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Dynamik endlicher Vielteilchen-Systeme in intensiven RöntgenlaserpulsenGnodtke, Christian 21 April 2011 (has links) (PDF)
Die Arbeit beschäftigt sich mit der neuartigen Wechselwirkung von intensiven und ultrakurzen Röntgenlaserpulsen mit atomaren endlichen Systemen, die derzeit durch eine neue Generation von Lichtquellen, sogenannter X-ray free-electron laser (XFEL) zugänglich gemacht wird.
Eine der Vorzeigeanwendungen der XFELs ist die zukünftig potentiell mögliche Strukturbestimmung endlicher nicht-periodischer Systeme mit atomarer Auflösung durch Diffraktion. Hierbei stellt sich der durch die hohe notwendige Pulsintensität bedingte Strahlenschaden an dem System als limitierender Faktor heraus, der ein detailliertes Verständnis der durch Photoabsorption induzierten Dynamik voraussetzt, um diese Art der "Mikroskopie" zum Erfolg zu führen.
Wir verwenden daher zur Beschreibung der laserinduzierten Dynamik ein mikroskopisches Modell in dem Photoionisation und inner-atomare Zerfallsprozesse durch quantenmechanische Raten behandelt werden und die Dynamik der Ionen und energetischen Elektronen in einer klassischen Molekulardynamik-Simulation erfasst wird.
Eine Neuerung gegenüber bisherigen Modellen ist die Berücksichtigung der Ionisation von Atomen durch starke interne Felder in dem hoch-geladenen System.
Durch eine Anwendung des Modells auf Neoncluster kann gezeigt werden, dass diese Feldionisation einen wichtigen Beitrag zur laserinduzierten Dynamik darstellt. Sie führt zur ultraschnellen Formation eines Nanoplasmas, welches sich im Kern des geladenen Clusters ansammelt und dort die Ladung der Clusterionen neutralisert. Hierdurch wird eine vorzeitige Coulomb-Explosion des Clusters vermieden.
Es wird dargelegt, dass dieser Mechanismus der lokalen Schadensreduzierung durch die Einbettung des Clusters in ein Heliumtröpfchen auf den gesamten Cluster ausgeweitet werden kann, da durch Feldionisation und Migration von Elektronen die vollständige laserbedingte Aufladung des Clusters auf das Heliumtröpfchen transferiert wird. Eine Analyse der resultierenden Diffraktionsmuster bestätigt, dass der reduzierte Strahlenschaden am Cluster den Anwendungsbereich für Diffraktionsexperimente erheblich ausweitet.
Kürzlich wurde am SLAC National Accelerator Laboratory der erste XFEL in Betrieb genommen. Eine Modifikation des Modells auf dort bereits erzielbare Wellenlängen wird genutzt um Vorhersagen über das Photoabsorptionsverhalten, aus dem alle weiteren Schäden folgen, an kleinen Neoncluster zu treffen. Hiermit lassen sich bereits jetzt durch den Vergleich zu Experimenten die wichtigen Schadensmechanismen und ihre theoretische Beschreibung testen.
Es wird ferner das interessante Relaxationsverhalten des durch massive Photoionisation in XFEL-Strahlung erzeugten Elektronenplasmas untersucht.
Diese neuartige Anregung erfolgt auf einer Femtosekunden-Zeitskala und produziert eine hohe Dichte an energetischen Elektronen. Wir beschreiben dieses Plasma durch ein generisches Modell seiner Vielteilchen-Dynamik. Hierbei kann der gesamte Parameterraum des Modells in vier Klassen unterteilt werden, die sich nach Anregungsgrad, der den Elektronenverlust des Plasmas regelt, und Anregungsdauer, die die transiente Dynamik beeinflusst, unterscheiden. Speziell der Bereich starker Anregung bei gleichzeitig kurzer Anregungsdauer zeigt ein interessantes neues Verhalten, bei dem sich eine Equilibrierung des Systems im Kontinuum andeutet.
