04 Fakultät Energie-, Verfahrens- und Biotechnik
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Item Open Access 2-Methoxyestradiol damages DNA in glioblastoma cells by regulating nNOS and heat shock proteins(2022) Bastian, Paulina Emilia; Daca, Agnieszka; Płoska, Agata; Kuban-Jankowska, Alicja; Kalinowski, Leszek; Gorska-Ponikowska, MagdalenaGliomas are the most prevalent primary tumors of the central nervous system (CNS), accounting for over fifty percent of all primary intracranial neoplasms. Glioblastoma (GBM) is the most prevalent form of malignant glioma and is often incurable. The main distinguishing trait of GBM is the presence of hypoxic regions accompanied by enhanced angiogenesis. 2-Methoxyestradiol (2-ME) is a well-established antiangiogenic and antiproliferative drug. In current clinical studies, 2-ME, known as Panzem, was examined for breast, ovarian, prostate, and multiple myeloma. The SW1088 grade III glioma cell line was treated with pharmacological and physiological doses of 2-ME. The induction of apoptosis and necrosis, oxidative stress, cell cycle arrest, and mitochondrial membrane potential were established by flow cytometry. Confocal microscopy was used to detect DNA damage. The Western blot technique determined the level of nitric oxide synthase and heat shock proteins. Here, for the first time, 2-ME is shown to induce nitro-oxidative stress with the concomitant modulation of heat shock proteins (HSPs) in the SW1088 grade III glioma cell line. Crucial therapeutic strategies for GMB should address both cell proliferation and angiogenesis, and due to the above, 2-ME seems to be a perfect candidate for GBM therapy.Item Open Access 6-Hydroxydopamine lesion of the rat prefrontal cortex impairs motor initiation but not motor execution(1994) Hauber, Wolfgang; Bubser, Michael; Schmidt, Werner J.We examined the effects of bilateral 6-hydroxydopamine (6-OHDA) lesions of the medial prefrontal cortex (PFC) in rats on motor initiation and execution in a simple reaction time task. Reaction times (RT) and movement times (MT) were measured in trained rats on four preand postoperative days. Animals with 6-OHDA lesions were selectively impaired on motor initiation as measured by a significant increase in RT on each postoperative day. Motor execution was intact postoperatively, since MT was not altered. Neurochemical analysis revealed a significant depletion of prefrontal dopamine (DA) and noradrenaline (NA) in lesioned animals. It was concluded that DA and, to a lesser extent, NA in the rat PFC were involved in monitoring RT performance.Item Open Access β-galactosidase activity in transfected Ltk- cells is differentially regulated in monolayer and in spheroid cultures(1993) Klünder, Irene; Hülser, Dieter F.We have investigated whether three-dimensional cultivation of cells to multicell spheroids influences the expression of a transfected gene. Ltk- cells (mouse fibroblasts. thymidine kinase negative) have been transfected with a bacterial lacZ gene which was coupled to a β-actin promoter. The transfected cells synthesize β-galactosidase, a cytoplasmic enzyme which can easily be stained for histology with 5-bromo-4-chloro-3-indoxyl β-D-galactoside and for cytometry with fluorescein di(β-D-galactopyranoside). As we have shown with monolayer cells, β-galactosidase is produced independently of cell density, medium condition, and cell cycle. In multicell spheroids, however, the portion of producing cells was reduced from ~98% to ~2% within a week. This reduction is also independent of cell density, medium condition, and cell cycle. Nonproducing multicell spheroid cells, however, regained their ability to synthesize β-galactosidase within a few days when the cells were recultivated