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Erst kürzlich wurde der Lipolyse-stimulierte Lipoproteinrezeptor (LSR, engl. lipolysis-stimulated lipoprotein receptor) als der zelluläre Oberflächenrezeptor von CDT und Iota-Toxin, zweier Vertreter der Iota-Toxin-Familie der clostridialen Aktin-ADP-ribosylierenden Toxine, identifiziert. In dieser Arbeit sollte geprüft werden, ob CST, ein weiterer Vertreter der Iota-Toxin-Familie, ebenfalls LSR für den Zelleintritt nutzt. Zunächst wurden die Toxinkomponenten CSTa und CSTb erstmals rekombinant hergestellt. Dazu wurden die für CSTa und CSTb codierenden Genabschnitte mittels PCR amplifiziert und anschließend in einen Expressionsvektor kloniert. Als Expressionsvektor wurde in dieser Arbeit der pHis1522-Vektor verwendet. Zur Amplifizierung wurden die Plasmide in E. coli transformiert und anschließend aufgereinigt. Die Proteinexpression erfolgte in B. megaterium, weil dieses Bakterium sich bereits zur Expression anderer clostridialer Toxine bewährt hatte. Zur Aufreinigung der 6xHis-getaggten Proteine wurde die Nickel-Affinitätschromatographie eingesetzt. Als nächstes wurde gezeigt, dass die rekombinant hergestellten Toxinkomponenten CSTa und CSTb biologisch aktiv waren. Dazu wurden CaCo2-Zellen mit CST behandelt und anschließend die Morphologie der Zellen untersucht. CaCo2-Zellen, die mit CSTa und CSTb behandelt wurden, wiesen Vergiftungserscheinungen wie eine typische Zellabrundung auf. Mit dem „Aktin-Nach-ADP-Ribosylierungs-Assay“ und der fluoreszenzmikroskopischen Untersuchung von TRITC-Phalloidin-gefärbtem Aktin wurde gezeigt, dass das rekombinant hergestellte CST Aktin-ADP-ribosylierende Eigenschaften besaß. Nachdem gezeigt war, dass rekombinant hergestelltes CST sich wie ein biologisch aktives, binäres Aktin-ADP-ribosylierendes Toxin verhält, konnte mithilfe der Vergiftung von H1-HeLa(+LSR)-Zellen und nativen H1-HeLa-Zellen, die kein LSR exprimierten, nachgewiesen werden, dass die Wirkung des Toxins LSR-abhängig ist. FACS-Analysen und Kolokalisationsstudien mit Alexa488-gefärbtem CSTb und Antikörper-gefärbtem LSR erbrachten zusätzlich den Beweis, dass CSTb auf der Zelloberfläche an LSR bindet und bei der Aufnahme in die Zellen mit LSR in endozytischen Vesikeln kolokalisiert. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass das C. spiroforme Toxin (CST) ebenfalls LSR als Rezeptor für den Zelleintritt verwendet.

In dieser Arbeit wird das neue Prinzip der „Selbstinkompatiblen Lösungsmittel“ vorgestellt. Es wird theoretisch abgeleitet, dass eine Mischung aus zwei Substanzen mit ungünstigen Wechselwirkungen bereitwillig eine weitere Substanz aufnehmen sollte, die diese ungünstigen Wechselwirkungen durch Verdünnen vermindert. Dies sollte umso stärker ausgeprägt sein, je ungünstiger die Wechselwirkungen zwischen den beiden ersten Substanzen sind. Da sich jedoch Substanzen mit sehr ungünstigen Wechselwirkungen physikalisch nicht mischen, entstand die Idee, diese Substanzen durch eine kovalente Bindung aneinander zu binden. Ein solches Molekül, das aus zwei inkompatiblen Hälften besteht, wird im Folgendem Selbstinkompatibles Lösungsmittel genannt. Die in dieser Arbeit gewählten Substanzen zeigen mäßige Inkompatibilität, deshalb ist ein Vergleich zwischen einfachen physikalischen Mischungen und kovalent verknüpften Molekülhälften noch möglich. Dieses Prinzip wird für binäre und ternäre Mischungen quantitativ berechnet und experimentell in drei Serien von Experimenten bestätigt: i) unter Verwendung von Lösungskalorimetrie und Bestimmung der Wechselwirkungsparameter zwischen Komponente 3 und einer bereits hergestellt physikalischen binären Mischung aus Komponente 1 und 2, ii) unter Verwendung von Lösungskalorimetrie und Bestimmung der Wechselwirkungsparameter zwischen Komponente 3 und den selbstinkompatiblen Losungsmitteln, die den in (i) gewählten Mischungen entsprechen und iii) aus der Sättigungslöslichkeit der Komponente 3 in den entsprechenden selbstinkompatiblen Lösungsmitteln. In diesen drei verschiedenen Messserien wird stets der gleichen