570 Biowissenschaften, Biologie
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Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde das Biofilmwachstum auf Basaltfaser, Glasfaser und Polyesterfaser verglichen. Ausgehend von den Fasern wurden diese als Aufwuchsträger in Form eines Gewebes verarbeitet. Um die verschiedenen Aufwuchsträger hinsichtlich ihrer Eignung zu bewerten, wurde eine Beschreibung der Biofilmentwicklung vorgenommen, die Zellzahl aus den Biofilmausschnitten und die Biomasse auf den Geweben bestimmt. Zusammenfassend zeigten die Untersuchungen auf den Polyester-Geweben das geringste Biofilmwachstum. Auf den Basaltgeweben konnte die stärkste Biofilmentwicklung nachgewiesen werden. Die Untersuchungsergebnisse der Glasgewebe lagen im Mittefeld. Schlussfolgernd wurde die Abhängigkeit der Biofilmentwicklung von dem Material- und dem Struktureinfluss der Aufwuchsträger festgestellt. Unterschiede in der mikrobiellen Zusammensetzung der Berieselungswässer wurden mit der Acridinorangefärbung der Zellen aus Biofilmausschnitten aufgezeigt.
Ziel der Arbeit ist es die DNA-Isolate von Teilen der Bevölkerungsgruppen aus Ghana (Ewe) und Äthiopien (Amharen) bezüglich ausgewählter mitochondrialer Single nucleotide Polymorphisms (mtSNPs) zu untersuchen. Bis zum jetzigen Zeitpunkt wurden anhand vorliegender DNA-Isolate autosomale STR- und z.T. Y-STR Analysen durchgeführt. Die Erkenntnisse aus den STR-Analysen sollen nun durch Absichten einer populationsgenetischen Studie anhand von mtDNA-Analysen an einem umfangreichen Probenset durchgeführt werden. Das mtSNP-System, sowie die Durchführung basieren auf Teilinformationen der Veröffentlichung von Paneto et al. aus dem Jahr 201 1. Die Auswertung der mtSNP-Profile erfolgt mittels eines bereits publizierten Multiplexsystems zur Haplogruppenklassifikation
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.
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.
Diese Masterarbeit befasst sich mit der Entwicklung einer Knowledge Base für die Integration von biologischen Daten des Forschungsprojekts CyanoFactory. Ziel des Projekts ist die Verbesserung der Wasserstoffproduktion von Cyanobakterien, speziell vom Modellorganismus Synechocystis sp. PCC 6803. Als Basis für diese Knowledge Base soll ein Data Warehouse verwendet werden. Mehrere existierende Data Warehouse-Systeme für biologische Daten werden vorgestellt, evaluiert und eines für die Anforderungen von CyanoFactory angepasst.
The cultivation of mammalian cells in the third dimension has a great potential for a
wide application in regenerative medicine, pharmaceutical industry or cancer research.
An overview about actual 3-D cultivation techniques like hydrogels and porous scaffolds as well as their various materials and modifications is given in this thesis. Also different products and their implementation for a new application of 3-D cell
culture in a laboratory are described.
Die Produktion von Biowasserstoff mit unterschiedlichen Mikroorganismen ist einer der vielversprechendsten Wege, kostengünstig und umweltschonend molekularen Wasserstoff für die Wirtschaft zu gewinnen. Es existieren bereits viele Arbeiten zu diesem Thema. Die Komplexität und Vielfalt der Möglichkeiten ist jedoch bei weitem nicht ausgeschöpft. Die Optimierung der bestehenden Methoden steht daher momentan im Vordergrund der Forschung. Daher befasst sich diese Arbeit mit der Optimierung der Kultivierungsbedingungen des Organismus Rhodobacter sphaeroides im kontinuierlichem Betrieb. Hauptsächlich sollen die Durchflussraten sowie die Glutaminsäurekonzentration für den Chemostat angepasst werden. Außerdem erfolgten einzel-ne Versuche zur Optimierung der Wasserstoffausbeute.
Diese Bachelorarbeit mit dem genannten Thema beschäftigt sich mit der Analyse von Transkriptionsfaktoren. Das sind DNA - bindende Proteine, welche die Stärke der Transkription beeinflussen können und somit positive als auch negative Auswirkungen auf die Genexpression haben. Die meisten solcher Bindestellen befinden sich im Bereich -500 bis 100 bp relativ zur Startstelle der Transkription. Außerdem findet ein Vergleich dieser regulatorischen Regionen zwischen den Spezies Mensch, Maus und Ratte statt. Dieses Verfahren wird phylogenetisches Footprinting genannt.
