Die vorliegende MTh-Dissertation ist eine missionsgeschichtliche Untersuchung, welche ausge-hend von primären Quellen die Anfangsgeschichte der Heilsarmee und deren Mission im Basel-biet von 1887 bis 1901 erforscht. Die Heilsarmee war eine Bewegung, die missionarisch ausge-prägt offensiv tätig war. Im ersten Hauptteil wird ihre Anfangsgeschichte chronologisch in drei Phasen dargestellt: Pionier-, Repressions- und Etablierungsphase. Im zweiten Hauptteil wird sys-tematisch deren Mission analysiert und erörtert. Der Fokus liegt einerseits auf der konkreten Mis-sionspraxis, gefragt wird aber auch nach den missionstheologischen Überzeugungen, welche den missionarischen Aktivitäten zugrunde lagen. Die Dissertation zeigt die Hintergründe einer offen-siven, anfänglich primär auf das ‚Seelenheil‘ zielenden Missionspraxis der Heilsarmee und auch die damit verbundenen Probleme, welche sich in Ablehnung, Widerständen und staatlicher Re-pression äußerten. Es wird auch gezeigt, wie die Heilsarmee zunehmend ein ganzheitliches Heils-verständnis und eine Missionspraxis entwickelte, welche den ganzen Menschen vor Augen hat: Seele und Leib. Dieser ganzheitliche Ansatz von Mission verhalf der Heilsarmee zu zunehmender Akzeptanz / Christian Spirituality, Church History and Missiology / M.Th. (Missiology)

Die vorliegende MTh-Dissertation ist eine missionsgeschichtliche Untersuchung, welche ausge-hend von primären Quellen die Anfangsgeschichte der Heilsarmee und deren Mission im Basel-biet von 1887 bis 1901 erforscht. Die Heilsarmee war eine Bewegung, die missionarisch ausge-prägt offensiv tätig war. Im ersten Hauptteil wird ihre Anfangsgeschichte chronologisch in drei Phasen dargestellt: Pionier-, Repressions- und Etablierungsphase. Im zweiten Hauptteil wird sys-tematisch deren Mission analysiert und erörtert. Der Fokus liegt einerseits auf der konkreten Mis-sionspraxis, gefragt wird aber auch nach den missionstheologischen Überzeugungen, welche den missionarischen Aktivitäten zugrunde lagen. Die Dissertation zeigt die Hintergründe einer offen-siven, anfänglich primär auf das ‚Seelenheil‘ zielenden Missionspraxis der Heilsarmee und auch die damit verbundenen Probleme, welche sich in Ablehnung, Widerständen und staatlicher Re-pression äußerten. Es wird auch gezeigt, wie die Heilsarmee zunehmend ein ganzheitliches Heils-verständnis und eine Missionspraxis entwickelte, welche den ganzen Menschen vor Augen hat: Seele und Leib. Dieser ganzheitliche Ansatz von Mission verhalf der Heilsarmee zu zunehmender Akzeptanz / Christian Spirituality, Church History and Missiology / M.Th. (Missiology)

Nach Darstellung der Anforderungen an ein zeitgemäßes Flächennutzungsmonitoring werden aktuelle Ergebnisse des Monitors der Siedlungs- und Freiraumentwicklung (IÖR-Monitor) vorgestellt. Diese beruhen insbesondere auf der Analyse topographischen Geobasisdaten von 2012 (mittlere Grundaktualität 2010). Die Siedlungs- und Verkehrsfläche steigt danach weiter ungemindert, sodass keine Entwarnung bzgl. des Erreichens der Flächensparziele gegeben werden kann. Da sich der IÖR-Monitor insbesondere auf die Auswertung des ATKIS Basis-DLM stützt, werden dessen jüngste Entwicklungen mit den Aspekten Aktualität und AAA-Migration vorgestellt. Erstmals werden die Ergebnisse des IÖR-Monitors durch Migrationseffekte geringfügig beeinflusst, die im Detail dargestellt werden. Anschließend werden neue Indikatoren der Kategorie Siedlung (Bodenversiegelungsgrad), Gebäude (Gebäudedichte und -überbauungsgrad) sowie Landschaftsqualität (Anteil naturbetonter Flächen und Hemerobieindex) erläutert. Inzwischen ist auch die kleinräumige Indikatordarstellung in Form von Rasterkarten bis 100-m-Rasterweite in einem integrierten Detailviewer mit GIS-Funktionalität möglich. Die technische Realisierung und die verfügbaren Indikatorkarten werden kurz vorgestellt. Der Beitrag schließt mit einem Ausblick auf die nächsten Arbeiten im IÖR-Monitor ab.

