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Universiẗat, Diss., 2003--Bonn.

Phosphoenolpyruvate carboxylase (EC 4.1.1.31; PEPC) plays many roles in plants; it connects the metabolism of saccharides and amino acids. PEPC is regulated at many levels including phosphorylation of serine residue near N-terminus. The aim was to found out, if the composition of cultivation medium affects the activity of PEPC and metabolically related enzymes such as NADP-malic enzyme (EC 1.1.1.40), pyruvate, phosphate dikinase (EC 2.7.9.1; PPDK) and enzymes participating in nitrogen assimilation, thus nitrate reductase (EC 1.7.1.1; NR), glutamine synthetase (EC 6.3.1.2; GS), glutamate synthase (EC 1.4.1.14; GOGAT), NAD-glutamate dehydrogenase (1.4.1.2; NAD-GDH) and NADP-glutamate dehydrogenase (1.4.1.4; NADP-GDH). Tobacco plants (Nicotiana tabacum L., cv. Petit Havana SR1) were grown in vitro in Murashige-Skoog agar. The effect of the presence of 2% succrose, reduced content of nitrogen compounds or phosphate and limited supply of CO2 was followed. Sucrose added to Murashige-Skoog medium caused the increase of enzyme activity of PEPC, NADP-ME and most of enzymes related to nitrogen uptake and metabolism - NR, GS, GOGAT, NAD-GDH a NADP-GDH. Reduced content of nitrogen compounds and phosphate in cultivation medium decreased activity of all monitored enzymes. Enzyme activities were also affected by the...