Hormonelle Belastungen in Grund-, Oberflächen und Trinkwasser sind weitreichend bekannt. Die daraus resultierenden Einflüsse auf das endokrine System bei Mensch und Tier, besonders durch das endogene Steroidhormon 17b -Estradiol (E2), sind bewiesen und führen unter anderem zu Feminisierung, Dezimierung von Spermien und kann als Indikator bei Brustkrebs wirken. Bisherige Filteranlagen können die rückstandslose Entfernung von pharmakologisch wirksamen Stoffen und deren Rückstände aus den Oberflächen-, Grund- und Trinkwässern nicht gewährleisten. Ein neuartiger Reinigungsansatz auf Aptamer-basis sollte untersucht werden und dessen Potential E2 aus belasteten Gewässern zu entfernen. Das bereits existierende und E2 selektive DNA Aptamer wurde in silico durch molekular dynamischen Simulationen untersucht um möglich Bindungsstellen zu identifizieren. Das ssDNA Aptamer wurde in die robustere PNA überführt. Diese soll anstelle der DNA in das Filtersystem integriert werden und in vivo Einsatz getestet werden.
Gegenstand dieser Arbeit sind Untersuchungen zur Bildung des Harpagosids in der Teufelskralle bei Einwirkung verschiedener Faktoren(Stress, Hormone, Umwelt, Pilze). Ziel der Untersuchungen ist es, richtungsweisende Aussagen zu geeigneten Einflussfaktoren zu treffen, die eine Steigerung des Harpagosidgehaltes ermöglichen.
Membranproteine sind essentiell für viele lebenswichtige Prozesse in allen Organismen. Es ist hilfreich ihre Struktur aufzuklären, um ihre Funktionen und die diesen zu Grunde liegenden Mechanismen zu verstehen. Untersuchungen haben gezeigt, dass es kurze Motive gibt, die in a -helikalen transmembranen Proteinen allgegenwärtig sind. Es wird vermutet, dass diese Sequenzabschnitte elementare Eigenschaften besitzen, die die Stabilität und eventuell auch die Funktionen dieser Proteine ausmachen. In dieser Arbeit wurden die Interaktionen und die Beschaffenheit dieser Motive untersucht. Auf der Grundlage verschiedener Datenbanken konnte ein Informationsalmanach erstellt werden, der relevante Informationen zu jedem Motiv enthält. Mit einer Applikation können diese Daten visualisiert werden. Die so generierte Darstellung ist eine Möglichkeit, Proteine auf Grundlage von Motiven genauer zu analysieren. Eine Untersuchung von Motiven aus verschiedenen Proteinfamilien erbrachte weitere Einblicke. Es hat sich gezeigt, dass es Motive gibt, die vorrangig für die Aufrechterhaltung der Struktur verantwortlich sind und solche, die für eine Funktion wichtig erscheinen. Es existieren Motive, die in allen Proteinfamilien vorkommen, jedoch in jeder eine veränderte Zusammensetzung zeigen. Trotzdem scheinen sie in allen Familien die gleichen Auswirkungen zu haben. Andere Motive sind nur in bestimmten Proteinfamilien hoch konserviert und wahrscheinlich für eine Funktion spezifisch. Auf dieser Grundlage wurde eine Methode entwickelt, die einen Vergleich zwischen den Familien ermöglicht.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Sequenzanalyse der für die Legionellose relevanten Schlüsselproteine der Organismen Legionella anisa, Legionella drancourtii und Legionella shakespearei, sowie mit in vitro-Kultivierungsexperimenten der Spezies Legionella pneumophila ATCC 33152. Zunächst wurden die gesetzlichen Gegebenheiten der Legionellenproblematik und die biologischen Hintergründe betrachtet, darunter die intrazellulären Mechanismen der Legionellose. Die Ergebnisse der Arbeit beinhalten Informationen über die Schlüsselproteine der drei Legionellen Spezies und deren mögliche Pathogenität.
Ziel dieser Arbeit waren Untersuchungen zur heterologen Expression von Magnetosomen-Genclustern aus kultivierten sowie unkultivierten magnetotaktischen Bakterien (MTB). Die 30-120 nm großen Magnetosomen sind durch ihre Vorteile gegenüber chemisch synthetisier-ten Partikeln von biotechnologischem, medizinischem und technischem Interesse. Basierend auf Metagenomanalysen konnten Magnetosomen-Gene unkultivierter MTB identifiziert wer-den, welche der Konstruktion eines 23.392 bp großen Expressionsplasmids mittels Red/ET-Rekombination dienten. Für diesen Vektor sowie ein weiteres Magnetosomenplasmid, welches das mamAB-Operon des kultivierten a -Proteobakteriums M. gryphiswaldense beinhaltet, wurde eine Instabilität in verschiedenen Rezipientenstämmen nachgewiesen. Aufgrund der Stabilität in RecA deffizienten E. coli-Mutanten wurden RecA induzierte Rekombinationsereignisse als Ursache der Instabilität vermutet.
