Digitales Repositorium der BTU Cottbus – Senftenberg
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Spatiotemporal analysis of NH³ emission sources and their relation to land use types in the eastern German lowlands
No full textAmmonia (NH³) emissions, which are key precursors of fine particulate matter, pose significant environmental challenges. This study investigated the spatiotemporal variations in NH³ emissions across the eastern German lowlands from 2013 to 2022 using IASI-B satellite data. Five major Land Cover Classes (LCC) –tree, grassland, cropland, built-up areas, and water bodies– were analyzed. The results showed distinct diurnal variations, with nighttime NH³ concentrations exceeding 2.0 × 10¹⁶ molecules cm⁻² in the peak months. Seasonal patterns indicated significant emissions in March (1.2 × 10¹⁶ molecules cm⁻²), April (1.1 × 10¹⁶ molecules cm⁻²), and August (9.6 × 10¹⁵ molecules cm⁻²), while the lowest concentrations occurred in September (0.6 × 10¹⁵ molecules cm⁻²). Persistent hotspots were identified in the northwestern region, where emissions peaked in spring (1.8 × 10¹⁶ molecules cm⁻²) and summer (1.3 × 10¹⁶ molecules cm⁻²), primarily due to agricultural activities. Over the study period, the annual NH³ concentration peaked in 2015, 2018, and 2022. Using k-means clustering, three distinct emission zones were identified, with Cluster 3 showing the highest NH³ emission values, particularly in urban centers, and agricultural zones were identified, covering less than 20% of the study area, where cropland predominates (8%). Meteorological factors significantly influenced NH³ levels, with negative correlations obtained for precipitation, wind speed, and evaporation, while solar radiation, boundary layer height, and instantaneous moisture fluxes showed positive correlations. A case study from March 2022, employing the HYSPLIT trajectory model, confirmed that agricultural practices are the dominant NH³ source, with emissions reaching 3.2 × 10¹⁶ molecules cm⁻² in hotspot regions
Quantifying the impact of load forecasting accuracy on congestion management in distribution grids
No full textDigitalization is a global trend in energy systems and beyond. However, it is often unclear what digitalization means exactly in the context of energy systems and how the benefits of digitalization can be quantified. Providing additional information, e.g., through sensors and metering equipment, is one concrete angle where digitalization contributes. This paper provides a framework to quantify the value of such additional information in distribution grids. We analyze to what extent smart meters improve the accuracy of day-ahead load forecasts and quantify the savings in congestion management costs resulting from the improved accuracy. To quantify the cost reduction, we conduct a case study employing a simplified IEEE test system. Historical electricity load data from over 6,000 smart meters was used to improve day-ahead load forecasts. We assessed and compared the forecasting performance to estimates based on standard load profiles with multiple load forecast simulations in the network based on uncertainty parameterizations from forecasts with and without smart meter data. Calculating redispatch cost in the distribution grid, we find that the forecast based on smart meter data reduces key redispatch parameters such as the share of expected voltage violations, the amount of rescheduled generation by more than 90%. These improvements translate into a reduction in congestion management costs by around 97%. Furthermore, we shed light on whether the gains increase linearly with the number of smart meters and available data in the grid. When smart meter shares are increased uniformly throughout the grid, savings are concave, i.e., the first 10% of smart meters reduces congestion management costs by around 20% while the last 10% reduces these costs only marginally. Focusing smart meter installation on the most congested nodes reduces congestion management costs by around 60% with just 10% smart meter coverage, significantly outperforming a uniform rollout. However, savings in congestion management alone are not likely to recover the installation and operation costs of the installed smart meter
Land‑use impacts on crop yield : direct and indirect roles of arthropods and associated ecosystem services in European farmland
