Fakultät für Biologie - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 03/06

Mon, 10 May 2010 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/11512/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/11512/1/Kumar_Dilip.pdf Kumar, Dilip

Tue, 4 May 2010 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/12319/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/12319/1/Wang_Bin.pdf Wang, Bin ddc:570, ddc:500, Fakultät für Biologie

Tue, 4 May 2010 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/12733/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/12733/1/Hilger_Daniel.pdf Hilger, Daniel ddc:570, ddc:500, Fakultät

Chaetanthera Ruiz & Pav. (30 species, 1 variety, 2 hybrid forms) and Oriastrum Poepp. & Endl. (18 species, 1 variety) are among the most species-rich Astereaceae genera of the Chilean Flora. Formerly combined under one name, the two genera have been extensively revised. Chaetanthera is found mainly in Chile, with one Peruvian species and several scattered populations of other species in Andean Argentina. Oriastrum inhabits the higher elevations of the Andes, spread over Chile, Argentina, Bolivia and Peru. Systematic studies focussing on morphological and anatomical variation of characters taken from habit, involucral bracts, and achenes, combined with palynological and genetic (nr DNA) information are used to circumscribe Chaetanthera with two subgenera – Chaetanthera subgenus Chaetanthera and Chaetanthera subgenus Tylloma (D.Don) Less., and reinstate Oriastrum with two subgenera – Oriastrum subgenus Oriastrum and Oriastrum subgenus Egania (J.Rémy) A.M.R. Davies. Character variation is discussed in the context of form, function and habitat, with emphasis on the evolutionary adaptiveness of character traits seen in the two allied genera. Chaetanthera appears to show primary adaptation to cold and several secondary adaptations to arid conditions, typical of modern Chilean landscapes. Oriastrum taxa appear well-adapted to the cold, high elevations of the Andes, and show secondary developments trending towards an insular syndrome. The collated bio-geographical information of the taxa is considered in terms of endemism, hotspots and species radiations. Chaetanthera taxa have 2 loci of diversity hotspots in Chile – in Coquimbo and in Santiago. Trichome diversity and capitula morphology trends are used as evidence of species radiations in Chaetanthera. Oriastrum taxa are notable for parallel radiations of morphologically similar species within particular Andean zones: i.e., Altoandino or Altiplano. Case studies concerning three groups of Chaetanthera taxa are presented. The first case highlights the effect of the El Niño on the polymorphic C. glabrata along the Chilean Pacific coast. The second case deals with current active hybridisation between C. linearis and C. albiflora in the semi-arid Andean foothills. In the last example, incipient speciation and polymorphism between C. chilensis and C. elegans in southern Central Chile is discussed. Various statistical techniques for the analysis of hybridisation events are applied. All taxa are keyed out and described. Novel taxa are described and imaged or illustrated. Nomenclatural issues and lectotypification of 15 Chaetanthera names and 6 Oriastrum names are effected. Chaetanthera is described here with one novel species (C. pubescens A.M.R. Davies), one novel variety (C. glandulosa var. microphylla A.M.R. Davies), a new name (C. frayjorgensis A.M.R. Davies), and three new combinations: C. albiflora (Phil.) A.M.R. Davies, C. depauperata (Hook. & Arn.) A.M.R. Davies, C. taltalensis (Cabrera) A.M.R. Davies. Oriastrum is described here with four new species and one new variety: O. werdermannii A.M.R. Davies, O. famatinae A.M.R. Davies, O. tarapacensis A.M.R. Davies, O. tontalensis A.M.R. Davies and O. stuebelii var. cryptum A.M.R. Davies respectively. Five novel combinations are presented: O. abbreviatum (Cabrera) A.M.R. Davies, O. achenohirsutum (Tombesi) A.M.R. Davies, O. apiculatum (J.Rémy) A.M.R. Davies, O. revolutum (Phil.) A.M.R. Davies and O. stuebelii (Hieron.) A.M.R. Davies var. stuebelii.

Plant beneficial microorganisms, such as arbuscular mycorrhiza fungi (AMF), increasingly attract scientific and agronomic attention due to their capacity to increase nutrient accessibility for plants and to reduce inorganic fertilizer requirements. AMF are thought to form symbioses with most land plants, obtaining carbon from the autotrophic host whilst enhancing uptake of poorly available nutrients. The species of AMF are mainly identified by spore morphology, which is time consuming, requires expertise and is rarely applicable to AMF identification in roots. Molecular tools such as analysis of standardized DNA fragment sequences may allow the recognition of species through a ‘DNA barcode’, which may partly overcome this problem. The focus of this study was to evaluate different regions of widely used rDNA repeats for their use as DNA barcodes for AMF including the small subunit rRNA gene (SSU), the internal transcribed spacer (ITS) and the large subunit rRNA gene (LSU). Closely related species in the genus Ambispora, members of which have dimorphic spores, could not be separated by analysis of the SSU region, but of the ITS region. Consequently, the SSU was not used for subsequent analysis, but a DNA fragment covering a small part of the SSU, the entire ITS region and about 800 bp of the LSU (SSUmCf-LSUmBr fragment) was analysed, providing phylogenetic resolution to species. New AMF specific primers for these potential barcoding regions were developed and can be applied, without amplification of non-target organisms, for AMF species determination, including identification from field and root samples. Analyses based on the application of the SSUmCf-LSUmBr fragment showed that the widely used AMF model organism Glomus sp. DAOM197198 (formerly called Glomus intraradices) is not conspecific with Gl. intraradices. The SSUmCf-LSUmBr fragment clearly provides a much higher species resolution capacity when compared with the formerly preferred ITS and LSU regions. Further study of several groups of AMF species using different regions of the SSUmCf-LSUmBr fragment revealed that only the complete SSUmCf-LSUmBr fragment allowed separation of all analysed species. Based on these results, an extended DNA barcode covering the ITS region and parts of the LSU region is suggested as a DNA barcode for AMF. The complete SSUmCf-LSUmBr fragment sequences can serve as a database backbone for also using smaller rDNA fragments as barcodes. Although the smallest fragment (approximately 400 bp) analysed in this study was not able to discriminate among AMF species completely, such short regions covering the ITS2 or LSU D2 regions, respectively, would most likely be suitable for community analyses with 454 GS-FLX Titanium sequencing, providing that the analyses is based on the longer DNA sequences.