In dieser Arbeit wurde die Interaktion der Proteine Tau und SUMO untersucht. Für die Charakterisierung wurde zuerst die Methode der Bimolekularen Fluoreszenzkomplementation für das untersuchte System eingeführt, bei der ein geteiltes fluoreszierendes Protein durch eine Interaktion von Proteinen vervollständigt wird und ein Signal durch mikroskopische Auswertung detektiert werden kann. Nach verschiedenen Tests zur Funktionalität der Methode erfolgten Lokalisationsuntersuchungen der Proteine während einer Interaktion und bei alleiniger Expression in der Zelle.
The main purpose of this Bachelor thesis was to find and to compile comprehensive information on barley genes expressed in the context of pollen embryogen esis. In the present study, this approach was confined to genes that were previously known to be associated with the initiation of embryogenesis in different plant species. First, candidate transcript sequences were identified in barley. Second, transcript and associated genomic sequences were analyzed in silico to provide suitable structural and functional annotations. Finally, the results of one representative example are presented and interpreted in detail. This work aims to contribute to a significantly improved understanding of pollen embryogenesis - a biological phenomenon broadly used for haploid technology in crop improvement.
Im Rahmen dieser Arbeit wurden Informationen zur standardisierten Differenzierung von lederbefallenden Schimmelpilzen zusammengetragen. Anlass dazu liefert das Forschungsinstitut für Leder und Kunstbahnen (FILK). Schimmelpilze befallen die Lagerbestände und müssen schnellst möglichst sowie kostengünstig identifiziert werden, um entsprechende Gegenmaßnahmen einzuleiten und Personal ausreichend zu schützen. Dazu wurde eine frei verfügbare Webseite eingerichtet die mikros- und makroskopische, sequenzielle und molekularphylogenetische Bestimmungsmerkmale enthält. Auf den informationsgebenden Seiten zu mikros- und makroskopisch sind bekleidende Abbildungen sowie Schablonen hinterlegt. Zudem sind die Daten der Pilzelemente aufgelistet, die zur Differenzierung dienen. Die Informationssammlung und Ausarbeitung der Daten zum Bereich sequenziell und der molekularphylogenetischen Bestimmungsmerkmale ist Grundlage einer anderen Arbeit der Hochschule Mittweida und wurde durch Zusammenarbeit ebenfalls auf die Seite integriert. Auf den folgenden Seiten sind Grundlagen der Schimmelpilze und die Herangehensweise der Schimmelpilzdiagnostik von interessierenden Schimmeln beschrieben. Zudem ist die Ergebnisdarstellung durch die Webseite erläutert.
Diese Arbeit befasst sich mit dem Vergleich und der Optimierung verschiedener Primerdesigns zur Detektion von SNPs mittels Allel-spezifischer PCR. Dabei wurden zwei verschiedene Primerdesigns erzeugt, die auf der Grundlage eines zuvor auf Funktionalität getesteten Primerdesigns basieren. Zur stärkeren Signal-Auftrennung wurde dem zweiten Primerdesign ein Tail hinzugefügt. Das dritte Primerdesign besteht aus einer Ankersequenz (Tm > 75°C), einem nicht zur genomischen Sequenz komplementären Spacer und einem Sequenz-spezifischen 3‘-Ende. Dabei wurde die Orientierung der Primer aufgrund der Nachbar-SNPs von A2690C geändert. Die Sequenzierung ergab keine weiteren Mutationen, außer den gewünschten, innerhalb der Primer-Konstrukte. Somit wird die Erzeugung von Nullallelen nur durch die Fehlpaarung einer Base hervorgerufen. Die Funktionalität des Primerdesign 3 konnte nicht bestätigt werden. Im Vergleich schneidet das Primerdesign 1 etwas besser ab als das Primerdesign 2. Der Ausfall tritt dabei beim Primerdesign 1 schon ab einer Annealing-Temperatur von 67°C ein. Zudem entfällt die Erzeugung und der Abgleich des Tails mit den entstehenden Produkten. Für die Multiplex-PCR ist eine Kombination beider Primerdesigns denkbar und vermutlich sinnvoll, da über die Tail-Sequenzen Manipulationen zur Anpassung der Eigenschaften der Primer vorgenommen werden können und die Abstimmung zwischen verschiedenen SNP-Primer-Trios gegebenenfalls erleichtert wird. Bestätigt sich die Funktionalität der Allel-spezifischen PCR im Multiplex-Verfahren, so könnte diese Methode die in der Rechtsmedizin übliche Single Base Extension ablösen. Dadurch würde sich eine starke Senkung der Kosten und des Zeitaufwandes ergeben.