No full textLand-use intensification to increase yields is often detrimental to biodiversity undermining the provision of ecosystem services. However, it is questionable if ecosystem service providers contribute to ecological intensification by achieving the same or higher yields than conventional high-intensity agriculture. In this study, we aimed to disentangle the effects of local and landscape-scale land-use intensification on arthropod communities and their contribution to ecosystem services and crop yield. A set of meta-analytic structural equation models allowed us to assess direct and indirect relationships in the cascade from land use to yield. We selected 37 datasets containing information on land use, community composition, levels of pollination and natural pest control services, and crop yield. We quantified functional diversity of communities by collecting trait information for three exemplary groups of service-providers: bees, ground beetles, and spiders. Local land-use intensification reduced the abundance of all arthropod groups. Spiders were the only group whose species richness was negatively related to a higher percentage of arable land in the landscape. High abundance of bees related positively to oilseed rape pollination and crop yields. In the models for the two predator groups, crop yield was strongly determined by land use, independent of the pest control services provided by natural enemies. Our results suggest a potential for ecological intensification mediated by land-use change in crops where pollination benefits yield, but suggest more nuanced effects for pest control. Our study also calls for experiments on multiple taxonomic groups and ecosystem services that apply comparable methods at similar scales
Increased breathlessness in post-COVID syndrome despite normal breathing patterns in a rebreathing challenge
No full textSevere symptoms in the absence of measurable body pathology are a frequent hallmark of post-COVID syndrome. From a Bayesian Brain perspective, such symptoms can be explained by incorrect internal models that the brain uses to interpret sensory signals. In this pre-registered study, we investigate whether induced breathlessness perception during a controlled CO2rebreathing challenge is reflected by altered respiratory measures (physiology and breathing patterns), and propose different computational mechanisms that could explain our findings in a Bayesian Brain framework. We analysed data from 40 patients with post-COVID syndrome and 40 healthy participants. Results from lung function, neurological and neurocognitive examination of all participants were within normal limits on the day of the experiment. Using a Bayesian repeated-measures ANOVA, we found that patients’ breathlessness was strongly increased (BF10,baseline=8.029, BF10,rebreathing=11636, BF10,recovery=43662) compared to controls. When excluding patients who hyperventilated (N = 8, 20%) during the experiment from the analysis, differences in breathlessness remained (BF10,baseline=1.283, BF10,rebreathing=126.812, BF10,recovery=751.282). For physiology and breathing patterns, all evidence pointed towards no difference between the two groups (0.307 > BF10 < 0.704). In summary, we found intact breathing patterns and physiology but increased symptom perception in patients with post-COVID syndrome
Modellierung von Unsicherheit und Risikopräferenzen auf europäischen Strommärkten und die Prognose von Day-Ahead Strompreisen
No full textThis dissertation is a compilation of five self-contained research articles that explore two key topics in energy economics. The first two articles focus on modelling uncertainties in energy systems, whereas the remaining three articles deal with electricity price forecasting.
The first article develops an integrated European electricity and natural gas market model to examine the effects of uncertainty on both markets. The model is formulated as a stochastic optimisation problem and takes into account five key uncertainty factors: gas and electricity demand, installed renewable energy capacity, and fuel and CO2 prices. The result is the value of incorporating uncertainty as part of an energy system model.
The second article examines the interactions between flexibility and investment risk in European electricity markets, focusing on the investment strategies of risk-averse decision-makers, taking into account various flexibility options. To this end, a stochastic investment model for the expansion of transmission and generation capacities in the European electricity system is developed, which takes into account the risk preferences of decision-makers through the implementation of conditional value at risk.
The third article evaluates the impact of data pre-processing on the performance of energy system models. Motivated by the bias and inaccuracy of the day-ahead load forecasts from transmission system operators, this article first develops a time series model that improves the accuracy of load forecasts. The improved data is then implemented in an energy system model with the aim of testing the influence of data quality on the model results.
The fourth article develops a hybrid model that combines a techno-economic energy system model with statistical models for electricity price forecasting, leveraging their respective advantages. The techno-economic energy system model provides an in-depth understanding of market mechanisms, while the stochastic models takes into account non-technical factors such as the expectations and speculative behaviour of market participants by interpreting prices.