Diese Arbeit behandelt die Entwicklung und Evaluation eines computergestützten Informationssystems zum Thema Biodiversität sowie dessen Einsatz mit Schulklassen in einem Naturkundemuseum. Die Erhaltung der biologischen Vielfalt wird als eine der größten Aufgaben für die Menschheit erachtet. Bereits Kinder und Jugendliche sollten an das Thema herangeführt werden, um sie auf umweltgerechtes Entscheiden und Handeln vorzubereiten. Das Thema Biodiversität mit seinen Aspekten Vielfalt der Erbinformationen, Arten und Ökosysteme ist Schülerinnen und Schülern jedoch kaum bekannt. Ziel war es daher, vor allem jungen Menschen mithilfe des computergestützten Informationssystems einen interessanten und informativen Zugang zum Thema Biodiversität bereitzustellen. Der Einsatz von Computern im außerschulischen Unterricht, z.B. in Naturkundemuseen, ist bislang wenig empirisch erforscht. Forschungsbedarf besteht auch in der fachdidaktischen Umsetzung des Themas Biodiversität. Die durchgeführten Untersuchungen werden durch ein Rahmenmodell für das Lernen an außerschulischen Bildungseinrichtungen, das „Contextual Model of Learning“ von Falk und Dierking, theoretisch eingefasst. In der ersten Projektphase wurde das Informationssystem entwickelt und unter Einbindung von über tausend Schülerinnen und Schülern im Alter von zehn bis achtzehn Jahren in Hinblick auf kognitive und motivationale Wirkungen sowie Nutzerfreundlichkeit untersucht. Die Ergebnisse zeigen einen signifikanten Lernzuwachs von Prä- zu Posttest sowie eine gute Akzeptanz und Nutzerfreundlichkeit. Durch Log-Files aufgezeichnete Navigationspfade verweisen auf den Zusammenhang zwischen vorab bekundetem Interesse an Tieren und Pflanzen und tatsächlichem Nutzerverhalten. In der zweiten Projektphase wurden Wissenserwerb und Motivation bei der Nutzung des computergestützten Informationssystems in Verbindung mit den Ausstellungsobjekten des Naturkundemuseums als Feldstudie erforscht. Knapp 150 Schülerinnen und Schüler im Alter von elf bis fünfzehn Jahren nahmen an der Prä-Posttest-Fragebogenstudie teil. Von Arbeitsblättern geleitet, erkundeten die Testpersonen selbstständig das Museum, wobei sie bei bestimmten Aufgabenstellungen freie Wahl hatten zwischen den Medientypen Computer und Ausstellungsobjekt. Durch den gezielten Medieneinsatz wurde den Schülern Basiswissen über das Thema Biodiversität vermittelt; die Arbeitsblätter unterstützten den Lernprozess. Der Computer wurde häufig für Recherchezwecke ausgewählt. Das Informationssystem wurde als lehrreiche und motivierende Ergänzung der Ausstellungsobjekte gewertet. Auf Basis der Forschungsergebnisse bietet diese Arbeit abschließend Hinweise zur Einbindung des Themas Biodiversität in den Unterricht; sie greift noch zu verwirklichende Forschungsaspekte im Bereich Museumslernen auf und diskutiert die Rolle des „Contextual Model of Learning“ für künftige Studien in außerschulischen Bildungseinrichtungen.

Wed, 31 Mar 2010 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/11397/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/11397/1/Gerth_Nadine.pdf Gerth, Nadine ddc:570, ddc:500, Fakultät für Biologie 0

Fri, 26 Mar 2010 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/11463/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/11463/1/Gonzalez_Barbara.pdf González Carvajal, Bárbara

Tue, 23 Mar 2010 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/12163/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/12163/1/Perisic_Tamara.pdf Perisic, Tamara ddc:57

Tue, 16 Mar 2010 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/11380/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/11380/1/Dresel_Anna_L.pdf Dresel, Anna ddc:570, ddc:500, Fakultät für Biologie

Tue, 16 Mar 2010 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/12090/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/12090/1/Jellbauer_Stefan.pdf Jellbauer, Stefan

Mon, 15 Mar 2010 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/11485/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/11485/1/Himmelein_Susanne.pdf Himmelein, Susanne ddc:570, ddc:500, Fakultät für

Mon, 15 Mar 2010 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/12130/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/12130/1/Hermann_Andrea.pdf Hermann, Andrea ddc:570, ddc:50

Mon, 8 Mar 2010 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/11269/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/11269/1/Hai_Brigitte.pdf Hai, Brigitte

