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Diese Masterarbeit befasst sich mit der Datenvisualisierung innerhalb der CyanoFactory Knowledge Base. Die CyanoFactory Knowledge Base ist dabei eine Webanwendung für die Speicherung, Verarbeitung und Visualisierung von Informationen bezüglich der Daten aus dem europäischen Forschungsprojekt CyanoFactory. Innerhalb der Arbeit wurden dabei die interaktiven Visualisierungen von Protein-Protein-Interaktionen und Protein-Chemikalien-Interaktionen des Modellorganismus Synechocystis sp. PCC 6803 umgesetzt und als Webtool in die CyanoFactory Knowledge Base integriert. Im Rahmen dieser Arbeit wurde auch eine visuelle Ausgabe für Flux-Balance-Analysen erstellt. Neben der Visualisierung der Interaktionen innerhalb von Synechocystis sp. PCC 6803 wurde eine Analyse von dessen Protein-Interaktionsnetzwerk durchgeführt.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Analyse humaner Bronchialepithelzellen und ihrer funktionalen Expression und Proteinexpression des Epithelialen Natriumkanals (ENaC). Das Hauptziel ist, sowohl die funktionale Expression als auch die Proteinexpression des epithelialen Natriumkanals mittels des Glucocorticoid Dexamethason zu steigern. Für die Analysen wurden die Zellen über verschiedene Inkubationszeiten mit Dexamethason inkubiert und elektrophysiologisch, mittels Ussing-Kammer Messungen und biochemisch, mittels Western Blot Analysen, untersucht.
The almost complete transcription of the human genome yield in a high number of transcripts, that do not encode proteins. However, the functional elucidation of especially long non cod-ing RNAs is still difficult. Secondary structure analysis is assumed to be a possible method to detect functional relationships of lncRNAs on a large scale, but it is still time consuming and error-prone. GRAPHCLUST, the currently most suitable clustering tool based on RNA secondary structure analysis, lacks mainly in an efficient method for the interpretation of its results. Hence, an independent and interactive RNA clustering interpretation tool was developed to allow visu-alisation and an efficient analysis of RNA clustering results.
In der vorliegenden Masterarbeit werden die neuesten Entwicklungen kryptoanalytischer Verfahren zur Lösung des diskreten Logarithmus in der Elliptischen-Kurven-Kryptographie zusammengefasst, um Schlussfolgerungen über die Sicherheit aktuell verwendbarer Schlüssellängen aufzustellen. Dabei werden auch derzeit eingesetzte Hardwarelösungen betrachtet, die ebenfalls die Sicherheit aktuell verwendbarer Schlüssellängen beeinflussen
Indieser Arbeit werden Einflussfaktoren der Wasserstoffentstehung bei Rhodobacter sphaeroidesStamm 2.4.1 auf Genom- undTranskriptomebene untersucht. Zudiesem Zweck wurden eine Re-Sequenzierung sowie die Sequenzierung desTranskriptoms durchgeführt. DieDaten wurden anschließend bioinformatisch ausgewertet. Langfristiges Ziel ist die Optimierung derFermentationsbedingungen von Rhodobacter. DieAusbeute entstehenden Wasserstoffs soll maximiert werden, um dasGas als alternativen Energieträger verwenden zu können.
Ziel der vorliegenden Arbeit war die molekularbiologische Untersuchung des loss of heterozygosity (LOH) in drei Tumorsuppressorgene der Fanconi Anämie (Fanc G, Fanc F und Fanc J). Das Hauptaugenmerk lag dabei auf der Prüfung einer prognostischen Relevanz dieser Gene, um in Zukunft den Weg für die Entwicklung eines verbesserten kausalen Therapiekonzeptes für Patienten mit einem Plattenepithelkarzinom in der Mundhöhle zu ebnen. Mit Hilfe einer Mikrosatellitenanalyse wird eine Multiplex-PCR zur Feststellung eines LOH etabliert. Die daraus resultierenden Amplifikate werden anschließend einer kapillarelektro-phoretischen Fragmentanalyse unterzogen, sodass im Folgenden die für die LOH-Berechnung wichtigen Elektropherogramme ausgewertet werden können. Unter Verwendung von statistischen Analyseverfahren liefert ein LOH in den Genen Fanc G und Fanc F möglicherweise das Potential, als prognostischer Marker zu dienen. Auch der Ansatz der Verwendung der Mikrosatelliteninstabilität als prognostischen Marker könnte eine potentielle Relevanz besitzen. Weiterführende Analysen sind allerdings erforderlich.