The fifth article combines an energy system model with various econometric models for electricity price forecasting in the day-ahead market. To this end, a price estimator derived from the energy system model is integrated as an exogenous variable into statistical and machine learning approaches. The results show that integrating this market clearing price into econometric models significantly improves forecast accuracy.Die vorliegende Dissertation besteht aus fünf in sich abgeschlossenen Forschungsartikeln, die zwei zentrale Themenfelder der Energiewirtschaft untersuchen. Die ersten beiden Artikel widmen sich der Modellierung von Unsicherheiten und Risikopräferenzen in Energiesystemen. Die verbleibenden drei Artikel befassen sich mit dem Thema der Strompreisprognosen.
Der erste Forschungsartikel entwickelt ein integriertes europäisches Strom- und Erdgasmarktmodell, um die Auswirkungen der Unsicherheit auf beiden Märkten zu untersuchen. Das Modell ist als stochastisches Optimierungsproblem formuliert und berücksichtigt fünf zentrale Unsicherheitsfaktoren: die Gas- und Stromnachfrage, die installierte Leistung erneuerbarer Energien sowie Brennstoff- und CO2 -Preise. Als Ergebnis steht der Wert der Einbeziehung von Unsicherheit als Teil eines Energiesystemmodells.
Der zweite Artikel untersucht die Wechselwirkungen zwischen Flexibilität und Investitionsrisiko auf europäischen Strommärkten, mit dem Schwerpunkt auf den Investitionsstrategien risikoaverser Entscheidungsträger, unter Berücksichtigung verschiedener Flexibilitätsoptionen. Hierzu wird ein stochastisches Investitionsmodell für die Erweiterung von Übertragungs- und Erzeugungskapazitäten im europäischen Stromsystem entwickelt, welches die Risikopräferenzen der Entscheidungsträger durch die Implementierung des Conditional Value at Risk berücksichtigt.
Der dritte Artikel bewertet die Auswirkungen der Aufbereitung und Verbesserung von Inputdaten auf die Genauigkeit von Energiesystemmodellen. Angesichts der Verzerrungen und Ungenauigkeiten entwickelt dieser Beitrag im ersten Schritt ein Zeitreihenmodell, welches die Genauigkeit der Lastprognosen verbessert. Anschließend werden die verbesserten Daten in ein Energiesystemmodell implementiert, mit dem Ziel den Einfluss der Datengüte auf die Modellergebnisse zu testen.
Der vierte Artikel entwickelt ein hybrides Modell, welches ein techno-ökonomisches Energiesystemmodell mit stochastischen Modellen verbindet, um die Stärken beider Modellklassen zur Erstellung von Strompreisprognosen am Day-ahead Markt zu nutzen. Das techno-ökonomische Energiesystemmodell liefert dabei ein tiefgehendes Verständnis der Marktmechanismen, während die stochastischen Modelle durch die Interpretation von Preisen auch nicht-technische Faktoren wie die Erwartungen und das spekulative Verhalten der Marktteilnehmer berücksichtigen.
Der fünfte Artikel kombiniert für die Strompreisprognose am Day-Ahead-Markt ein fundamentales Energiesystemmodell mit verschiedenen ökonometrischen Modellen. Zu diesem Zweck wird ein aus dem Energiesystemmodell abgeleiteter Preisschätzer als exogene Variable in statistische und Machine-Learning-Ansätze integriert. Die Ergebnisse zeigen, dass die Integration dieses Markträumungspreises in ökonometrische Modelle die Prognosegenauigkeit erheblich verbessert
Solar mandate for existing buildings under federal state law : legal comparison, regulatory challenges and recommendations for action
No full textDie Notwendigkeit drastischer klimaschutzwirksamer Maßnahmen erfordert eine baldige Energiewende. Reichen die freiwilligen Installationen von Photovoltaikanlagen (PV-Anlage) nicht aus, um die erforderlichen Zubauraten an erneuerbaren Energien zu erreichen, müssen auch Privatpersonen in die Pflicht genommen werden. Hierfür haben einige Bundesländer eine PV-Installationspflicht erlassen. Eine besondere Bedeutung liegt hierbei im Gebäudebestand. Dieser steht in einigen Bundesländern bereits bei einer Dachsanierung in der Verpflichtung, PV-Module zu installieren.