as monolayers. Since the lacZ gene was not lost, its expression might have been regulated by its β-actin promoter. We, therefore, investigated whether the endogenous synthesis of β-actin was similarly regulated. A correlation between the distinct reduction in β-galactosidase-producing cells and filamentous or total actin concentration was not unequivocally observed.Item Open Access β-galactosidase production in two- and threedimensionally cultivated cell cultures(1991) Klünder, Irene; Hülser, Dieter F.In these studies, we demonstrate that the threedimensional arrangement of the cells in spheroids influences the β-galactosidase activity of transfected ltk--cells. In contrast to cells grown in monolayer culture cells growing as spheroids lost their β-galactosidase activity within few days. The reduction of β-galactosidase activity in cells grown as spheroids was not caused by a lost of the lacZ-gene as can be seen from the recovery of the β-galactosidase production when cells were retransferred in monolayer culture. As we showed in cells cultivated as monolayer, β-galactosidase activity seems to be not impaired by gradients of nutrient supply or cell cycle. These measurements are confirmed by histological sections, where the highest β-galactosidase activity was found in the viable center of the spheroids.Item Open Access Acclimation to elevated CO2 affects the C/N balance by reducing de novo N‐assimilation(2021) Krämer, Konrad; Kepp, Gabi; Brock, Judith; Stutz, Simon; Heyer, Arnd G.Plants exposed to elevated atmospheric CO2 concentrations show an increased photosynthetic activity. However, after prolonged exposure, the activity declines. This acclimation to elevated CO2 is accompanied by a rise in the carbon‐to‐nitrogen ratio of the biomass. Hence, increased sugar accumulation and sequential downregulation of photosynthetic genes, as well as nitrogen depletion and reduced protein content, have been hypothesized as the cause of low photosynthetic performance. However, the reason for reduced nitrogen content in plants at high CO2 is unclear. Here, we show that reduced photorespiration at increased CO2‐to‐O2 ratio leads to reduced de novo assimilation of nitrate, thus shifting the C/N balance. Metabolic modeling of acclimated and non‐acclimated plants revealed the photorespiratory pathway to function as a sink for already assimilated nitrogen during the light period, providing carbon skeletons for de novo assimilation. At high CO2, low photorespiratory activity resulted in diminished nitrogen assimilation and eventually resulted in reduced carbon assimilation. For the hpr1‐1 mutant, defective in reduction of hydroxy‐pyruvate, metabolic simulations show that turnover of photorespiratory metabolites is expanded into the night. Comparison of simulations for hpr1‐1 with those for the wild type allowed investigating the effect of a perturbed photorespiration on N‐assimilation.Item Open Access Acoustic streaming‐induced multimodal locomotion of bubble‐based microrobots(2023) Mahkam, Nima; Aghakhani, Amirreza; Sheehan, Devin; Gardi, Gaurav; Katzschmann, Robert; Sitti, MetinAcoustically‐driven bubbles at the micron scale can generate strong microstreaming flows in its surrounding fluidic medium. The tunable acoustic streaming strength of oscillating microbubbles and the diversity of the generated flow patterns enable the design of fast‐moving microrobots with multimodal locomotion suitable for biomedical applications. The acoustic microrobots holding two coupled microbubbles inside a rigid body are presented; trapped bubbles inside the L‐shaped structure with different orifices generate various streaming flows, thus allowing multiple degrees of freedom in locomotion. The streaming pattern and mean