Trend beobachtet: Die Selbstinkompatibilität eines Lösungsmittels begünstigt den Lösevorgang. / In this thesis a new principle of Self Incompatible Solvent is introduced. It is shown theoretically that a preexisting mixture of two substances (compound 1 and 2) with unfavorable interactions will readily dissolve a third compound because it diminishes the unfavorable interaction between the compound 1 and 2 by dilution. This behavior should be the stronger the more unfavorable the interactions between compound 1 and 2 are. However, substances with strong unfavorable interactions will not mix. Therefore the idea pursued here is to enforce the desired preexisting mixture for example by linking compound 1 covalently to compound 2. Such a molecule that is composed of two incompatible parts is called Self Incompatible Solvent in this work. In this thesis examples of incompatible compounds that show moderate incompatibility are chosen, therefore it was possible to do a comparison between simple physical mixtures and covalently linked incompatible molecules. The theoretical prediction of the theory is compared with experiments. This principle is calculated quantitatively for binary and ternary mixtures and compared with the experimental results in three distinct series of experiments: i) by using solution calorimetry and calculation of the interaction parameters between compounds 3 and the preexisting binary mixture of compound 1 and 2, ii) by using solution calorimetry and calculation of the interaction parameters between compound 3 and the Self Incompatible Solvent that correspond to the mixtures used in (i) and iii) from the saturation solubility of compound 3 in the Self Incompatible Solvent. The results obtained from the theoretical prediction and these obtained from the three different series of experiments show the same trend: the self incompatibility of the solvent improves the dissolution process.

Seit langem ist die Intelligenz des Menschen für viele Forscher und Philosophen ein faszinierendes Forschungsobjekt. Mit dem Aufkommen der Computertechnik erscheint nun zum ersten mal der Traum, einige dieser typisch menschlichen Fähigkeiten nicht nur zu verstehen, sondern nachbauen oder in Teilgebieten gar übertreffen zu können, als realistisch. Ein wichtiger Teil dieses mit "Künstliche Intelligenz" überschriebenen Forschungsgebietes ist das Schließen über Aktionen und Veränderung. Hier wird versucht, die menschliche Fähigkeit, die Effekte seiner Aktionen vorauszusehen und Pläne zum Erreichen von Zielen zu schmieden, nachzubilden. Ein aktives Forschungsgebiet in diesem Rahmen ist der Fluentkalkül, ein Formalismus zur Modellierung von Aktionen und Veränderung. Er stellt Mittel bereit, in der ein automatischer Agent seine Umgebung und die Effekte seiner Aktionen im Rahmen der mathematischen Logik darstellen kann, um mit Hilfe von logischem Schließen sein Verhalten zu planen. Obwohl zum Fluentkalkül viele Arbeiten existieren, die dessen Anwendungsbereiche und Semantik erweitern, gibt es doch noch relativ wenige Arbeiten zum effizienten Schlussfolgern. Dies ist ein Hauptaugenmerk der vorliegenden Arbeit. Es wird ein Algorithmus geschaffen, der Erkenntnisse aus effizienten Verfahren zum Modelchecking mit Binären Entscheidungsdiagrammen (BDDs) sinngemäß überträgt und für ein Fragment des Fluentkalkül erweitert. Damit können nun auch Planungsprobleme von Fluentkalkül-Planern gelöst werden, die der realisierten symbolischen Breitensuche besser zugänglich sind, als der bisher aussschliesslich verwendeten heuristischen Tiefensuche. Um eine leichtere Vergleichbarkeit Fluentkalkül-basierter Planungsverfahren mit anderen Planungsalgorithmen zu ermöglichen, wurde eine Übersetzung des ADL-Fragments der Planungsdomänenbeschreibungssprache PDDL in den Fluentkalkül geschaffen. Damit können zahlreiche Planungsprobleme aus der Literatur und Planungsdomänenbibliotheken auch mit Fluentkalkül-Planern bearbeitet werden. Die Übersetzung kann zugleich als formale Semantik des nur informal spezifizierten PDDL dienen.

