wurden vier Dosimeter übergeben, und es wurde festgestellt, dass die Messwerte dieser Dosimeter statistisch signifikant voneinander abwichen (p<.05). Es wurde auch beobachtet, dass es einen statistisch signifikanten Zusammenhang in den Body-Mass-Indizes der Patienten, der Schnitt-Nachzeit, der Strahlendosis der Patienten und den drei Dosimetern gab, die am Kragenbereich des Radiologen platziert wurden (p<.05). Die Schutzausrüstung kann für den ganzen Körper verwendet werden. Allerdings kann die mobile Bleiglasscheibe, die gerade für Kopf und Hals einen sehr guten Strahlenschutz bietet, für die Anwendungen wie die Port-Anlage kaum oder gar nicht genutzt werden, sodass der Schutz in diesen Fällen eingeschränkt ist. Trotzdem kann die maximale jährliche effektive Strahlendosis nach ‚International Commission of Radiological Protection‘-Standard kann allein durch die Port-Anlage nicht erreicht werden.In interventional radiological procedures, the individuals conducting the procedure and the patient are exposed to radiation, which is one of the disadvantages of interventional radiological interventions. However, it is crucial to know the exact amount of radiation exposure for both the patient and the physician, depending on their positions, to prevent early or long-term complications. In interventional radiology, medical personnel must protect themselves from radiation. Today, dosimeters are used to monitor the radiation exposure of medical personnel, with special personal radiation protection registration numbers used to control the dose. Furthermore, protective clothing has been shown to effectively shield against radiation, significantly reducing the amount of radiation absorbed by medical personnel. In the present study, the radiation dose was measured using five RaySafe Live dosimeters during port placement through fluoroscopic imaging in 30 patients (14 females, 16
males). Three dosimeters were placed in the upper collar area (right, center, left), one under the apron of the interventional radiologist, and one on the C-arm. Statistical
analyses and graphics were performed using JASP, Python, and Microsoft Office programs. The study results showed that the radiation dose varied significantly depending on the side on which the port placement was performed. For port placements on the left side of the patient, the radiation dose was approximately twice as high as for implantations on the right side. Four dosimeters were provided to the interventional radiologist, and it was determined that the measurements from these dosimeters significantly differed from each other in a statistical sense (p<.05). There was also a statistically significant correlation between the patients' body mass index, the cut-off time, the patients' radiation dose, and the three dosimeters placed on the collar area of the radiologist (p<.05). The protective equipment can be used for the entire body. However, the mobile lead glass shield, which provides very good radiation protection for the head and neck, can hardly or not at all be used for procedures like port placement, thus limiting protection in these cases. Nevertheless, the maximum annual effective radiation dose according to the International Commission of Radiological Protection standards cannot be reached through port placement alone