streaming speed depend on the intensity and frequency of the acoustic wave, which can trigger four dominant locomotion modes in the microrobot, denoted as translational and rotational, spinning, rotational, and translational modes. Next, the effect of various geometrical and actuation parameters on the control and navigation of the microrobot is investigated. Furthermore, the surface‐slipping multimodal locomotion, flow mixing, particle manipulation capabilities, the effective interaction of high flow rates with cells, and subsequent cancerous cell lysing abilities of the proposed microrobot are demonstrated. Overall, these results introduce a design toolbox for the next generation of acoustic microrobots with higher degrees of freedom with multimodal locomotion in biomedical applications.Item Open Access Altered lipid matrix changes energy distribution in thylakoids(1987) Graf, Josef A.; Strasser, Reto J.; Kull, UlrichPhotosynthetic membranes differ from other cellular rnembranes in that they have a thylakoid specific lipid composition and a high degree of polyunsaturated fatty acids. The typical acyl lipid complement of thylakoids seems to have two functions: the organization of the membrane matrix in which the pigment protein complexes are embedded and the indirect structure-function relationships between lipid matrix and pigment protein complexes which influence energy distribution behaviour. The role of high amounts of polyunsaturated fatty acids and indirect structure-function rclationships can be studied by inhibiting fatty acid desaturation sequence with pyridazinone herbicides.Item Open Access The AMPA antagonist GYKI 52466 reverses the anticataleptic effects of the competitive NMDA antagonist CGP 37849(1994) Hauber, Wolfgang; Waldenmeier, Marc T.The effects of the AMPA receptor antagonist GYKI 52466 (1-(4-aminophenyl)-4-methyl-7,8-methylenedioxy-5H-2,3-benzodiazepine HCl) on haloperidol-induced catalepsy were tested in drug-naive rats and in rats pretreated with the competitive NMDA receptor antagonist CGP 37849 (DL-(E)-2-amino-4-methyl-5-phosphono-3-pentenoic acid). CGP 37849 (4 mg/kg i.p.) given alone significantly reversed haloperidol-induced catalepsy (0.5 mg/kg i.p.) while GYKI 52466 (4.8 mg/kg i.p.) given alone was without effect. Administration of GYKI 52466 to rats pretreated with CGP 37849 abolished the anticataleptic effects of the competitive NMDA receptor antagonist seen following single administration. Thus the AMPA receptor antagonist prevents behavioural effects induced by a NMDA receptor antagonist in this behavioral model.Item Open Access Anmerkungen eines Biologen zu Haus, Siedlung und Stadt : zum Gedenken an Johann-Gerhard Helmcke(1994) Kull, UlrichDas menschliche Verhaltensrepertoire enthält biologisch angelegte, d.h. ererbte, Elemente. Wohnen, Bauen und Siedeln sind Verhaltensformen und Tätigkeiten des Menschen, für die aufgrund der biologischen Verwandtschaftsverhältnisse Homologien zu entsprechenden Verhaltensweisen von Säugetieren angenommen werden dürfen, die aber andererseits in Architektur und Städtebau in den Bereich der Kunst und damit freier Schöpfungen des Menschen reichen. Daher erscheint der Versuch einer Verknüpfung derartiger menschlicher Leistungen mit den biologischen Grundlagen seines Verhaltens von hohem Interesse; dieses Thema berührt auch die Frage der "Natürlichkeit" menschlicher Konstruktionen.Item Open Access Anti-adhesive surfaces inspired by bee mandible surfaces(2023) Saccardi, Leonie; Schiebl, Jonas; Balluff, Franz; Christ, Ulrich; Gorb, Stanislav N.; Kovalev, Alexander; Schwarz, OliverPropolis, a naturally sticky substance used by bees to secure their hives and protect the colony from pathogens, presents a fascinating challenge. Despite