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Theta-Aktivität im rACC während des REM-Schlafes: Ein Prädiktor für ein Therapieansprechen auf eine medikamentöse antidepressive Therapie?
Get PDFDie depressive Störung ist eine der häufigsten psychiatrischen Erkrankungen, und die Auswahl des passenden Medikaments ist oftmals ein langwieriger Prozess. Viele Forschende haben sich daher mit der Suche nach einem Biomarker für eine Therapieresponse beschäftigt. Ein häufig genutzter Biomarker im Wachzustand ist die Theta-Aktivität des rostralen anterioren cingulären Kortex (rACC), der jedoch im REM-Schlaf eine höhere Aktivität als im Wachzustand aufweist. In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, ob die Theta-Aktivität des rACCs während des REM-Schlafes ein Prädiktor für das Therapieansprechen auf eine medikamentöse antidepressive Therapie ist und ob sich die Theta-Aktivität zwischen gesunden Probanden und depressiven Patienten unterscheidet. Mithilfe von sLORETA, einer Methode zur dreidimensionalen Quellenlokalisation, wurde der REM-Schlaf von 40 depressiven Patienten sowie 40 gesunden Kontrollen mit gleichem Alter und Geschlecht untersucht. Gesunde Versuchspersonen schliefen jeweils zwei Nächte im Schlaflabor, depressive Teilnehmende jeweils zwei Nächte vor und zwei Nächte nach siebentägiger Medikamenteneinnahme im Schlaflabor. Die Auswahl der Medikation war Doctor’s Choice. Es waren keine Unterschiede der Theta-Aktivität im rACC zwischen unmedizierten oder medizierten depressiven Patienten und gesunden Versuchspersonen feststellbar. Auch konnte weder im unmedizierten noch im medizierten Zustand anhand der Theta-Aktivität zwischen Respondern und Non-Respondern unterschieden werden. Die explorative Analyse zeigte aber, dass lediglich depressive Patienten, die REM-Schlaf-supprimierende Antidepressiva erhielten, eine signifikante Abnahme der Theta-Aktivität im rACC aufwiesen. Eine Veränderung der Theta-Aktivität des rACCs im REM-Schlaf scheint weder ein diagnostischer Biomarker für eine Depression noch ein prädiktiver Marker für die Therapieresponse zu sein. Da lediglich die Einnahme von REM-Schlaf-supprimierenden Antidepressiva zur Abnahme der Theta-Aktivität führte, könnte Letzteres einen Teil des Wirkmechanismus dieser Medikamentengruppe darstellen. Ob die Theta-Aktivität im rACC während des REM-Schlafes für andere Therapieverfahren wie EKT ein Prädiktor für die Therapieresponse ist, sollte in weiteren Studien getestet werden
Understanding and controlling lipid membrane dynamics with external agents
Get PDFSynthetic cells, just like living cells, require a dynamic boundary that can separate what is inside and outside. Lipid membranes remain the most deserving candidates for both living and synthetic cells owing to their elegant chemistry and their dynamic emergent properties. Lipid membranes continue to fascinate and employ chemists and physicists to truly develop a holistic understanding of their behavior. In living cells, lipid membranes are involved in a lot of crucial processes that the cell requires for sustenance and proliferation. However, when these lipid membranes are isolated for use in compartmentalization, in hopes of creating synthetic life, they retain their dynamic potential but lose active agents that manipulate the membranes. Biologists and biophysicists then employ various cell machinery to attempt manipulation of the membranes as desired. Reconstitution of protein machinery in lipid membranes is a vast topic, and a major advantage that bring the lipid systems into the synthetic world is to truly utilize the technological advancements of synthetic chemistry.
In this thesis, I have focused on using and developing strategies of manipulating model membranes with the tools accessible to synthetic chemists. These external agents can be passive like macromolecules which spontaneously embed into lipid membranes and exhibit complex interactions with the bilayer. Contrarily, they can be active agents that transfer energy to the lipid bilayers without the need of biological arsenal. I aimed to employ these chemical tools to develop a fundamental understanding of how they act on lipid membranes and the consequences of these interactions from the perspective of the bilayer. It not only accentuates our knowledge on lipid bilayers, but also lays groundwork for future researchers to design better tools for desired outcomes.