Die Proteinfaltung ist ein Prozess der molekularen Selbstorganisation, bei dem sich eine lineare Kette von Aminosäuren zu einer definierten, funktionellen dreidimensionalen Struktur zusammensetzt. Der Prozess der Faltung ist ein thermisch getriebener diffusiver Prozess durch eine Gibbs-Energie-Landschaft im Konformationsraum für die Struktur der minimalen Energie. Während dieses Prozesses zeigt die freie Enthalpie des Systems nicht immer eine monotone Abnahme; stattdessen führt eine suboptimale Kompensation der Enthalpie- und der Entropieänderung während jedes Faltungsschrittes zur Bildung von Freien-Enthalpie-Faltungsbarrieren. Diese Barrieren und damit verbundenen hochenergetischen Übergangszustände, die wichtige Informationen über Mechanismen der Proteinfaltung enthalten, sind jedoch kinetisch unzugänglich. Um den Prozess der Barrierebildung und die strukturellen Merkmale von Übergangszuständen aufzudecken, werden Proteine genutzt, die über barrierefreie Pfade falten – so genannte “downhill folder“. Aufgrund der geringen Faltungsbarrieren werden wichtige Interaktionen der Faltung zugänglich und erlauben Einblicke in die ratenbegrenzenden Faltungsvorgänge. In dieser Arbeit vergleichen wir die Faltungsdynamiken von drei verschiedenen Varianten eines Lambda-Repressor-Fragments, bestehend aus den Aminosäuren 6 bis 85: ein Zwei-Zustands-Falter λWT (Y22W) und zwei downhill-folder-artige Varianten, λYA (Y22W/Q33Y/ G46,48A) und λHA (Y22W/Q33H/G46,48A). Um auf die Kinetik und die strukturelle Dynamik zu greifen zu können, werden Einzelmolekülkraftspektroskopische Experimente mit optische Pinzetten mit Submillisekunden- und Nanometer-Auflösung verwendet. Ich fand, dass die niedrige denaturierende Kraft die Mikrosekunden Faltungskinetik von downhill foldern auf eine Millisekunden-Zeitskala verlangsamt, sodass das System für Einzelmolekülstudien gut zugänglich ist. Interessanterweise zeigten sich unter Krafteinwirkung die downhill-folder-artigen Varianten des Lambda-Repressors als kooperative Zwei-Zustands-Falter mit deutlich unterschiedlicher Faltungskinetik und Kraftabhängigkeit. Drei Varianten des Proteins zeigten ein hoch konformes Verhalten unter Last. Die modellfreie Rekonstruktion von Freien-Enthalpie-Landschaften ermöglichte es uns, die feinen Details der Transformation des Zwei-Zustands-Faltungspfad direkt in einen downhill-artigen Pfad aufzulösen. Die Auswirkungen von einzelnen Mutationen auf die Proteinstabilität, Bildung der Übergangszustände und die konformationelle Heterogenität der Faltungs- und Entfaltungszustände konnten beobachtet werden. Interessanterweise zeigen unsere Ergebnisse, dass sich die untersuchten Varianten trotz der ultraschnellen Faltungszeit im Bereich von 2 μs in einem kooperativen Prozess über verbleibende Energiebarrieren falten und entfalten, was darauf hindeutet, dass wesentlich schnellere Faltungsraten notwendig sind um ein downhill Limit vollständig zu erreichen.:I Theoretical background 1 1 Introduction 3 2 Protein folding: the downhill scenario 5 2.1 Protein folding as a diffusion on a multidimensional energy landscape 5 2.2 Downhill folding proteins 7 2.2.1 Thermodynamic description of downhill folders 7 2.2.2 Identification criteria for downhill folders 8 2.3 Lambda repressor as a model system for studying downhill folding 9 2.3.1 Wild-type lambda repressor fragment λ{6-85} 10 2.3.2 Acceleration of λ{6-85} folding by specifific point mutations 11 2.3.3 The incipient-downhill λYA and downhill λHA variants 14 2.4 Single-molecule techniques as a promising tool for probing downhill folding dynamics 17 3 Single-molecule protein folding with optical tweezers 19 3.1 Optical tweezers 19 3.1.1 Working principle of optical