In the presented paper, the applicability of pressure-decay methods to determine the diffusivities of gases in hydraulic fluids is analysed. First, the method is described in detail and compared to other measurement methods. Secondly, the thermodynamics and the mass transfer process of the system are studied. This results in four different thermodynamic models of the gaseous phase in combination with two diffusion models. Thirdly, the influence of the models on the pressure-decay method is evaluated computationally by examining the diffusion process of air in water as all system parameters are available from literature. It is shown that ordinary pressure-decay methods are not applicable to gas mixtures like air and therefore a new method for calculating the diffusivities is suggested.

In this work, we advance the understanding of the fundamental limits of computation for binary polynomial optimization (BPO), which is the problem of maximizing a given polynomial function over all binary points. In our main result we provide a novel class of BPO that can be solved efficiently both from a theoretical and computational perspective. In fact, we give a strongly polynomial-time algorithm for instances whose corresponding hypergraph is β-acyclic. We note that the β-acyclicity assumption is natural in several applications including relational database schemes and the lifted multicut problem on trees. Due to the novelty of our proving technique, we obtain an algorithm which is interesting also from a practical viewpoint. This is because our algorithm is very simple to implement and the running time is a polynomial of very low degree in the number of nodes and edges of the hypergraph. Our result completely settles the computational complexity of BPO over acyclic hypergraphs, since the problem is NP-hard on α-acyclic instances.Our algorithm can also be applied to any general BPO problem that contains β-cycles. For these problems, the algorithm returns a smaller instance together with a rule to extend any optimal solution of the smaller instance to an optimal solution of the original instance.

Sound criteria for partial order reduction for probabilistic concurrent systems have been presented in the literature. Their realization relies on a depth-first search-based approach for generating the reduced model. The drawback of this dynamic approach is that it can hardly be combined with other techniques to tackle the state explosion problem, e.g., symbolic probabilistic model checking with multi-terminal variants of binary decision diagrams. Following the approach presented by Kurshan et al. for non-probabilistic systems, we study partial order reduction techniques for probabilistic concurrent systems that can be realized by a static analysis. The idea is to inject the reduction criteria into the control flow graphs of the processes of the system to be analyzed. We provide the theoretical foundations of static partial order reduction for probabilistic concurrent systems and present algorithms to realize them. Finally, we report on some experimental results.

Der Einfluss der d-Zustände der Übergangsmetalle auf die Strukturbildung in amorphen Legierungen ist bisher nur unzureichend verstanden. Die vorliegende Arbeit hat zum Ziel, zusätzliche Beiträge zum Verständnis am Beispiel binärer amorpher Aluminiumlegierungen mit Übergangsmetallen zu erarbeiten. Speziell standen dabei Legierungen mit einer Untergruppe der Übergangsmetalle, den Metallen der Seltenen Erden, im Vordergrund. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden Schichten von Al-Ce im Bereich von 15at%Ce-80at%Ce durch sequentielle Flash-Verdampfung bei 4,2K im Hochvakuum hergestellt und durch Messungen des elektrischen Widerstands und des Hall-Effekts elektronisch, sowie durch Transmissionselektronenbeugung strukturell charakterisiert. Ergänzend wurden Untersuchungen der Plasmaresonanz mittels Elektronenenergieverlustspektroskopie durchgeführt. Im Bereich 25at%Ce-60at%Ce entstanden homogen amorphe Proben. Besonders die Strukturuntersuchungen wurden durch eine Oxidation des Materials erschwert. Der Einfluss der Ce-4f-Elektronen manifestiert sich vor allem im Tieftemperatur- und Magnetowiderstand, die beide vom Kondo-Effekt dominiert werden. Der Hall-Effekt in Al-Ce wird im gesamten untersuchten Temperaturbereich (2K-320K) von anomalen Anteilen dominiert, welche skew-scattering-Effekten, ebenfalls aufgrund der Ce-4f-Elektronen, zugeschrieben werden. Bis hinunter zu 2K trat keine makroskopische magnetische Ordnung auf. Im Bereich 2K-20K wird auf das Vorliegen von Clustern geordneter magnetischer Momente geschlossen. Für T>20K tritt paramagnetisches Verhalten auf. Hinsichtlich der strukturellen und elektronischen Eigenschaften lässt sich a-Al-Ce in eine Gruppe mit a-Al-(Sc,Y,La) einordnen. Im Sinne der Plasmaresonanz ordnet sich a-Al-Ce exzellent in eine von anderen Al-Übergangsmetalllegierungen bekannte Systematik ein. Weiterhin wurde, durch Hinzunahme von Ergebnissen zu binären amorphen Al-Übergangsmetalllegierungen aus der Literatur, gefunden, dass die Strukturbildung in diesen Systemen eng mit einem bekannten, jedoch noch ungeklärtem Strukturbildungseffekt verknüpft ist, der in flüssigen reinen Elementen auftritt. Dieser hat dort zum Ziel, eine Resonanz zwischen der statischen Struktur und dem elektronischen System aufzubauen, die mit einer mittleren Valenz von 1,5 Elektronen pro Atom verknüpft ist. Speziell die Strukturen der untersuchten amorphen Al-Seltenerdlegierungen sind über große Konzentrationsbereiche ebenfalls mit einer mittleren Valenz von 1,5 Elektronen pro Atom korreliert.

Switching of surface composition and morphology of binary polymer brushes in response to changes in solvent selectivity, heating above glass transition temperatures, and contact with a rubbery stamp was studied. The binary brushes: polystyrene/poly(2-vinyl pyridine) (PS/P2VP), poly(styrene-co-2,3,4,5,6-pentafluorostyrene)/poly(methyl (meth)acrylate) (PSF/P(M)MA), and PS/PMMA were synthesized via two-step surface-initiated radical polymerization. Wetting experiments show that switching of brushes? surface composition upon exposure to solvents of various thermodynamic quality occurs faster than in 6 s. It takes longer time (5-10 min), if rate of solvent diffusion into the brush film is low. Discontinuous switching of surface composition of binary brushes is found upon exposure to binary solvents with gradually changed selectivity. X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) shows quantitatively that the top brush layer (1) is dominated by respective favourite polymers after exposure to solvents of opposite selectivity and (2) comprises both brush constituents in almost symmetric ratio after exposure to non-selective solvents. Morphologies of binary brushes obtained after exposure to the solvents were studied with Atomic Force Microscopy (AFM). Local top layer composition was sensed with X-ray Photoemission Electron Microscopy (XPEEM). The morphologies are relevant to the particular solvents, reproducible, and independent on previous solvents. Phase segregation beneath the brush top layers was visualized with plasma etching. Qualitative agreement of the experimentally observed morphologies and predicted with self-consistent field theory is found. Enrichment of a binary brush top layer with the polymer providing lower surface energy takes place after annealing. Perpendicular segregation of binary brush constituents was sensed with XPEEM on perpendicular walls of imprinted elevations after wet microcontact printing.