The projects in this thesis explore both passive and active external agents to induce morphological transitions in model membranes. This work utilizes both supported and free-standing lipid bilayers to systematically characterize the effects of external agents on the mechanical properties of the membrane. Fluorescence microscopy and spectroscopy, including fluorescence lifetime spectroscopy and fluorescence correlation spectroscopy prove to be essential methodologies for studying model membranes. I also focused on advancing available techniques like electrodeformation of vesicles to more complex systems for optimizing their use in synthetic cell studies. This work systematically introduced the world of rotary motors to lipid bilayers, and photoactive compounds hold great promise for being crucial game-changers in synthetic cells. Furthermore, with better surface-engineering and coating strategies, synthetic cells would also become more viable for being used in drug delivery and pharmaceutical industries. This work also highlights the limitations in current technology, posing important open questions and potential future endeavors. Rapid advances in synthetic chemistry, fluorescence techniques and computational power promise to lead researchers to the development of true synthetic cells
Outcomedeterminanten operativer Rekonstruktionen proximaler Humerusfrakturen
Get PDFDie proximale Humerusfraktur ist die dritthäufigste Fraktur bei älteren Menschen und mit Osteoporose assoziiert, was in Anbetracht der steigenden Lebenserwartung und des demographischen Wandels, dazu führt, dass die Inzidenz in den kommenden Jahren noch deutlich zunimmt. Undislozierte Frakturen können konservativ therapiert werden, dislozierte Brüche sind eher einer operativen Behandlung zuzuführen. Für letztere stehen verschiedene Optionen von Rekonstruktion bis Gelenkersatz zur Verfügung. Bei rekonstruktiven Therapien werden außerdem unterschiedliche Implantate und Implantatwerkstoffe eingesetzt.
In der vorliegenden kumulativen Habilitationsschrift hat sich die Verfasserin mit verschiedenen Aspekten beschäftigt, die sich alle auf das funktionelle Ergebnis nach rekonstruktiver Operation proximaler Humerusfrakturen auswirken. Nach Evaluation des mittelfristigen Outcomes, wurden Varusdislokationen näher untersucht und ein Komplikationsklassifikationssystem etabliert, welches zukünftige Studien vergleichbarer machen soll. In einer experimentellen Arbeit wurde die Gewebereaktion auf unterschiedliche Implantatwerkstoffe untersucht und zudem das klinische Outcome bei diesen Patient*innen analysiert. In einer weiteren Publikation wurde evaluiert, ob eine Gelenkspülung einen positiven Einfluss auf das Entstehen einer postoperativen Schultersteife hat. Zwei weitere Manuskripte beschäftigten sich mit dem Ergebnis nach Zementaugmentation von winkelstabilen Plattenosteosynthesen und eine weitere mit dem Einfluss der Patientencompliance auf die Ergebnisse. Ob die Erweiterung des operativen Zugangsweges eine Verbesserung darstellt wurde in einem anderen Projekt herausgearbeitet, genauso wie die Erfahrung der Chirurgin bzw. des Chirurgen.
Mit den Ergebnissen dieser kumulativen Habilitationsschrift kann die Behandlung von Patientinnen und Patienten mit proximaler Humerusfraktur individueller auf die Bedürfnisse der Verletzten abgestimmt und so besser gemacht werden
Innovative Möglichkeiten des Lasereinsatzes in der Hals-Nasen-Ohrenheilkunde unter besonderer Berücksichtigung präklinischer Aspekte
Get PDFWhat did you say?
Get PDFThis thesis asks a simple question. Why is it that communication between two people succeeds? In other words, what makes it so that one person can signify whatever thought they are entertaining to another person, and that person will understand what the first wanted to say? Consequently, what are the conditions for success, and when does communication fail?
