Cologne Excellence Cluster on Cellular Stress Responses in Aging Associated Diseases
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Partitioning of sulfur between primary and secondary metabolism in Arabidopsis thaliana
Sulfur is a fundemental element for all living organisms. It is essential for plant development and defense against biotic and abiotic stresses. The partitioning of sulfur between primary and secondary sulfur metabolism is controlled with delicate balance in Arabidopsis thaliana. An increased drought endurance of secondary sulfur metabolism mutants gave rise to a question about the importance of the distribution of sulfur metabolites under stress. Decreasing the secondary sulfur metabolism caused accumulation of primary sulfur metabolites cysteine and glutathione. The secondary sulfur mutant apk1apk2 (APS kinase) possessed an enhanced primary sulfur reservoir. This observation and crosses we created in the sulfur metabolism gave us a great opportunity to investigate role of sulfur compounds under stress conditions. To understand underlying mechanism better we crossed apk1apk2 mutant with previously well characterized Arabidopsis mutants from primary sulfur metabolism, apr2 (APS reductase), cad2 (γ-glutamylcysteine synthetase), and des1 (L-cysteine desulfhydrase). The apk1apk2apr2, apk1apk2cad2 triple mutants, as well as cad2apr2 and cad2des1 double mutants were analyzed for alterations in key processes of sulfur metabolism. We observed increased drought tolerance and ability to contain photosynthetic efficiency in GSH accumulating mutants and decrease of stomata density and enhanced water retention abilities in cysteine accumulating mutants. We also showed higher concentrations of cysteine alone is not sufficient for drought endurance, cysteine degradation is also needed for the resistance mechanism. The mutants with alternating sulfur metabolite profiles gave us a comparative advantage for understanding the different roles of cysteine and glutathione.
For the second part of this thesis we investigated the role of PAP in mitochondria. PAP is a phosphorylated nucleotide which is well characterized as a retrograde signaling molecule from chloroplasts to nucleus. In plants SAL1 enzyme recycles PAP. However, neither the connections between metabolic reactions producing PAP in mitochondria as a by-product nor the role of PAP as a counter-transport molecule of Coenzyme A or its inhibitory effect on mitochondrial iron transport have been investigated in plants yet. PAP is formed primarily, after consumption of PAPS for sulfation of secondary sulfur metabolites in animals and plants. Effects of in vivo PAP accumulation to mtFAS, CoA transport into the mitochondria and downstream mtFe-S assembly are still open questions. We investigated the possible effect of PAP accumulation on lipolylation of GDC and lipolylated TCA cycle enzymes with metabolomics approach. We used loss of function mutant, fou8, of PAP degradation enzyme SAL1 which has PAP accumulation and as a contrasting genotype we used apk1apk2 double mutant which has decreased concentrations of PAP. We observed, strongly and oppositely affected TCA cycle intermediates for both mutants. Our findings and reanalysis of existing expression data open the way for possible and intriguing connection of PAP and mitochondria
Standardisierte Computertomographie-basierte Vermessung der knöchernen Anatomie am distalen Humerus: Normwerte der sagittalen Winkel von Capitulum und Trochlea humeri in Relation zum Humerusschaft
Die Beurteilung der sagittalen Angulierung des distalen Humerus erfolgt im klinischen Alltag häufig anhand von streng seitlichen Standardröntgenbildern des Ellenbogens. Die seitlichen Röntgenaufnahmen erlauben jedoch nur bedingt die separate Untersuchung der sagittalen Angulierung des Capitulum beziehungsweise Trochlea humeri aufgrund der Überlagerung der im Strahlengang erfassten knöchernen Strukturen. Trotz der Möglichkeit der Computertomographie (CT) als Schichtbildgebungsverfahren eine überlagerungsfreie