Im Zuge der Fragestellung: „Inwieweit sind die landesgesetzlichen PV-Pflichten für Bestandsbauten in Bezug auf die behördliche Um- und Durchsetzung praxistauglich gestaltet?“ wurden Herausforderungen in der Überführung der PV-Pflicht in die Praxis untersucht. Mit Hilfe einer Rechtsvergleichung wurden die gesetzlichen Bestimmungen der Bundesländer Baden-Württemberg, Bayern, Berlin, Brandenburg, Bremen, Hamburg, Nordrhein-Westfalen und Schleswig-Holstein analysiert. Interviews mit Experten und Expertinnen aus den Bauaufsichtsbehörden gaben Rückschlüsse auf bestehende Missstände der behördlichen Um- und Durchsetzung.
Die generierten Erkenntnisse wurden in Handlungsbedarfe und -empfehlungen für die Gesetzgeber der Länder übertragen.
Die Untersuchung zeigt erhebliche Lücken in der gesetzlichen Klarheit und Umsetzbarkeit der Verpflichtungen. Eine Kontrolle der Einhaltung durch die zuständige Behörde ist auf Grund der Anlagenanforderungen und der einzureichenden Unterlagen nicht leistbar bzw. nicht möglich. In vielen Fällen sind Sanierungen verfahrensfrei, sodass die Baubehörden keine Kenntnis darüber erhalten. In Hamburg ist die behördliche Zuständigkeit zudem ungeklärt.
Für eine wirksame PV-Pflicht muss die Durchführung daher möglichst unkompliziert und überprüfbar gestaltet werden. Eine Möglichkeit besteht in der Vereinfachung der Anlagenanforderung, etwa durch die Festlegung auf eine zu installierende Leistung der Anlage, was die Dimensionierung erleichtern würde. Die Einhaltung kann hier mit einfachen Nachweisen kontrolliert werden. Einen potenziell größeren Einfluss auf die Energiewende liegt in der Bemessung anhand der solargeeigneten Dachfläche. In Verbindung mit dem Online-Tool des Solardachkataster kann eine anteilige Belegung ermittelt und entsprechende Nachweise zur Vorlage bei der Behörde generiert werden. Nachweise könnten dann über eine digitale Schnittstelle eingereicht und behördlich kontrolliert werden.
Eine unkomplizierte Umsetzung, kombiniert mit behördlichen Durchsetzungsmaßnahmen, könnte die Akzeptanz der Verpflichtung erhöhen und einen entscheidenden Beitrag zur Energiewende leisten. Die vorgeschlagenen Maßnahmen bieten hierbei einen konkreten Lösungsansatz, um die PV-Pflicht praxistauglicher zu gestalten und damit den Ausbau der erneuerbaren Energien im Gebäudebestand voranzutreiben.The need for drastic climate protection measures requires an early energy turnaround. If the voluntary installation of photovoltaic systems is not sufficient to achieve the required rates of renewable energy expansion, private individuals must also be made responsible. Some federal states have issued a photovoltaic installation obligation for this purpose. Existing buildings are of particular importance here. In some federal states, existing buildings are already obliged to install photovoltaic modules when their roofs are renovated.
As part of the research question: ‘To what extent are the solar mandate for existing buildings under state law designed to be practical in terms of official implementation and enforcement?’, challenges in the transfer of the solar mandate into practice were analysed. With the help of a legal comparison, the legal provisions of the federal states of Baden-Württemberg, Bavaria, Berlin, Brandenburg, Bremen, Hamburg, North Rhine-Westphalia and Schleswig-Holstein were analysed. Interviews with experts from the building authority allowed conclusions to be drawn about existing shortcomings in official implementation and enforcement.