This thesis takes a stance on these questions, and develops a framework for systematically explaining communicative success. I discuss relevant accounts of communication in the history of philosophy and contemporary accounts, and their contribution to what amounts to the Classical Model. The Classical Model answers the central questions of the thesis convincingly for many cases. But it faces serious challenges from a range of cases in which it seems difficult to impossible to determine a single proposition communicated. I look at, and critically discuss, a variety of current accounts intended to determine the content of such utterances, all of which give up some aspect of the Classical Model. This discussion calls for a solution, and I develop such a solution in detail. The model developed extends the Classical Model and makes it possible to determine a single proposition for the utterance's content in all problematic cases. The thesis is maximally conservative w.r.t. the Classical Model. It explains communication with an explicit articulation of the Classical Model extended with a pragmatic way of determining truth conditions for utterances
DNA origami meets silica: enhanced methods and functional customization for nanotechnological innovation
Get PDFDNA, the molecule of life, has become a versatile tool in nanotechnology due to its programmability, precise base-pairing, and ability to self-assemble into complex nanostructures. DNA origami, a method that folds long single-stranded DNA into predefined shapes using short complementary staples, has revolutionized nanoscale architecture. These structures hold great potential for materials science and biomedicine, including molecular diagnostics, drug delivery, and the creation of hybrid nanomaterials. However, DNA's fragility and susceptibility to denaturation under physiological conditions pose challenges that limit its utility. This thesis focuses on stabilizing and functionalizing DNA origami through innovative silicification techniques.
The work develops an accelerated silicification process that reduces processing time from days to hours while maintaining structural integrity. A rotation-based method ensures uniform coating without aggregation, enabling scalable production of silica-coated DNA origami.
Additionally, the thesis investigates whether DNA origami retains functional addressability post-silicification. My studies confirm that site-specific modifications remain feasible, preserving adaptability—a critical factor for integration into biosensing systems.
To further extend the utility of DNA origami, customizable silica coatings were developed. Fluorescent silica enables real-time imaging, while dissolvable silica introduces controlled degradation in response to environmental stimuli. These innovations provide tools for dynamic and responsive nanostructures.
By addressing challenges in stability, functionality, and adaptability, this work lays the foundation for the development of multifunctional hybrid materials and positions DNA origami as a cornerstone of future nanotechnological advancements.DNA, das Molekül des Lebens, hat sich durch seine Programmierbarkeit, präzise Basenpaarung und Fähigkeit zur Selbstorganisation in komplexe Nanostrukturen zu einem vielseitigen Werkzeug der Nanotechnologie entwickelt. DNA-Origami, eine Methode, bei der ein langes einzelsträngiges DNA-Molekül mithilfe kurzer, komplementärer „Staples“ in vorgegebene Formen gefaltet wird, hat die Konstruktion nanoskaliger Architekturen revolutioniert. Diese Strukturen bieten großes Potenzial für Anwendungen in Materialwissenschaften und Biomedizin, etwa in der Molekulardiagnostik, Arzneimittelabgabe und beim Aufbau hybrider Nanomaterialien. Dennoch stellen die Fragilität und Anfälligkeit für Denaturierung von DNA unter physiologischen Bedingungen Herausforderungen dar, die ihre Nutzung einschränken. Diese Arbeit konzentriert sich auf die Stabilisierung und Funktionalisierung von DNA-Origami durch innovative Silifizierungsverfahren.
Diese Arbeit entwickelt einen beschleunigten Silifizierungsprozess, der die Verarbeitungszeit von Tagen auf Stunden verkürzt, ohne die Integrität der Struktur zu beeinträchtigen. Eine rotationsbasierte Methode ermöglicht eine gleichmäßige Beschichtung ohne Aggregation. Diese Fortschritte eröffnen neue Möglichkeiten für eine skalierbare Produktion von DNA-Origami mit Silikabeschichtung. Zusätzlich wird untersucht, ob die funktionelle Adressierbarkeit von DNA-Origami nach der Silifizierung erhalten bleibt. Meine Studien zeigen, dass ortsspezifische Modifikationen möglich bleiben, wodurch die Anpassungsfähigkeit beibehalten wird. Dies ist entscheidend für die Integration in Biosensorsysteme.
