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    Inhibiton of Carotis Venous Bypass Graft Disease by intraoperative Nucleid-Acid Based Therapy vs. Quinapril Application in Rabbits

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    Die Verwendung des venösen aorto-koronaren Bypasstransplantats stellt ein wesentliches palliatives Behandlungskonzept zur kardiochirurgischen Revaskularisation nach Stenose oder Verschluss einer Koronararterie in Folge einer koronaren Herzerkrankung dar. Postoperativ können erhöhte intraluminale Druckverhältnisse in den Venentransplantaten eine deutliche Veränderung der Gefäßwand verursachen. Diese „venous aortocoronary bypass graft disease“ zeichnet sich durch eine Intimahyperplasie und weitere degenerative Veränderungen innerhalb der Media aus. Neben dieser Intimahyperplasie kommt es zu einer zusätzlichen Einlagerung von Lipiden, ähnlich der pathologischen Befunde der Atherosklerose. In der Konsequenz beobachtet man bei Patienten nach herzchirurgischen venösen Revaskularisationsmassnahmen innerhalb des ersten postoperativen Jahres eine Bypassverschlussrate von bis zu 20%. In den Folgejahren kann mit einem jährlichen Anstieg der Verschlussrate von 1-2% innerhalb der ersten fünf postoperativen Jahre und vom fünften bis zehnten Jahr mit einer jährlichen Verschlussrate von 2% gerechnet werden. Ein entscheidender Proliferationsstimulus für die Intimahyperplasie ist die druckabhängig erhöhte Ausschüttung von Endothelin mit konsekutiver Hochregulation des Endothelin-Rezeptors im Endothel und in der glatten subendothelialen Gefäßmuskulatur. Im Rahmen der Arbeit wird anhand eines Kaninchenmodells mit Bypasstransplantaten der Vena jugularis auf die gleichseitige Arteria carotis überprüft, in wie weit ein gentherapeutischer Ansatz mittels decoy-Oligodesoxynukleotiden (dODN) eine Blockade der Transkription des pre-pro-Endothelin-1 Gens in das pre-pro-Endothelin-1 herbeiführt und dadurch die Endothelinausschüttung hemmt. Verglichen wurde diese Methode mit der Wirkung des ACE-Hemmers Quinapril auf die Transkriptionskontrolle (über NO und cGMP), welche ebenfalls eine Reduktion der Intimahyperplasie bewirken soll. Zusätzlich wurden Kontrollgruppen ohne Behandlung, mit mutiertem Decoy (zur Überprüfung der Selektivität), sowie einem Kinin-Rezeptor Antagonist (Icatibant) und einem Hemmer der NO-Freisetzung (L-NAME) eingesetzt. Insgesamt wurden 51 Kaninchen operiert, bei 48 Tieren nach 28 Tagen die Venentransplantate zur histomorphometrischen Auswertung, bzw. zur immunhistochemischen qualitativen und semiquantitativen Untersuchung entnommen. Trotz intraoperativ einwandfreier Anlage der End-zu-Seit anastomosierten Gefäße und problemlosem Durchfluss fanden wir bei bewusster Vermeidung jeglicher Antikoagulation, eine hohe Rate von Bypassokklusionen. Diese betrug in einzelnen Gruppen bis zur 48%. Diese Transplantate wurden von der Auswertung ausgeschlossen. Nach entsprechender statistischer Überprüfung kann in der Gruppe mit consensus decoyODN im Vergleich zur unbehandelten Kontrolle eine signifikante Reduktion der Intimahyperplasie nachgewiesen werden (p=0.022). Eine offensichtliche Reduktion von Endothelin-A- und B-Rezeptoren durch die dODN-Behandlung kann in den entsprechenden immunhistochemischen Färbungen aufgezeigt werden. Innerhalb der drei verglichenen Medikamentengruppen wurde kein signifikanter Unterschied im Sinne einer Reduktion der Intimahyperplasie gefunden. Die vorliegenden Daten ermutigen zu weiterführenden experimentellen und klinischen Untersuchungen über die Anwendung von dODNs bei venösen Transplantaten in der koronaren Bypass-Chirurgie.Vein graft disease after aorto-coronary bypass is characterized by massive neointimal and smooth muscle cell proliferation of the vessel presumably due to pressure trauma and endothelin-1 (ET-1) synthesis in the vessel wall. This alteration is induced at the level of transcription of the pre-pro-endothelin-1 (ppET-1) gene. Decoy oligodesoxynucleotide (dODN) and the ACE inhibitor Quinapril (QP) are capable of suppressing deformation-induced gene expression in the vessel wall in vivo. In a carotid artery bypass model in rabbits we performed 48 end-to side jugular vein grafts in different treatment groups: (1) 8 grafts were peri-procedually treated with AP-1 consensus dODN, (2) 8 with mutated dODN, (3) 8 with QP, (4) 10 with QP and N(G)-nitro-L-arginine (5) 8 with QP and B(2) receptor antagonist Icatibant, and 6 were untreated controls (6). No anticoagulation was used. Bypass harvest was performed after 28 days. Data were collected by histomorphometric evaluation and statistical analysis with Kruskal-Wallis-Test and post hoc Mann-Whitney U-Test. Intimal thickness of treatment groups (mean ± SD): (1) 27.6 ± 4.6m, (2) 46.7 ± 21m, (3) 101.9 ± 35.2 m, (4) 66.5 ± 38m, (5) 155.9 ± 98.3m, (6) 66.43 ± 18.5m. All groups were of final equal size (QP: n=5). 