its adhesive nature, honeybees adeptly handle propolis with their mandibles. Previous research has shown a combination of an anti-adhesive fluid layer and scale-like microstructures on the inner surface of bee mandibles. Our aim was to deepen our understanding of how surface energy and microstructure influence the reduction in adhesion for challenging substances like propolis. To achieve this, we devised surfaces inspired by the intricate microstructure of bee mandibles, employing diverse techniques including roughening steel surfaces, creating lacquer structures using Bénard cells, and moulding resin surfaces with hexagonal patterns. These approaches generated patterns that mimicked the bee mandible structure to varying degrees. Subsequently, we assessed the adhesion of propolis on these bioinspired structured substrates. Our findings revealed that on rough steel and resin surfaces structured with hexagonal dimples, propolis adhesion was significantly reduced by over 40% compared to unstructured control surfaces. However, in the case of the lacquer surface patterned with Bénard cells, we did not observe a significant reduction in adhesion.Item Open Access Architektur und Verzweigungen in der Botanik(1992) Kull, UlrichVerzweigungen treten in der Botanik bei Achsensystemen und der Blattaderung auffällig in Erscheinung. Die Verzweigungsmuster der Achsen führten zur Aufstellung der Architektur-Modelle. Bei den meisten Baumtypen zeigen die Verzweigungen eine selbstaffine Struktur; die Reiteration von Moduln ist dabei von den Umweltbedingungen abhängig. Plastizität auf der Basis reiterativer Selbstorganisationsvorgänge ist eine wichtige evolutive Anpassung der Pflanzen. Am Beispiel der Blattaderung kann dem Problem der Genese von Gestalt nachgegangen werden; dabei ist die zirkuläre Kausalität biologischer Systeme deutlich zu machen. Analogien der Blattaderungsnetze zu Straßen- bzw. Wegenetzen in der Gestalt und in deren Genese werden an Beispielen aufgezeigt.Item Open Access Are biological effects of shock waves caused by free radicals?(1991) Suhr, Dierk; Brümmer, Franz; Hülser, Dieter F.Stone fragmentation in extracorporeal shock wave lithotripsy as well as accompanying tissue damage are attributed to cavitation. We attempted to demonstrate and localize the occurrence of cavitation in cell-free solutions and MGH-U1 cells using sensitive dyes for the detection of cavitation-generated free radicals.Item Open Access Artbildung durch geographische Isolation bei Pflanzen - die Gattung Aeonium auf Teneriffa(1982) Kull, UlrichSchon im mittleren Tertiär (spätestens wohl im Miocän) muß eine Aeonium-Art die Kanarischen Inseln erreicht haben. Dort erfolgte dann eine Anpassung an sehr verschiedene Standorte durch adaptive Radiation. Diese Anpassung ist zum Teil schon an den unterschiedlichen Wuchsformen der verschiedenen kanarischen Aeonium-Arten zu erkennen. Die Kanarischen Inseln erwiesen sich als ein besonders geeigneter Lebensraum für Aeonium, da sie bei gleichbleibendem Großklima und somit hoher Stabilität der Verhältnisse im ganzen eine außerordentliche Vielzahl unterschiedlicher, geeigneter Standorte besitzen.Item Open Access Der Aufbau der Alpen(1987) Kull, UlrichDie Grundprinzipien des geologischen Aufbaus der Alpen sind heute gut bekannt. Die Alpen haben als Modell eines Gebirges vom alpidischen Typ für die Geologie weltweite Bedeutung erlangt. Die geologischen Kräfte, welche zur Alpenbildung geführt haben, werden durch die Plattentektonik beschrieben. Die geologische Entwicklung der Alpen erfolgte seit Ende des Erdaltertums zunächst im Bereich des Tethys-Meeres. Von der Kreidezeit an fand Einengung und Deckenbildung statt. Die Bewegungen im Alpenraum gehen auch heute noch weiter. Der