Das Follikuläre Lymphom (FL) ist nach dem Diffusen großzelligen B-Zell-Lymphom (DLBCL) das häufigste Non-Hodgkin-Lymphom in der westlichen Welt. Die aktuelle WHO-Klassifikation für Tumoren der Hämatopoetischen und Lymphoiden Gewebe aus dem Jahr 2008 unterteilt dieses maligne Lymphom nach Histologie und Wachstumsmuster in vier Gruppen, FL 1 bis FL 3A und FL 3B. Obwohl die FL 1 und FL 2 zu den indolenten Tumoren gezählt werden, und FL 3A und FL 3B tendenziell eher als aggressiv gelten, so wurde in einigen Studienarbeiten gezeigt, dass das FL 3A aufgrund seiner immunhistologischen und genetischen Charakteristika, insbesondere dem Vorhandensein der BCL2/IGH t(14;18)(q32;q21) Translokation, eher den low-grade-Lymphomen (FL 1 und FL 2) nahe steht, während das FL 3B durchaus Eigenschaften des DLBCL, wie das Fehlen einer BCL2/IGH-Translokation und das vermehrte Auftreten von Aberrationen des BCL6-Gens, zeigt. In verschiedenen Arbeiten wurde des Weiteren eine Einteilung in reine FL 3B und FL 3B mit Anteilen eines DLBCL (+ DLBCL) vorgenommen, da sich auch diese beiden Subgruppen durch unterschiedliche Proteinexpression und genetische Eigenschaften auszeichnen würden. Laut den bislang in der Literatur vorliegenden (spärlichen) Daten zeigen FL 3A und FL 3B unterschiedliche Antigen-Profile und offenbar auch unterschiedliche (primäre) genetische Veränderungen, wobei gerade für das FL 3B nur wenige Daten vorliegen. Während Grad 3A-Tumoren einige Ähnlichkeiten zu den FL 1 und 2 zeigen, scheint das FL 3B im Immunphänotyp wie in der Genetik eher dem DLBCL zu ähneln. Allerdings lässt sich bei kritischer Durchsicht der Literatur erkennen, dass die meisten Fälle eines FL Grad 3 entweder gar nicht den Graden 3A oder 3B zugeordnet, beziehungsweise in diese unterschieden wurden, oder häufig bereits einen zusätzlichen diffusen Wachstumstyp aufweisen, nach den Regeln der WHO-Klassifikation für Tumoren der Hämatopoetischen und Lymphatischen Gewebe (2008) also als DLBCL mit einem zusätzlichen follikulären Wachstumsanteil klassifiziert würden. Somit sind die Daten insbesondere über die rein follikulär wachsenden FL 3B äußerst spärlich. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der immunhistochemischen und genetischen Charakterisierung der FL 3B. Von besonderem Interesse war die Bestimmung der Häufigkeit der BCL2/IGH t(14;18)(q32;q21), BCL6/IGH t(3;14)(q27;q32) und MYC/IGH t(8;14)(q24;q32) Translokationen in den verschiedenen Typen der FL. Weiterhin sollte der Frage nachgegangen werden, ob die Anwendung der Tissue Microarray (TMA)-Technik und der Fluoreszenz in situ Hybridisierung (FISH) an TMAs robuste Daten zu dieser Fragestellung liefern kann. In einem ersten Schritt wurden vorhandene TMAs von FL, DLBCL und MALT-Lymphomen mit break-apart-Sonden für BCL2, BCL6, MYC und IGH hybridisiert, und die gewonnenen Ergebnisse mit Daten der konventionellen Zytogenetik abgeglichen. Hierdurch sollte nachgewiesen werden, dass die FISH in Kombination mit der TMA-Technik eine valide Testmethode zur Aufdeckung der gesuchten chromosomalen Aberrationen darstellt, die in Sensitivität und Spezifität der klassischen Zytogenetik nicht nachsteht. In einem zweiten Schritt wurden FL aus dem Archiv des Pathologischen Instituts der Universität Würzburg anhand der aktuellen WHO-Kriterien in die Grade 1, 2, 3A und 3B eingeteilt (und reklassifiziert). Diese Tumoren wurden im TMA und im Vollschnitt durch immunhistochemische Färbungen auf