25 animals had to be excluded due to bypass thrombosis. dODN treatment resulted in a significant reduction of neointimal formation (p=0,022) vs. control and (p=0,016) vs. Quinapril treatment. Results indicate that in this model neointimal proliferation could be reduced with consensus dODN. Quinapril was not equal efficient. The results encourage for future studies to evaluate the use of dODN in coronary artery surgery for prevention of venous graft disease

    The mobilisation of the austroalpine Dent Blanche nappe on fluid-induced shear-zones during alpine high-pressure metamorphism

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    Die Dent Blanche Decke ist ein Element des Austroalpins der Westalpen, welches das oberste strukturelle Stockwerk im alpinen Deckenstapel bildet. Als größte austroalpine tektonische Klippe stellt die Dent Blanche Decke die nordwestliche Fortsetzung der Sesia Zone dar. Zwei tektonische Elemente bauen die Dent Blanche Decke auf: Die Arolla-Serie (präalpine Granitoide und Sedimente) als unteres Element und die Valpelline Serie (präalpine Kustengesteine, Granulite, amphibolitfazielle Gneise) als oberes Element. Frühere Arbeiten in der südlichen Dent Blanche Decke (Höpfer & Vogler 1994, Höpfer 1995) brachten einen alpinen PTd-Pfad hervor, der eine HP-LT Metamorphose (Eklogitfazies) für die Gesteine der südlichen Dent Blanche Decke während der Subduktion belegt. Unter eklogitfaziellen Bedingungen erfolgten während D1 und D2 durchgreifende Teildeckenbildungen. Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit der nördlichen Dent Blanche Decke. Bei den dort anstehenden Gesteinen handelt es sich zum überwiegenden Teil um Metagranitoide und Metasedimente der Arolla Serie, deren Metamorphosegrad bislang aufgrund ihrer "typischen grünschieferfaziellen Paragenesen" als Grünschieferfazies interpretiert wurde. Im Rahmen dieser Arbeit werden erstmalig PT-Daten präsentiert, die anhand dieser "typischen Grünschieferparagenesen" eine HP-LT Metamorphose bei 11,5-13 kbar und 360-440°C (Blauschiefer-Eklogitfazies) während D1 und D2 belegen. Die geobarometrischen Daten wurden mit dem Hellglimmer-Barometer (Massonne & Schreyer 1987) ermittelt, die Daten zur Geothermometrie wurden mit dem Chlorit-Thermometer (Cathelineau 1988) und dem Amphibol-Plagioklas- Thermometer (Blundy & Holland 1990) gewonnen. Die alpine Deformation setzte sich mit D3* als wichtige und letzte Faltungsphase unter grünschieferfaziellen Bedingungen (5-6 kbar, ~300°C) fort und wurde mit den bruchhaften Deformationen D4 und D5 abgeschlossen. Anhand der PT-Daten dieser Arbeit wurde der erste PTd Pfad für die nördliche Dent Blanche Decke entwickelt, der von dem üblichen "Westalpinen Typ" (Ernst 1988) darin abweicht, daß der ersten Phase der Dekompression eine deutliche Abkühlung zugeordnet war. Die nördliche Dent Blanche Decke unterscheidet sich markant von der südlichen Dent Blanche und den anderen westalpinen Decken durch ihre besondere Art der Scherzonendeformation. Während D1 und D2 wurden die Gesteine durch Scherzonen verschiedener Mächtigkeit sehr heterogen deformiert, so daß z.T. große Bereiche nur schwach deformiert die alpine Deformation überdauerten. Mit den Scherzonen stellte sich ein meist konzentrierter Straingradient ein, in dem der maximale Strain im Zentrum der Scherzonen entwickelt war. Entlang der Scherzonen wurde die nördliche Dent Blanche Decke in eine nach SE einfallende tektonische Schuppenstruktur segmentiert. Innerhalb des Straingradienten der Scherzonen wurden die Gesteine, die bereits durch Prozesse des "hydrolitic weakening" alteriert waren, mylonitisiert und phyllonitisiert. Für das "hydrolitic weakening" waren die elementaren Deformationsprozesse die Korngrenzdiffusion mit Lösung, chemischer Reaktion und Wiederausfällung. Massentransfers innerhalb der Scherzonen sind durch das Wachstum vormals