The study “Proteomic and systems biological database analysis of changed proteins from rat brain tissue after diving “ is about system biological testing of proteomic data obtained by rat brain after experimental diving in a pressure chamber. Basically, brain tissue from animal decompression sickness (DCS) was analyzed by mass spectrometry and has given two larger sets of modified proteins. Thereupon, the resulting up- and down-regulated proteins wereidentified and later compared by means of systems of biological databases, in this case GeneGo MetaCoreTM, in order to find similar or various affected cell biological signaling pathways when two different mass-spectrometry methods were compared.
Zur Optimierung der schnellen Messung des pH-Wertes in Ackerböden wurden verschiedene Bodenproben angelehnt an das DIN-Verfahren mit der Antimonelektrode untersucht. Darüber hinaus wurde die Messzeit auf eine Minute verkürzt und das Volumen der Extraktionslösungen reduziert, um den späteren Chemikalieneinsatz auf dem Feld zu reduzieren. Zur Untersuchung interferierender Matrixeffekte wurden die elektrische Leitfähigkeit, das Redoxpotenzial sowie die Ionengehalte der einzelnen Bodenproben ermittelt. Verschiedene auftretende Effekte wurden mittels des Standard-additionsverfahrens näher charakterisiert und aufgeklärt.
Das Kemmlitzer Kaolinwerk baut Kaolin im Tagebau ab und veredelt dieses durch einen Schlämmprozess vor Ort. Zur Erhöhung und Sicherung der dadurch erlangten Güte soll der Schlämmprozess durch die Verwendung von vollentsalztem Wasser verbessert werden. Dieses soll in Eigenversorgung aus Brunnenwasser hergestellt werden. Die Anforderungen an den dazu notwendigen Wasseraufbereitungsprozess sind: · Erfüllung der Qualitätsansprüche an das vollentsalzte Wasser · Kostengünstige Lösung · Kontinuierlicher Betrieb · Verringerung der Risiken für die Umwelt · Bestmögliche Anpassung der Lösung an den Automatisierungsgrad der Produktion, das Qualifikationsprofil der Mitarbeiter und die Organisationsstruktur vor Ort Ziel der vorliegenden Arbeit ist es die verfahrenstechnischen Alternativen zur Gewinnung von vollentsalztem Wasser zu benennen und anhand der formulierten Anforderungen zu bewerten. Untersucht werden die Entsalzungsverfahren mittels Umkehrosmose und Ionenaustauscheranlage bzw. die Vorbehandlungsverfahren mittels verschiedenen Ansätzen zur Enteisenung und Entmanganung. Eine Vorbehandlung mittels Oxydationseinheit, Kiesfilter und Anti-Scalant wird mit einem energieeffizienten Umkehrosmoseverfahren kombiniert und anschließend technisch und wirtschaftlich bewertet.
nicht vorhanden
This Bachelor thesis provides an experimental validation of the “si-Fi” software, which was designed for RNAi off-target searches and silencing efficiency predictions. The experimental approach is based on using synthetic DNA as RNAi-target as well as RNAi-trigger sequence. The data was generated by two different types of experiments using a transient gene silencing system in bombarded barley epidermal cells. The efficiency of RNAi was estimated by scoring the effect of silencing of the susceptibility-related gene Mlo on resistance of transformed cells to the powdery mildew fungus Blumeria graminis f. sp. hordei by observing reduction of fluorescent signals coming from an RNAi target fused to the green fluorescent protein. The aim of this work was a comparison between in silicio prediction of RNAi efficiency and off-target effects in barley and experimental data.
As widely discussed in literature spatial patterns of amino acids, so-called structural motifs, play an important role in protein function. The functional responsible part of a protein often lies in an evolutionary highly conserved spatial arrangement of only few amino acids, which are held in place tightly by the rest of the structure. In general, these motifs can mediate various functional interactions, such as DNA/RNA targeting and binding, ligand interactions, substrate catalysis, and stabilization of the protein structure.
Hence, characterizing and identifying such conserved structural motifs can contribute to understanding of structurefunction relationships in diverse protein families. Therefore and because of the rapidly increasing number of solved protein structures, it is highly desirable to identify, understand and moreover to search for structural scattered amino acid motifs. The aim of this work was the development and the implementation of a matching algorithm to search for such small structural motifs in large sets of target structures. Furthermore, motif matches were extensively analyzed, statistically assessed and functionally classified. Following a novel approach, hierarchical clustering was combined with functional classification and used to deduce evolutionary structure-function relationships. The proposed methods were combined and implemented to a feature-rich and easy-to-use command line software tool, which is freely available and contributes to the field of structural bioinformatic research.