ihre Protein-Expression und mittels FISH auf ihre genetischen Eigenschaften untersucht und charakterisiert. / Follicular lymphoma (FL) and Diffuse Large B-cell lymphoma (DLBCL) each account for approximately 30 % to 40 % of all Non-Hodgkin-lymphomas (NHL) in the Western world, thus representing the most frequent subtypes of NHL. FL are homogenously characterized by their follicular growth pattern, and the current WHO Classification of Tumours of Haematopoietic and Lymphoid Tissues recommends their subclassification into 3 grades (FL grade 1, 2 and 3) according to the number of centroblasts. FL grade 3 have gained considerable interest because of their unresolved status as indolent or aggressive neoplasms, and their varying immunophenotypic, cytogenetic and possibly clinical features. FL grade 3 can be further distinguished into two subtypes, FL grade 3A (FL 3A, with centrocytes) and FL grade 3B (FL 3B, without centrocytes). FL 3A shows overlapping morphological and genetic features to FL 1 and FL 2, whereas FL 3B is poorly characterized on the genetic level. Almost all available data have been generated from FL 3B with an additional DLBCL component. Purely follicular FL 3B, on the other hand, is a rare neoplasm. The cytogenetic constitution of purely follicular FL3B is largely unknown. In the present work, therefore, we set out to define immunophenotypic and cytogenetic data of FL 3B, especially also paying attention to their sometimes difficult delineation from FL 3A and related variants. We performed a detailed immunohistochemical and molecular investigation of purely follicular FL 3B. In this study, we also included FL with large centrocytes (FL LCC) and FL, in which a straightforward and reproducible distinction between grades 3A or 3B was not possible (FL 3U). Moreover, we analyzed FL 1, FL 2, FL 3A and FL 3B + DLBCL, with regard to their delineation from purely follicular FL 3B. The study focussed on the expression of immunohistochemical markers and the examination of translocations involving the BCL2, BCL6, and MYC gene loci via FISH. To ensure homogenous and rapid sample processing, we constructed tissue microarrays (TMAs). To obtain insights in the reliability of FISH analysis performed on TMAs, we initially investigated B-NHL samples, whose genetic aberrations previously have been well-defined and characterized by chromosome banding approaches.

Viele humane Sarkome sind durch spezifische chromosomale Translokationen oder typische genetische Amplifikationen definiert, welche in der Differentialdiagnostik insbesondere in Fällen, bei denen klinische Daten, Morphologie und Immunhistochemie alleine nicht ausreichend wegweisend sind. Die Formalin-fixiertem Paraffin-eingebetteten (FFPE-) Gewebe von 15 Ewing-Sarkomen, 4 Klarzellsarkomen, 9 Synovialsarkomen, 4 alveolären und 7 embryonalen Rhabdomyosarkomen und 25 Liposarkomen verschiedenen Subtyps wurden mittels Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung (FISH) untersucht um ein Sarkom-spezifisches FISH-Sondenset zur Detektion spezifischer chromosomaler Aberrationen in der Routinediagnostik zu etablieren. Es konnte gezeigt werden, dass die FISH in diesem Aufgabenfeld im Vergleich zur PCR ebenfalls eine hoch effiziente zytogenetische Methode mit hoher Spezifität und hohen positiven Vorhersagewerten mit dem Vorteil der unproblematischen Anwendung an FFPE-Geweben ist. Zur Detektion des Isochromosom 12p , i(12p), als Beispiel