tweezers 19 3.1.2 The optical tweezers setup 21 3.2 The dumbbell assay 22 3.3 Measurement protocols 23 3.3.1 Constant-velocity experiments 23 3.3.2 Constant-trap-distance experiments (equilibrium experiments) 24 4 Theory and analysis of single-molecule trajectories 27 4.1 Polymer elasticity models 27 4.2 Equilibrium free energies of protein folding in optical tweezers 28 4.3 Signal-pair correlation analysis 29 4.4 Force dependence of transition rate constants 29 4.4.1 Zero-load extrapolation of rates: the Berkemeier-Schlierf model 30 4.4.2 Detailed balance for unfolding and refolding data 31 4.5 Direct measurement of the energy landscape via deconvolution 32 II Results 33 5 Efficient strategy for protein-DNA hybrid formation 35 5.1 Currently available strategies for protein-DNA hybrid formation 35 5.2 Novel assembly of protein-DNA hybrids based on copper-free click chemistry 37 5.3 Click-chemistry based assembly preserves the native protein structure 40 5.4 Summary 42 6 Non-equilibrium mechanical unfolding and refolding of lambda repressor variants 45 6.1 Non-equilibrium unfolding and refolding of lambda repressor λWT 45 6.2 Non-equilibrium unfolding and refolding of incipient-downhill λYA and downhill λHA variants of lambda repressor 48 6.3 Summary 52 7 Equilibrium unfolding and refolding of lambda repressor variants 53 7.1 Importance of the trap stiffness to resolve low-force nanometer transitions 54 7.2 Signal pair-correlation analysis to achieve millisecond transitions 56 7.3 Force-dependent equilibrium kinetics of λWT 59 7.4 Equilibrium folding of incipient-downhill λYA and downhill λHA variants of lambda repressor 61 7.5 Summary 65 8 Model-free energy landscape reconstruction for λWT, incipient-downhill λYA and downhill λHA variants 69 8.1 Direct observation of the effect of a single mutation on the conformational heterogeneity and protein stability 71 8.2 Artifacts of barrier-height determination during deconvolution 75 8.3 Summary 76 9 Conclusions and Outlook 79 / Protein folding is a process of molecular self-assembly in which a linear chain of amino acids assembles into a defined, functional three-dimensional structure. The process of folding is a thermally driven diffusive search on a free-energy landscape in the conformational space for the minimal-energy structure. During that process, the free energy of the system does not always show a monotonic decrease; instead, sub-optimal compensation of enthalpy and entropy change during each folding step leads to formation of folding free-energy barriers. However, these barriers, and associated high-energy transition states, that contain key information about mechanisms of protein folding, are kinetically inaccessible. To reveal the barrier-formation process and structural characteristics of transition states, proteins are employed that fold via barrierless paths – so-called downhill folders. Due to the low folding barriers, the key folding interactions become accessible, yielding insights about the rate-limiting folding events. Here, I compared the folding dynamics of three different variants of a lambda repressor fragment, containing amino acids 6 to 85: a two-state folder λWT (Y22W) and two downhill-like folding variants, λYA (Y22W/Q33Y/G46,48A) and λHA (Y22W/Q33H/G46,48A). To access the kinetics and structural dynamics, single-molecule optical tweezers with submillisecond and nanometer resolution are used. I found that force perturbation slowed down the microsecond kinetics of downhill folders to a millisecond time-scale, making it accessible to single-molecule studies. Interestingly, under load, the downhill-like variants of lambda repressor appeared as cooperative two-state folders with