alpine Bereich hat bereits vor der alpidischen Entwicklungsphase andere Gebirgsbildungen erlebt. Die Spuren des variskischen Gebirges sind in den Alpen gut zu erkennen, die Einzelheiten seiner Ausbildung aber noch ziemlich unklar.Item Open Access Die Aufnahme von cAMP und seine Wirkungen auf den Kohlenhydrat- und Lipidstoffwechsel grüner Blätter(1978) Wiedmaier, Jürgen; Kull, UlrichWhen cAMP is fed to green plant tissues it is capable of entering cells and is degraded as rapidly in isolated protoplasts as in intact tissues. Effcets of cAMP on carbohydrate storage are found when concentrations exceeding 8·10 -3 M are used; the rate of CO2-fixation is influenced by >2·10 -4 M cAMP. No effects on lipid fatty acid composition und metabolism could be established, but, after application of > 4·10 -4M cAMP, the incorporation of [14C]-acetate into lipids is raised approximately by 88 %. Also, cAMP lowers the formation of leaf-necroses caused by the detergent Tween 20. All effects caused by cAMP could also be obtained by feeding 5'-AMP, therefore these effects are non-specific and there is no indication of a hormone-mimiced efficacy of the cyclic nucleotide. In most cases a distinct effect needs a cAMP concentration higher than 10 -4M and with regard to the rapid uptake, it seems probable that it is due to an influence on the adenylate pool of the cell. However, some rather specfic cAMP effects described in the literature cannot be interpreted in such a manner.Item Open Access Ausbreitungsmechanismen(1993) Kull, UlrichEine Population einer Art lebt zu einem vorgegebenen Zeitpunkt in einem bestimmten Lebensgebiet, dem Areal dieser Population. Infolge einer Zunahme der Populationsgröße oder auch aus umweltbedingten Gründen wie z.B. Veränderungen klimatischer Faktoren, Zerstörung von Lebensraum, kann es zu einer Ausbreitung oder Wanderung kommen. Der Ausbreitung dienen verschiedene Ausbreitungsmechanismen, die insbesondere bei festsitzenden Lebewesen von großer Bedeutung sind.Item Open Access Bakteriochlorophyllvorstufen und Pigment-Protein-Komplexe in Rhodospirillum rubrum ST3 und GN11(2006) Hammel, Jörg U.In der vorliegenden Arbeit wurden zwei Mutanten des Alpha-Proteobakteriums Rhodospirillum rubrum untersucht, die im Bakteriochlorophyll-Biosyntheseweg unterbrochen sind, um einen Beitrag zum genaueren Verständnis der Biosynthese dieser Moleküle und der einzelnen daran beteiligten Schritte zu liefern. Von den beiden Stämmen ST3 und GN11 wurden die ins Kulturmedium ausgeschiedenen Pigmente aufgereinigt und spektroskopisch analysiert. Ebenfalls wurden sowohl von ST3, als auch von GN11 die in intracytoplasmatischen Membranen gebundenen Pigmente extrahiert und aufgereinigt. Anhand der ermittelten spektroskopischen und chromatographischen Eigenschaften der isolierten Pigmente konnte nachgewiesen werden, dass es sich bei denen ins Kulturmedium ausgeschiedenen und in intracytoplasmatischen Membranen gebundenen Pigmenten um dieselben Bakteriochlorophyllvorstufen handelt. Die im ST3-Stamm angehäuften Vorstufen P660 und P667 (benannt nach dem langwelligsten Absorptionsmaximum) konnten als 2-Devinyl-2-alpha-hydroxyethyl-phaeophorbid a und Phaeophorbid a bestimmt werden. Bei denen im GN11-Stamm angehäuften Vorstufen handelt es sich um ein Gemisch verschiedener Vorstufen in dem mit Sicherheit Magnesium 2,4-Divinylphaeoporphyrin a5 Monomethylester als eine Komponente enthalten ist. Von beiden Stämmen wurden Pigment-Proteinkomplexe aus intracytoplasmatischen Membranen isoliert. Die gewonnen Pigment-Proteinkomplexe zeigen Absorptionsspektren, die in Übereinstimmung sind mit Spektren ganzer Zellen und in beiden Fällen ein deutliches CD-Signal aufweisen. Die Komplexe enthalten neun Proteine unterschiedlicher Größe, für