für komplexere chromosmale Aberrationen, wurden 7 FFPE-Gewebe aus Keimzelltumoren mit 12p- und 12q-detektierenden FISH-Sonden hybridisiert. Die Detektion des i(12p) konnte im Rahmen dieser Arbeit mittels FISH nicht erreicht werden. Zusammenfassend ist die FISH eine hoch effiziente zytogenetische Methode zur Detektion spezifischer chromosomaler Aberrationen in FFPE-Geweben aus humanen Sarkomen mit hoher Eignung zur Anwendung in der Routinediagnostik. / Many human sarcomas are defined by specific chromosomal translocations or typical genetic amplifications, which can be very useful in differential-diagnosis especially in cases with overlapping clinical data, morphology and results of immunohistochemistry. The formalin-fixed paraffin-embedded tissues of 15 Ewing sarcomas, 4 Clear cell sarcomas, 9 Synovial Sarcomas, 4 Alveolar and 7 Embryonal rhabdomyosarcomas and 25 Liposarcomas of different subtype were tested with fluorescence in situ hybridization (FISH) to establish a sarcoma-specific probe set for the detection of specific chromosomal aberrations in routine diagnostics. The results show that FISH compared to PCR also is an efficient cytogenetic method with high specificity and high positive predictive value especially having the advantage of unproblematic use in formalin-fixed paraffin-embedded tissue. For the detection of the isochromosome 12p, i(12p), as an example for more complex chromosomal aberrations, 7 formalin-fixed paraffin-embedded tissues of Germ Cell Tumors were hybridized with 12p- and 12q-detecting probes. The detection of the i(12p) by using FISH could not be achieved in this study. Concluding FISH is an efficient cytogenetic method for the detection of specific genetic aberrations of human sarcomas in formalin-fixed paraffin-embedded tissue with a high ability in routine diagnostics.

Techn. Universiẗat, Diss., 2001--Berlin.

Universiẗat, Diss., 2004--Bielefeld. / Erscheinungsjahr an der Haupttitelstelle: 2003.

Universiẗat, Diss., 2004--Münster (Westfalen).

Aufgrund der ökologischen und ökonomischen Problematik der chemischen Phosphatfällung ist eine Optimierung der Effizienz und Stabilität der biologischen Verfahren zur Phosphat-elimination erforderlich. Hierfür ist jedoch ein fundiertes Wissen über die daran beteiligten Organismen eine entscheidende Vorraussetzung. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die mikrobielle Populationstruktur von zwei Belebtschlamm-anlagen im Labormaßstab mit Hilfe von drei unterschiedlichen 16S rDNA basierenden molekular-biologischen Methoden zu charakterisieren. Ein besonderer Schwer-punkt ist hierbei die Analyse der Bakterien, die mit der erhöhten biologischen Phosphat-elimination in Verbindung gebracht werden. Dies sind Vertreter der Rhodocyclus-Gruppe, der Gattung Tetrasphaera und der Gattung Acinetobacter. Als Untersuchungsobjekte wurden zwei Hauptstromverfahren zur erhöhten biologischen Phosphatelimination gewählt, die sich im Schlamm-alter, der Schlammbelastung und der sich daraus resultierenden Nitrifikationsleistung unterscheiden. Aufgrund der gewählten Verfahrensweisen wurde der Einfluss der Nitrifikation auf die Zusammensetzung der Belebtschlammbiozönose ebenfalls untersucht. Um praxisnahe Verhältnisse zu erreichen, wurden die Anlagen mit kommunalem Abwasser beschickt. Für einen Vergleich sollten Proben aus kommunalen Kläranlagen mit deutlich anderen Verfahrensweisen in die Untersuchungen mit einbezogen werden.

Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Rolle des Rezeptors VEGFR-2, Flk-1, im neuronalen Kontext untersucht. In einem ersten Schritt wurde in embryonalen Stammzellen der Maus das fluoreszierende Protein eGFP unter der Kontrolle regulatorischer Sequenzen des flk-1-Promotors, -Enhancers exprimiert. Nach der Differenzierung zu Sphäroiden wurden Endothelzellen nachgewiesen, die sowohl eGFP als auch das zelltypspezifische Oberflächenantigen CD31 ausprägen. Ebenso wurden nach der neuronalen Differenzierung in Gegenwart von Stromazellen eGFP-exprimierende Zellen identifiziert. Diese standen mit Zellen, die das für neuronale Vorläuferzellen charakteristische Protein Nestin ausprägten, in einem räumlichen Zusammenhang. Die Vorgehensweise, die Inaktivierung des flk-1-Gens mit der Differenzierung embryonaler Stammzellen in vitro zu kombinieren, sollte hier die Interpretation des Phänotyps des flk-1-defizienten Mausmodells ermöglichen. Der Rezeptor war während der neuronalen Differenzierung der Stammzellen auf Stromazellen in vitro für die Regulation der Anzahl der Vorläuferzellen essentiell. Ferner spielte der Rezeptor im Rahmen eines weiteren Differenzierungsmodells, das auf der Zugabe relevanter Wachstumsfaktoren beruht, eine instruktive Rolle im Hinblick auf die Identität der Neuronen. Kriterium war hier die differentielle Expression Homeobox-enthaltender Transkriptionsfaktoren. In einem zweiten Schritt wurden mit Hilfe dieses Modells differentiell-exprimierte Gene von Stammzellen des Wildtyps sowie Zellen mit einer Inaktivierung des flk-1-Gens nach der neuronalen Differenzierung durch subtraktive Hybridisierung in Verbindung mit der PCR identifiziert. Tatsächlich wurde das Protein PEA-15 nicht nur differentiell exprimiert sondern auch als Bestandteil des VEGFR-2-vermittelten Signalwegs identifiziert. Die biologischen Funktionen des Proteins PEA-15 wurden durch VEGF-vermittelte Phosphorylierung reguliert. Die Stimulation durch VEGF führte zunächst zu einer Aktivierung des Proteinkinase B-, Akt-Signalwegs. Für die Stimulation des Akt-Signalwegs war die Phosphorylierung der intrazellulären Tyrosinreste Y1052 und Y1057 des Rezeptors essentiell. Damit einhergehend wurde PEA-15 gegenüber der proteasomalen Degradation stabilisiert. Es wurde gezeigt, daß das Protein PEA-15 die Teilungsaktivität von Zellen beeinflusst. Die VEGF- vermittelte Stimulation führte zur Phosphorylierung der Mitogen-aktivierten Proteinkinasen ERK1 und ERK2. Die weitere Phosphorylierung der Substrate dieser Kinasen im Zellkern wurde durch Interaktion mit PEA-15 unterdrückt. Die Regulation des c-fos-Promotors war zugleich Indikator der Inhibition der Phosphorylierung betreffender Substrate sowie der proliferativen Aktivität. Auf diese Weise ist die Phosphorylierung von PEA-15 nach Stimulation durch VEGF für die Selektivität des Flk-1-vermittelten Signalwegs von unmittelbarer Bedeutung. Die Regulation der biologischen Funktion von PEA-15 erklärt die differentielle Ausprägung im Rahmen der neuronalen Differenzierung embryonaler Stammzellen in vitro. So war die Anzahl GFAP- beziehungsweise PEA-15-exprimierender Zellen nach Differenzierung muriner Stammzellen mit einer Inaktivierung des flk-1-Gens deutlich geringer. Die differentielle Expression identifizierter Gene wurde im Mausmodell nach konditionaler Inaktivierung des flk-1-Gens überprüft. Tatsächlich wurde Vimentin in verschiedenen Arealen des Gehirns differentiell ausgeprägt. Ein Zusammenhang zwischen der differentiellen Expression des Proteins PEA-15, der Anzahl GFAP-exprimierender Zellen und der Ausprägung des Rezeptors Flk-1 ergab sich aus der Identifikation einer Zellpopulation in der subgranulären Zone des Gyrus Dentatus. Dort wurde in flk-1-defizienten, adulten Mäusen eine geringere Anzahl GFAP-exprimierender Zellen nachgewiesen. Schließlich wurden sowohl im Cerebellum als auch im Cortex histologische Unterschiede deutlich, die sich im adulten Organismus aus der Inaktivierung des Rezeptors Flk-1 ergeben. Die vorliegende Arbeit zeigt, daß der Rezeptor VEGFR-2, Flk-1, im neuronalen Kontext eine Rolle spielt, die sich nicht ausschließlich auf die Vermittlung eines Schutzmechanismus gegenüber der neuronalen Apoptose beschränkt, sondern auch auf eine Beteiligung an der Neurogenese hinweist. Die Vorgehensweise, mit Hilfe der subtraktiven Hybridisierung Bestandteile Rezeptor-vermittelter Signalwege vor dem Hintergrund der Differenzierung embryonaler Stammzellen zu identifizieren, verdeutlicht die Eignung der Methode auch bei komplexen Zellpopulationen.

Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Rolle des Rezeptors VEGFR-2, Flk-1, im neuronalen Kontext untersucht. In einem ersten Schritt wurde in embryonalen Stammzellen der Maus das fluoreszierende Protein eGFP unter der Kontrolle regulatorischer Sequenzen des flk-1-Promotors, -Enhancers exprimiert. Nach der Differenzierung zu Sphäroiden wurden Endothelzellen nachgewiesen, die sowohl eGFP als auch das zelltypspezifische Oberflächenantigen CD31 ausprägen. Ebenso wurden nach der neuronalen Differenzierung in Gegenwart von Stromazellen eGFP-exprimierende Zellen identifiziert. Diese standen mit Zellen, die das für neuronale Vorläuferzellen charakteristische Protein Nestin ausprägten, in einem räumlichen Zusammenhang. Die Vorgehensweise, die Inaktivierung des flk-1-Gens mit der Differenzierung embryonaler Stammzellen in vitro zu kombinieren, sollte hier die Interpretation des Phänotyps des flk-1-defizienten Mausmodells ermöglichen. Der Rezeptor war während der neuronalen Differenzierung der Stammzellen auf Stromazellen in vitro für die Regulation der Anzahl der Vorläuferzellen essentiell. Ferner spielte der Rezeptor im Rahmen eines weiteren Differenzierungsmodells, das auf der Zugabe relevanter Wachstumsfaktoren beruht, eine instruktive Rolle im Hinblick auf die Identität der Neuronen. Kriterium war hier die differentielle Expression Homeobox-enthaltender Transkriptionsfaktoren. In einem zweiten Schritt wurden mit Hilfe dieses Modells differentiell-exprimierte Gene von Stammzellen des Wildtyps sowie Zellen mit einer Inaktivierung des flk-1-Gens nach der neuronalen Differenzierung durch subtraktive Hybridisierung in Verbindung mit der PCR identifiziert. Tatsächlich wurde das Protein PEA-15 nicht nur differentiell exprimiert sondern auch als Bestandteil des VEGFR-2-vermittelten Signalwegs identifiziert. Die biologischen Funktionen des Proteins PEA-15 wurden durch VEGF-vermittelte Phosphorylierung reguliert. Die Stimulation durch VEGF führte zunächst zu einer Aktivierung des Proteinkinase B-, Akt-Signalwegs. Für die Stimulation des Akt-Signalwegs war die Phosphorylierung der intrazellulären Tyrosinreste Y1052 und Y1057 des Rezeptors essentiell. Damit einhergehend wurde PEA-15 gegenüber der proteasomalen Degradation stabilisiert. Es wurde gezeigt, daß das Protein PEA-15 die Teilungsaktivität von Zellen beeinflusst. Die VEGF- vermittelte Stimulation führte zur Phosphorylierung der Mitogen-aktivierten Proteinkinasen ERK1 und ERK2. Die weitere Phosphorylierung der Substrate dieser Kinasen im Zellkern wurde durch Interaktion mit PEA-15 unterdrückt. Die Regulation des c-fos-Promotors war zugleich Indikator der Inhibition der Phosphorylierung betreffender Substrate sowie der proliferativen Aktivität. Auf diese Weise ist die Phosphorylierung von PEA-15 nach Stimulation durch VEGF für die Selektivität des Flk-1-vermittelten Signalwegs von unmittelbarer Bedeutung. Die Regulation der biologischen Funktion von PEA-15 erklärt die differentielle Ausprägung