Um die Anwendbarkeit von DNA-Origami zu erweitern, wurden anpassbare Silikabeschichtungen entwickelt. Fluoreszierendes Silica ermöglicht Echtzeit-Bildgebung, während lösliches Silica eine kontrollierte Degradation einführt. Diese Innovationen schaffen Werkzeuge für reaktionsfähige Nanostrukturen. Durch die Bewältigung dieser Herausforderungen legt die Arbeit die Grundlage für die Entwicklung multifunktionaler Hybridmaterialien und positioniert DNA-Origami als Schlüsseltechnologie zukünftiger nanotechnologischer Entwicklungen
Chloroplast retrograde signaling via GUN1 and organellar responses to drought stress in Arabidopsis
Get PDFPlastid biogenesis and the coordination of plastid and nuclear genome expression through anterograde and retrograde signaling are essential for plant development. GENOMES UNCOUPLED1 (GUN1) plays a central role in retrograde signaling during early plant development. The putative function of GUN1 has been extensively studied, but its molecular function remains controversial. Here, we evaluate published transcriptome data and generate our own data from gun1 mutants grown under signaling-relevant conditions to show that editing and splicing are not relevant for GUN1-dependent retrograde signaling. Our study of the plastid (post)transcriptome of gun1 seedlings with white and pale cotyledons demonstrates that GUN1 deficiency significantly alters the entire plastid transcriptome. By combining this result with a pentatricopeptide repeat code-based prediction and experimental validation by RNA immunoprecipitation experiments, we identified several putative targets of GUN1, including tRNAs and RNAs derived from ycf1.2, rpoC1, and rpoC2 and the ndhH–ndhA–ndhI–ndhG–ndhE–psaC–ndhD gene cluster. The absence of plastid rRNAs and the significant reduction of almost all plastid transcripts in white gun1 mutants account for the cotyledon phenotype. Our study provides evidence for RNA binding and maturation as the long-sought molecular function of GUN1 and resolves long-standing controversies. We anticipate that our findings will serve as a basis for subsequent studies on mechanisms of plastid gene expression and will help to elucidate the function of GUN1 in retrograde signaling.
Plants have evolved sophisticated mechanisms to cope with drought, which involve massive changes in nuclear gene expression. However, little is known about the roles of post-transcriptional processing of nuclear or organellar transcripts and how meaningful these changes are. To address these issues, we used RNA-sequencing after ribosomal RNA depletion to monitor (post) transcriptional changes during different times of drought exposure in Arabidopsis Col-0. Concerning the changes detected in the organellar transcriptomes, chloroplast transcript levels were globally reduced, editing efficiency dropped, but splicing was not affected. Mitochondrial transcripts were slightly elevated, while editing and splicing were unchanged. Conversely, alternative splicing (AS) affected nearly 1,500 genes (9% of expressed nuclear genes). Of these, 42% were regulated solely at the level of AS, representing transcripts that would have gone unnoticed in a microarray-based approach. Moreover, we identified 927 isoform switching events. We provide a table of the most interesting candidates, and as proof of principle, increased drought tolerance of the carbonic anhydrase ca1 and ca2 mutants is shown. In addition, altering the relative contributions of the spliced isoforms could increase drought resistance. For example, our data suggest that the accumulation of a nonfunctional FLM (FLOWERING LOCUS M) isoform and not the ratio of FLM-ß and -d isoforms may be responsible for the phenotype of early flowering under long-day drought conditions. In sum, our data show that AS enhances proteome diversity to counteract drought stress and represent a valuable resource that will facilitate the development of new strategies to improve plant performance under drought
Prävalenz von Osteoarthrosen in Schulter, Ellbogen, Hüfte und Knie bei Hunden älter als acht Jahre
Get PDFIn dieser Studie wurde die Prävalenz von OA in der Schulter, dem Ellbogen, der Hüfte und dem Knie bei Hunden über acht Jahren in einer Klinikpopulation retrospektiv über einen Zeitraum von neun Jahren untersucht. Anhand von 6296 ausgewerteten Röntgenbildern, welche gute diagnostische Qualität aufwiesen, wurde nach Anzeichen von degenerativen Veränderungen dieser Gelenke gesucht. Dabei wurden Hunde mit und ohne Lahmheit einbezogen. Jedes Gelenk wurde entsprechend dem Grad der Veränderung von OA-Grad 0 bis 3 bewertet, wobei Grad 0 frei von OA und Grad 1 geringgradig, Grad 2 mittelgradig und Grad 3 hochgradige OA bedeutet. Gelenke, welche mit Grad 0 und Grad 1 bewertet wurden, wurden anschließend verblindet von einem zweiten Beobachter bewertet. Bei Fällen, die nicht einheitlich in einen Arthrosegrad eingestuft wurden, erfolgte die definitive Gruppeneinteilung durch einen ebenfalls verblindeten dritten Beobachter. Zusätzlich wurden für jeden Hund Alter, Geschlecht mit Kastrationsstatus, Rasse, Gewicht und Vorstellungsgrund evaluiert und auf Zusammenhänge mit dem Vorliegen von OA untersucht.