die keine eindeutige Zuordnung getroffen werden konnte. Elektronenmikroskopische Aufnahmen der isolierten Pigment-Proteinkomplexe vom ST3-Stamm zeigen partikuläre, ringförmige Strukturen. Sie neigen zur Aggregation und bilden unter diesen Umständen fädige und runde Formen aus.Item Open Access Die Bedeutung der H-Untereinheit des Reaktionszentrums bei der Assemblierung des Lichtsammelkomplexes LH1 in Rhodospirillum rubrum(2005) Lupo, Domenico; Ghosh, Robin (Prof. Dr.)Das photosynthetische Bakterium Rhodospirillum rubrum gehört zur Familie der Nichtschwefelpurpurbakterien (Rhodospirillaceae). Es zeichnet sich durch seinen vielfältigen Stoffwechsel aus, darunter die Fähigkeit fakultativ photosynthetisch zu wachsen. Dabei vollzieht es eine sogenannte anaerobe, anoxygene Photosynthese; dazu dient der photosynthetische Apparat (PSA). Dieser PSA befindet sich in spezialisierten Membranen, die aus der inneren Membran des Bakteriums durch Einstülpung hervorgehen und intracytoplasmatische Membranen (ICM) genannt werden. Die Produktion der ICM unterliegt der Regulation durch ein Netzwerk verschiedener Komponenten, die hauptsächlich auf den Sauerstoffpartialdruck ansprechen. Sobald dieser unter den Schwellenwert von 1% sinkt werden sogar im Dunkeln ICM produziert. Die Hauptkomponente des PSA ist die photosyn-thetische Einheit (PSU). Sie besteht aus einem Lichtsammelkomplex LH1 und dem photo-synthetischen Reaktionszentrum RC. Der LH1 aus R. rubrum besteht aus 16 Heterodimeren, wobei jedes Heterodimere aus zwei kleinen Polypeptiden a und b aufgebaut ist, an die zwei Bakteriochlorophyllmoleküle und ein Carotinoid gebunden sind. Die LH1 bilden, wie Strukturanalysen aus R. rubrum bei mittlerer Auflösung ergaben, eine geschlossene Struktur um das RC aus. Vom RC aus R. rubrum gibt es keine Strukturdaten, aber es sind Strukturen aus verwandten Arten vorhanden, die durch Röntgenbeugungsanalysen an RC-Kristallen erhalten worden waren. Diese RC-Strukturen zeigen alle den gleichen Aufbau: Sie bestehen, wie schon früher biochemisch festgestellt, aus drei Untereinheiten (H, M und L). Die Konfor-mation der Heterotrimeren ist identisch und bestätigt frühere Untersuchungen, dass nur die M- und die L-Untereinheit die photosynthetisch relevanten Cofaktoren binden: Vier Bakterio-chlorophyllmoleküle, zwei Bakteriophaeophytine, ein Carotinoid, zwei Ubichinonmoleküle und ein Eisenatom. Die Funktion der H-Untereinheit dagegen wurde später durch biochemische, molekularbiologische und strukturbiologische Methoden näher charakterisiert. Die Ergebnisse zeigten für die H-Untereinheit eine wichtige Rolle beim Zusammenbau des RC bzw. der PSU, sowie eine Beteiligung am Primärprozess der Photosynthese: Das Fehlen der H-Untereinheit äußerte sich in der Abwesenheit funktioneller RCs, der Unfähigkeit zur Photosynthese und drastisch verminderten LH1- und ICM-Mengen. Dabei waren aber in einigen Studien, darunter die an R. rubrum, nicht nur das Gen für die H-Untereinheit (puhA) deletiert, sondern auch flankierende Gensequenzen entfernt worden. In neueren Arbeiten wurde der mehrteilige Aufbau der H-Untereinheit untersucht und den einzelnen Domänen Funktionen zugeordnet. In der vorliegenden Arbeit wurden verschiedene Projekte mit folgenden Zielsetzungen bearbeitet: – Die genauere Charakterisierung von H-Untereinheitsmutanten aus R. rubrum, die durch einen präzisen genetischen Eingriff hergestellt wurden, und deren Rückführung in den ursprünglichen Elternstatus, mit dem Ziel ein Deletions/Komplementations-system zu etablieren. – Darauf aufbauend sollten durch zielgerichteter Mutagenese an der H-Untereinheit Domänen definiert und deren Funktion untersucht werden. Das Ziel war die minimale Komponente der H-Untereinheit zu definieren, die in