Monomeric actin controls the activity of the transcription factor Serum Response Factor (SRF) via its coactivator MAL/MRTF-A. Upon signal induction, MAL is released from actin, binds SRF and activates target gene expression. In order to characterise the physiological role of this signalling pathway, I screened on a genome wide basis for target genes by transcriptome analysis. A combination of actin binding drugs (Cytochalasin D and Latrunculin B), targeting monomeric actin, was used to specifically and differentially interfere with the complex between MAL and actin. 210 genes primarily controlled by monomeric actin were identified in mouse fibroblasts. Among them more than 30% have been already found in screens for SRF target genes, supporting the validity of the screening approach. As expected, a lot of genes were involved in cytoskeleton organization. However, genes having anti-proliferative or pro-apoptotic features were identified surprisingly to the same extent. Consistently, I could demonstrate an antiproliferative function of MAL. More specifically, several genes interfering with the MAPK pathway were identified. One of them was Mig6/Errfi1, a negative regulator of EGF receptors. Mig6 induction by LPA or FCS revealed to be dependent on MAL, monomeric actin and the small GTPases Rho. Activated forms of MAL or SRF were sufficient to induce Mig6 expression. Subsequently, a Mig6 promoter element was found to be necessary to mediate MAL/SRF induction. Moreover, induction of Mig6 through the Actin-MAL pathway led to the downregulation of the mitogenic EGFR-MAP kinase cascade. For the first time a transcriptional link between G-actin levels sensed by MAL and the regulation of EGFR signalling was established. Furthermore, after having demonstrated that MAL induces apoptosis, I focused on the characterisation of two proapototic targets identified in the screen: Bok and Noxa. Bok and Noxa were induced by activators of the Rho-Actin-Mal-Srf pathway on a MAL dependent manner. The study of the Bok promoter revealed the existence of a response element that was necessary for the induction by MAL-SRF. Interestingly, apoptotic inducers like staurosporine, TNFα, or the DNA damaging agent Doxorubicin triggered MAL-SRF mediated transcription. As SRF controls the expression of the anti-apoptotic genes Bcl2 and Mcl1, the results from this work places thus SRF as a key transcription factor controlling the balance between pro and anti apoptotic genes in response to external cues.

Pathological changes in the dopaminergic system account for a number of devastating illnesses including schizophrenia, psychosis, depression, addiction, obsessive compulsive disorder or the most well known Parkinson’s disease (PD). The nigrostriatal pathway is an important component of the dopaminergic (DA) system mediating voluntary movement and originates in the ventral midbrain from where substantia nigra pars compacta (SN) neurons send their axons to the dorsal striatum. Massive loss of SN neurons as seen in PD leads to postural imbalance, rigidity, tremor and bradykinesia, however, the precise mechanisms involved in the maintenance and the demise of SN neurons are poorly understood. Endogenous neurotrophic factors such as the Glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF; signaling via the Ret receptor tyrosine kinase) and Brain-derived neurotrophic factor (BDNF; signaling via the TrkB receptor tyrosine kinase) were reported to have protective and rescuing properties on DA neurons; however, their physiological roles in SN neurons remained unknown. Inactivation of the oxidative stress suppressor DJ-1 causes PD; remarkably, mice lacking DJ-1 function do not display overt SN degeneration, suggesting that additional DJ-1 interactors compensate for loss of DJ-1 function. To begin characterizing the cellular and molecular networks mediating SN neuron survival, I used mouse genetics to investigate the roles and the interaction between GDNF/BDNF-mediated trophic signaling and the DJ-1-mediated stress response in SN neurons. While mice lacking TrkB function specifically in SN neurons display a normal complement of SN neurons up to 24-months, loss of Ret function in DA neurons causes adult-onset and progressive SN degeneration, suggesting that GDNF/Ret signaling is required for long-term maintenance of SN neurons. I then generated and aged mice lacking Ret and DJ-1 and found remarkably that they display an enhanced SN degeneration relative to mice lacking Ret. Thus, DJ-1 promotes survival of Ret-deprived SN neurons. Interestingly, the survival requirement for Ret and DJ-1 is restricted to those SN neurons which express the ion channel GIRK2, project exclusively to the striatum and specifically degenerate in PD. This is the first in vivo evidence for a pro-survival role of DJ-1. To understand how DJ-1 interacts molecularly with Ret signaling, I performed epistasis analysis in Drosophila melanogaster. Although DJ-1 orthologs DJ-1A and DJ-1B are dispensable for fly development, the developmental defects induced by targeting constitutively active Ret to the retina were suppressed in a background of reduced DJ-1A/B function. Moreover, DJ-1A/B interacted genetically with Ras/ERK, but not PI3K/Akt signaling to regulate photoreceptor neuron development. Flies with reduced ERK activity and lacking DJ-1B function had more severe defects in photoreceptor neuron and wing development than flies with reduced ERK function. These observations establish, for the first time, a physiological role for DJ-1B in the intact Drosophila. Our findings suggest that the triple interaction between aging, trophic insufficiency and cellular stress may cause Parkinsonism. Because Ret and DJ-1 show convergence of their pro-survival activities, we predict that striatal delivery of GDNF might be most effective in PD patients carrying DJ-1 mutations. A better understanding of the molecular connections between trophic signaling, cellular stress and aging will accelerate the process of drug development in PD.

Thu, 4 Mar 2010 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/14110/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/14110/1/Glasmacher_Elke.pdf Glasmacher, Elke ddc:570,

Mon, 1 Mar 2010 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/11431/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/11431/1/Dotzler_Nora.pdf Dotzler, Nora ddc:570, ddc:500, Fakultät für Biologie

Thu, 25 Feb 2010 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/11252/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/11252/1/Barwig_Iris.pdf Barwig, Iris

Tue, 16 Feb 2010 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/12961/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/12961/1/Popa_Mirela.pdf Popa, Mirela ddc:570, ddc:500, Fakultät für Biologie

Thu, 4 Feb 2010 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/11110/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/11110/1/Fauth_Torsten.pdf Fauth, Torsten ddc:570, ddc:500, Fakultät für Biologie