D.L. A 454-2007

In den letzten Jahren gerieten phenolische Substanzen, wie z.B. Chlor-, Nitrophenol oder Alkylphenolethoxylate aufgrund ihrer Toxizität sowie ihres kanzerogenen und endokrinen Potentials in das Interesse der Öffentlichkeit. Diese Substanzen gelangen in großen Mengen, z.B. aus industriellen Prozessen (Papier-, Kunststoff-, oder Lederindustrie) oder als Abbauprodukte von Pflanzenschutzmitteln in die Umwelt.<br /> <br /> Ziel dieser Arbeit war es, einfache biochemische Bestimmungsmethoden für verschiedene phenolische Umweltschadstoffe auf Basis biochemischer Erkennungselemente zu entwickeln. Diese sollten als Screeningmethoden in der Vor-Ort-Analytik einsetzbar sein. Die Anwendung sollte kostengünstig und einfach durchzuführen sein, so dass die Messung kein hochwissenschaftliches Personal erfordert. Daher stand im Hintergrund der Arbeit die Integration der Analysenmethode in ein kompaktes Handgerät.<br /> <br /> Zu diesem Zweck wurde ein Biosensor entwickelt der zur direkten Messung und in Kombination mit einem Immunoassay einsetzbar ist:<br /> <br /> 1.) Elektrochemischer Biosensor<br /> Ein elektrochemischer Biosensor stellt die Verbindung zwischen einer Elektrode und der biologischen Komponente dar. Als Messprinzip wurde die Amperometrie gewählt. Hierbei wird die Präsenz des nachzuweisenden Stoffes durch die angelegte Spannung am Sensor visualisiert, da beim Vorhandensein ein Stromfluss gemessen wird.<br /> <br /> Um die Signalintensität zu erhöhen können Enzyme als Katalysatoren genutzt werden, die in der Lage sind die Rückreaktion der Elektrodenreaktion zu realisieren. In diesem Fall wurde Glucose-Dehydrogenase (GDH) verwendet, die oxidierte phenolische Verbindungen reduzieren kann. Zusammen mit der Oxidation an der Sensoroberfläche bildet sich ein Verstärkungszyklus aus, der das ursprüngliche Signal vielfach erhöht.<br /> <br /> Wir waren in der Lage, GDH durch Einbetten in ein Polymerennetzwerk auf der Oberfläche einer gedruckten Platin-Dickschicht-Elektrode zu immobilisieren. Als Resultat erhielten wir einen sehr empfindlichen und äußerst stabilen Biosensor. Seine schnelle Ansprechzeit ermöglicht den Einsatz in automatisierten Fließsystemen zur Messung großer Probenzahlen. Der Einsatz in einem manuell betriebenen Handgerät konnte ebenfalls realisiert werden und brachte nur geringe Beeinträchtigungen in bezug auf die Empfindlichkeit der Messung. Die erfolgreiche Implementierung des Biosensors in das Handgerät wurde in Rahmen eines internationalen Workshops in Barcelona, anhand der Überprüfung der Reinigungsleistung von Klärwerken, gezeigt.<br /> <br /> 2.) Kombination mit Immunoassays<br /> Der Einsatzbereich der GDH-Biosensoren lässt sich durch die Kombination mit anderen Techniken erweitern, wobei der Sensor zur Visualisierung der Nachweisreaktion dient. In diesem Fall kann der Sensor zur Bestimmung der Enzymaktivität von ß?Galactosidase (ßGal) verwendet werden. Der Nachweis geringster Enzymmengen wurde realisiert. Die ßGal wird zur Markierung eines Analytanalogen in Immunoassays verwendet, um die Bindung von Antikörper und Analytmolekül sichtbar zu machen. Im Immunoassay bildet sich ein Gleichgewicht zwischen Antikörper, unmarkiertem Analyt und markiertem Analytanalog (Tracer) aus. Über die Bestimmung der Enzymaktivität kann man die Analytkonzentration in der Probe errechnen.<br /> <br /> Wir haben unseren GDH-Biosensor erfolgreich mit zwei Techniken kombiniert. Zum Einen mit einem Assay zur Bestimmung von Nitrophenol, der in einem automatisiertem Fließsystem realisiert wurde. Hier wird die Mischung aus Antikörpern, Analyt und Tracer über eine Säule gegeben und gespült. Die gebundenen Bestandteile werden durch den GDH-Biosensor quantifiziert.<br /> <br /> Zum Anderen wurde ein Kapillarimmunoassay entwickelt, der in das Handgerät integriert werden kann. Dabei wird der Antikörper direkt an der Kapillare fixiert. Die Probe wird mit Tracer vermischt und in die Kapillare gegeben. Dort bildet sich das Gleichgewicht aus und weitere Probenbestandteile werden im Spülschritt eliminiert. Die Analytkonzentration wird durch die Bestimmung des gebunden Tracers (Aktivität der ßGal) mit Hilfe des GDH-Biosensors realisiert. / The development of fast and reliable biochemical tools for on-site screening in environmental analysis was the main target of the present work. Due to various hazardous effects such as endocrine disruption and toxicity phenolic compounds are key analytes in environmental analysis and thus were chosen as model analytes.<br /> <br /> Three different methods were developed:<br /> <br /> For the enzymatic detection of phenols in environmental samples an enzyme-based biosensor was developed. In contrast to reported work using tyrosinase or peroxidases, we developed a biosensor based on glucose dehydrogenase as biorecognition element. This biosensor was devoted for an application in a laboratory flow system as well as in a portable device for on-site measurements.<br /> <br /> This enzymatic detection is applicable only for a limited number of phenols due to substrate specificity of the enzyme. For other relevant compounds based on a phenolic structure (i.e. nitrophenol, alkylphenols and alkylphenol ethoxylates) immunological methods had to be developed. The electrochemical GDH-biosensor was used as the label detector in these immunoassays.<br /> <br /> Two heterogeneous immunoassays were developed where ßGal was used as the label. An electrochemical method for the determination of the marker enzyme activity was processed. The separation step was realized with protein A/G columns (laboratory flow system) or by direct immobilization of the antibodies in small disposable capillaries (on-site analysis). <br /> <br /> All methods were targeted on the contemporary analysis of small numbers of samples.

The metabolism of plants grown in the cultivation medium is influenced by its composition and availability of CO2. In this project the effect of cultivation medium on the activity phosphoenolpyruvate carboxylase (PEPC, EC 4.1.1.31), NADP-malic enzyme (NADP-ME, EC 1.1.1.40), pyruvate, phosphate dikinase (PPDK, EC 2.7.9.1) and enzymes of nitrogen metabolism: nitrate reductase (NR, EC 1.7.1.1), glutamine synthetase (GS, EC 6.3.1.2), glutamate synthase (GOGAT, EC 1.4.1.13) and glutamate dehydrogenase (GDH, EC 1.4.1.2) was studied. The tobacco plant Nicotiana tabacum L., cv. Petit Havana SR1 were grown in vitro in containers fitted with a filter, which caused limited access of CO2. The cultivation medium was modified Murashige-Skoog agar with decreased amounts of phosphate, nitrate, ammonium, or with casein as source of nitrogen and with or without of 1.5% sucrose as additional carbon source Activity of PEPC was higher in plants grown in medium in the presence of sucrose. Reduced concentrations of phosphates, nitrates or NH4 + ions or when casein was the only source of N in medium caused decreased activity of PEPC. Under these conditions, also activity of NADP-ME and of enzymes of nitrogen metabolism: NR, GS decreased. Activity of all enzymes was also negatively affected by limited CO2. On the other...