den oben genannten Mutanten den Elternstatus wiederherstellte. – Das Protokoll zur Isolierung und Aufreinigung der PSU aus R. rubrum sollte modifiziert und optimiert werden. Angestrebt war eine einfachere und kostengünstige-re Methode, um große Mengen an reiner PSU zu erhalten. – Die aufgereinigte PSU aus R. rubrum sollte biophysikalisch, biochemisch und strukturbiologisch untersucht werden, um die Geometrie des LH1 in der PSU zu klären, die Komponenten der isolierten PSU zu identifizieren und die PSU zu kristallisieren. Die genaue Charakterisierung der Mutanten der H-Untereinheit zeigte, dass die durch die Abwesenheit der H-Untereinheit verursachte Reduktion der LH1- und ICM-Mengen aufgehoben werden konnte. Erreicht wurde dies durch die Kultivierung der H-defizienten Stämme in Medien verschiedener Zusammensetzung. Das Deletions/Komplementations-system konnte etabliert werden, indem der ursprüngliche Elternstatus durch ein Plasmid wiederhergestellt wurde, welches das Gen für die H-Untereinheit besaß. Von diesem Plasmid ausgehend, konnte durch ein molekularbiologisches Design die H-Untereinheit erfolgreich in zwei Domänen getrennt werden. Zum ersten Mal wurde gezeigt, dass die getrennten, aber gemeinsam exprimierten Domänen die Funktion eines intakten H-Proteins beibehalten und somit in der Lage waren, den ursprünglichen Elternstatus in H-defizienten Stämmen hervorzurufen. Durch den einzigartigen Befund, dass jede Domäne für sich, selbständig exprimiert, in der Lage war, RC-Komplexe zu bilden und photosynthetisches Wachstum zu ermöglichen, konnten gleich zwei verschiedene minimale Komponenten definiert werden. Die genetischen Konstrukte, sowie die erhaltenen Expressionsstämme stellen die Grundlage für zukünftige Projekte dar. In diesen soll eine Beteiligung der H-Untereinheit am Regulationsnetzwerk untersucht bzw. dessen Einfluss auf die Sauerstoffempfindlichkeit der generierten Stämme systembiologisch geklärt werden. Das alte Protokoll zur Isolierung und Aufreinigung der PSU aus R. rubrum konnte in seinem Ablauf deutlich vereinfacht werden. Durch die Wahl eines geeigneten Detergenz bzw. des Säulenmaterials für die Chromatographie wurde eine wesentliche Kosteneinsparung erreicht. Mit dem neuentwickelten Protokoll können bei gleicher Ansatzgröße, im Vergleich zum alten, zehnfach höhere Mengen an PSU isoliert werden. Das Absorptionsspektrum dieser PSU-Präparation entsprach dem unbehandelter ICM und die biochemische Analyse mittels Gelelektrophorese zeigte das gleiche Profil wie PSU-Präparationen nach dem alten Protokoll. Die in den PSU enthaltenen Proteine wurden durch Aminosäuresequenzierung mit Hilfe der Massenspektrometrie identifiziert. Dabei handelt es sich um die erste Studie, in der Komponenten der isolierten PSU mit dieser Methode charakterisiert werden. Zusätzlich zu den Komponenten des RC und LH1 wurde ein Protein der äußeren Membran, Porin 41, in der PSU-Präparation gefunden, welches in intensiver Wechselwirkung mit der PSU steht. In zukünftigen Projekten soll geklärt werden, ob dieses Porin ein echter Bestandteil der PSU ist oder aber ein Reinigungsartefakt; wobei im ersten Fall natürlich die Frage nach der Funktion des Porins zu beantworten sein wird. Zur Klärung der Geometrie des LH1 in der PSU wurden Einzelmolekülspektroskopiemessungen durchgeführt und ergaben einen eindeutig zirkular-symmetrischen Aufbau des LH1 um das RC. Dieser Befund galt für detergenz-solubilisierte PSU, aber auch für PSU, die erstmals in Lipidvesikeln rekonstituiert worden waren. Diese Ergebnisse stehen im Gegensatz zu jenen anderer Arbeitsgruppen, die alle elliptisch deformierte LH1-Komplexe in ihren PSU-Präparationen fanden. Die zweidimensionale Kristallisation zur Aufklärung der PSU-Struktur wurde