Das Ziel dieser Arbeit ist die Implementierung eines Event Tracking Service (ETS) zum Aufzeichnen von Benutzeraktionen in einer Web-Anwendung und der anschließenden Verwendung dieser Daten. Der Service vereint zwei für eine Web-Anwendung hilfreiche Komponenten: das Tracking-System und den Empfehlungsdienst. Mit Hilfe des ETS sind Produktempfehlungen berechnet, eine Funktionalität zur dynamischen Anpassung von Empfehlungen implementiert und umfangreiche Auswertungen und Statistiken erstellt worden. Nach der Einführung und der Vorstellung der A3S Services wird auf die Implementierung des ETS in die Web-Anwendung eingegangen. Wichtige Bestandteile sind u.a. die Analyse von aufzuzeichnenden Aktionen und die Bereitstellung eines Frameworks, welches die Implementierung in Web-Anwendungen vereinfacht. Darauffolgend wird die Verwendung der Daten für den Empfehlungsdienst (A3S Recommendation Services) und für Auswertungen erläutert. Abschließend werden die Ergebnisse aus dem produktiven Einsatz des ETS bewertet und Vorschläge für Fortführungen dieser Arbeit gegeben
Im Rahmen dieser Masterarbeit wird der Aufbau einer Messapparatur, die zum Nachweis von Ozonkonzentrationen in Flüssigkeiten dienen soll, analytisch betrachtet und
erstellt. Unterschiedlichste Erkenntnisse über die zu messende Substanz sowie verschiedene bestehende Messmethoden fungieren als Basis für die Untersuchungen. Zur
analytischen Anwendung nutzt man die Eigenschaft der Ozonmoleküle, elektromagnetische Strahlung im ultravioletten Bereich zu absorbieren. Die Herstellung von Ozonkon-zentrationen während der Untersuchung erfolgt mittels eines eigens von Fresenius Medical Care Deutschland GmbH erstellten Ozongenerators und wird durch einen Prüfstand für Materialbeständigkeitsuntersuchungen auf eine messtechnisch erfassbare Konzentration verdünnt. Dieser Vorgang wird an Hand eines mathematischen Modells beschrieben.
Im Rahmen des Exzellenz-Cluster cfaed werden am Zentrum für Mikrotechnologie der TU Chemnitz und dem Fraunhofer Institut für Elektrische Nanosysteme die Immobilisierung von DNA-Origami in mikro- und nanostrukturierten Oberflächen untersucht. Die DNA-Origami zeigen auf Mica, Siliziumdioxid und hydrophoben Polymeren ein signifikant unterschiedliches Bindeverhalten. Dies bildet die Grundlage für die Immobilisierung in hydrophilen Kavitäten in einem hydrophoben Umfeld. Es werden drei verschiedene Integrationsansätze untersucht und beurteilt.
Ziel der Arbeit ist es, ein neues System für die Abwicklung der sozialpädagogischen, sowie fachtheoretischen und fachpraktischen Tätigkeiten und Aufgaben in Berufsschulen, im speziellen in metalltechnischen Berufsschulen, zu konzipieren. Im Prinzip soll das duale, triale und modulare Konzept der Berufsschulbildung überarbeitet werden, um aus den Kenntnissen und Erfahrungen, die Prozesse im Bereich Schüler-Lehrer-Direktion neu zu entwerfen. Es soll ein neues Modell für Berufsschullehrer entstehen, das effektiver, effizienter und flexibler nach qualitätsrelevanten Gesichtspunkten vorgeht und mehr Prozess- und Projektdenken beinhaltet. Ein wesentliches Ziel ist es, den Lehrer bei seiner Unterrichttätigkeit zu entlasten, um seine Motivation auf lange Sicht aufrechtzuerhalten. Ein weiteres Ziel ist es die Arbeitszeit des Berufsschullehrers so umzugestalten, dass er weniger Zeit für Unterricht und mehr Zeit für Projektarbeit aufwendet. Es muss mehr Raum für innovative und kreative Zwecke, wie das Arbeiten an Projekten, geschaffen werden. Der Berufsschullehrer wird in die Abwicklung von Projekten von Unternehmen, Berufsschule und Wissenschaft (UNI, FH) mit eingebunden. Er wird in die gegebenen Projektaufgaben mit aufgenommen und kann die Vorteile eines teamfähigen Arbeitens praktisch umsetzen. Ein zusätzliches und ebenso wichtiges Ziel ist es, die Steigerung des Images des Berufsbildungssystems in der Öffentlichkeit. Die Umstrukturierung der Berufsschule stellt eine Innovation dar, die langfristig das Berufsausbildungssystem belebt, die motivierte Berufsschulpädagogen am Wandel der Zeit lebendig teilhaben lässt und die auszubildenden Berufsschüler mit aktuellem Wissen aus den Gebieten der Technik, sowie der Wirtschaft, versorgt.