significantly different folding kinetics and force dependence. The three protein variants displayed a highly compliant behaviour under load. Model-free reconstruction of free-energy landscapes allowed us to directly resolve the fine details of the transformation of the two-state folding path into a downhill-like path. The effect of single mutations on protein stability, transition state formation and conformational heterogeneity of folding and unfolding states was observed. Noteworthy, our results demonstrate, that despite the ultrafast folding time in a range of 2 µs, the studied variants fold and unfold in a cooperative process via residual barriers, suggesting that much faster folding rate constants are required to reach the full-downhill limit.:I Theoretical background 1 1 Introduction 3 2 Protein folding: the downhill scenario 5 2.1 Protein folding as a diffusion on a multidimensional energy landscape 5 2.2 Downhill folding proteins 7 2.2.1 Thermodynamic description of downhill folders 7 2.2.2 Identification criteria for downhill folders 8 2.3 Lambda repressor as a model system for studying downhill folding 9 2.3.1 Wild-type lambda repressor fragment λ{6-85} 10 2.3.2 Acceleration of λ{6-85} folding by specifific point mutations 11 2.3.3 The incipient-downhill λYA and downhill λHA variants 14 2.4 Single-molecule techniques as a promising tool for probing downhill folding dynamics 17 3 Single-molecule protein folding with optical tweezers 19 3.1 Optical tweezers 19 3.1.1 Working principle of optical tweezers 19 3.1.2 The optical tweezers setup 21 3.2 The dumbbell assay 22 3.3 Measurement protocols 23 3.3.1 Constant-velocity experiments 23 3.3.2 Constant-trap-distance experiments (equilibrium experiments) 24 4 Theory and analysis of single-molecule trajectories 27 4.1 Polymer elasticity models 27 4.2 Equilibrium free energies of protein folding in optical tweezers 28 4.3 Signal-pair correlation analysis 29 4.4 Force dependence of transition rate constants 29 4.4.1 Zero-load extrapolation of rates: the Berkemeier-Schlierf model 30 4.4.2 Detailed balance for unfolding and refolding data 31 4.5 Direct measurement of the energy landscape via deconvolution 32 II Results 33 5 Efficient strategy for protein-DNA hybrid formation 35 5.1 Currently available strategies for protein-DNA hybrid formation 35 5.2 Novel assembly of protein-DNA hybrids based on copper-free click chemistry 37 5.3 Click-chemistry based assembly preserves the native protein structure 40 5.4 Summary 42 6 Non-equilibrium mechanical unfolding and refolding of lambda repressor variants 45 6.1 Non-equilibrium unfolding and refolding of lambda repressor λWT 45 6.2 Non-equilibrium unfolding and refolding of incipient-downhill λYA and downhill λHA variants of lambda repressor 48 6.3 Summary 52 7 Equilibrium unfolding and refolding of lambda repressor variants 53 7.1 Importance of the trap stiffness to resolve low-force nanometer transitions 54 7.2 Signal pair-correlation analysis to achieve millisecond transitions 56 7.3 Force-dependent equilibrium kinetics of λWT 59 7.4 Equilibrium folding of incipient-downhill λYA and downhill λHA variants of lambda repressor 61 7.5 Summary 65 8 Model-free energy landscape reconstruction for λWT, incipient-downhill λYA and downhill λHA variants 69 8.1 Direct observation of the effect of a single mutation on the conformational heterogeneity and protein stability 71 8.2 Artifacts of barrier-height determination during deconvolution 75 8.3 Summary 76 9 Conclusions and Outlook 79