Proteins are involved in almost every aspect of life, mediating a wide range of cellular tasks. The protein sequence dictates the spatial arrangement of the residues and thus ultimately the function of a rotein. Huge effort is put into cumbersome structure eludication experiments which obtain models describing the observed spatial conformation of a protein, enabling users to predict their function, to understand their mode of action or to design tailored drugs to cure disease caused by misfolded or misregulated proteins.
However, the result of structure determination experiments are merely models of reality, made under simplifying assumptions - sometimes containing major undetected errors. On the other hand, such experiments are resource demanding and they cannot supply the actual demand.
Thus, scientists are predicting the structure of proteins in silico, resulting in models that are even
more prone to error.
In consequence, the structure biologists search after a practicable definition of structure quality and over the last two decades several model quality assessment programs emerged, measuring the local and global quality of peculiar structures. Seven representatives were studied, regarding the paradigms they follow and the features they use to describe the quality of residues. Their predications were compared, showing that there is almost no common ground among the tools.
Is there a way to combine their statements anyway?
Finally, the accumulated knowledge was used to design a novel evaluation tool, addressing problems previously spotted. Thereby, high quality of its predication as well as superior usability was
key. The strategy was compared to existing approaches and evaluated on suitable datasets.
Implementierung eines Algorithmus zur automatisierten Lane-Entzerrungauf Gelelektrophorese-Blots
(2014)
Diese Bachelorarbeit beschäftigt sich mit Entwicklung und Implementierung eines Algorithmus zur automatisierten Entzerrung von Gelelektrophorese-Blots. Dazu werden zuerst Algorithmen für die Detektion der Lanes und Banden vorgestellt. Danach werden Möglichkeiten für die Erkennung von Verzerrungen, die Korrektur des Laneverlaufs und schließlich der Entzerrung der Lane vorgestellt.
Aufgrund der Zusammensetzung des Speiseeises bietet dieses Mikroorganismen einen geeigneten Nährboden zum Leben und zur Vermehrung. Daher müssen Reinigungs- und Desinfektionsvorgänge bei der Herstellung der Produkte strengstens überwacht und auch unter ökonomischen Aspekten betrachtet werden. Fragen des Umfangs einer Reinigung sowie deren Häufigkeit gilt es dabei ebenfalls zu klären und zu optimieren. Darüber hinaus muss ferner die Einhaltung vorhandener Gesetze berücksichtigt werden. Diese Arbeit widmet sich der Untersuchung des Umfangs der aktuell angewandten Reinigungsvorgaben aus mikrobieller Sicht heraus.
The larval zebrafish mutant Knörf has got a not yet identified gen, which is lethal after 14 dpf in a homozygous state. The mutation courses various degenerations and the loss of the regeneration ability. One of these degenerations was first discovered in the retina by a histological section. The mutants retinas show gaps in the IPL at 7 and 8 dpf which number increases during the maturation of the larva. In recent studies a pax 6 staining was performed, which showed that amacrine cells areaffected. Different types of amacrine cells were tested and it was shown that the parvalbuminergic amacrine cells disappear. The staining was performed in a time course. At 5 dpf is no difference between the number of parvalbuminergic amacrine cells in siblings and mutants but then the degeneration starts. At 2 dpa there is thefirst significant difference which increases at later stages and leads nearly to a full disappearance of these cells in the eye. Parvalbumin is not only present in the retina, therefore the brain as another central nervous system structure was examined. In the telencephalon these cells disappear already at 2 dpa. The parvalbuminergic cells are also present in the skeletal muscle of the tail. Here the degeneration starts approximately at the half of the tail and intensifies to distal areas. It was shown, that parvalbuminergic cells in the muscle disappear until 4dpa. The role of parvalbumin is seemed in the binding ofcalcium and therefore it supports the adjustment of the resting potential after an excitation in the central nervous system. In muscles it assists in the slowing of relaxing after a contraction of a muscle.
Eine schnelle und zuverlässige C. difficile Diagnostik ist essentiell für die Einleitung geeigneter Therapiemaßnahmen. Bis heute wurde weltweit keine Standardisierung für die Labordiagnostik festgelegt. Jede Untersuchungseinrichtung muss sich selbst aus der Fülle der auf dem Markt vorhandenen Methoden für einen Algorithmus entscheiden. In der Literatur sind unzählige Vorschläge getesteter Verfahrens-Kombinationen mit ihren Leistungsdaten zu finden. Innerhalb dieser Arbeit wurden verschiedene Methoden aufgegriffen und miteinander verglichen. In diesem Zug fand auch die Evaluierung eines neuen Testverfahrens statt. Zusätzlich sollte die Diagnostik des mikrobiologischen Laboratoriums der Zentrum für Diagnostik GmbH Chemnitz analysiert und gegebenenfalls verbessert werden.