Darstellung zu generieren, wurde unser Kenntnis nach bisher keine detaillierte Untersuchung der separaten sagittalen Winkel von Trochlea und Capitulum humeri vorgenommen. In dieser Studie sollen deshalb zum ersten Mal die sagittalen Winkel des Capitulums und der Trochlea humeri im Verhältnis zum Humerusschaft anhand von 400 CT-Aufnahmen des Ellenbogens gesunder Erwachsener bestimmt werden. Die Winkel wurden in der Sagittalebene zwischen der Achse des Gelenksblockes und dem Humerusschaft aufgespannt. Die Messung erfolgte in vier anatomisch definierten sagittalen Schnittebenen; am weitesten lateral im Zentrum des
Capitulums (1) und an drei anatomisch definierten Positionen entlang der Trochlea (laterale Trochlealippe (2), Trochlearinne (3), mediale Trochlealippe (4)). Die Winkel wurden auf Unterschiede zwischen den Messebenen untersucht – anschließend erfolgte die Korrelation der Winkel mit ausgewählten Patientenmerkmalen (Alter, Geschlecht, trans-epikondylärer Abstand). Die Winkel nahmen von der lateralen zur medialen Schnittebene signifikant zu (107,4 ± 9,6° (1), 167,4 ± 8,2° (2), 171,8 ± 7,3° (3), 4: 179,1 ± 7,0° (4); p < 0,05). Während die sagittalen Winkel der Trochlea von lateral nach medial weitestgehend kontinuierlich
zunahmen, zeigte sich ein deutlicher Sprung der Sagittalwinkel bei Vergleich des Capitulums und Trochlea humeri. Die Patientenmerkmale korrelierten nicht mit den erhobenen Winkeln (p > 0,05). Die Intra-Rater-Reliabilität betrug r = 0,79 - 0,86. Da die CT-Bildgebung eine Unterscheidung zwischen der sagittalen Angulierung des Capitulum und der Trochlea ermöglicht, hat sie das Potential die radiologische Diagnostik von separaten sagittalen
Fehlstellungen des distalen Humerus am Capitulum und an der Trochlea zu unterstützen. Damit könnte eine zuverlässige Beschreibung von knöchernen Abweichungen des distalen
Humerus in der sagittalen Ebene und ein weiterer Schritt zur Verbesserung der individualisierten Diagnostik und Therapie beigetragen werden
Wirkung von Koffein auf die IFN-γ Produktion in Th1-Zellen bei Patienten mit Rheumatoider Arthritis
Eine der weltweit häufigsten Autoimmunerkrankungen stellt die Rheumatoide Arthritis (RA) dar. Trotz neuer Forschungsmethoden bleibt ihre Pathogenese weiterhin unvollständig verstanden. Multiple endogene und exogene Faktoren spielen dabei eine entscheidende Rolle und beeinflussen sich wechselseitig. Nicht zuletzt haben auch Umweltfaktoren einen Einfluss auf die Krankheitsentstehung.
Unter den beeinflussbaren Risikofaktoren für eine RA spielen Tabakkonsum und Ernährung eine wichtige Rolle. In der Vergangenheit wurden mehrere Kohortenstudien durchgeführt mit teils widersprüchlichen Ergebnissen bezüglich des Einflusses von Kaffee und Koffein auf die RA. Um den Zusammenhang zwischen Koffein als einem Hauptwirkstoff von Kaffee und der RA auf zellulärer Ebene näher zu untersuchen, wurden in dieser Arbeit CD4+ Zellen aus dem Blut von RA-Patienten isoliert und mit unterschiedlichen Koffeinkonzentrationen für 48 Stunden kultiviert. Anschließend wurde die Interferon-gamma-(IFN-γ) und die Interleukin-17-(IL-17) Produktion im Zellkulturmedium gemessen. Wir konnten für Koffeinkonzentrationen von 400 µM und 4000 µM einen erhöhten Anteil an IFN-γ produzierenden CD4+ Zellen mittels Durchflusszytometrie beobachten. Dies lässt zum einen annehmen, dass Koffein einen direkten Einfluss auf T-Helferzellen vom Subtyp 1 (Th1-Zellen) hat. Zum anderen würde dies eine pro-inflammatorische Wirkungskomponente von Koffein annehmen lassen.
Um zu untersuchen, über welchen Rezeptor Koffein diese Wirkung vermittelt, wurden weitere Experimente durchgeführt, in denen die Expression des Adenosinrezeptors (AR) A2A auf CD4+ Zellen untersucht wurde. Im Vergleich zu gesunden Kontrollen fanden wir auf Th1-Zellen von RA-Patienten eine erhöhte Expression von A2A-AR. Die Wirkung von Koffein auf den Anteil IFN-γ produzierender Zellen ließ sich mittels Adenosin aufheben.