Das Hauptanliegen dieser Arbeit besteht in der Erweiterung des Kenntnisstandes zur Bedeutung des Berufs im Hinblick auf Prävalenz bzw. Risiko einer Psychischen und Verhaltensstörung (PVS) bei Frauen. Es gibt zahlreiche deskriptive Aussagen von Krankenkassen zum Auftreten verschiedener Diagnosegruppen oder Einzeldiagnosen, die sich bezüglich der Berufe jedoch auf die Gesamtheit der PVS beschränken. Die Analysen im Rahmen dieser Arbeit beruhen auf den Daten der weiblichen Versicherten der AOK PLUS für die Jahre 2007 bis 2011 mit insgesamt 2.113.083 Versichertenjahren. Es werden inferenzstatistische Aussagen getroffen, die auf Ergebnissen explorativer Voranalysen beruhen. Den berufsbezogenen Analysen werden zunächst Auswertungen zum Alter vorangestellt (Abschnitt 4). Erwartungsgemäß sind die Unterschiede zwischen den Altersgruppen für jede betrachtete Diagnosegruppe signifikant, jedoch weisen die Diagnosegruppen nicht dieselbe Altersabhängigkeit auf. Mit zunehmendem Alter zeigen sich zudem längere Erkrankungsdauern. Die Berufe im Datenbestand der AOK PLUS sind mittels der Klassifikation KldB 1988 [1] codiert (ca. 330 3-Steller). Für die berufsbezogenen Analysen wird in Abschnitt 5 zunächst die Frage geklärt, ob sich mittels Aggregationen der 3-Steller eine geeignetere Systematik finden lässt. Bis auf die Zusammenfassung einiger weniger 3-Steller ist das nicht der Fall. Basierend auf diesen Ergebnissen wird in Abschnitt 6 ein zweistufiges Vorgehen gewählt. In einem ersten Schritt werden für jede betrachtete PVS-Diagnose (bzw. Diagnosegruppe) die 21 Berufe mit den größten Quoten (AU-Personen pro 1.000 Versichertenjahre) ermittelt. Dabei werden zusätzlich altersstandardisierte Quoten berechnet. In einem zweiten Schritt werden die Ergebnisse des ersten Schrittes mittels Binärer Logistischer Regression (BLR) mathematisch-statistisch abgesichert. Dabei wird die Gesamtheit der nicht ausgewählten Berufe (also alle außer den 21) als Referenzgruppe verwendet. Für alle 21 ausgewählten Berufe werden dann die Odds Ratios gegenüber der Referenzgruppe in Verbindung mit einer Aussage zur Signifikanz ermittelt. Daraus resultiert schließlich eine Rangreihe der „Risikoberufe“, sortiert nach den unteren Grenzen der Konfidenzintervalle. Das Alter wird in diesem Schritt durch Einbezug als potentielle Einflussgröße berücksichtigt. Die Ergebnisse (Abschnitte 6 und 7) zeigen, dass Frauen besonders von PVS betroffen sind, wenn sie als Schienenfahrzeugführer (711), Soldaten, Grenzschützer, Polizisten, Sicherheitskontrolleure (801, 803), Krankenversicherungsfachleute (693), Telefonisten (734) sowie als Fachschul-, Berufsschul- und Werklehrer (874) arbeiten. Für Einzeldiagnosen und Diagnosegruppen ergibt sich ebenfalls ein differenziertes Bild. Bei den Erkrankungsdauern in Abhängigkeit vom Beruf zeigen sich keine substantiellen Auffälligkeiten.:1 Einleitung 7 2 Problemlage und Fragestellungen 8 2.1 LITERATURÜBERSICHT 8 2.1.1 Allgemeine Aussagen und Kosten 8 2.1.2 Aussagen zu Diagnosegruppen und Einzeldiagnosen der PVS 10 2.1.3 Aussagen zum Alter 12 2.1.4 Aussagen zum Beruf 13 2.1.5 Berufe als Risikofaktor für psychische Fehlbelastung 19 2.1.6 Psychischen Gesundheit von