Von allen untersuchten Gelenken erwiesen sich 59,7% als frei von OA, was im Umkehrschluss eine Prävalenz von 40,3% bedeutet. Hunde, welche aus orthopädischen Gründen vorgestellt wurden, hatten signifikant häufiger und höhere Arthrosegrade. Eine Prädisposition für OA konnte weder für das Geschlecht noch für den Kastrationsstatus festgestellt werden. Sowohl Alter als auch Gewicht zeigten eine schwach positive Korrelation mit Arthrosegraden.
Zusammenfassend konnte durch diese Studie die anekdotische Theorie, nach welcher ein gewisser Grad von OA für alte Hunde normal sei, widerlegt werden.This study retrospectively analyzed the prevalence of OA in the shoulder, elbow, hip and stifle in dogs over eight years of age in a clinic population over a nine-year period. Based on 6296 analyzed radiographs of good diagnostic quality, signs of degenerative changes in these joints were evaluated. Dogs with and without lameness were included. Each joint was scored from OA grade 0 to 3 according to the degree of degeneration, with grade 0 being OA-free, grade 1 being low-grade, grade 2 being moderate and grade 3 being high-grade OA. Joints that were scored grade 0 and grade 1 were then scored blinded by a second observer. For cases that were not uniformly categorized into an OA grade, the definitive group classification was carried out by a third observer who was also blinded. In addition, the age, sex with neutering status, breed, weight and reason for presentation were evaluated for each dog and analyzed for correlations with the presence of OA.
Of all the joints examined, 59.7% were found to be free of OA, which conversely means a prevalence of 40.3%. Dogs that were presented for orthopaedic reasons had significantly more frequent and higher degrees of OA. A predisposition to OA could not be determined for either gender or neutering status. Both age and weight showed a weak positive correlation with degrees of OA.
In summary, this study disproved the anecdotal theory that a certain degree of OA is normal for old dogs
Empirical essays on digital platforms
Get PDFThis dissertation consists of four independent chapters and empirically examines the economics of digital platforms.
All essays deal with different aspects of digital platforms, either with their design or with how phenomena of the offline world are reflected in the online world. The spatial proximity between knowledge workers on digital platforms and its significance for productivity is the focus of the first chapter. The second chapter focuses on labor market signals as a motivation to contribute on digital platforms. The third chapter discusses the importance of peers on large digital platforms for project activity and popularity. Finally, the fourth essay deals with the design of platforms and the possibilities of creating incentives for actors to provide content and control the quality of content.Diese Dissertation besteht aus vier unabhängigen Kapiteln und untersucht empirisch die Ökonomie digitaler Plattformen.
Alle Aufsätze befassen sich mit verschiedenen Aspekten digitaler Plattformen, entweder mit ihrer Gestaltung oder damit, wie sich Phänomene der Offline-Welt in der Online-Welt widerspiegeln. Die räumliche Nähe zwischen Wissensarbeitern auf digitalen Plattformen und ihre Bedeutung für die Produktivität steht im Mittelpunkt des ersten Kapitels. Das zweite Kapitel fokussiert sich auf Arbeitsmarktsignale als Motivation auf digitalen Plattformen beizutragen. Im dritten Kapitel wird die Bedeutung von Gleichgesinnten auf großen digitalen Plattformen für Projektaktivität und Popularität behandelt. Der vierte Aufsatz schließlich beschäftigt sich mit der Gestaltung von Plattformen und den Möglichkeiten, Anreize für Akteure zu schaffen, Inhalte bereitzustellen und die Qualität der Inhalte zu kontrollieren