Protein complexes involved in biochemical processes of organelles are composed of subunits encoded in the organelles and the nucleus. To guarantee energysaving assembly and efficient functioning of such protein complexes, a proper regulatory network is required. The anterograde control of the nucleus over the organelles is extensive and the principal parameters are known. It is also accepted that organelles send information about their developmental and metabolic state to the nucleus (‘retrograde signaling’) in order to adapt nuclear gene expression. But, the nature of the molecules that relay information to the nucleus is still unclear. In a mutant screen, designed to find factors involved in retrograde signaling in A. thaliana, the genomes uncoupled (gun) mutants were identified more than 15 years ago. Under photo-bleaching conditions induced by norflurazon (NF), an inhibitor of carotenoid biosynthesis, the expression of the nuclear localized gene encoding photosystem II chlorophyll a/b-binding protein (LHCB1.2) is suppressed in wild-type plants. In the gun mutants, this suppression is less pronounced. Since four out of the five known gun mutants are affected in the tetrapyrrole biosynthesis pathway, it was suggested that tetrapyrroles are involved in retrograde signaling. However, recent studies have cast doubt on that theory. In this thesis the performance of photo-bleached gun mutants was characterized in more detail. A before unknown phenotype of NF-treated gun mutants is described which is not due to NF resistance. In comparison to NF-treated wild-type seedlings the gun2-5 mutants affected in tetrapyrrole biosynthesis showed an enhanced growth capability, carotenoid enrichment, less anthocyanin accumulation and they retained plastome-encoded proteins. Replacement of NF by other inhibitors of carotenoid biosynthesis (such as amitrole) revealed that the growth and pigmentation phenotype is not coupled to the LHCB1.2 mRNA accumulation phenotype. Furthermore, it is shown that no simple correlation between any single metabolite, pigment or reactive oxygen species and LHCB1.2 expression exist. The observed heme accumulation caused by NF treatment is also not related to the LHCB1.2 de-repression phenotype. Application of abscisic acid (ABA) to NF-treated wild-type plants was sufficient to increase LHCB1.2 mRNA levels, but ABA is not involved in GUNdependent signaling associated with tetrapyrrole biosynthesis. It is discussed that more natural conditions are necessary to uncover the regulatory network of GUN signaling.

Mon, 25 Jan 2010 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/11065/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/11065/1/Battke_Christina.pdf Battke, Christina ddc:570, ddc:500, Fakultät für Biologie 0

Fri, 22 Jan 2010 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/11082/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/11082/1/Batsios_Petros.pdf Batsios, Petros

Fri, 22 Jan 2010 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/11127/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/11127/1/Schottkowski_Marco.pdf Schottkowski, Marco ddc:570, ddc:500, F

Der Transfer von Genen ist eine unverzichtbare Methode für die Erforschung von Genfunktionen in vivo, für die gezielte Expression von Proteinen oder RNA-Molekülen, sowie für die Entwicklung von Gentherapien z.B. gegen Krebserkrankungen oder genetische Defekte. Gerade unter gentherapeutischen Gesichtspunkten sind virale Gentransfervektoren von Interesse, mit deren Hilfe beispielsweise fehlende bzw. eingeschränkte Genfunktionen wiederhergestellt werden können. Ebenso vorstellbar ist der Einsatz viraler Vektoren für Immunisierungen, die z.B. zur Auslösung tumorspezifischer zellulärer Immunantworten führen. Wünschenswert ist in diesem Zusammenhang besonders eine zellspezifische Expression von Transgenen. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden deshalb lentivirale Vektoren entwickelt, mit deren Hilfe eine konstitutive Genexpression in B-Zellen ermöglicht wurde. Die Beschränkung der Genexpression auf B-Zellen wurde durch die Wahl eines entsprechenden zellspezifischen Promotors gewährleistet. Lentivirale Vektoren haben sich in jüngster Zeit zu interessanten Werkzeugen für die Gentherapie sowie zu vielversprechenden Vakzinkandidaten entwickelt. Mit Hilfe dieser Gentransfervektoren können zahlreiche verschiedene Zelltypen, darunter auch hämatopoetische Zellen einschließlich der Immunzellen, in vitro und in vivo transduziert werden, wobei die Spezifität der Antigenexpression auf der Wahl eines entsprechenden Promotors beruht. Als Transgene wurden das verbesserte grün-fluoreszierende Protein eGFP (enhanced green fluorescent protein; im Folgenden als „GFP“ bezeichnet) und das Hühnerei-Albumin (im Folgenden als „OVA“ bezeichnet) exprimiert. Anhand umfangreicher Analysen der GFP-Expression in Knochenmarkschimären konnte die B-Zellspezifität der generierten Vektoren überprüft werden. Desweiteren wurden die lentiviralen Vektoren auch systemisch (intravenös) angewandt. Hier konnte gezeigt werden, dass die Spezifität der Genexpression mit dieser Applikationsroute erhalten bleibt, wohingegen die Expressionsstärke im Vergleich zu den Chimären erheblich zurückgeht. Funktionelle Studien mit B-zellspezifischen, OVA-kodierenden lentiviralen Vektoren konnten jedoch belegen, dass die Expressionsstärke nach systemischer Anwendung noch ausreichend war, um eine OVA-spezifische zelluläre Immunität zu stimulieren. Damit erwies sich das System auch hinsichtlich möglicher therapeutischer Anwendungen, z.B. als Vakzine, als funktionell. Eine humorale Antikörperantwort gegen virale Hüllproteine bzw. gegen OVA konnte nicht nachgewiesen werden. Zusammenfassend belegen diese Daten, dass die systemische Anwendung B-zellspezifischer lentiviraler Vektoren möglich ist und einen interessanten Ansatz zur Generierung neuer Vakzine bieten kann. Denkbar wäre beispielsweise eine Anwendung bei der Unterstützung therapeutischer Vakzinierungen. Ein weiterer interessanter Aspekt in diesem Zusammenhang ist die Rolle der B-Zelle als antigenpräsentierende Zelle, die mit Hilfe einer temporären Kontrolle der Genexpression genauer untersucht werden könnte. Aus diesem Grunde wurde im Rahmen der vorliegenden Arbeit auch ein induzierbares gammaretrovirales Genexpressionssystem entwickelt, um ein gezieltes An- und Abschalten der Genexpression in B-Zellen zu erreichen. Die Beschränkung auf B-Zellen wurde hier ebenfalls durch die Wahl eines entsprechenden zellspezifischen Promotors gewährleistet. Detaillierte in vivo-Analysen des Expressionssystems in Knochenmarkschimären zeigten jedoch, dass es einerseits nach Induktion nur zu einer schwachen Transgenexpression kam und es andererseits eine unerwünschte Hintergrundexpression sowohl in B-Zellen als auch in Nicht-B-Zellen gab. Aus diesen Gründen musste von der Anwendung dieses Systems für geplante Studien zur Rolle der Genexpression während verschiedener Stadien der B-Zellentwicklung abgesehen werden.