Proteins are macromolecules that consist of linear-bonded amino acids. They are essential elements in various metabolic processes. The three-dimensional structure of a protein is determined by the order of amino acids, also referred to as the protein sequence. This conformation corresponds to the structural state in which the protein is functionally active. However, relationships between protein sequence, structure and function have not been fully understood yet. Additionally, information about structural properties or even the entire protein structure are crucial for understanding the dynamics that define protein functionality and mechanisms. From this, the role of a protein in its molecular context can be described closely. For instance, interactions can be investigated and comprehended as a biological dynamic network that is sensitive to alternations, i.e. changes which are caused by diseases. Such knowledge can aid in drug design, whereas compounds need to be specifically tailored and adjusted to their molecular targets. Protein energy profile-basedmethods can be applied to investigate protein structures concerning dynamics and alternations. The publications enclosed to this work discuss in general the scientific potentials of energy profilebased techniques and algorithms. On the one hand, changes in stability caused by protein mutations and proteinligand interactions are discussed in the context of energy profiles. On the other hand, energetic relations to protein sequence, structure and function are elucidated in detail. Finally, the presented discussions focus on recent enhancements of the eProS (energy profile suite) database and toolbox. eProS freely provides all elucidated methodologies to the scientific community. Thus, one can address biological questions with the presented methods at hand. Additionally, eProS provides annotations related to foreign databases. This ensures a broad view on biological data and information. In particular, energetic characteristics can be identified which contribute to a protein’s structure and function.
Der schnelle und sichere Nachweis von multiresistenten gramnegativen Bakterien ist eine Voraussetzung, um deren Ausbreitung einzudämmen. Die Untersuchung verschiedener mikrobiologischer Methoden zum Nachweis von ß-Lactamasen, insbesondere ESBLs und Carbapenemasen, erfolgte beispielhaft an den gram-negativen Bakterien Klebsiella pneumoniae, Klebsiella oxytoca, Enterobacter spp., Acinetobacter spp. und Pseudomonas aeruginosa. Die als Grundlage für die Antibiotika-Empfindlichkeitsbestimmungen dienenden Breakpoints werden sowohl von der CLSI als auch von der EUCAST festgelegt. Jedoch sind nur im aktuellen Normensystem der CLSI Kriterien zum Nachweis von ESBLs und Carbapenemasen angegeben. Der über die Automatensysteme durchgeführte ESBL-Bestätigungstest hat eine ausreichend hohe Spezifität und Sensitivität für K. pneumoniae. Hingegen ist bei K. oxytoca und Enterobacter spp. der DD-Synergietest zum Nachweis von ESBL-Bildung erforderlich. Auch wenn nach einer neuen Empfehlung die gramnegativen Bakterien anhand von Leitsubstanzen in MRGNE und nicht-MRGNE eingeteilt werden, bleiben die ESBL-Bestätigungstests weiterhin sinnvoll, denn Fluorchinolon- und Carbapenem-sensible ESBL-Bildner würden nicht als MRGNE eingestuft werden. Bei Carbapenemase-Verdacht steht der modifizierte Hodge-Test zum Nachweis von Carbapenemase-Aktivität zur Verfügung. Dieser sollte bei Enterobacteriaceae mit Meropenem und bei nicht-Enterobacteriaceae mit Imipenem durchgeführt werden. Eine nähere Spezifizierung der Carbapenemase kann mit verschiedenen Zusatztests, wie dem MBL-Etest oder dem KPC/MBL Identifikations-Kit, erfolgen.
EIIa in Ferrovum sp. JA12
(2012)
Inhalt dieser Arbeit ist die Inaktivierung der Bakterienspezies Pseudomonas fluorescensmit atmosphärischem Plasma. Dazu wurde der verwendete Plasmagenerator in seinen physikalischen Eigenschaften charakterisiert. Mit Parametervariationen des Plasmas wurden die Pseudomonadenbehandelt und ihr Wachstumsverhalten beobachtet.