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The Korean Peninsula: Where the Cold War Never Ended : The Foreign Policy of the Republic of Korea on a peaceful reunification with the Democratic People’s Republic of KoreaÅström, Alexander January 2013 (has links)
This paper examines different foreign policies of the Republic of Korea (South Korea) towards the Democratic People’s Republic of Korea (North Korea) with regards to a peaceful reunification of the Korean Peninsula. The paper uses the theoretical framework of Social Constructivism to analyze what impact the different foreign policies of South Korea towards North Korea have had on their relations, thus providing an understanding of what impact those foreign policies have had on the peaceful reunification process of the Korean Peninsula. The paper will also look at the First Korean Nuclear Crisis, the Second Korean Nuclear Crisis, the ROKS Cheonan sinking and the shelling of Yeonpyeong, and with the help from the theoretical framework of Social Constructivism, analyze what impact those incidents have had on South Korea’s foreign policy and relations with North Korea, thus providing an understanding what impact those incidents have had on the peaceful reunification process of the Korean Peninsula.
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Situated social cognitionTrilla Gros, Irene 06 October 2021 (has links)
In der vorliegenden Dissertation werden vier Studien vorgestellt, in denen untersucht wurde, wie altrozentrische (Mimikry) und egozentrische (Selbstprojektion) Prozesse der sozialen Kognition in Abhängigkeit vom sozialen Kontext und persönlichen Dispositionen reguliert werden.
Studie 1 zeigte, dass die Tendenz, fröhliche Gesichtsausdrücke anderer nachzuahmen abhängig von dem mit der beobachteten Person assoziierten Belohnungswert ist. Die Auswirkung der Belohnung ging jedoch weder in die vorhergesagte Richtung, noch konnten wir einen Einfluss von Oxytocin, einem Hormon, das der Neurobiologie der sozialen Anpassung zugrunde liegt, finden. Studie 2 zeigte, im Vergleich zu vorherigen Studien, keine allgemeine Verbesserung der automatischen Nachahmung nach direktem Blickkontakt im Vergleich zum abgewandten Blick. Wir konnten jedoch potenzielle dispositionelle Faktoren (z.B. autistische Eigenschaften) identifizieren, denen unterschiedlichen Mimikry-Reaktionen auf den Blickkontakt zugrunde liegen könnten.
Studie 3 kombinierte kurze Phasen der Emotionsinduktion mit psychophysischen Messungen der Emotionswahrnehmung. Es zeigte sich, dass emotionale Gesichtsausdrücke tendenziell als fröhlicher beurteilt werden, wenn Personen angeben, dass sie sich fröhlich im Vergleich zu traurig fühlen. Emotionale egozentrische Verzerrungen wurden in Studie 4 erneut untersucht. Im Gegensatz zu unseren Vorhersagen fanden wir jedoch keine stärkeren egozentrischen Verzerrungen, wenn die Teilnehmenden emotionale Gesichtsausdrücke von ähnlichen im Vergleich zu unähnlichen Personen beurteilten.
In allen Studien fanden wir Hinweise für den kontextabhängigen Charakter der sozialen Kognition. Allerdings konnten wir einige der in der Literatur berichteten Phänomene nicht replizieren. Diese Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit, die Robustheit und Generalisierbarkeit früherer Befunde systematisch neu zu bewerten. / This dissertation presents four studies that investigated how altercentric (mimicry) and egocentric (self-projection) processes of social cognition are regulated according to the social context and personal dispositions.
Study 1 showed that the tendency to mimic others’ happy facial expressions depends on the reward value associated with the observed agent. However, the effects of reward were not in the hypothesised direction, nor could we detect an influence of oxytocin treatment, a hormone involved in the neurobiology of social adaptation. Study 2 could not detect a general enhancement of the tendency to automatically imitate others’ hand actions following direct gaze compared to averted gaze, in contrast to previous studies. However, we could identify dispositional factors (e.g., autistic traits) that might underlie different mimicry responses to gaze cues.
Combining brief emotion induction blocks with psychophysical measures of emotion perception, Study 3 showed that facial emotional expressions tend to be judged as happier when individuals feel happy than when they feel sad. Emotional egocentric biases were replicated in Study 4. But contrary to our predictions, we did not find stronger egocentric biases when participants judged emotional facial expressions of similar compared to dissimilar others.