Die Exposition mit Umweltstäuben, ultrafeinen Partikeln und Gasen wird als Ursache akuter kardiovaskulärer Morbidität und Mortalität angesehen. Epidemiologische und toxikologische Studien der letzten Jahre weisen auf die Bedeutung von ultrafeinen Partikeln als Auslöser für die lokalen pulmonalen und systemischen Entzündungsreaktionen hin, die durch Veränderungen in der kardiovaskulären Funktion gekennzeichnet sind. Dazu gehören endotheliale Dysfunktion und prothrombotische Prozesse, die letztlich zum akuten Herztod führen können. Die Mechanismen, die dazu führen, sind derzeit nur unzureichend geklärt. Es konnte in zahlreichen Studien gezeigt werden, dass ultrafeine Partikel von der Lunge in die systemische Blutzirkulation translozieren können. Als Ursache kardiovaskulärer Negativ-Effekte werden entweder die Freisetzung von löslichen Mediatoren aus der Lunge und direkte Effekte von translozierten, ultrafeinen Partikeln in die systemische Blutzirkulation diskutiert. Unsere Tierexpositionsstudie wurde durchgeführt, um die Hypothesen zu prüfen, dass „translozierte“ ultrafeine Kohlenstoffpartikel (UfCP) eine signifikante extrapulmonale Entzündung induzieren können. Zu diesem Zweck wurden die systemischen Effekte von zwei verschiedenen Expositionsmodellen verglichen. Die Versuchsmäuse wurden mittels der Inhalation von UfCP (48 nm; 440 µg/m3) bzw. gefilterter Luft für 4 oder 24 Stunden oder durch die intraarterielle Infusion mit der berechneten äquivalenten Dosis von innerhalb einer 24-Stunden- Inhalation translozierten UfCP (5 × 10E7 UfCP) exponiert. Die Versuchsmäuse wurden hinsichtlich systemischer Effekte in der Blutzirkulation mittels automatisierter hämatologischer Untersuchung von Zellzahlen und Plasma-Zytokin-Konzentrationen untersucht. Darüber hinaus wurden Aktivierungsmarker auf peripheren Monozyten und Granulozyten mit FACS analysiert. Zur Untersuchung der lokalen, entzündlichen, mikrovaskulären Effekte in den Geweben von der Lunge, vom Herz, von der Aorta und von der Leber wurde eine quantitative Genexpressionsanalyse und eine multianalytische Proteinexpressionsanalyse durchgeführt. Die Inhalation von UfCP war durch eine leichte pulmonale Entzündungsreaktion mit endothelialer Aktivierung und einer leicht erhöhten Fibrin(ogen)deposition auf Endothelzellen von kapillaren Blutgefäßen der Lunge gekennzeichnet, wohingegen die intraarterielle Infusion von UfCP keine signifikanten Reaktionen in der Lunge aufwies. Auf systemischer Ebene verursachten beide Expositionsmodelle nach der Partikelexposition einen Anstieg von neutrophilen Granulozyten- und Monozytenzellzahlen und zugleich eine Abnahme der pro-entzündlichen Plasma-Zytokin-Konzentrationen, jedoch mit einem stärkeren Effekt nach der Inhalation von UfCP. Hinsichtlich dieser Endpunkte lassen diese Ergebnisse auf einen adjuvanten Effekt von „translozierten“ Partikeln schließen. Jedoch zeigte sich nur nach der Inhalation von UfCP eine signifikante Abnahme von Aktivierungsmarkern auf der Oberfläche der zirkulierenden Leukozyten-Populationen, was auf eine Retention/Transmigration von aktivierten Zellen über die Adhäsion des aktivierten Endothels in der Lunge hinweist. Das Zytogramm der Thrombozyten ergab ebenso nur nach der Inhalation von UfCP einen Anstieg der Zellzahlen und ihres Aktivierungszustandes und dessen der Riesenthrombozyten. Diese Tatsache lässt auf die notwendige pulmonale Entzündungsreaktion schließen, die für die Rekrutierung und Aktivierung der Thrombozyten ausschlaggebend war. In beiden Expositionsmodellen mit UfCP zeigte innerhalb der extrapulmonalen Organe die Aorta die stärkste entzündliche und prothrombotische Reaktion auf, wobei im Vergleich zur intraarteriellen Exposition ein stärkeres pro-entzündliches Reaktionsbild nach der Inhalation von UfCP zu erkennen war. Die Inhalation von UfCP induzierte in der Leber eine frühe, vorübergehende pro-entzündliche Reaktion mit einer endothelialen Aktivierung und einer geringfügigen Reaktion im Herzen, die mit steigender Expositionsdauer zunahm, während die intraarterielle Infusion von UfCP in diesen Organen keine offensichtlichen Effekte verursachte. Die Ergebnisse dieser Studie weisen darauf hin, dass die systemisch verfügbaren UfCP teilweise förderliche Effekte auf spezifische biologische Endpunkte haben mögen. Jedoch zeigen die Ergebnisse eindeutig, dass die Entzündungsreaktion in der Lunge entscheidender für die meisten extrapulmonal beobachteten Effekte ist. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit kann die wichtigste Aussage getroffen werden, dass die Lungenentzündung und nicht die Translokation ultrafeiner Partikel entscheidend für die extrapulmonalen Effekte ist.