In this work a novelty detection framework provided by M. Filippone and G. Sanguinetti is considered, which is useful especially when only few training samples are available. It is restricted to Gaussian mixture models and makes use of information theory, applying the Kullback-Leibler divergence. In this work two variations of the framework are presented, applying the symmetric Hellinger divergence and a statistical likelihood approach.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der hierarchischen Partitionierung von Hypergraphen, die im Prozess der Chipentwicklung durch Netzlisten einer integrierten Schaltung entstehen. Das Problem der Partitionierung ist dabei NP-schwer, sodass Heuristiken für die entsprechende Partitionierung verwendet werden. Erschwerend kommt hinzu, dass die Hypergraphen meist eine große Ordnung, mehr als 10^5 Knoten, aufweisen. Ziel dieser Arbeit ist es, ein Modell für eine derartige Partitionierung zu erstellen, welches Resultate aus vorangegangenen Arbeiten berücksichtigt und die Platzierung der Elemente des integrierten Schaltkreises im Fokus hat. Des Weiteren wird die Tauglichkeit vorhandener Algorithmen auf die erwähnte Modellierung geprüft, weiter werden vorhandene Algorithmen modifiziert und eigene Algorithmen konzipiert. Dabei wird darauf geachtet, dass die Algorithmen auf Hypergraphen mit großer Ordnung anwendbar sind. Diese Algorithmen werden dazu auf Hypergraphen des Benchmarks "ISPD 05/06" angewandt.
Ziel der Masterarbeit ist die Erstellung eines offenen Konzeptes zur Konfiguration und Parametrisierung von Schnittstellen beliebiger Software-Anwendungen, insbesondere integrierter Portal-Lösungen, mit dem Ziel der Datenintegration unter Nutzung und evolutionärer Weiterentwicklung des RemarcR Enterprise Integration Framework (EIF). Hierfür werden verschiedene Programmier-Paradigmen aus dem Enterprise-Umfeld und deren Umsetzung innerhalb der Eclipse-Plattform betrachtet und die erarbeiteten Technologien zur Entwicklung einer Architektur für ein Konfigurations-Framework herangezogen, das als Teil des EIF den bidirektionalen Datenaustausch zwischen verschiedenen Anwendungen optimal unterstützt. Die Evaluation des erarbeiteten Konzeptes soll mit Hilfe eines Prototyps am Beispiel der Integration des CAD-Systems Siemens NX, des PDM/PLM-Systems Siemens Teamcenter und des CSM-Systems RemarcR erfolgen.
The focus of this thesis lies on the application of enumerative combinatorics to the partition lattice n. Some ideas beyond enumerative combinatorics are used to examine the lattice properties of n. The combinatorial aspects involve the counting of chains in the partition lattice with the associated exponential generating functions and a new derivation of the Möbius function in n. Finally different representations of some simple sums ranging over intervals in the partition lattice are discussed.