Across all studies, we found evidence supporting the contextual nature of social cognition. However, we could not replicate some of the phenomena reported in the literature. These results highlight the need to systematically re-evaluate the robustness and generalizability of prior findings.
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A peptide-based interaction screen on disease-related mutationsMeyer, Katrina 26 March 2019 (has links)
Zahlreiche pathogene „missense“-Mutation, die verhindern, dass Proteine korrekt gefaltet werden, befinden sich in geordneten Regionen von Proteinen. Andere krankheitsrelevante Mutationen befinden sich in ungeordneten Regionen und beeinflussen somit nur begrenzt die Funktionalität, zum Beispiel durch Veränderungen kurzer linearer Sequenzmotive, die Protein-Protein Interaktionen vermitteln. In dieser Arbeit wird ein peptidbasierter Interaktionsscreen präsentiert mit dem sich Veränderungen im Interaktom identifizieren lassen. Synthetische Peptide von wild-typ und zugehörigen mutierten Proteinregionen ermöglichen die gleichzeitige Untersuchung von mehr als hundert Mutationen mittels Massenspektrometrie. Mehr als ein Drittel aller getesteten Mutationen hatten veränderte Interaktionen zur Folge. Darunter befanden sich auch drei Prolin zu Leucin Mutationen in zytosolischen Regionen von Transmembranproteinen, die zusammen mit dem benachbarten Leucin einem Dileucinmotiv ergeben und dadurch verstärkt mit Clathrin interagieren. Dieses Motiv wurde bereits mit Clathrin-vermittelter Endozytose in Verbindung gebracht. Die hinzugewonnene Endozytose könnte Krankheitsmechanismen erklären, da die Mislokalisation der betroffenen Transmembranproteine zum effektiven Verlust derer Funktion führen würde. Diese Hypothese wurde hier von verschiedenen in vitro und in vivo Experimenten bezüglich der P485L Mutation im Glukose Transporter-1 (GLUT1), die das GLUT1-Defizit-Syndrom hervorruft, bestätigt. Weitere Evidenz wurde außerdem für die Funktionalität anderer mutationsbedingter Dileucinmotive gewonnen. Die systematische Analyse von pathogenen Mutationen hat gezeigt, dass Dileucinmotive signifikant und spezifisch in ungeordneten zytosolischen Regionen von Transmembranproteinen überrepräsentiert sind. Dieser Peptidescreen macht das Potenzial unvoreingenommener Analysen zur Aufklärung von Krankheitsmechanismen deutlich, die von Veränderungen in Protein-Protein Interaktionen hervorgerufen werden. / Many disease-associated missense mutations prevent proteins from folding correctly and lead to loss-of-function. These mutations are often found in ordered regions of proteins. Another class of disease-related missense mutations can be found in disordered regions. These are thought to impair only specific parts of a protein’s functions. Those mutations could modify short linear motifs that mediate protein-protein interactions. Here, we designed a peptide-based interaction screen to identify interactions that are affected by mutations in disordered regions. We used synthetic peptides corresponding to the wild type and mutated protein regions spotted on cellulose membrane to pull-down interaction partners. This setup allows for the screening of more than hundred mutations at a time via mass spectrometry. Here, we focused on mutations implicated in neurological diseases. More than one-third of tested variant pairs show differential interactions. Three disease-related proline to leucine mutations in cytosolic tails of transmembrane proteins lead to gain of a dileucine sequence. Several dileucine-containing peptide motifs are involved in clathrin-mediated endocytosis (CME). Also in the presented screen, the newly created motifs mediate interaction with the CME machinery. This could explain the disease mechanisms since mislocalization of the affected transmembrane proteins would lead to their loss of function. This hypothesis has been corroborated for glucose transporter-1 (GLUT1) P485L, causing GLUT1 deficiency syndrome. We were able to provide functional evidence also for additional gained dileucine motifs. A systematic analysis of pathogenic mutations revealed dileucine motifs to be overrepresented in structurally disordered cytosolic regions of transmembrane proteins.
The data gained with the peptide screen highlights the power of differential interactome mapping as a generic approach to unravel disease mechanisms caused by changes in protein-protein interactions.