Diese Arbeit zeigt, dass Koffein in vitro die IFN-γ-Produktion von Th1-Zellen über den A2A-AR erhöht. Dies könnte ein Hinweis für eine pro-inflammatorische Wirkung von Koffein auf die RA sein
A Visual Observation of the Age Dependency in the UBM Parameters Within the Lower Eyelid and Periocular Structures
Ultrasound biomicroscopy is a standard machine used for ophthalmic examinations, but its use on the eyelids or periocular area is less common. Our study examined 42 healthy volunteers using High-resolution ultrasound biomicroscopy (ABSOLU; Quantel Medical, France, 50MHz). We used ultrasound technology to explore the main structures of the lower eyelid, which include the capsulopalpebral fascia (CPF), the pre-tarsal orbicularis (PTO), the tarsal plate, pre-septal orbicularis (PSO), the conjunctiva complex, and the depressor orbicularis lateralis (DOL). During the examination, corresponding ultrasound images were captured, and the thickness of the layers of the lower eyelid at the primary gaze position and the up-gaze position were analyzed and measured using the ABSOLU system. The results were then statistically analyzed. At the same time, the images and data collected during the study were used to analyze the dynamic changes of the lower eyelid structure further when the gaze direction changes and its age-related variation. We collected and analyzed images of 42 volunteers taken by Ultrasound Biomicroscopy, including 20 men and 22 women (age 40.3±19.9 years old). Our study recorded different structure thicknesses of the lower eyelid in an eyeball movement in a healthy population, including the primary and up-gaze positions. We found that some structures of the lower eyelid change during dynamic eyeball movements, and the thickness of the same structure at various measurement points on the lower eyelid also varies. In terms of gender and age differences, some of the lower eyelid structures thicken with aging. Meanwhile, some parts of the lower eyelid structures in men are thicker than the corresponding structures in women.
From this study, we have drawn the preliminary conclusion that using ultrasonic biomicroscopy to safely and non-invasively examine the changes and morphology of the lower eyelid is an effective way to gain insight into the eyelid and its aging process. This technology is being used widely, enabling us to study periocular physiology and the dynamics of patients with certain diseases. In addition, it can be used to evaluate the effects of cosmetic and periocular surgery
Kyrillisch und Lateinisch auf Postwertzeichen des Balkans
Dieser Artikel untersucht die Verwendung der kyrillischen und lateinischen Schrift auf Postwertzeichen des Balkans und zeichnet die historischen und kulturellen Zusammenhänge nach, die ihre Verbreitung geprägt haben. Das glagolitische Alphabet, die erste slavische Schrift, die später in der Slavia Orthodoxa durch das kyrillische und in der Slavia Latina durch das lateinische Alphabet ersetzt wurde, hat in Kroatien trotz der Ersetzung durch das lateinische Alphabet eine besondere symbolische Bedeutung. Die Teilung zwischen der Slavia Latina und der Slavia Orthodoxa, die auf die Aufteilung des Römischen Reiches im Jahr 395 zurückgeht, ist ein grundlegender Faktor für die Verteilung der Schriften. Dieser Gegensatz spiegelt sich in der ausschließlichen Verwendung der lateinischen Schrift in Kroatien und Slowenien und der kyrillischen Schrift in Bulgarien und – bis Anfang des 20. Jahrhunderts – in Serbien wider. Verschiedene Formen der Zweischriftigkeit, bei der sowohl die kyrillische als auch die lateinische Schrift für dieselbe Sprache verwendet werden, zeigen sich in südosteuropäischen Briefmarken. Schrift-Plurizentrismus, bei dem verschiedene Gruppen je nach Identität oder Region unterschiedliche Schriften verwenden, findet sich in Jugoslawien und Bosnien-Herzegowina, wobei moderne bosnische Briefmarken sich durch die Existenz dreier verschiedener Postorganisationen nur an je eine Volksgruppe richten. Bigraphismus, eine situative Verteilung von Schriften, wird durch das moderne Serbische und Montenegrinische veranschaulicht, wo beide Schriften je nach Kontext und Assoziationen austauschbar verwendet werden. Trotz dieses Bigraphismus verwenden montenegrinische Briefmarken jedoch nur das lateinische Alphabet. Im Laufe der Jahrhunderte hat sich die lateinische Schrift allmählich auf dem Balkan verbreitet, wobei im Serbischen zunehmend beide Schriften verwendet werden. Die spezifische bulgarische Form des kyrillischen Alphabets ist zu einem nationalen Symbol geworden. Insgesamt bietet die Studie anhand von Briefmarken einen umfassenden Überblick über das komplexe Zusammenspiel von Schriften, Kulturen und Identitäten auf dem Balkan
Organisation(en) der Weiterbildung in der Migrationsgesellschaft. Zwischen Adressierung und Selbstermächtigung.