Die Arbeit dient als Grundlage für einen Aufbau von SPR-basierten DNA-Chips. Die Analyse der Immobilisierung und Hybridisierung erfolgte dabei in Echtzeit unter Nutzung der Spektroskopie der Oberflächenplasmonenresonanz (SPR). Die SPR-Spektroskopie ermöglicht es, Änderungen des Brechungsindexes an der Metalloberfläche durch die Detektion einer Verschiebung des (Plasmonen-) Resonanzwinkels zu verfolgen. Diese Methode stellt eine markierungsfreie und sensitive Alternative zu Array-basierten Untersuchungen mit Fluoreszenzfarbstoffen, enzymatischen Reaktionen oder radioaktiven Markern dar. Als Metall wird häufig Gold eingesetzt, da es chemisch stabiler ist. Ziel soll es aber sein Silber als Grundlage zu verwenden, da mit dem Einsatz von Silber eine höhere Winkelauflösung erreicht werden kann und ein größeres Spektrum der Anregungswellenlänge für die SPR zugänglich ist. Um die Vorteile des Silbers nutzen zu können, ist es sinnvoll das Silber vor DNA Immobilisierung zu passivieren. Es wurden Glassubstrate nach mehreren Vorbehandlungsschritten mit Silber bedampft. Auf Basis dieser Substrate werden zwei verschiedene Strukturierungen untersucht. Im ersten Fall erfolgte eine Immobilisierung mit thiolmodifizierter DNA und anschließendem Blocken. Für die Immobilisierung dieser DNA wurden 2 Flächen auf dem Silbersubstrat genutzt, wobei eine Fläche die komplementäre DNA zur anderen Fläche gebunden hat. Auf beiden Flächen wurden die Immobilisierung, das Blocken und die anschließende Hybridisierung mit komplementärer DNA unter Nutzung von SPR-Spektroskopie durch Erhöhung des SPR-Signals beobachtet. Im zweiten Fall wurden einige Silbersubstrate mit 11-Mercapto-1-undecanol (MUD) passiviert. Durch eine Beschichtung mit (3-Bromopropyl)trichlorosilan war es möglich Phosphorothioat-DNA (PT-DNA) auf der Oberfläche zu immobilisieren. Es wurden verschiedene DNA-Konzentrationen komplementärer DNA von 0,25 μM, 0,5 μM und 1 μM für die Hybridisierung getestet. Dabei ergab sich, dass 0,25 μM keine signifikanten Signalerhöhungen bewirkten. Sowohl 0,5 μM als auch 1 μM komplementäre DNA brachten Signalerhöhungen. Auf dem passivierten Silber konnte im Vergleich zum unpassiviertem Silber eine deutlich geringere Signaldrift beobachtet werden. Der vorgenommene Schichtaufbau kann für DNA-Mikroarrays mit vielen Einzelnachweisen pro Flächeninhalt angewendet werden. Das passivierte Silber mit MUD und (3-Bromopropyl)trichlorosilan ist geeignet für Immobilisierung von PT-DNA und anschließende Hybridisierung mit komplementärer DNA.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Migration des Internetprotokolls von der Version 4 zur Version 6. Dazu werden zuerst die Grundlagen des neuen Protokolls und die speziell dafür entwickelten Migrationsmechanismen vorgestellt. Diese werden in einem Testnetzwerk überprüft, um die dabei erlangten Kenntnisse auf das Produktivnetzwerk der Gesellschaft für Informationsverarbeitung perdata mbH zu übertragen. Das letzte Kapitel gibt eine Empfehlung, wie bei der Migration vorzugehen ist und was dabei beachtet werden sollte.
Diese Masterarbeit beschäftigt sich mit verschiedenen Modellen von Zufallsgraphen für biologische Netzwerke. Nach einer kurzen Einführung, in der benötigte graphentheoretische Begriffe sowie Anwendungsbeispiele der Graphentheorie erläutert werden, erfolgt die Vorstellung von drei einfachen Zufallsgraphenmodellen: das Erd ˝ os-Rényi-Modell, das Gilbert-Modell und das p1-Modell. Außerdem werden in diesem Kapitel zwei spezielle Zufallsgraphenmodelle, zum einen die Exponential Random Graph Models und zum anderen die Small-World Models, ausführlich dargestellt. Anschließend werden alle Modelle für ein konkretes biologisches Netzwerk, das Protein-Protein-Interaktions-Netzwerk des Bakteriums Escherichia coli, auf ihre Anwendbarkeit überprüft und diesbezüglich bewertet.
Die Gauß-Prozess Regression ist eine vielseitige Variante zur datenbasierten Modellierung komplexer technischer Systeme. Mit dem approximativen Übergang zu spärlichen Gauß-Prozess Modellen wird eine Möglichkeit aufgezeigt, Regressionsanalyse auf sehr großen Datensätzen durchzuführen. Die Approximation wird dadurch induziert, dass nur eine repräsentative Trainingsdatenmenge zur Erstellung des Regressionsmodells genutzt wird. Hierbei werden zwei unterschiedliche Approximationen, die dadurch auf verschiedene Regressionsverfahren führen, genauer betrachtet. Zur Selektion der wichtigsten Datenpunkte werden unterschiedliche Methoden und Strategien vorgestellt. Dazu sind auch eigene Ideen mit betrachtet und realisiert worden. Anhand eines praxisbezogenen Datensatzes werden diese unter mehreren Gesichtspunkten miteinander verglichen.