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Differential effects of script system acquisition and social immersion experience on face perception / Evidence from event-related brain potentialsMa, Xiaoli 19 January 2023 (has links)
Informelle Berichte zeigten größere Amplituden der durch Gesichter ausgelösten N170 Komponente im Ereigniskorrelierten Potenzial (EKP) bei asiatischen als bei kaukasischen Probanden. Als mögliche Ursache vermutete ich unterschiedliche Erfahrungen mit logographischen bzw. alphabetischen Schriftsystemen (Schriftsystem-Hypothese) oder die verstärkte Exposition mit unbekannten Gesichtern während der Immersion in eine neue soziale oder ethnische Umgebung (soziale Immersions-Hypothese). Zur Überprüfung dieser Hypothesen führte ich zwei kulturvergleichende Studien mit Erwachsenen bzw. Kindern durch. In Studie 1 untersuchte ich einheimische Chinesen und nicht-chinesische Auswärtige in Hongkong und deutsche Einheimische und chinesische Auswärtige in Berlin. Die Auswärtigen an beiden Orten zeigten größere N170 Amplituden auf Gesichter als die Einheimischen. Außerdem zeigten Deutsche, die erst kurze Zeit in Berlin lebten ähnliche Amplituden wie langjährige Einheimische. Insgesamt unterstützt Studie 1 die soziale Immersions-Hypothese, dass die Immersion in eine neue ethnische Umgebung zu einer Vergrößerung der N170 führt. Studie 2 untersuchte die Schriftsystem-Hypothese bei chinesischen und deutschen Erstlesern am Ende der ersten oder zu Beginn des zweiten Schuljahres an ihrem jeweiligen Heimatort. Die Ergebnisse unterstützen die Schriftsystem-Hypothese, dass chinesische Kinder eine größere N170 auf Gesichter zeigen als deutsche. Insgesamt konnte die vorliegende Dissertation zwei neue Einfluss-Faktoren auf das Gesichterverarbeitungs-System nachweisen, das erworbene Schriftsystem (logographische versus alphabetisch) und die Erfahrung sozialer Immersion in eine neue ethnische Umgebung. Diese Effekte zu ganz unterschiedlichen Zeitpunkten der Entwicklung (Kindheit vs. junges Erwachsenen-Alter) zeigen, dass das Gesichterverarbeitungs-System über lange Zeit seine Plastizität behält. / Informal reports have shown larger face-elicited N170 component of event-related potential (ERP) in Asians than Caucasians participants. I proposed that different experience with logographic versus alphabetic scripts (script system hypothesis) or by exposure to abundant novel faces during the immersion into a new social and/or ethnic environment (social immersion hypothesis) as a possible cause. To test these hypotheses, I conducted two cross-cultural ERP studies with adults and Children. In Study 1, I examined Chinese locals and non-Chinese foreigners in Hongkong, and German locals and Chinese foreigners in Berlin. It turned out that the foreigners in both locations showed larger N170 amplitudes to faces than the locals. In addition, Germans who had only lived in Berlin for a short time showed similar face N170 amplitudes as long-term Berlin residents. In sum, Study 1 supports the social immersion hypothesis that immersing into a new ethnic environment drives an increase of face N170. Study 2 investigated the scripts system hypothesis in Chinese and German early readers assessed at the end of the first-grade or at the beginning of the second grade in their respective home towns. The findings support the script system hypothesis that Chinese children showed larger face N170 amplitudes than German children. Overall, the present thesis demonstrated two new influencing factors on the face processing system, the acquired script system (logographic vs. alphabetic) and the social immersion experience in a new ethnic environment. More specifically, learning to read a visually complex logographic Chinese script or immersing into an other-ethnic social environment facilitates early perceptual processing of faces. These effects acquired at different stages of development (early childhood versus young adulthood) show that the face processing system retains its plasticity over a long period of time.
