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.