Haematopoiese, die Bildung der Blutzellen aus haematopoietischen Stammzellen, ist ein Prozess, der im Knochenmark von Vertebraten stattfindet. Zur Steuerung von Erhalt, Differenzierung und Selbst-Erneuerung haematopoietischer Stammzellen ist das Einwirken diverser Faktoren aus verschiedenen zellulären Milieus von essentieller Bedeutung. Die Proteinfamilie der EBF (early B-cell factor) Transkriptionsfaktoren besteht aus 4 Mitgliedern, welche sowohl untereinander als auch evolutionär stark konserviert sind. Eine essentielle Rolle von EBF1 in der Haematopoiese, genauer in der Entstehung früher B-Zellen konnte bereits nachgewiesen werden. Die Expression von EBF2, einem weiteren Mitglied dieser Familie, konnte in haematopoietischen Organen wie dem Knochenmark, genauer in Osteoblasten, gezeigt werden. Ebf2-exprimierende osteoblastäre Zellen sind dem Endosteum angelagert und stellen eine molekulare Nische dar, die zum Erhalt haematopoietischer Zellen beiträgt. Wie gezeigt werden konnte ist die Anzahl von Osteoblasten proportional zur Anzahl haematopoietischer Stammzellen. Die gezielte Zerstörung von Ebf2 in mutanten Mauslinien führt dazu, dass es zu einer verminderten Anzahl haematopoietischer Stammzellen im Knochenmark kommt. Dieser Phänotyp beruht auf einer direkten Störung der stammzellunterstützenden Funktion von unreifen Osteoblasten in EBF2-defizienten Mäusen. In dieser Arbeit sollte untersucht werden, ob die Analyse EBF2-defizienter Zellen einen Beitrag zur besseren Charakterisierung der Stammzellnische leisten kann. Durch den Vergleich der Expressionsmuster von Ebf2+/- und Ebf2-/- osteoblastären Zellen der Maus konnte Ang1, ein Mitglied der RNAse5-Familie in EBF2-defizienten Zellen als vermindert exprimiert gefunden werden. Dieses sezernierte Protein spielt eine Hauptrolle bei der Bildung von Blutgefäßen. Auch ist bekannt, dass Ang1 an Zellen bindet, in diese eingebracht wird und dort durch die Stimulation der rRNA-Transkription die Ribosomenbiogenese und somit die Zellproliferation beeinflussen kann. Das verringerte Ang1-Level in der haematopoietischen Stammzellnische könnte so einen Einfluss auf die Proliferation der Stammzellen haben. Analysen dieser Arbeit identifizieren Ang1 als direktes Zielgen von EBF2. In vitro konnte durch eine gleichzeitige Verminderung der Expression von Ebf1, 2 und 3 in osteoblastären Zellen mittels RNAi eine weitere Verringerung der stammzellunterstützenden Funktion der Osteoblasten gezeigt werden. Um diesen Effekt in vivo untersuchen zu können, wurde ein Mausmodell zur gleichzeitigen Expressionsverminderung von Ebf1, 2 und 3 generiert.

Fri, 18 Dec 2009 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/11021/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/11021/1/Rottach_Andrea.pdf Rottach, Andrea ddc:570, ddc:500, Fakultät für

Die Biogenese von Ribosomen ist Voraussetzung für die Neusynthese von Proteinen und somit auch für Zellwachstum unabdingbar. In den Nukleoli der Zellen muss eine Vielzahl von Ribosomenbiogenese-Faktoren funktionell reguliert und koordiniert werden, damit reife 40S- und 60S- ribosomale Untereinheiten entstehen. Die vorliegende Arbeit geht der Frage nach, wie das nucleostemin (nst) Gen an dem zellulären Prozess der Ribosomenbiogenese partizipiert. Zur Beantwortung dieser Frage wurden mehrere Punkt- und Deletionsmutanten von nst kloniert, exprimiert und zuerst auf ihren intrazellulären Lokalisationsphänotyp hin überprüft. Dabei wurde festgestellt, dass die vorwiegend nukleoläre Lokalisation von NST durch den N-Terminus des Proteins, bestehend aus der basischen- und Coiled-Coil Domäne, vermittelt und durch zirkulär permutierte GTP-Bindemotive reguliert wird. Die Überexpression der nst Mutanten verursachte des Weiteren keine nukleoplasmatische Translokation des nukleolären Stressdetektorproteins Nucleophosmin (B23). Ein weiterer Überexpressionsphänotyp des nst Wildtyp-Gens ist eine signifikante Proliferationserhöhung in p53-positiven Zellen. Ein knock-down von nst resultiert in einer deutlichen Proliferationsinhibition von p53 positiven- als auch p53 negativen Zellen und einem p53 vermittelten G1/S-Phase Zellzyklusarrest. Auf Ebene der ribosomalen RNA induziert die temporäre Herabregulation von nst einen 32S-rRNA-Prozessierungsdefekt, welcher in verringerten de novo prozessierten 28S rRNA Mengen resultiert. In einem miRNA/siRNA basierten knock-down knock-in Experiment wurde der N-Terminus des Proteins zudem als minimale Funktionseinheit identifiziert: die Expression einer Mutante, bestehend aus der basischen und Coiled Coil Domäne, konnte den durch RNAi induzierten 32S-rRNA-Prozessierungsdefekt kompensieren. Der N-Terminus von NST sedimentiert zudem in einem Sucrose-Gradienten in Wildtyp-ähnlicher Manier, im Gegensatz zu einer NST Proteinvariante, welcher dieser Teil des Proteins fehlt. Eine Interaktion des NST-Proteins mit dem PeBoW-Komplex oder dem p53 Regulator Hdm-2 konnte nicht gezeigt werden. Diese Arbeit beschreibt somit NST als 32S rRNA-Prozessierungsfaktor und definiert den N-Terminus des Proteins als minimale Funktionseinheit während der Ribosomenbiogenese.