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Making Minkaohan / An Ethnography of Young Uyghur Women in Urumchi, XinjiangErnst, Lisa 06 October 2023 (has links)
Die vorliegende Arbeit ist eine ethnografische Studie über uigurische Minkaohan Frauen, die in Urumchi, der Provinzhauptstadt des Uigurischen Autonomen Gebietes Xinjiang in Chinas Nordwesten leben. Der Fokus der Untersuchung liegt auf der dritten Generation von Minkaohan, die in den späten 1990er-Jahren bis in die frühen 2000er-Jahre an Han Schulen mit Chinesisch als Unterrichtssprache ausgebildet wurden. Über einen Zeitraum von neun Monaten wurden mit den Methoden der Teilnehmenden Beobachtung und der Durchführung von Interviews in Urumchi Daten gesammelt. Zu den Hauptthemen, die sich in der Analyse der Feldforschungsdaten herausbildeten, gehören die uigurische Sprachkompetenz, die Wahl von Heiratspartnern, das Erlernen von weiblichem Geschlechterrollen, das Verständnis von muslimischem Glauben und der Konsum von globaler Populärkultur als Versuch Unabhängigkeit und Selbstbestimmung zu erhalten. Dabei spielt die inneruigurische Vorstellung einer starren Minkaohan/Minkaomin Binarität, in der Minkaomin-Sein mit normativ- authentischem und Minkoahan-Sein mit anormalem Uigurischsein gleichsetzt wird, eine wichtige Rolle. Die Begriffe „Minkaohan“ und „Minkaomin“ sind als diskursive Kategorien zu verstehen, die in einen größeren sozio-ökonomischen und politischen Kontext von Uiguren als eine ethnische Minderheit in der Volksrepublik China eingebettet sind. Es wird untersucht, wie Minkaohan Frauen den Diskurs einer Minkaohan/Minkaomin Binarität wahrnehmen, hinterfragen und diesen in den staatlichen Mehrheitsdiskurs einordnen, um sich Selbst (Self) und den Anderen (Other) neu zu positionieren. Die vorliegende Studie zielt darauf ab die Diversität innerhalb der uigurischen Gesellschaft in China näher zu beleuchten. Diese wird nicht nur vom chinesischen Diskurs über Uiguren, sondern auch oft von der westlichen akademischen Wissenschaft, die sich auf die Beziehung zwischen Uiguren und Han Chinesen konzentriert, vernachlässigt. / The present work is an ethnographic study of young Uyghur minkaohan women living in Urumchi, the capital city of the Xinjiang Uyghur Autonomous Region (XUAR) in China’s far northwest. The focus of this study lies on a third generation of minkaohan who were educated at Han Chinese schools (with Mandarin as the medium of instruction) around the turn of the new millennium. Participant observation and interviews were conducted over a nine-month period of fieldwork in Urumchi. The main themes that emerged from the analysis of the fieldwork data include: managing language competence; choosing a marriage partner; learning about normative female gender roles; defining a personal understanding of religious belief and practice, as well as consuming global popular culture in order to perform the ideal of an independent and self-determined woman. Inner-Uyghur notions of a fixed minkaohan/minkaomin binary, which equates being minkaomin with normative, authentic Uyghurness and being minkaohan with abnormal, exceptional Uyghurness, plays a crucial role here. The terms minkaohan and minkaomin need to be understood as discursive categories embedded in the broader socio-economic and political context of Uyghur people’s position as an ethnic minority group in the PR China. This study investigates how the women perceive, question, and utilize the idea of a minkaohan/minkaomin binary and frame it within the state’s majority/minority discourse in order to renegotiate, position, and redefine Self and Other. The broader purpose of this study is to highlight the diversity of Uyghur communities in China and focus on relations between different Uyghur communities in Urumchi – a topic, which is neglected not only by the Chinese state discourse on Uyghurs but often also by Western academic literature centered on Han-Uyghur relations.
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Imaging of cognitive outcomes in patients with autoimmune encephalitis / Insights from neuropsychological assessments to functional brain networksHeine, Josephine 13 July 2022 (has links)
Die Autoimmunenzephalitis ist eine kürzlich beschriebene entzündliche Erkrankung des zentralen Nervensystems, die Gedächtnisdefizite, Psychosen, oder epileptische Anfälle hervorrufen kann. Derzeit ist hingegen noch nicht ausreichend verstanden, welche pathologischen Veränderungen zu den kognitiven Defiziten führen und welche neuropsychologischen und bildgebenden Langzeitoutcomes zu erwarten sind.