gelöster oder neugebildeter Phasen belegt (Qtz, Aktinolith, Phengit). Magmatischer Quarz überdauerte alle übrigen Phasen und wurde nur unter maximalem Streß durch eine Kombination von synkinematischer Rekristallisation, Drucklösung und bruchhafter Deformation deformiert. Die phyllonitischen Scherzonen reagierten auf das alpine Streßfeld als Zonen der progressiven Festigkeitsanisotropie und führten zu einer Steigerung der Fluid-Permeabilität. Phyllonite und Mylonite weisen im Vergleich mit dem Umgebungsgestein ein weitgehendes geochemisches Gleichgewicht auf, das auf einen diffusiven Fluid-Transport entlang der Scherzonen aber auch durch das Umgebungsgestein rückschließen läßt. Diese Scherzonenprozesse, die als "Phyllonitisierung" zusammengefaßt werden, waren für Teildeckenbewegungen innerhalb der Decke sowie die Mobilisierung und die Platznahme der gesamten Dent Blanche Decke essentiell. Die vorliegende Arbeit korreliert erstmalig die Scherzonenphyllonitisierung mit dem Transport einer alpinen Decke und stellt die Bedeutung dieser Prozesse für die tektonometamorphe Entwicklung der Alpen heraus. Die kinematischen Analysen, die im Rahmen dieser Dissertation vorgestellt werden (Mikro-Deformationsgefüge, Texturananalyse, Paläospannungsanalyse), ergeben für die gesamte alpine Deformationsgeschichte der nördlichen Dent Blanche Decke ein konstantes Streßfeld mit einer Gesamtrotation Top-NW. Belege für SE-gerichtete Deckenbewegungen, die mit der alpinen Obduktion in Verbindung stehen könnten, sind nicht vorhanden.The Dent Blanche nappe belongs to the Austroalpine domain of the western Alps which represents the highest structural level in the Alpine nappe pile. Between the Rhone-Valley and Aosta-Valley, the Dent Blanche forms a huge klippe which consists of two subnappe units, the lower Arolla series (granites and country rocks) and the upper Valpelline series (pre-alpine basement rocks). Different parts of the Dent Blanche nappe memorized different stages of the Alpine tectonometamorphic evolution. Previous work in the southern Dent Blanche nappe (Roisan Zone, Höpfer & Vogler 1994, Höpfer 1995) revealed an alpine PTd-path including high pressure-low temperature (HP-LT) metamorphism during subduction to eclogite-facies conditions and concomittant major thrusting with nappe-formation during the first and second deformation phase (D1 and D2). The work documented in this dissertation focused on the northern Dent Blanche nappe. There, most of the Dent Blanche outcrop area consists of Arolla series metagranitoids and some metasediments whose metamorphic imprint was for decades interpreted as greenschist-facies, due to their "typical greenschist assemblages". For the first time, PT-data from these "greenschist-assemblages" is presented and give evidence that the northern Dent Blanche nappe experienced HP-LT metamorphism at 11,5-13 kbar and 360-440°C (blueschist to eclogite facies) during D1 and D2. Geobarometry was carried out utilizing the white-mica barometer of Massonne & Schreyer (1987) while geothermometry was performed on chlorite (Chl-thermometer, Cathelineau 1988) and on amphibole-plagioclase (Amph-Pl-thermometer, Blundy & Holland 1990). Alpine deformation continued in the northern Dent Blanche through the major folding-phase D3* at greenschistfacies conditions (5-6 kbar, ~300°C) and following brittle deformations D4 and D5. Compiled from the PT-data of this work, the first PTd-path for the northern Dent Blanche nappe differs from the classic "Western Alps type" (Ernst 1988) due to a significant amount of cooling during the first phase of decompression. The northern Dent Blanche nappe differs strongly from the southern Dent Blanche and other units of the western Alps due to its style of shear zone deformation. During D1 and D2, the Arolla rocks were heterogeneously deformed by shear zones of variable width, leaving large parts of the rock only barely deformed and creating a deformation gradient with highest strains acting in the center of the shear zones. Along these shear zones, the northern Dent Blanche nappe was segmented into a SE-dipping imbricate structure. Within the shear zones, the rocks affected by hydrolytic weakening processes, were mylonitised and phyllonitised. The most important deformation mechanisms active in the shear zones therefore were hydration, solution and precipitation. Hydration led to the important