The findings generated were translated into action requirements and recommendations for the legislators of the federal states.
The investigation shows considerable gaps in the legal clarity and feasibility of the obligations. Due to the system requirements and the documents to be submitted, it is not feasible or possible for the responsible authorities to monitor compliance. In many cases, refurbishments are exempt from procedures so that the building authorities are not informed of them. In Hamburg, the responsibility for consultations is also unclear.
For an effective solar mandate, implementation must therefore be as uncomplicated and verifiable as possible. One possibility is to simplify the system requirement, for example by specifying a system capacity to be installed, which would make dimensioning easier. Compliance can be checked here with simple verifications. A potentially greater influence on the energy transition lies in the dimensioning based on the solar-suitable roof area. In conjunction with the online tool of the solar energy register, a proportionate occupancy can be determined and corresponding evidence generated for submission to the authorities. Evidence could then be submitted via a digital interface and checked by the authorities.
Straightforward implementation, combined with official enforcement measures, could increase acceptance of the mandate and make a decisive contribution to the energy transition. The proposed measures offer a concrete solution to make the solar mandate more practicable and thus promote the expansion of renewable energies in existing buildings
Sicherheitsanforderungen und -mechanismen für Echtzeit-Serverless-Computing : ein Schwerpunkt auf Function-as-a-Service (FaaS)
No full textServerless computing, particularly its Function-as-a-Service (FaaS) offering, has emerged as a prominent cloud computing model empowering developers to craft event-driven applications by deploying custom application logic in an ephemeral runtime environment. This model abstracts away the underlying infrastructure complexities and management overhead, offering key benefits such as Pay-As-You-Go (PAYG) billing and automated scalability. Although Real-Time (RT) extensions to FaaS (RT-FaaS) have been proposed for realizing the functional requirements of industrial automation virtualization use cases, these architectures introduce distinct security challenges that generic security mechanisms cannot fully address. As a result, RT-FaaS platforms remain vulnerable to both internal and external threats and a variety of exploitation vectors that can compromise the Confidentiality, Integrity and Availability (CIA) security properties of such a platform.
The aim of this thesis is to assess the core security requirements of a RT-FaaS platform by evaluating potential vulnerabilities and risks within this environment. We further propose specifically tailored mitigation mechanisms based on the extended Berkeley Packet Filter (eBPF) and cryptographic digital signatures for a RT-FaaS platform with a WebAssembly (WASM) runtime to enhance its resilience without imposing prohibitive performance overheads. Key areas of focus for this work include RT-FaaS runtime isolation, continuous security enforcement and data protection.
We evaluated the proposed security mitigation mechanisms on the platform accounting for both effectiveness and performance. By doing so, we discuss the trade-offs between the stringent security requirements and maintaining predictable, low-latency execution essential for industrial automation use cases. While we observed some considerable jitter and latency overheads on the secure RT-FaaS platform, these did not significantly impact the functional performance of the platform. Hence adopting serverless computing for RT industrial automation use cases is feasible while ensuring robust function, system and network security.Serverless Computing, insbesondere das Function-as-a-Service (FaaS)-Angebot, hat sich zu einem führenden Cloud-Computing-Modell entwickelt, das Entwicklern die Möglichkeit gibt, ereignisgesteuerte Anwendungen zu erstellen, indem sie benutzerdefinierte Anwendungslogik in einer kurzlebigen Laufzeitumgebung bereitstellen. Dieses Modell abstrahiert die Komplexität der zugrunde liegenden Infrastruktur und den Verwaltungsaufwand und bietet wichtige Vorteile wie Pay-As-You-Go (PAYG)-Abrechnung und automatisierte Skalierbarkeit. Obwohl Echtzeit-Erweiterungen (RT) für FaaS (RT-FaaS) vorgeschlagen wurden, um die funktionalen Anforderungen von Anwendungsfällen der industriellen Automatisierungsvirtualisierung zu realisieren, bringen diese Architekturen besondere Sicherheitsherausforderungen mit sich, die mit generischen Sicherheitsmechanismen nicht vollständig bewältigt werden können. Infolgedessen bleiben RT-FaaS-Plattformen anfällig für interne und externe Bedrohungen sowie für eine Vielzahl von Angriffsvektoren, die die Sicherheitsmerkmale einer solchen Plattform in Bezug auf Vertraulichkeit, Integrität und Verfügbarkeit (CIA) gefährden können.