Mon, 14 Dec 2009 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/10947/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/10947/1/Amann_Maria.pdf Amann, Maria ddc:570, ddc:50

Mon, 14 Dec 2009 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/11029/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/11029/1/Westendorf_Jens.pdf Westendorf, Jens ddc:570, ddc

Mon, 14 Dec 2009 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/13811/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/13811/1/Huemmer_Stefan.pdf Hümmer, Stefan ddc:570, ddc:500, Fakultät für Biologie

Thu, 10 Dec 2009 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/13844/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/13844/1/Kalocsay_Marian.pdf Kalocsay, Marian ddc:570, ddc:500, Fakultät für Biologie

Mon, 7 Dec 2009 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/10903/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/10903/2/Grzeskowiak_Lukasz.pdf Grzeskowiak, Lukasz ddc:570, ddc:500, Fakultät für Biologie

Wed, 2 Dec 2009 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/13762/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/13762/1/Zuehlke_Jessica.pdf Zühlke, Jessica ddc:570, ddc:500, Fakultät für Biologie 0

Mon, 30 Nov 2009 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/10860/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/10860/1/Bittner_Tobias.pdf Bittner, Tobias ddc:570, ddc:500, Fakultät für Biologie

Fri, 27 Nov 2009 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/10897/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/10897/3/Grumbt_Barbara.pdf Grumbt, Barbara ddc:570, ddc:500, Fa

Kinesins form a large microtubule-associated motor protein super-family that can be found in every eukaryotic genome sequenced so far. Not only is the translocation of a large number of organelles, protein complexes and mRNAs carried out by them, but also the formation of the meiotic spindle and mitotic spindle integrity are strongly dependent on the kinesins. Fourteen different sub-families of kinesin have been reported. However, previous analyses were based on a relatively small number of selected kinesins (

Thu, 26 Nov 2009 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/12049/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/12049/1/Joesch-Krotki_Maximilian.pdf Jösch Krotki, Maximilian Albert ddc:570, ddc:500, Fakultät für Biologie

Tue, 24 Nov 2009 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/10876/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/10876/1/Scharf_Annette_ND.pdf Scharf, Annette ddc:570, ddc:500, Fakultät für Biologie

This thesis entails the results of three research projects. These have focused on the influence of diversity, demography and structure in the divergence (i.e. the speciation process) of four wild tomato species. In the first project, using coalescent simulations, we studied the impact of three different sampling schemes on patterns of neutral diversity in structured populations. Specifically, we evaluated two summary statistics based on the site frequency spectrum (Tajima’s D and Fu and Li’s D) as a function of migration rate, demographic history of the entire metapopulation and the sampling scheme. Using simulations, we demonstrate strong effects of the sampling scheme on Tajima’s D and Fu and Li’s D statistics, particularly under specieswide expansions. Under such scenarios, the effects of spatial sampling may persist up to very high levels of gene flow (Nm > 25). This suggests that validating the assumption of panmixia is crucial if robust demographic inferences are to be made from local or pooled samples. For the second project, we investigated how selection acts in four species of wild tomatoes (S. habrochaites, S. arcanum, S. peruvianum, and S. chilense) using sequence data from eight housekeeping genes. Our analysis quantified the number of adaptive and deleterious mutations, and the distribution of fitness effects of new mutations (its mean and variance) taking into account the demography of the species. We found no evidence for adaptive mutations but very strong purifying selection in coding regions of the four species. More interestingly, the four species exhibit different strength of purifying selection in non-coding regions (introns). Taking into account the results from the first project, we also highlighted the utility of analyzing pooled samples and local samples from a metapopulation in order to measure selection and the distribution of fitness effects. Finally, the third project deals with the estimation of nucleotide diversity and population structure in S. habrochaites and S. arcanum. We also compared these results to those of S. peruvianum and S. chilense. We found that S. arcanum and S. habrochaites present lower diversity levels than S. peruvianum and S. chilense. Our neutrality tests have not revealed any particular pattern, leading us to conclude that the loci sequenced for the present study have not evolved under strong positive selection, although they show a distinctive pattern of purifying selection (second project). We also tested the demography of all four species and found a strong expansion after a bottleneck in the recent past for S. peruvianum and a similar statistically significant pattern for S. arcanum, even though the signal seemed weaker in this case. Additionally, we found moderate levels of population sub-structure in these species, similar to previous results found in S. peruvianum and S. chilense. Still, regardless of the levels of population structure, we found at least two (Rupe and San Juan from S. arcanum) populations collected in the field that could actually be considered as a single deme. We also expanded these population structure analyses to gain insight into the phylogenetic relations between the four species in order to contribute to the taxonomical treatment of the Solanum section Lycopersicon from a population genetics perspective. Thus, we found a clear differentiation between S. arcanum and S. peruvianum based on all polymorphic sites.

Fri, 20 Nov 2009 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/11656/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/11656/1/Siepe_Dirk.pdf Siepe, Dirk ddc:570, ddc:500, F

Chronic allograft dysfunction (CAD) following kidney transplantation is characterized by progressive fibrosis and a smoldering inflammatory infiltrate. A modified Fischer 344 (RT1lvl) to Lewis (RT1l) rat renal allograft model was used to study transcriptomic changes during the initiation and progression of CAD and to identify potential therapeutic modes of action of treatment with 13cRA previously shown to limit the development of CAD. Transcriptomic profiling was performed using Affymetrix DNA arrays at time points 0, 7, 14 and 56 days after transplantation. The animal model showed development of significant chronic fibrotic damage with accompanying inflammatory infiltrate by day 56 after transplantation. Regulatory pathways were identified by the Database for Annotation, Visualization, and Integrated Discovery (DAVID) and modulated, based on the Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) pathways database. Microarray analysis revealed dramatic changes in the mRNA expression levels of genes associated with inflammation and fibrosis, as well as the hedgehog and WNT pathways, with a gradual increase in the number of differentially regulated genes during progression of tissue damage. Disease phenotype, as well as differential regulation of select components of the hedgehog, canonical WNT and WNT-Ca2+ signaling pathways could be verified by quantitative PCR (qPCR) and immunohistochemistry. Treatment with 13cRA, not only attenuated disease progression, but even reversed early effects of CAD. The overall effects of the treatment are mediated by a potentially direct influence on fibrosis and inflammation associated gene expression, as well as by a specific modulation, observed for hedgehog and WNT pathway activations. The results identify a series of potential pathways that may represent therapeutic targets in chronic allograft dysfunction.