Im Teil 1 der vorliegenden Arbeit werden drei Prüfmuster auf ihre Gesamtkeimzahl (Alle koloniebildenden Einheiten, zuzüglich Hefen und Schimmelpilze) und spezifizierte Mikroorganismen validiert. Dabei werden die Parameter Richtigkeit, Präzision, Selektivität, Robustheit und die Bestimmungsgrenze überprüft. Nach Erstellung eines Validierungsplans findet, die auf das Produkt angepasste, Durchführung statt. Ergebnisse und Bewertungen werden in einem Validierungsbericht zusammengefasst. Für alle drei Prüfmuster konnten, bei Anwendung der individuellen Methode, die vorgegebenen Testorganismen nachgewiesen und das Verfahren bestätigt werden. Somit können die Methoden in der Routine angewendet werden. Teil 2 beschreibt den Vorgang einer Excel-Validierung für das Arbeitsblatt zur „mikrobiellen Wertbestimmung von Antibiotika“. Es wird ebenfalls ein Validierungsplan erstellt. Ergebnisse und Auswertungen werden in einem Bericht festgehalten. Ein Excel-Arbeitsblatt dient der optimalen Erfassung von Daten und deren Auswertungen für den Routinebetrieb, ohne die Qualität der Ergebnisse zu beeinträchtigen. Mit der Validierung konnte dies bestätigt werden. Verwendete Formeln erfüllen die Vorgaben. Die Musterberechnung anhand dreier potentieller Proben stimmt mit den Ergebnissen des Excel-Arbeitsblatts überein. Alle Zellen, bis auf grün markierte Eingabezellen, wurden gesperrt. Die farbliche Unterscheidung der Zellen erfolgte nach Funktionalität und erfüllt die angestrebte Signalwirkung.
Die folgende Arbeit beschreibt die ganzheitliche Ernährungsberatung mit Hilfe der Analysen von zwei verschiedenen Ernährungsberatungsstellen und deren spezifischen Zielgruppen. Das Thema wird durch praktische Erfahrungen im Kochkurs vervollständigt und mit aussagekräftigen Beschreibungen, Darstellungen und Beispielen untermauert. Die wissenschaftlichen Untersuchungen verdeutlichen die Wechselwirkung zwischen Theorie und Praxis.
Das Zervixkarzinom ist die dritthäufigste Krebserkrankung bei Frauen weltweit. Verursacht wird das Karzinom und seine Vorstufen CIN I-III durch eine Infektion mit einem Hochrisikotypen der Humanen Papilloma Viren. Die derzeitige Gebärmutterhalskrebsvorsorge basiert auf dem zytologischen Pap-Abstrichstest und hat in den letzten Jahren durch eine Steigerung der Erkennungsrate die Mortalität auf Grund der Erkrankung gesenkt. Leider ist dieser Test durch viele subjektive Faktoren, wie die Abstrichnahme und die Beurteilung der Zellen sehr fehleranfällig und kann lediglich eine Erkennungsrate von 53% aufweisen. Die Etablierung von molekularen Markern auf Basis der Methylierung kann in diesem Zug als Ergänzung oder letztendlich als Ersatz das Vorsorgesystem der Krebsfrüherkennung bereichern. Die DNA-Methylierung kann dabei Einfluss auf die Tumorentstehung und Entwicklung haben. Die Base Cytosin wird dabei in CpG-Dinukleotiden in CpG-Inseln durch die DNA-Methyltransferase in 5-Methylcytosin umgewandelt. Häufig findet sich so eine untypische Hypermethylierung in CpG-Inseln in Promotorregionen von Genen, unübliche Methylierungsmuster können also ein Indiz für das Vorliegen eines Tumors oder einer Krebsvorstufe sein und kann in der molekularen Krebsdiagnostik genutzt werden um histologisch auffällige Regionen zu detektieren. Die Markerregionen ASTN1, SSTR1 und TRH wurden im Zuge dieser Arbeit in Hinblick auf ihre Methylierung mittels der Next-Generation-Sequenzierung untersucht und ausgewertet. Die Verbesserung der Sensitivität und Spezifität der Marker stand dabei im Vordergrund.
In dieser Arbeit werden die Auswirkungen des Probentransportes von Warmwasser auf die mikrobiologischen Analyseergebnisse für Legionellen erläutert. Dazu werden entsprechende Grundlagen zur Legionellenproblematik, Vergleiche mit der Norm zum Probentransport, die experimentelle Durchführung und anschließend Ergebnisse der Untersuchungen aufgeführt. Die Ergebnisse werden wissenschaftlich ausgewertet, eine Datengrundlage für die bestehenden Normen erstellt und Empfehlungen für zukünftige Untersuchungen beschrieben.