Anhand von strukturellen und funktionellen Bildgebungsanalysen zeigt diese Dissertation, dass kognitive Defizite auch nach der akuten Phase der Autoimmunenzephalitis fortbestehen können. Bei der LGI1-Enzephalitis gehen Gedächtnisdefizite mit fokalen strukturellen Läsionen im Hippocampus einher. Durch eine funktionelle Störung der Resting-State-Konnektivität des Default-Mode- und Salienznetzwerkes beeinträchtigen diese Hippocampusläsionen auch Hirnregionen außerhalb des limbischen Systems. Bei Patient:innen mit NMDA-Rezeptor-Enzephalitis finden sich in der longitudinalen neuropsychologischen Untersuchung trotz guter allgemeiner Genesung auch noch mehrere Jahre nach der Akutphase persistierende Defizite des Gedächtnisses und exekutiver Funktionen. Zuletzt zeigt eine transdiagnostische Analyse, dass der anteriore Hippocampus eine erhöhte Vulnerabilität gegenüber immunvermittelten pathologischen Prozessen aufweist.
Diese Ergebnisse legen nahe, dass kognitive Symptome auch noch nach der Entlassung aus der stationären Behandlung fortbestehen können. Sowohl umschriebene strukturelle Hippocampusläsionen als auch Veränderungen in makroskopischen funktionellen Hirnnetzwerken tragen zur pathophysiologischen Erklärung dieser Symptome bei. Zudem erlauben diese Ergebnisse einen Einblick in neuroplastische Veränderungen des Gehirns und haben weitreichende Implikationen für die Langzeitversorgung und das Design zukünftiger klinischer Studien. / Autoimmune encephalitis is a recently described inflammatory disease of the central nervous system that can cause memory deficits, psychosis, or seizures. The trajectory of cognitive dysfunction and the underlying long-term imaging correlates are, however, not yet fully understood.
By using advanced structural and functional neuroimaging, this thesis shows that cognitive deficits persist beyond the acute phase. In LGI1 encephalitis, MRI postprocessing revealed that memory deficits are related to focal structural hippocampal lesions. These hippocampal lesions propagate to brain areas outside the limbic system through aberrant resting-state connectivity of the default mode network (DMN) and the salience network. In NMDA receptor encephalitis, a longitudinal analysis of neuropsychological data describes persistent cognitive deficits, especially in the memory and executive domains, despite good physical recovery several years after the acute disease. Lastly, a transdiagnostic analysis reveals that the anterior hippocampus is particularly vulnerable to immune-mediated damage.
In conclusion, these results demonstrate that cognitive symptoms in autoimmune encephalitis can persist beyond discharge from neurological care. Both discrete structural hippocampal damage and changes in macroscopic functional networks shed light on the pathophysiological basis of these symptoms. These findings help to explain how the brain responds to pathological damage and have substantial implications for long-term patient care and the design of future clinical studies.
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Characterization of metagenomically identified channelrhodopsinsOppermann, Johannes 13 April 2021 (has links)
Kanalrhodopsine (ChRs), lichtgesteuerte Ionenkanäle, vermitteln phototaktische Reaktionen in beweglichen Algen und sind als optogenetische Werkzeuge zur Manipulation der Zellaktivität mittels Lichts weit verbreitet. Viele Kationen- und Anionen-leitende ChRs (CCRs und ACRs) wurden aus kultivierbaren Chlorophyten- und Cryptophytenarten identifiziert. Die meisten mikrobiellen Organismen kann jedoch nicht kultiviert werden, was zu einem unvollständigen Bild der ChR-Vielfalt führt. Die Metagenomik öffnet die Tür für Erkenntnisse über die Verteilung von ChRs in unkultivierten Organismen. Diese Arbeit beschreibt die biophysikalische Charakterisierung von zwei Gruppen metagenomisch identifizierter ChRs.
Die MerMAIDs (Metagenomically discovered marine, anion-conducting, and intensely desensitizing ChRs) sind eine neue ChR-Familie und zeigen nahezu komplette Photostrom-Inaktivierung unter Dauerlicht. Die Photoströme lassen sich durch einen Photozyklus erklären, der zur Akkumulation eines langlebigen und nicht-leitenden Photointermediats führt. Ein konserviertes Cystein ist für dieses Phänomen entscheidend, da seine Substitution zu einer stark reduzierten Inaktivierung führt.