grain size reduction that facilitated diffusion along grain boundaries. Solution and precipitation enabled the mass transfer in the shear zones, well documented by the growth of quartz, white mica and actinolite on extensional fractures. Though affected by dynamic recrystallisation, solution and brittle deformation, quartz lasted longest within the strain-gradient. The strong fluidactivity which is documented by these mineral reactions, combined with a focused deformation lead to a progressive fluid-permeability in the shear zones. Shear zone rocks and country rocks experienced a profound geochemical equilibration which indicates a diffusive fluid-transport, along the shear zones and through the country rocks as well. The shear zone processes, summarised as "phyllonitisation", were essential for thrusting within and for the transport and emplacement of the Dent Blanche nappe as a whole. For the first time, this work correlates shear zone phyllonitisation with alpine tectonic nappe transport and stresses its importance for the tectono-metamorphic evolution of the Alps. Kinematic analyses (microstructural indicators, texture analysis, paleostressanalysis)throughout the northern Dent Blanche shear zones reveal a constant stress-field with a rotational component top-NW being active throughout all stages of the tectonic alpine evolution. There is no evidence of any SE-directed nappe movements which could be attributed to alpine exhumation

    Schinkel and the industrialization of Prussia

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    Inhalt (ungegliedert): Schinkel und die Industrialisierung Preußens; Inhaltsverzeichnis; Forschungsstand; Abkürzungen; Werdegang Schinkels bis zum Eintritt in die Ober-Bau-Deputation; Ökonomisch-technische Erfordernisse aktivieren die Verwaltung; Vom Agrarland zum Industriestandort; Schinkel und Beuth als ?bürokratische Stützen? des wirtschaftlichen Aufschwungs; Schinkel und die industrielle Erzeugung von Baumaterialien und ihre Verwendung in Preußen; Neue Baukonstruktionen auf tradierten Grundlagen; Zusammenfassung; AnhangSchinkel and the industrialization of Prussia; Table of contents; State of research; List of abbreviations; Schinkel`s career before the ?Ober-Bau-Deputation?; Economic-technical requirements activate the administration; The shift from agricultural country to an industrial base; Schinkel and Beuth as the bureaucratic sustainers of the economic boom; Schinkel and the industrial production of building materials and their use in Prussia; New constructions based on established basis; Conclusion; Appendi

    Sonomorphologic features of peripheral pulmonary consolidations- evaluation with b-mode-thoraxsonography and color doppler ultrasound

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    Pulmonale Konsolidierungen lassen sich sonographisch untersuchen, wenn sie Kontakt zur Pleura haben und sich keine belüftete Lunge zwischen Schallkopf und Lungenläsion befindet. Pleuraergüsse oder Atelektasen wirken als akustische Schallfenster zur Darstellung von intrapulmonal gelegenen Konsolidierungen. Ziele dieser prospektiv angelegten Studie zur Thoraxsonographie von peripheren pulmonalen Läsionen waren: Charakterisierung der Sonomorphologie von peripheren pulmonalen Konsolidierungen in der Real-Time-B-Mode-Thoraxsonographie und farbkodierten Duplexsonographie; Bestimmung der Sensitivität, Spezifität und diagnostische Treffsicherheit. Die Patienten wurden nach dem Röntgenthoraxbefund ausgewählt. Folgende Einschlusskriterien für die Aufnahme in die Studie wurden aufgestellt: Im Röntgenthorax sichtbare pulmonale Verschattung von mindestens 1,5 cm; Kontakt zur Pleura parietalis; mündliches Einverständnis des Patienten; gesicherte Diagnose. Es wurden 102 Patienten zwischen 17 und 88 Jahren untersucht und 98 in die Studie aufgenommen. Alle sonographischen Befunde wurden in einem Untersuchungsbogen dokumentiert. Die Sonomorphologie jeder Lungenläsionen wurde als Bildmaterial festgehalten. Die qualitativen Daten Form, Begrenzung, Textur und Vaskularisierung aus der B-Mode-Sonographie wurden hinsichtlich ihrer Häufigkeit bei den drei Hauptdiagnosen Pneumonien, Tumoren und Atelektasen mit dem Chi-Quadrat-Test untersucht. Die quantitativen Daten der Resistenz- und Pulsatilitätsindexmessungen aus der FKD-Sonographie wurden mit dem Kruskal-Wallis-Test und dem T-Test geprüft. Zur