im Rahmen der neuronalen Differenzierung embryonaler Stammzellen in vitro. So war die Anzahl GFAP- beziehungsweise PEA-15-exprimierender Zellen nach Differenzierung muriner Stammzellen mit einer Inaktivierung des flk-1-Gens deutlich geringer. Die differentielle Expression identifizierter Gene wurde im Mausmodell nach konditionaler Inaktivierung des flk-1-Gens überprüft. Tatsächlich wurde Vimentin in verschiedenen Arealen des Gehirns differentiell ausgeprägt. Ein Zusammenhang zwischen der differentiellen Expression des Proteins PEA-15, der Anzahl GFAP-exprimierender Zellen und der Ausprägung des Rezeptors Flk-1 ergab sich aus der Identifikation einer Zellpopulation in der subgranulären Zone des Gyrus Dentatus. Dort wurde in flk-1-defizienten, adulten Mäusen eine geringere Anzahl GFAP-exprimierender Zellen nachgewiesen. Schließlich wurden sowohl im Cerebellum als auch im Cortex histologische Unterschiede deutlich, die sich im adulten Organismus aus der Inaktivierung des Rezeptors Flk-1 ergeben. Die vorliegende Arbeit zeigt, daß der Rezeptor VEGFR-2, Flk-1, im neuronalen Kontext eine Rolle spielt, die sich nicht ausschließlich auf die Vermittlung eines Schutzmechanismus gegenüber der neuronalen Apoptose beschränkt, sondern auch auf eine Beteiligung an der Neurogenese hinweist. Die Vorgehensweise, mit Hilfe der subtraktiven Hybridisierung Bestandteile Rezeptor-vermittelter Signalwege vor dem Hintergrund der Differenzierung embryonaler Stammzellen zu identifizieren, verdeutlicht die Eignung der Methode auch bei komplexen Zellpopulationen.

Aufgrund der ökologischen und ökonomischen Problematik der chemischen Phosphatfällung ist eine Optimierung der Effizienz und Stabilität der biologischen Verfahren zur Phosphat-elimination erforderlich. Hierfür ist jedoch ein fundiertes Wissen über die daran beteiligten Organismen eine entscheidende Vorraussetzung. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die mikrobielle Populationstruktur von zwei Belebtschlamm-anlagen im Labormaßstab mit Hilfe von drei unterschiedlichen 16S rDNA basierenden molekular-biologischen Methoden zu charakterisieren. Ein besonderer Schwer-punkt ist hierbei die Analyse der Bakterien, die mit der erhöhten biologischen Phosphat-elimination in Verbindung gebracht werden. Dies sind Vertreter der Rhodocyclus-Gruppe, der Gattung Tetrasphaera und der Gattung Acinetobacter. Als Untersuchungsobjekte wurden zwei Hauptstromverfahren zur erhöhten biologischen Phosphatelimination gewählt, die sich im Schlamm-alter, der Schlammbelastung und der sich daraus resultierenden Nitrifikationsleistung unterscheiden. Aufgrund der gewählten Verfahrensweisen wurde der Einfluss der Nitrifikation auf die Zusammensetzung der Belebtschlammbiozönose ebenfalls untersucht. Um praxisnahe Verhältnisse zu erreichen, wurden die Anlagen mit kommunalem Abwasser beschickt. Für einen Vergleich sollten Proben aus kommunalen Kläranlagen mit deutlich anderen Verfahrensweisen in die Untersuchungen mit einbezogen werden.