Die Prasinophyten ChRs, die große carboxyterminale Domänen aufweisen, wurden in großen, marinen Viren identifiziert, die sie von ihren beweglichen und einzelligen Grünalgen-Wirten durch lateralen Gentransfer übernommen haben. Heterolog exprimiert, sind die viralen ChRs nur nach Ergänzung von Transportsequenzen und carboxyterminaler Kürzung funktional. Die Grünalgen- und viralen ChRs sind Anionen-leitend mit nicht-inaktivierenden Photoströmen, wenn sie in Säugetierzellen exprimiert werden, obwohl die viralen Vertreter weniger leitfähig und zytotoxisch sind. Nichtsdestotrotz repräsentiert diese ChR-Gruppe die ersten Grünalgen- und Virus-ACRs.
Diese Arbeit zeigt eine breite Verteilung der ACRs unter marinen mikrobiellen Organismen und die Bedeutung der Funktionsmetagenomik bei der Entdeckung neuer ChRs. / Channelrhodopsins (ChRs) are light-gated ion channels mediating phototactic responses in motile algae and widely used as optogenetic tools to manipulate cellular activity using light. Many cation- and anion-conducting ChRs (CCRs and ACRs) have been identified from culturable chlorophyte and cryptophyte species. However, most microbial organisms cannot be cultured, resulting in an incomplete view of the diversity of ChRs. Metagenomics opens the door to gather insights on the distribution of ChRs in uncultured organisms. Here, the biophysical characterization of two groups of metagenomically identified ChRs is described.
The MerMAIDs (Metagenomically discovered marine, anion-conducting, and intensely desensitizing ChRs) represent a new ChR family with near-complete photocurrent desensitization under continuous illumination. The photocurrents can be explained by a single photocycle leading to the accumulation of a long-lived and non-conducting photointermediate. A conserved cysteine is critical for this phenomenon, as its substitution results in a strongly reduced desensitization.
The prasinophyte ChRs, harboring large carboxy-terminal extensions, were identified in marine giant viruses that acquired them from their motile and unicellular green algal hosts via lateral gene transfer. Expressed in cell culture, the viral ChRs are only functional upon the addition of trafficking sequences and carboxy-terminal truncation. The green algal and viral ChRs are anion-conducting and display non-desensitizing photocurrents when expressed in mammalian cells, though the viral representatives are less conductive and cytotoxic. Nonetheless, this group of ChRs represents the first green algal and viral ACRs.
This thesis highlights a broad distribution of ACRs among marine microbial organisms and the importance of functional metagenomics in discovering new ChRs.
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HAEC News06 September 2013 (has links) (PDF)
No description available.
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Optimierung von Messinstrumenten im Large-scale AssessmentHecht, Martin 21 July 2015 (has links)
Messinstrumente stellen in der wissenschaftlichen Forschung ein wesentliches Element zur Erkenntnisgewinnung dar. Das Besondere an Messinstrumenten im Large-scale Assessment in der Bildungsforschung ist, dass diese normalerweise für jede Studie neu konstruiert werden und dass die Testteilnehmer verschiedene Versionen des Tests bekommen. Hierbei ergeben sich potentielle Gefahren für die Akkuratheit und Validität der Messung. Um solche Gefahren zu minimieren, sollten (a) die Ursachen für Verzerrungen der Messung und (b) mögliche Strategien zur Optimierung der Messinstrumente eruiert werden. Deshalb wird in der vorliegenden Dissertation spezifischen Fragestellungen im Rahmen dieser beiden Forschungsanliegen nachgegangen. / Measurement instruments are essential elements in the acquisition of knowledge in scientific research. Special features of measurement instruments in large-scale assessments of student achievement are their frequent reconstruction and the usage of different test versions. Here, threats for the accuracy and validity of the measurement may emerge. To minimize such threats, (a) sources for potential bias of measurement and (b) strategies to optimize measuring instruments should be explored. Therefore, the present dissertation investigates several specific topics within these two research areas.
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