El presente trabajo ha sido subencionado en parte por los proyectos: BI093-0660-CO4-03 CICYT y GV-1170793 Generalitat Valenciana.

A precision measurement of the d(gamma ,n)p reaction was performed at the High Intensity gamma-ray Source (HIGS), which is located at the Duke Free Electron Laser Laboratory on the campus of Duke University. The gamma-ray beams were nearly 100% linearly polarized, allowing the angular distributions of both the analyzing power and unpolarized cross section to be measured at 14 and 16 MeV. The photons were incident on a heavy water target and the neutrons from the photodisintegration reaction were detected using the Blowfish detector array, which consists of 88 liquid scintillator detectors with large angular coverage.A transition matrix element (TME) analysis was performed on the data which allowed the amplitudes of the TMEs which contribute to the reaction at these energies to be extracted. This was done by invoking Watson's theorem, which fixes the relative TME phases using the n-p scattering phase shifts, leaving the TME amplitudes as free parameters in fits to the data. The results indicated very good agreement with a recent potential model calculation for the amplitudes of the three electric dipole (E1) p-waves, which account for over 90% of the cross section at these energies.The extracted TME amplitudes were then used to construct the observable which enters into the Gerasimov-Drell-Hearn (GDH) Sum Rule integrand. The results are the first experimental indication of a positive value of the GDH integrand in the region near photodisintegration threshold. A positive value at these energies has been shown by theory to be due to relativistic contributions. / Dissertation

During the last decade machine learning has spread rapidly in computer science and beyond, and a central issue for machine learning is data quality. This study was carried out in the intersection of business and Human-Computer Interaction, examining how an interface may be developed for crowdsourced verification of datasets.The interface is developed for efficiency and enjoyability through research on areas such as usability, information presentation models and gamification. The interface was developed iteratively, drawing from needs of potential users as well as the machine learning industry. More specifically, the process involved a literature study, expert interviews, a user survey on the Kenyan market and user tests. The study was divided into a conceptual phase and a design phase, each constituting a clearly bounded part of the study with a prototype being developed in each stage. The results of this study give an interesting insight on what usability factors are important when designing a practical tool-type mobile application, while balancing efficiency and enjoyability. The resulting novel interface indicated on a more effective performance than a conventional grid layout and is more enjoyable to use according to the users. In addition, the ‘rapid serial visual presentation’ can be deemed a well-functioning model for tool-type mobile applications which require a high amount of binary decisions on short time. The study highlights the importance of iterative, user-driven processes, allowing a new innovation or idea to merge with the needs and skills of users. The results may be of interest to anyone developing tool-type mobile applications and certainly if binary decision making on images is central. / Studien implementerar en utvecklingsprocess inspirerad av design thinking metodologi, och undersöker således gränslandet mellan ekonomi och människa-dator interaktion. Initialt undersöks affärsmöjligheter för mobila crowdsourcing applikationer i en Östafrikansk kontext, och baserat på resultaten av denna förstudie, utvecklas ett interface för mobil crowdsourcing. Interfacet ämnar hantera verifikation av bildbaserade dataset genom att samla in beslut från användarna. Målet var att designa för två huvudkriterier - njutbarhet och effektivitet, vilket uppnåddes genom efterforskning inom användbarhet, speed-reading metodologier och gamificationprinciper. Interfacet utvecklades iterativt, baserat på krav från potentiella användare, såväl som input från maskininlärningsindustrin. Mer specifikt involverade processen en litteraturstudie, expertintervjuer, en användarstudie på den Kenyanska marknaden och iterativa användartester. Den konceptuella fasen handlade om att identifiera problemet och leverera en relevant idé av hur lösningen skulle utformas. Således togs ett novellt ”Touch-Hold-Release”- interface fram. Resultaten av denna studie ger en intressant insikt i vilka usabilityfaktorer som är viktiga vid design av en praktisk arbetsinriktad applikation, samtidigt som effektivitet och njutbarhet balanseras. Det novella interfacet som tagits fram indikerar på en mer effektiv prestanda än den konventionella grid-layouten och är mer njutbar att använda enligt användarna. Dessutom kan ‘rapid serial visual presentation’ anses vara ett väl fungerande modell för arbetsinriktade mobilapplikationer som kräver stora mängder binära beslut på kort tid. Studien understryker vikten av att arbeta iterativt, med användarfokuserade processer som tillåter nya innovationer och idéer att möta användarnas faktiska behov och kunskaper. Resultaten kan vara av intresse för den som utvecklar en arbetsinriktad mobilapplikation och särskilt då binärt beslutsfattande är fundamentalt.