In der Bachelorarbeit ,,Erkennung von Ähnlichkeitsbeziehungen wohl definierter Muster in Membranproteinen mit Hilfe regulärer Ausdrücke" wurde 32 Pfamfamilien, in Bezug auf Motive, untersucht.Als Grundlage dienten hierfür 50 Sequenzmuster von Gerstein et al. [11]. Die Proteinsequenzen der verwendeten 32 Proteinfamilien, von deren Domänen keine Funktion bekannt ist, wurden auf Beinhalten dieser Muster hin untersucht. Im nächsten Schritt wurde untersucht, welche dieser 50 Muster zusammen in einer Proteinsequenz auftreten, um so die Co - Co- Occurence festzustellen. Anhand der somit erhaltenen häufigsten Paarungen im transmembranen, nichttransmembranen und Transition - Bereich und mit Hilfe von bereits beschriebenen Mustern und Pattern von biologischen Datenbanken, wurde versucht, bestimmten Musterpaarungen aus der Arbeit von Gerstein et al. eine Funktion zuzuordnen bzw. eine Erklärung für ihr Auftreten in den Proteinen zu finden.
In dieser Arbeit wurden die zwei isothermalen Amplifikationsmethoden Recombinase Polymerase Amplification und Loop-mediated isothermal amplification hinsichtlich ihrer Anwendung in einem diagnostischen Teststreifensystem analysiert. Des Weiteren wurden die Bindungseigenschaften des Proteins RecA untersucht, um dieses zur Hybridisierung einer Sonde in ein amplifiziertes Produkt zu nutzen. Dadurch soll die Spezifität der Amplifikationsmethode erhöht werden.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Textanalyse biologisch relevanter Texte. Es geht darum Informationen und relevante Relationen aus diesen Texten zu extrahieren. Dies geschieht zunächst manuell und im Anschluss mit dem Programm antconc 3.2.1w maschinell. Anschließend wird mit dem Themengebiet Wissenslandkarten eine mögliche Form der Darstellung solcher Informationen und Zusammenhänge vorgestellt. Die nötigen Arbeitsschritte für die Erstellung einer solchen Wissenslandkarte werden näher beleuchtet, sowie deren Aufgaben, Ziele und Anwendungsgebiete dargestellt. Es wird auf die verschiedenen Arten von Wissenslandkarten erläutert und auf Vor- und Nachteile eingegnagen, die sich aus einer solchen Form der grafischen Darstellung ergeben. Desweiteren werden verschiedene Softwaretools vorgestellt, die die Erstellung einer Wissenslandkarte unterstützen können.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Generierung von Primern und Son-den zur Identifikation verschiedener Candida-Arten. Hierzu erfolgte zunächst die Evaluierung gebräuchlicher Primer-Programme. Da keines den geforderten An-sprüchen genügt, wurde ein eigener Algorithmus entworfen. Mit Hilfe dessen erfolgte abschließend die Generierung der Primer und Sonden.
In der vorliegenden Bachelorarbeit werden die Wechselwirkungen von umweltrele-vanten Metallen mit biologischen Komponenten untersucht. Dazu dienen die bak-teriellen Haldenisolate Lysinibacillus sphaericus JG-A12 und Lysinibacillus sp. JG-B53. Diese zeigten bereits in vorangegangenen Untersuchungen sehr hohe Metallbindungs-kapazitäten. Für die Sorptionsversuche werden die Schwer- und Edelmetalle Platin, Palladium, Blei, Cadmium, Europium und Gold und das Halbmetall Arsen verwendet. Durch die Einbeziehung von isolierten Zellwandbestandteilen der Gram-positiven Mikroorganismen, wie z.B. S-Layer-Proteine und Membranlipide sollen genauere Kenntnisse der Sorptionseigenschaften der biologischen Komponenten erlangt werden. Als analytische Verfahren werden die ICP-MS und die QCM-D eingesetzt. Durch einen Vergleich der zwei Bakterien werden unterschiedliche Metallselektivitäten aufgedeckt, die in weiteren Forschungsvorhaben und Anwendungsgebieten Einsatz finden können.
Der Replikationszyklus der Foamyviren zeichnet sich durch zahlreiche Besonderheiten aus. Dazu zählt die reverse Transkription des viralen RNA -Genoms zu einem späten Zeit-punkt im Replikationszyklus, die in einem infektiösen Genom resultiert. Neuste Beobach-tungen lassen vermuten, dass die Protease-vermittelte Prozessierung des Kapsid-Proteins die Aktivität der Reversen Transkriptase (RT) initiiert (Hütter et al., unveröffent-licht). Virale Partikel, die nur aus prozessiertem p68Gag bestehen, weisen eine verminderte Infektiosität auf, was mit einem geringeren intrapartikulären DNA -Gehalt korreliert. Das Fehlen des p3 Gag-Proteins in diesem Ansatz ließ eine stimulierende Wirkung des Proteins auf die RT-Aktivität vermuten. Das Ziel der Arbeit bestand in der Untersuchung des Ein-flusses des p3 Gag-Proteins auf die Infektiosität gebildeter Viruspartikel.