Die vorliegende Arbeit wurde im Rahmen des multidisziplinären Deutsch-Russischen Verbundprojektes "Laptev See 2000" erstellt. Die dargestellten bodenkundlichen und mikro-biologischen Untersuchungen verfolgten das Ziel die mikrobielle Lebensgemeinschaft eines Permafrostbodens im sibirischen Lena Delta zu charakterisieren, wobei den methanogenen Archaea besondere Beachtung zukam.<br><br> Die Probennahme wurde im August 2001 im zentralen Lenadelta, auf der Insel Samoylov durchgeführt. Das Delta liegt im Bereich des kontinuierlichen Permafrostes, was bedeutet, dass nur eine flache saisonale Auftauschicht während der Sommermonate auftaut. Das untersuchte Bodenprofil lag im Zentrum eines für die Landschaft repräsentativen Low Center Polygons. Zum Zeitpunkt der Beprobung betrug die Auftautiefe des untersuchten Bodens 45 cm.. Der Wasserstand lag zum Untersuchungszeitpunkt 18 cm unter der Geländeoberfläche, so dass alle tiefer liegenden Horizonte durch anaerobe Verhältnisse charakterisiert waren. Die Untersuchung der bodenkundlichen Parameter ergab unter anderem eine mit zunehmender Tiefe abnehmende Konzentration von Kohlenstoff und Stickstoff, sowie eine Abnahme von Temperatur und Wurzeldichte. Um die Auswirkungen der sich mit der Tiefe verändernden Bodeneigenschaften auf die Mikroorganismen zu ermitteln, wurden die Mikroorganismenpopulationen der verschiedenen Bodentiefen mit Hilfe der Fluoreszenz in situ Hybridisierung hinsichtlich ihrer Anzahl, Aktivität und Zusammensetzung beschrieben. Für die Charakterisierung des physiologischen Profils dieser Gemeinschaften, bezüglich der von ihr umsetzbaren Kohlenstoffverbindungen, wurden BIOLOG Mikrotiterplatten unter den in situ Bedingungen angepassten Bedingungen eingesetzt.<br><br> Die sich im Profil verändernden Bodenparameter, vor allem die abnehmende Substratversorgung, die geringe Temperatur und die anaeroben Verhältnisse in den unteren Bodenschichten führten zu einer Veränderung der Mikroorganismenpopulation im Bodenprofil. So nahm von oben nach unten die Gesamtanzahl der ermittelten Mikroorganismen von 23,0 × 108 auf 1,2 × 108 Zellen g-1 ab. Gleichzeitig sank der Anteil der aktiven Zellen von 59% auf 33%. Das bedeutet, dass im Bereich von 0-5 cm 35mal mehr aktive Zellen g-1 als im Bereich von 40-45 cm gefunden wurden. Durch den Einsatz spezieller rRNS-Sonden konn-te zusätzlich eine Abnahme der Diversität mit zunehmender Bodentiefe nachgewiesen werden.<br><br> Die geringere Aktivität der Population in den unteren Horizonten sowie die Unterschiede in der Zusammensetzung wirkten sich auf den Abbau der organischen Substanz aus. So wur-den die mit Hilfe der BIOLOG Mikrotiterplatten angebotenen Substanzen in größerer Tiefe langsamer und unvollständiger abgebaut. Insbesondere in den oberen 5 cm konnten einige der angebotenen Polymere und Kohlehydrate deutlich besser als im restlichen Profil umge-setzt werden. Das außerdem unter anaeroben Versuchsbedingungen diese Substrate deutlich schlechter umgesetzt wurden, kann so interpretiert werden, dass die konstant anaeroben Bedingungen in den unteren Horizonten ein Auftreten der Arten, die diese Substrate umset-zen, erschweren.