Bewertung der Thoraxsonographie als diagnostisches Verfahren wurden ihre Sensitivität, Spezifität und Treffsicherheit berechnet. Die Enddiagnose, mit der der Patient entlassen wurde oder die post mortem durch Sektion gestellte Diagnose, wurde als Goldstandard festgelegt. Nach unseren Daten stellt sich die Sonomorphologie peripherer Lungenprozesse wie folgt dar: Pneumonien sind in 53% keilförmig, in 35% unregelmäßig, in 66% unscharf begrenzt. Die Echotextur ist in 94% echoarm und inhomogen. In 60% ist ein Bronchoaerogramm, in 48% ein Pleuraerguss vorhanden. In der FKD-Sonographie zeigt sich in 91% eine Hypervaskularisierung. Das Flussmuster ist pulsatil mit einem mittleren Ri von 0,80 und einem mittleren Pi von 2,57. Tumoren sind in 49% polyzyklische, in 27% rund, in 79% scharf begrenzt, in 79% echoarm homogen. In 25% ist die Pleura parietalis verbreitert. Tumoren haben nie ein Airbronchogramm, in 12% sind einzelne Luftreflexe sichtbar. Knochendestruktion und Invasion der Thoraxwand weisen sicher auf einen malignen Prozess hin. In der FKDS-Untersuchung sind Tumoren in 85% hypovaskularisiert. Das Flussmuster ist ein arterieller Fluss mit geringer systolisch-diastolischer Varianz, einem mittleren Ri von 0,66 und Pi von 1,72 auf. Atelektasen sind in 62% keilförmige, in 24% unregelmäßig, in 67% scharf begrenzt,.die Echotextur ist in 62% echoarm inhomogen. Kompressionsatelektasen haben immer einen größeren Pleuraerguss als Begleitbefund. Nur Obturationsatelektasen haben ein Fluidbronchogramm. Bronchoaerogramme kommen nur bei Kompressionsatelektasen vor. Die FKD-Sonographie ergab in 81% eine Hypervaskularisierung, ein pulsatiles Flussmuster mit hohen Ri von 0,91 und Pi von 3,46. Die Datenauswertung für Form, Begrenzung, Textur und Vaskularisierung zeigt keine signifikante Häufung von Befunden. Die Ri- und Pi-Messungen zeigen signifikante Unterschiede: Ri und Pi sind bei Tumoren signifikant niedriger (p<0,001) als bei Pneumonien und Atelektasen. Pi ist bei Pneumonien signifikant niedriger (p<0,027) als bei Atelektasen. Die Thoraxsonographie weist bei der Diagnose von Pneumonien eine Sensitivität von 91,2%, eine Spezifität von 95,5% und eine Treffsicherheit von 91% auf. Bei der Diagnose von Tumoren ist die Sensitivität 84,2%, die Spezifität 96,1% und die Treffsicherheit 94%. Atelektasen werden mit einer Sensitivität von 100%, einer Spezifität von 93,3% und einer Treffsicherheit von 75% diagnostiziert. Maligne Raumforderungen werden mit einer Sensitivität von 91,5% einer Spezifität von 84,3% und einer Treffsicherheit von 84% diagnostiziert. Folgende Schlussfolgerungen wurden aus den Ergebnissen gezogen: Die niedrigimpedanten arteriellen Flüsse in Lungentumoren entsprechen wahrscheinlich denen der Arteria bronchialis und nicht Tumorgefäßneubildungen; der Blutfluss in Tumorgefäßen lässt sich mit den derzeitig verwendeten FKDS-Geräten seltener darstellen, als bisher angenommen; Ri und Pi in pulmonalen Konsolidierungen sind trotz ihrer statistisch signifikanten Unterschiede kein zuverlässiger Wert für die Diagnose einer pulmonalen Läsion.Pulmonary consolidations can be evaluated by sonography if there is contact to the Pleura parietalis. Pleural effusions and atelectasis function as "acustic windows" to depict intrapulmonary consolidations. The aim of this prospectiv study was to characterize the B-Mode and Color Doppler sonomorphologic features of peripheral pulmonary leasons and to determine sensitivity, specificity and diagnostic validity. The patients were included in this study according to there chest x-ray results. The following terms of admission were used: in chest x-ray visible pulmonary consolidation of at least 1,5cm; contact to Pleura parietalis; patient`s informed consent; confined diagnosis. We examined 102 patients, 98 were included. The age ranged from 17 to 88 years. We designed an evaluation paper to report all sonographic results. The sonomorphology of each lung leason was recorded as color prints. We found three major diagnoses: pneumonia, tumor and atelectasis. For statistic evaluation we used the Chi-Quadrat-Test (form, margin, echotexture, vascularisation) and Kruskal-Wallis and T-Test (resistive index, pulsatility index). To assess the diagnostic value of thoraxsonography sensitivity, specificity and validity were calculated. The diagnosis at discharge from hospital or post mortem examination was