Das Ziel dieser Arbeit ist es, die zentralen Sicherheitsanforderungen einer RT-FaaS-Plattform zu bewerten, indem potenzielle Schwachstellen und Risiken innerhalb dieser Umgebung evaluiert werden. Darüber hinaus schlagen wir speziell zugeschnittene Schutzmechanismen vor, die auf dem erweiterten Berkeley Packet Filter (eBPF) und kryptografischen digitalen Signaturen für eine RT-FaaS-Plattform mit einer WebAssembly (WASM)-Laufzeitumgebung basieren, um deren Widerstandsfähigkeit zu verbessern, ohne dabei eine unzumutbare Leistungsbelastung zu verursachen. Zu den Schwerpunkten dieser Arbeit gehören die Isolierung der RT-FaaS-Laufzeitumgebung, die kontinuierliche Durchsetzung von Sicherheitsmaßnahmen und der Datenschutz.
Wir haben die vorgeschlagenen Sicherheitsmechanismen auf der Plattform unter Berücksichtigung ihrer Wirksamkeit und Leistung bewertet. Dabei diskutieren wir die Kompromisse zwischen den strengen Sicherheitsanforderungen und der Aufrechterhaltung einer vorhersehbaren Ausführung mit geringer Latenz, die für Anwendungsfälle in der industriellen Automatisierung unerlässlich ist. Zwar haben wir auf der sicheren RT-FaaS-Plattform einen erheblichen Jitter und Latenz-Overhead festgestellt, dieser hatte jedoch keine wesentlichen Auswirkungen auf die funktionale Leistung der Plattform. Daher ist der Einsatz von Serverless Computing für industrielle Automatisierungsanwendungen mit Echtzeitanforderungen möglich, während gleichzeitig eine robuste Funktions-, System- und Netzwerksicherheit gewährleistet ist
Innovation corridor as a driver of transformation? : results of a Delphi study on impulses, challenges and factors for success in the context of the development of the Berlin-Lusatia innovation corridor
No full textDer Innovationskorridor Berlin-Lausitz soll Akteur:innen aus Wirtschaft, Wissenschaft, Politik und Verwaltung vernetzen, Standortfaktoren verknüpfen und Konkurrenzen abbauen. Beispielhaft dafür ist der Lausitz Science Park, der als Gegenpol zum Wissenschafts- und Technologiepark Adlershof entwickelt wird, und mit der Schaffung von wohnortnahen Coworking-Spaces in den abseits der Zentren gelegenen, ländlich geprägten Regionen mit guter Bahnanbindung einhergeht. Damit stehen im Zuge des Strukturstärkungsprozesses der Lausitz neben harten Standortfaktoren auch veränderte Ansprüche der Beschäftigten an das Arbeits- und Lebensumfeld im Blickpunkt. Der Innovationskorridor Berlin-Lausitz greift das Konzept der Entwicklungsachse auf und fügt sich in die Regionalentwicklungsstrategie des Landes Brandenburg ein, die seit 2021 die Verbindung von Wachstumskernen und ländlicheren Räumen entlang von Schienenwegen fördert. In diesem Kontext wird das Projekt seit 2022 als Schlüsselvorhaben der Regionalentwicklung mit einer gemeinsamen Managementstruktur durch die Wirtschaftsregion Lausitz GmbH und die WISTA Management GmbH vorangetrieben und soll als Modell für weitere Entwicklungsachsen im Land Brandenburg dienen. Die vorliegende Delphi-Studie untersucht die raum- und governancebezogenen Perspektiven auf das Vorhaben Innovationskorridor Berlin-Lausitz, mit besonderem Fokus auf Verständnisse, erwartete Wirkungen, Herausforderungen und Entwicklungspfade. Dabei zeigt sich ein breites Spektrum an Erwartungen: Neben einer Netzwerkwirkung wird die koordinierte Verbesserung von Standortfaktoren mit dem Projekt verbunden. Der Erfolg der Achsenidee wird bereits langfristig im Rahmen des Strukturwandelprozesses bemessen und steht vor der Herausforderung, die Zusammenarbeit einer Vielzahl von Akteur:innen mit unterschiedlichen Interessen zu koordinieren.The Berlin-Lusatia innovation corridor aims to connect stakeholders from economy, science, politics and administration, link location factors and reduce competition. An