soweit optimiert, dass Kristalle in reproduzierbarer Qualität erhalten wurden. Deren Auflösung lag im mittleren Bereich und ist weiter zu verbessern. Auch die dreidimensionale Kristallisation der PSU kann nunmehr in Angriff genommen werden, da die benötigte Proteinmenge mit dem neuen Protokoll erreicht wird. Mit dem neuentwickelten Reinigungsverfahren konnte ein Protokoll etabliert werden, um PSU aus verschiedenen R. rubrum Stämmen routinemäßig zu isolieren. Diese können nicht nur bezüglich ihrer Zusammensetzung, Konformation oder Struktur untersucht, sondern auch zur Aufklärung des Energietransfermechanismus weiter analysiert werden.Item Open Access Beiträge zur Biologie, Chorologie, Ökologie und Taxonomie der neophytischen Melde Atriplex micrantha und verwandter Arten(2004) Schwarz, Oliver Christoph; Kull, Ulrich (Prof. Dr.)Atriplex micrantha ist ein Neopyht, dessen Vorkommen in Mitteleuropa seit fast hundert Jahren belegt werden konnte. Die Verbreitung entlang baden-württembergischer Autobahnen und Bundesstraßen, der Stand ihrer weltweiten Verbreitung, ihre Habitat-Ansprüche und ihre Begleitflora wurden untersucht. Es konnten neue Merkmale identifiziert werden, die in Bestimmungsschlüssel einflossen. Die gültige Nomenklatur wurde für A. micrantha, A. aucheri, A. hortensis, A. sagittata und A. oblongifolia recherchiert und Abbildungen der Typusbelege nachgewiesen. Die Fundgeschichte der A. micrantha am Locus classicus sowie die ersten Funde in Westeuropa wurden dargestellt. Die Qualität der in der Bestimmungsliteratur veröffentlichten Abbildungen der genannten Arten wurde miteinander verglichen und diskutiert. Eine entdeckte Unterart der A. micrantha wurde neu beschrieben. Es konnte anhand den ribosomalen ITS-Gensequenzen von 14 Arten nachgewiesen werden, dass A. micrantha, A. prostrata und A. patula in Übereinstimmung mit der morphologischen Einteilung zur Sektion Teutliopsis Dumort. gehören. A. oblongifolia muss jedoch entgegen ihrer bisherigen Zuordnung zur Sektion Teutliopsis der Sekt Dichospermum Dumort. zugeordnet werden. Außerdem wurden ökophysiologische Untersuchungen (Salztoleranz, Keimung, Wasserhaushalt, Photosynthese) von Atriplex micrantha und anderen Melden durchgeführt.Item Open Access Beneficial properties of green tea catechins(2020) Musial, Claudia; Kuban-Jankowska, Alicja; Gorska-Ponikowska, MagdalenaGreen tea (Camellia sinesis) is widely known for its anticancer and anti-inflammatory properties. Among the biologically active compounds contained in Camellia sinesis, the main antioxidant agents are catechins. Recent scientific research indicates that the number of hydroxyl groups and the presence of characteristic structural groups have a major impact on the antioxidant activity of catechins. The best source of these compounds is unfermented green tea. Depending on the type and origin of green tea leaves, their antioxidant properties may be uneven. Catechins exhibit the strong property of neutralizing reactive oxygen and nitrogen species. The group of green tea catechin derivatives includes: epicatechin, epigallocatechin, epicatechin gallate and epigallocatechin gallate. The last of these presents the most potent anti-inflammatory and anticancer potential. Notably, green tea catechins are widely described to be efficient in the prevention of lung cancer, breast cancer, esophageal cancer, stomach cancer, liver cancer and prostate cancer. The current review aims to summarize the potential anticancer effects and molecular signaling pathways of major green tea catechins. It needs to be clearly emphasized that green tea as well as green tea catechols cannot replace the standard chemotherapy. Nonetheless, their beneficial effects may support the standard anticancer approach.