set as gold?s standard. According to our datas the sonomorphology of peripheral pulmonary consolidations appears as follows: pneumonias are wedge-shaped in 53%, irregular in 35% and have a blurred margin in 66%. The echotexture appears hypoechoic and inhomogenous in 94%. In 60% an airbronchogramm, in 48% a pleural effusion can be found. The Color Doppler Sonography shows a hypervascularisation in 91% with pulsatil flow patterns and an average resistivity index of 0,8 and pulsatility index of 2,57. Tumors are polycyclic in 49%, circular in 27%, have a sharp margin in 79% and a hypoechoic homogenous texture in 79%. In 25% the Pleura parietalis is thickened. An airbronchogramm never appears in tumors, in 12% scattered air inlets are visible. Bone destruction and invasion of the thoracic wall are firm signs of malignity. The Color Doppler Ultrasound of tumors shows a hypovascularisation in 85%, arterial flow patterns with little systolic-diastolic variation and an average Ri of 0,66 and Pi of 1,72. Atelectasis are wedge-shaped in 62%, irregular in 24% and have a sharp margin in 67%. The echotexture is hypoechoic and inhomogenous in 62%. Pleural effusions compress lung tissue depending on the amount of fluid and so cause an atelectasis. In this type of atelectasis airbronchogramm can be seen. Obstructive atelectasis present a fluidbronchogramm. In Color Doppler examination atelectasis show a hypervascularisation in 81% and a pulsatil vascular pattern with a high average Ri (0,91) and Pi (3,46). The analysis of datas for form, margin, echotextur, vascularisation shows no significant accumulation of sonographic features. The results of Ri and Pi-surveying have significant differences between the three major diagnosis: Ri und Pi measured in tumors are significantly lower (p<0,001) than in both, pneumonias and atelectasis. Pi in pneumonias is significantly lower than in atelectasis (p<0,027). Thoraxsonography presents according to our datas the following sensitivities, specificities and validities in diagnosing pneumonia, tumor and atelectasis: pneumonia: 91,2%, 95,5%, 91%; tumor: 84,2%, 96,1%, 94%; atelectasis: 100%, 93,3%, 75%. Malignat pulmonary leasons in general are discovered with a sensitivity of 91,5%, a specificity of 84,3% and a validity of 84%. The following conculsions were drawn: the low-impedant arterial flow patterns in lung tumors are likely to correspond with those in the bronchial arteries and not neoangiogenetic tumor vessels. The blood flow in tumor vessels is much rarer to be visualized with today`s Color Doppler devices. In spite the statistically proved differences resistive index and pulsatility index are no reliable tools for the diagnosis of pulmonary leasons

    Moleculare characterisation of the function and phylogeny of methanotrophic bacteria

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    Die hier beschriebenen Studien dienten der Charakterisierung von methanotrophen Bakterien (MB) mittels molekular- und mikrobiologischer Techniken sowie mittels Methoden der angewandten Bioinformatik. Die Anwendung dieses Methoden-Bestecks auf verschiedene konkrete Fragestellungen schlägt sich im kumulativen Charakter dieser Arbeit nieder. Vorgestellt werden Arbeiten zu folgenden, voneinander abgegrenzt dargestellten Themen: i) Untersuchung der Verbreitung der pMMO-2, einer neuartigen paralogen Kopie der partikulären Methan-Monooxygenase (pMMO-1), eines Schlüsselenzyms der MB sowie die vergleichende Analyse der Operonstrukturen der für pMMO-1 bzw. pMMO-2 kodierenden Gene, ii) Charakterisierung der potenziell zu Methan hoch-affinen MB des "Upland Soil Cluster a" (USC a) mit Methoden der Metagenomik, iii) vergleichende Analyse der für Enzyme der N2-Fixierung kodierenden Gene nifH und nifD methanotropher Bakterien sowie iv) Entwicklung eines Computerprogramms für in silico tRFLP-Analysen sowie dessen Erprobung im Rahmen der populationsökologischen Charakterisierung einer MB-Population. i) Die kultivierten MB wurden aufgrund phylogenetischer, morphologischer und physiologischer Eigenschaften in Typ I, Typ II und Typ X MB eingeteilt. Anhand des für eine Untereinheit der pMMO-2 kodierenden pmoA2-Gens konnte die weite Verbreitung dieses bislang uncharakterisierten Enzyms innerhalb der Typ II MB dargestellt werden. Auffällig ist, daß manche MB pmoA2 nicht enthalten, obwohl das Gen für phylogenetisch wie