example of this is the Lusatia Science Park, which is being developed as a counterpart to the Technology Park Berlin Adlershof and is accompanied by the creation of coworking spaces close to residential areas in rural regions outside the centres that are well connected by rail. As part of the structural development process in Lusatia, the focus is therefore not only on hard location factors but also on the changing demands of employees with regard to their working and living environment. The Berlin-Lusatia innovation corridor takes up the concept of the development axis and fits into the regional development strategy of the state of Brandenburg, which has been promoting the connection of growth centres and more rural areas along rail routes since 2021. In this context, the project has been promoted since 2022 as a key regional development project with a joint management structure by Wirtschaftsregion Lausitz GmbH and WISTA Management GmbH and is intended to serve as a model for other development axes in the state of Brandenburg. This Delphi study analyses the spatial and governance-related perspectives, with a particular focus on perceptions, expected effects, challenges and development paths. This reveals a broad spectrum of expectations: In addition to a network effect, the coordinated improvement of location factors is associated with the project. The success of the axis idea is already being measured in the long term as part of the structural change process and faces the challenge of coordinating the collaboration of a large number of stakeholders with different interests
Linking LEDGF/p75 overexpression with microsatellite instability and KRAS mutations : a small-scale study in colorectal cancer
No full textColorectal cancer (CRC) ranks third in men and second in women, with 153,020 new cases and 52,550 deaths in 2023, and with a projected incidence of 2.2 million new cases by 2030 due to lifestyle changes and enhanced diagnostic capabilities. Identification and analysis of new biomarkers, like lens epithelium-derived growth factor splice variant of 75 kDa (LEDGF/p75), which is known to play a crucial role as stress-related oncogene, can make a significant contribution in facilitating early CRC detection. This study analyzed the expression of LEDGF/p75 and the ubiquitin E2 conjugating enzyme UBC13 in 15 CRC tissue samples and adjacent non-tumor tissues. All patient samples underwent NGS-based mutation analysis beforehand. The western blot technique was used for protein analysis, and the results were further validated using mRNA expression data from 521 patient samples from the TCGA database. LEDGF/p75 expression was significantly elevated in nearly all tumor tissue samples compared to adjacent tissue (11/15, 73.3%). Additionally, the UBC13 enzyme, a key regulator in the degradation of signaling molecules, was also increased in most tumor tissue samples (9/15, 60.0%). Co-overexpression of LEDGF/p75 and UBC13 was evident in 6/6 patients. Patients with KRAS and MSH2 mutations showed a 75% and 100% correlation with LEDGF/p75 overexpression, respectively. This study confirms the upregulation of LEDGF/p75 in CRC and shows its correlation with KRAS and MSH2 mutations. The interaction of LEDGF/p75 with DNA damage response proteins may contribute to drug resistance and increased tumor aggressiveness. LEDGF/p75’s potential as a prognostic biomarker independent of lymph node involvement or CEA levels highlights its potential in personalized therapy, and warrants further research into its therapeutic targeting
Amtliches Mitteilungsblatt der BTU Cottbus–Senftenberg, 2025,28 (21.08.2025)
No full textBekanntmachung über die Aufhebung des Master-Studienganges Verarbeitungstechnologien der Werkstoffe (M.Sc.