<br><br> Die in den oberen, aeroben Bodenabschnitten wesentlich höheren Zellzahlen und Aktivitäten und die dadurch schnellere C-Umsetzung führen auch zu einer besseren Substratversorgung der methanogenen Archaea in den makroskopisch aeroben Horizonten. Die erhöhte Substratverfügbarkeit erklärt die Tatsache, dass im Bereich von 0-5 cm die meisten methanogenen Archaea gefunden wurden, obwohl sich dieser Bereich zum Zeitpunkt der Probennahme oberhalb des wassergesättigten Bodenbereichs befand. Trotz der aeroben Bedingungen in, liegt im Bereich von 5 10 cm die für die methanogenen Archaea am besten geeignete Kombination aus Substratangebot und anaeroben Nischen vor. Hinzu kommt, dass in diesen Tiefen die Sommertemperaturen etwas höher liegen als in den tieferen Horizonten, was wiederum die Aktivität positiv beeinflusst. Bei zusammenfassender Betrachtung der Untersuchungsergebnisse von Anzahl, Aktivität, Zusammensetzung und Leistung der gesamten, aber im besonderen auch der methanogenen Mikroorganismenpopulation wird deutlich, dass in dem untersuchten Bodenprofil unter ökologischen Gesichtspunkten die oberen 15-20 cm den für den C-Umsatz relevantesten Bereich darstellen. Das Zusammenspiel wichtiger Bodenparameter wie Bodentemperatur, Wasserstand, Nährstoffversorgung und Durchwurzelung führt dazu, dass in dem untersuchten Tundraboden in den oberen 15-20 cm eine wesentlich größere und diversere Anzahl an Mikroorganismen existiert, die für einen schnelleren und umfassenderen Kohlenstoffumsatz in diesem Bereich des active layers sorgt. / The soil characteristics and the bacterial community of the active layer (0-45 cm) of a permafrost affected tundra soil were analysed. The composition of the bacterial community was investigated by fluorescence in situ hybridisation (FISH) while BIOLOG Ecoplates were used to characterize microbial communities by determining the ability of the communities to oxidize various carbon sources.<br><br> Arctic tundra soils contain large amounts of organic carbon, accumulated in thick soil layers and are known as a major sink of atmospheric CO2. These soils are totally frozen throughout the year and only a thin active layer is unfrozen and shows biological activity during the short summer. To improve the understanding of how the carbon fluxes in the active layer are controlled, detailed analysis of composition, functionality and interaction of soil microorganisms was done. The FISH analyses of the active layer showed large variations in absolute cell numbers and in the composition of the active microbial community between the different horizons, which is caused by the different environmental conditions (e.g. soil temperature, amount of organic matter, aeration) in this vertically structured ecosystem. Results obtained by universal protein stain 5-(4,6-dichlorotriazin-2-yl)aminofluorescein (DTAF) showed an exponential decrease of total cell counts from the top to the bottom of the active layer (2.3 × 109 to 1.2 × 108 cells per g dry soil). By using FISH, up to 59% of the DTAF-detected cells could be detected in the surface horizon, and up to 84% of these FISH-detected cells could be affiliated to a known phylogenetic group. With increasing depth the amount of FISH-detectable cells decreased as well as the diversity of ascertained phylogenetic groups. <br><br> The turnover of substrates offered on the BIOLOG Ecoplates was slower and less complete in the deeper soil horizons. Especially in the upper 5 cm the turnover of some of the polymeric substances and some carbohydrates was much better than in deeper parts of the soil.<br><br> The interaction of important soil parameters (water table, nutrient availability, roots) leads to a larger and more diverse community in the upper 20 cm of the soil, which again cause a faster and more complete turnover in this part of the active layer.