physiologisch nah verwandte Organismen nachgewiesen wurde. pmoA2 wurde in keinem der untersuchten Typ I MB oder Typ X gefunden. Die Erstellung einer BAC-Bibliothek erlaubte die vergleichende Sequenzanalyse der für pMMO-1 bzw. pMMO-2 kodierenden Gene des Referenz-Organismus Methylocystis sp. Stamm SC2. Beide Operons bestehen aus drei Genen, die in der Reihenfolge pmoCAB organisiert sind. Im Zuge dieser Arbeit wurde die Anzahl bekannter pmo-Operons mehr als verdoppelt (vgl. Punkt ii). Die zuvor für Typ II und Typ X MB bekannte Gen-Anordnung ist somit bei allen bisher untersuchten MB hochkonserviert. Trotz deutlicher Sequenz-Unterschiede der kodierenden Gene ähnelt pMMO-2 sowohl hinsichtlich der Operon-Struktur als auch der abgeleiteten Aminosäure-Sequenz stark der pMMO-1. Vergleichende Analysen der abgeleiteten Sekundärstrukturen sowie hochkonservierter Aminosäuren führten dazu, daß der pMMO-2 die Funktion einer Methan-Monooxygenase zugeordnet werden konnte. Mittels der 5'-RACE-Technik wurde die Transkription der pMMO-2 nachgewiesen und die Promotoren beider Operons identifiziert. ii) Obwohl die biogene Oxidation atmosphärischen Methans nachgewiesen ist, wurden bis heute keine MB isoliert, die eine entsprechend hohe Affinität zu Methan aufweisen und die zu Wachstum unter atmosphärischen Methan-Konzentrationen befähigt sind. Die methanotrophe Population von als biogene Methan-Senken charakterisierten, aciden "Upland"-Böden wird durch Vertreter des USCa dominiert. Im Rahmen dieser Arbeit wurde erstmals ein größeres genomisches Fragment eines Repräsentanten dieser bislang nicht kultivierten MB vergleichend analysiert. Dazu wurden die Methoden der Metagenomik etabliert und eine ca. 250.000 Klone umfassende Fosmid-Bibliothek aus Waldboden-DNA erzeugt. Mittels PCR-basierten Hochdurchsatz-Screenings konnten zwei Klone mit USCa-spezifischen Inserts identifiziert werden. Dabei diente der zentrale Bereich der pmoA als Markergen. In phylogenetischen Verrechnungen gruppieren partielle pmoA-Sequenzen des USCa gemeinsam mit dem pmoA-Gen des einzigen kultivierten Vertreters der Gattung Methylocapsa, M. acidiphila. Deshalb wurde eine Genom-Bibliothek von M. acidiphila konstruiert und ein 100 kb großes Fragment zu Referenzzwecken sequenziert. Die vergleichende Analyse der erzielten Sequenzen gegen ca. 200 vollständig sequenzierte prokaryotische Genome bestätigte die nahe Verwandschaft von USCa und M. acidiphila und ermöglichte die eindeutige Zuordnung der Mitglieder des USCa zu den Alphaproteobacteria. Die Analyse der für die pMMO kodierenden Gene ergab für beide Genom-Fragmente die Anordnung in einem Operon in der Reihenfolge pmoCAB. Die vergleichende Analyse der Primär- und Sekundärstruktur der abgeleiteten Aminosäure-Sequenzen ergab keine Hinweise auf eine erhöhte Affinität der pMMO des USCa zu Methan, sondern hohe Übereinstimmungen mit den abgeleiteten Strukturen anderer pMMOs. Allerdings konnte stromabwärts des pmo-Operons ein Gen identifiziert werden, das sowohl bei M. trichosporium Stamm OB3b als auch bei den homologen AMO-Operons nitrifizierender Bakterien an gleicher Stelle lokalisiert ist und möglicherweise ein viertes Gen des pmo-Operons darstellt.This work focuses on the characterisation of methanotrophic bacteria (MB) by the aid of moleculare and microbiological methods as well as by bioinformatical methods. The results obtain in the course of this study are reported cumulative. The following topics will be reported: 1) Experiments were conducted to determine if a novel pmoA-like gene (pmoA2) recently discovered in the methane-oxidizing bacterium Methylocystis strain SC2 is present in other methane-oxidizing bacteria (MOB), and if it is expressed. We identified pmoA2 in a wide range of type II MOB of the Methylosinus-Methylocystis group. However, screening by PCR and by Southern hybridization using a newly developed pmoA2-specific oligonucleotide probe also showed that closely related type II MOB, exhibiting 16S rRNA gene sequence identities of higher than 97%, may or may not harbor pmoA2. No pmoA2 was detected in five type I MOB tested: In comparative sequence analyses, all pmoA2-like sequences formed a coherent cluster clearly distinct from pmoA1 sequences of type I and type II MOB, and from amoA sequences of the Nitrosomonas-Nitrosospira group. Reverse transcription-PCR confirmed that pmoA2 was expressed, albeit at lower level than pmoA1. This provided experimental evidence that the gene product of pmoA2 may be a functionally active enzyme. 