Vor dem Hintergrund migrationsgesellschaftlicher Transformationsprozesse, die nicht nur individuelle Bildungsbiografien, sondern auch institutionelle Strukturen und Handlungslogiken prägen, untersucht die kumulative Dissertation, wie organisierte Erwachsenenbildung in der Migrationsgesellschaft beforscht und gestaltet wird. Der Fokus liegt dabei insbesondere auf Migrant:innenselbstorganisationen (kurz: MSO) als eigenständige Träger von Weiterbildung.
Die Arbeit vereint drei miteinander verknüpfte Teilstudien: Ein Scoping-Review zum Forschungsstand im Schnittfeld von ‚Migration und Weiterbildung‘ seit der Jahrtausendwende, eine qualitative Interviewstudie zu Akteurskonstellationen und handlungsleitenden Interessen in MSO sowie eine typenbildende Inhaltsanalyse der erwachsenenpädagogischen Selbst- und Aufgabenverständnisse von Bildungsplanenden. Die Ergebnisse verdeutlichen, dass MSO ihre Bildungsarbeit unter Bedingungen asymmetrischer Anerkennung und struktureller Herausforderungen leisten und dabei zugleich alternative Bildungsräume schaffen, in denen Zugehörigkeit, Differenz und Teilhabe neu ausgehandelt werden.
Mit diesen Erkenntnissen trägt die Dissertation zu einer migrationsgesellschaftlich sensibilisierten Weiterbildungsforschung bei und liefert konzeptionelle sowie methodologische Impulse für eine diversitätssensible Organisations- und Programmentwicklung
Photochromic Properties of Spiropyran Derivatives and their Potential Influence on the cis/trans-Equilibrium of Proline
Within the last decades, research into photochromic molecules and their applications has grown steadily. Spiropyrans are among the most versatile and frequently used substance classes in this field. A key feature is the high derivatisation potential of the spiropyran which enables the modification of photochromic properties as required. Upon the photoisomerization of the spiropyran to the corresponding merocyanine, a high change in dipole moment can be observed. This change is desirable for several applications. In this thesis, the electronic influence of substituents at different position of the spiropyran motive onto the photophysical properties are elucidated. Additionally, it is tested if the dipole moment changes can be utilised to alter the cis/trans configuration of small, proline-based peptides. These two targets are investigated via a combination of UV/Vis- and NMR-spectroscopy supported by fundamental DFT-Calculations
Elucidating the Genetic Architecture of Autosomal Recessive Primary Microcephaly (MCPH) in the Pakistani Population
Jesus begegnet Kindern - Die Wirkweise von Godly Play – Gott im Spiel aus dem Blickwinkel der Exegese für den Einsatz in der Grundschule
‚Godly Play‘ und dessen deutsche Adaption ‘Gott im Spiel‘ sind religionspädagogische Konzepte, die Kinder in der offenen Auseinandersetzung mit biblischen Texten in besonderer Weise unterstützen. Aus exegetischer Perspektive konnte auf qualitativer wie quantitativer Ebene aufgezeigt werden, dass Kinder individuell gefördert werden bedeutsame Textmerkmale wahrzunehmen und sich darüber auszutauschen. Das Programm, das zunächst mit dem Schwerpunkt die Spiritualität von Kindern zu fördern entwickelt wurde, ist für den Unterricht in der Grundschule anpassbar. Dort kann es sinnvoll eingesetzt werden, da es sowohl allgemeinen religionspädagogischen Grundsätzen als auch den Erwartungen des Lehrplans entspricht