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Durch vegetationsökologische Feldstudien wurde das Biotop- und Arteninventar verschiedener Festungsanlagen des 19. Jahrhunderts in Deutschland, Polen und Litauen untersucht. Ein Ziel der Untersuchung war die Bewertung der Standorte für eine Einbindung in den FFH Biotop-Verbund, ergänzt durch Auswertungen historischer Luftbilder sowie Sentinel2-Fernerkundungsdaten. Die Festungsanlagen neigten in den letzten Jahrzehnten zu einer Wiederbewaldung durch ausbleibende Nutzung und Pflege der Offenlandbereiche. Innerhalb weniger Jahrzehnte sind vor Ort vor allem stadtwaldähnliche Standorte entstanden. Eine Entwicklung hin zu standorttypischen Ausprägung einer HPNV oder anderer Gesellschaften, die als Biotoptypen nach Anhang I FFH-RL ausweisbar wären, ist an den untersuchten Standorten nicht beobachtet worden. Hohe Biotopqualitäten in Offenland-Standorten sowie anderen Biotoptypen sind nicht beobachtet worden. Festungen und deren Biotope sind als Novel Ecosystems ausweisbar und wären nur als solche in das Biotopverbundsystem integrierbar. Satellitenbasierte Auswertungen bilden die Kleinräumigkeit der örtlichen Biotopstrukturen –und deren Vielfalt nur bedingt ab. Fehlende Pflege und Nutzung von Festungen sowie aufkommende Waldbestände verursachen eine sukzessive Degradation und Schädigung der Bausubstanz. Eine naturschutzfachliche Begründung für das grundsätzliche Ausbleiben von Sanierung und Bausubstanzerhalt existiert nicht, auch wenn diese Standorte oftmals Habitate für Arten des Anhang IV der FFH-RL aufweisen. Im Gegensatz, die Pflege und der Erhalt des Kulturerbes „Festungsanlagen“ wird von der europäischen Naturschutz- und vor allem Kulturagenda sogar gefordert, da diese neben noch unspezifiziertem Natur- und Erholungswert auch einen intrinsischen gesamteuropäischen Kulturwert haben. Das muss bei der lokalen Raum- und Naturschutzfachplanung sowie in der regionalen Landespflege berücksichtigt werden. / The biotope and species inventory of various fortifications of the 19th century in Germany, Poland and Lithuania was examined through vegetation-ecological field studies. One aim of the study was to evaluate the locations for integration into the FFH biotope network, supplemented by evaluations of historical aerial photos and Sentinel2 remote sensing data. Investigated fortifications tended to reforest in recent decades due to the lack of use and maintenance of the open land areas. Within a few decades, urban forest-like sites have developed here at the investigated sites. A development towards site-typical expressions of PNV or other communities, which could be designated as FFH biotopes according to Annex I of the Habitats Directive, has not been observed. High biotope qualities in open land biotopes and other types were not observed Fortresses and their biotopes can be designated as Novel Ecosystems and should only be integrated as such into the biotope network. Satellite based evaluations only provide a limited picture of the small-scale nature and diversity of local biotope structures. The lack of maintenance and use of fortresses as well as emerging forest stands cause successive degradation and damage to the building fabric. There is no nature conservation justification for the fundamental lack of remediation and preservation of building fabric, even though these sites often have habitats for species listed in Annex IV of the Habitats Directive. In contrast, the care and preservation of the cultural heritage "fortifications" is even demanded by the European nature conservation and cultural agenda, as they have an intrinsic pan-European cultural value in addition to still unspecified nature and recreational value. This is even reflected by the aim of the Habitats Directive. This must be taken into account in local spatial and nature conservation planning and in regional land management.