2) Here we report that the pmoA1 and pmoA2 gene copies in the type II MOB Methylocystis strain SC2 are each part of a complete pmoCAB gene cluster (pmoCAB1, pmoCAB2).A bacterial artificial chromosome (BAC) library of strain SC2 genomic DNA was constructed, and BAC clones carrying either pmoCAB1 or pmoCAB2 were identified. Comparative sequence analysis showed that these two gene clusters exhibit low levels of identity at both the DNA level (67.4 to 70.9%) and the derived protein level (59.3 to 65.6%). In contrast, the secondary structures predicted for PmoCAB1 and PmoCAB2, as well as the derived transmembrane-spanning regions, are nearly identical. This suggests that PmoCAB2 is, like PmoCAB1, a highly hydrophobic, membrane-associated protein. Analysis of a set of amino acid residues that allowed differentiation between conventional PmoA and AmoA provided further support for the hypothesis that pmoCAB2 encodes a functional equivalent of PmoCAB1. In experiments in which we used 5_ rapid amplification of cDNA ends we identified transcriptional start sites for sites both, pmoCAB1 and pmoCAB2. Immediately upstream of the transcriptional start, sequence motifs similar to Escherichia coli _70 promoters were identified. 3) MOB of the "upland soil cluster a" (USCa) are assumed to be responsible for methane oxidation at atmospheric methane concentrations but have as yet escaped all cultivation attempts. A metagenomic fosmide library consisting of 250.000 clones was constructed from total DNA of an acidic forest soil previously characterized as a sink for atmospheric methane. Using pmoA-targeted PCR assays, two clones were identified to carry genomic fragments of USCa representatives. Shotgun-based sequencing revealed that both inserts belonged to the same strain or two highy related USCa genotypes. Thus sequences were assembled resulting in a 42-kb contig. The next cultured relative of USCa is, based on partial pmoA phylogenies, the acidophilic M. acidiphila. Consequently, a 100-kb fragment of the M. acidiphila genome containing the pmo operon was sequenced. Annotation and comparative analysis of both genomic fragments against publicly available completely sequenced genomes revealed highest similarities to members of the Bradyrhizobiaceae. The affiliation of USCa to the Alphaproteobacteria was also confirmed by a SOM-based analysis of di-, tri- and tetra-nucleotid patterns of the USCa genomic fragment. A detailed comparative analysis of the pmo operons of USCa and M. acidiphila showed that both the pmo operon structure and the predicted secondary structure of pMMO are highly conserved among all MB. Together with the recently reported pmoCAB1 and pmoCAB2 of Methylocystis strain SC2, this study doubled the number of completely analysed pMMO operons. It enabled a phylogenetic analysis of concatenated pmoCAB sequences rather than only of partial pmoA, thereby roughly sextupling the amount of underlying genetic information. Next to the studies characterised above, two additional projects, focussing on the NifH and NifD phylogenies of methanotrophic bacteria and, respectively, on a new in silico tRFLP prediction tool implemented in the software ARB, which was tested on the field of MOB, will be reporte

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    Alle als „NS-Raubgut“ in Frage kommenden Zugänge aus den Jahren 1933 bis 1950 in der Universitätsbibliothek wurden untersucht: antiquarische Käufe, Abgaben der Reichstauschstelle, Zugänge aus der Preußischen Staatsbibliothek, der Notgemeinschaft, Polizeibehörden, Bücher aus Spendenaktionen für Truppenbüchereien, zum Teil auch Geschenke von Privatpersonen: alles, was aus zweiter Hand kam. Die Titel der Bücher und die darin aufgefundenen Besitzvermerke wurden erfasst. In mehreren Fällen konnten die rechtmäßigen Besitzer von beschlagnahmten oder enteigneten Büchern ermittelt werden. Dies war bei etwa 110 Bände der Fall. Bei rund 100 weiteren Bänden handelt es sich mit großer Wahrscheinlichkeit ebenfalls um NS-Raubgut, die Suche nach den Vorbesitzern führte aber bislang zu keinem Ergebnis. Knapp 6.985 Titel mit entsprechenden Besitzvermerken oder andere Spuren der Herkunft sind in der Datenbank erfasst

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