Frauen: Der Beruf als Modulator 21 2.1.7 Gesamteinschätzung zum Kenntnisstand 21 2.2 FRAGESTELLUNGEN 23 2.2.1 Zum Alter 24 2.2.2 Zur Systematik der Berufe 25 2.2.3 Zum Beruf 26 2.2.4 Zur Relation der Frage- und Zielstellungen 26 3 Datenbasis und methodische Aspekte 27 3.1 DATENBASIS 27 3.2 INDIKATOREN, DESKRIPTIVE STATISTIKEN 28 3.3 SYSTEMATIK DER BERUFE 29 3.4 MATHEMATISCH-STATISTISCHE VERFAHREN 30 3.4.1 Altersstandardisierung 30 3.4.2 Chi-Quadrat- und MANTEL-HAENSZEL-Test 31 3.4.3 Binäre Logistische Regression (BLR) 31 3.4.4 Mathematisch-statistische Aussagen zu Erkrankungsdauern 33 3.4.5 Signifikanzniveau und Darstellung von Signifikanzaussagen 35 4 F-Diagnosen und Z73 nach Alter 36 4.1 BETROFFENENQUOTEN 36 4.2 ERKRANKUNGSDAUERN 39 5 Systematiken zum Beruf im Vergleich 43 5.1 BERUFSORDNUNG 44 5.2 SYSTEMATIK NACH BLOSSFELD 45 5.3 ZUSAMMENGEFASSTE BERUFSGRUPPEN NACH SUGA 46 5.4 BERUFSGRUPPEN 47 5.5 PARTIELL AGGREGIERTE BERUFE 48 6 F-Diagnosen und Z73 nach Beruf und Alter 49 6.1 DIAGNOSEHAUPTGRUPPE F00-99 PSYCHISCHE UND VERHALTENSSTÖRUNGEN 49 6.1.1 AU-Personen 49 6.1.2 Erkrankungsdauern 54 6.2 DIAGNOSEGRUPPEN IM VERGLEICH 55 6.3 DIAGNOSEGRUPPE F10-19 PSYCHISCHE UND VERHALTENSSTÖRUNGEN DURCH PSYCHOTROPE SUBSTANZEN 56 6.3.1 Gesamtgruppe F10-19 – AU-Personen 56 6.3.2 Diagnosen F10 und F17 – AU-Personen 59 6.3.3 AU-Personen – die auffälligsten Berufe 60 6.3.4 Erkrankungsdauern 61 6.4 DIAGNOSEGRUPPE F30-39 AFFEKTIVE STÖRUNGEN 62 6.4.1 Gesamtgruppe F30-39 – AU-Personen 62 6.4.2 Diagnosen F32 und F33 – AU-Personen 64 6.4.3 AU-Personen – die auffälligsten Berufe 66 6.4.4 Erkrankungsdauern 66 6.5 DIAGNOSEGRUPPE F40-48 NEUROTISCHE, BELASTUNGS- UND SOMATOFORME STÖRUNGEN 68 6.5.1 Gesamtgruppe F40-48 – AU-Personen 68 6.5.2 Diagnosen F41, F43, F45, F48 – AU-Personen 70 6.5.3 AU-Personen – die auffälligsten Berufe 73 6.5.4 Erkrankungsdauern 74 6.6 DIAGNOSE Z73 PROBLEME BEI DER LEBENSBEWÄLTIGUNG (BURN-OUT) 75 6.6.1 AU-Personen 75 6.6.2 Erkrankungsdauern 76 6.7 AU-PERSONEN – DIE AUFFÄLLIGSTEN BERUFE IM GESAMTKONTEXT 77 7 Diskussion der Ergebnisse 83 7.1 METHODISCHE ASPEKTE 83 7.1.1 Einordnung der Analysen im Sinne der Epidemiologie 83 7.1.2 Bezugsbasis Versichertenjahre versus Versicherte 85 7.1.3 Zur Altersstandardisierung 86 7.1.4 Zur Binären Logistischen Regression 88 7.1.5 Binäre logistische Regression versus MANTEL-HAENSZEL Test und Anmerkungen zum Signifikanzniveau 89 7.1.6 Zur Auswahl der Zielgrößen AU-Personen und Erkrankungsdauern 89 7.2 INHALTLICHE ASPEKTE 91 7.2.1 Zum Alter 91 7.2.1.1 Betroffenenquoten 91 7.2.1.2 Erkrankungsdauern 92 7.2.2 Zu den Berufen 93 7.2.2.1 Zu F00-99 – Gesamtheit der PVS – Erkrankungsrisiko 93 7.2.2.2 Zu F00-99 – Gesamtheit der PVS – Erkrankungsdauern 98 7.2.2.3 Zu den Diagnosegruppen F30-39 Affektive Störungen und F40-48 Neurotische, Belastungs- und somatoforme Störungen – Erkrankungsrisiko 99 7.2.2.4 Zur Diagnose F10 PVS durch Alkohol – Erkrankungsrisiko 103 7.2.2.5 Zur Diagnose F17 – PVS durch Tabak 106 7.2.2.6 Zu Diagnose Z73 – Burn-out-Syndrom 108 7.2.3 Zusammenfassung 109 7.3 AUSBLICK 110 8 Literatur 112 9 Verzeichnis der Abkürzungen 122 10 Verzeichnis der Abbildungen 124 11 Verzeichnis der Tabellen 126 Anlagen 128