Thu, 12 Nov 2009 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/11549/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/11549/1/Ertongur_Sabahat_Isin.pdf Ertongur, Sabahat Isin ddc:570, ddc:500, Fakultät für Biologie

Thu, 12 Nov 2009 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/13698/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/13698/1/Bohn_Jens_M.pdf Bohn, Jens ddc:5

Die vorliegende Arbeit untersucht die Frage, ob humanes CFTR-Protein (Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator) sumoyliert wird und welche funktionelle Bedeutung die Sumoylierung des CFTRs hat. In der kaukasischen Bevölkerung gilt die Cystischen Fibrose (CF) oder Mukoviszidose als eine der häufigsten Erbkrankheiten. Mutationen im CFTR-Gen, die zu einer drastischen Beeinträchtigung der Funktion des CFTR-Proteins führen, bilden die molekulare Basis der Entstehung der CF. So sind häufig die Reifung und der Transport von CFTR an die Plasmamembran betroffen. Diese Prozesse und verschiedene Aktivitätszustände im CFTR werden u.a. durch posttranslationale Modifikationen (z.B. Phosphorylierungen) spezifischer Konsensus-Motive reguliert. In diesem Zusammenhang führte eine genaue Betrachtung der Primärsequenz von CFTR zur Identifikation von zwei hoch konservierten Motiven, die dem publizierten SUMO-Konsensus-Motiv (ψKxE, nachfolgend SUMO-Motiv genannt) an Position 447 und 1486, bezogen auf das zentrale Lysin, an welchem die Sumoylierung stattfindet, entsprachen. Die Sumoylierung, als eine Form der posttranslationale Modifikationen, wird durch kleine Ubiquitin-ähnliche Proteine (small ubiquitin-like modifier, SUMO) vermittelt. Diese stellen eine Klasse von regulatorischen Proteinen dar, die die Aktivität des Zielproteins, dessen Lokalisation oder die Interaktion mit anderen Proteinen steuern. Damit ergab sich ein relevanter Anknüpfungspunkt, die Rolle der bislang für die CFTR-Regulation noch nicht beschriebenen Form der posttranslationalen Kontrolle durch Sumoylierung zu untersuchen. Als Resultat der hier beschriebenen Untersuchungen konnte die Sumoylierung als notwendiger Bestandteil der Regulation des intrazellulären Transportes von CFTR identifiziert werden. Konkret wurde mit dem Yeast-Two-Hybrid-Verfahren gezeigt, dass CFTR-Domänen an den identifizierten SUMO-Motiven in der Nukleotid-bindedomäne 1 (NBD-1) und am C-Terminus von CFTR sumoyliert werden. Im Säugerzellsystem wurde die spezifische Sumoylierung kompletten CFTRs durch transiente Transfektion von CFTR- und SUMO-Expressionskonstrukten sowie in Zellen, welche CFTR und SUMO endogen exprimieren, verifiziert. Verhindert man weiterhin auf transiente Weise in Säugerzellen die Sumoylierung, durch Mutation der beiden SUMO-Motive oder durch Überexpression der SUMO-spezifischen Protease (SENP1), erreicht CFTR nicht die apikale Plasmamembran. Im Gegensatz zu F508, welches im ER verbleibt, wird CFTR, welches Mutationen in den SUMO-Motiven trägt, im Golgi-Apparat zurückgehalten. Diese Beobachtung konnte mit Hilfe der Dichtegradientenzentrifugation und anschließendem Nachweis der Proteine in den entsprechenden Fraktionen über die Western-Blot-Methode gezeigt werden. Abschließend wurden am Beispiel eines zum SUMO-Motiv benachbart gelegenen Di-Leucin-Motives erste experimentelle Hinweise erhalten, wonach beide CFTR-Motive in der Interaktion mit dem für den vesikulären Transport funktionell wichtigem Adaptor-Protein (AP) Komplex zusammenwirken. Mit den vorliegenden Resultaten konnte erstmals die Hypothese formuliert werden, dass die hier beschriebene Sumoylierung eine Form der Modifikation ist, welche am Transport von CFTR an die Plasmamembran maßgeblich beteiligt ist.

Social parasites such as bees, wasps and ants parasitize complete insect societies. They take advantage of the brood care behaviour of other social insect species, and thus avoid the costs of parental care similar to avian brood parasites such as cuckoos and cowbirds. The European social parasite Harpagoxenus sublaevis is an obligate slavemaking ant species that exploits mainly two closely related host species of the genus Leptothorax. To found a new colony, a slavemaking queen invades a host colony, kills the resident queen and workers. The inseminated queen raises the alien brood and the later emerging host workers accept the parasite queen as their own and become slaves that carry out all necessary colony tasks. A year later, slavemaking workers emerge, which conduct regular slave raids on neighbouring host colonies for worker brood to replenish the labour force of the slavemaker nest. These slave raids can impose severe selection pressure on the hosts, as slavemaking colonies attack several host nests per year and raided host colonies often perish as a consequence of the attack. According to the geographical mosaic theory of coevolution, differences in the advance or trajectory of the coevolutionray process between local communities are predicted due to their composition and the strength of ecological selection pressures through competition and resource availability. In our study system, investigations of the impact of the slave making ant H. sublaevis at several geographic distant sites allow general conclusions on the virulence, the degree of reciprocal adaptation and specialization of the species, and the evolutionary trajectories within this host-parasite system. The European slave making ant H. sublaevis and its host species are good examples as parasites and hosts are widely distributed throughout Eurasia whereas other social parasites use host species with small or patchy populations, e.g. Myrmoxenus or Chalepoxenus, where selection should be strong to decrease their virulence. Furthermore H. sublaevis produces a large army of slave making workers indicating that this species remains highly virulent. In accordance with the assumption of a geographic mosaic in the interaction of H. sublaevis and its hosts, these studies have shown that parasite prevalence is a good predictor of the strength of reciprocal adaptation in different communities. In our genetic, chemical and behavioural studies we could show that H. sublaevis prefers the smaller host L. muscorum, which is more limited in dispersal than its larger competitor L. acervorum. Both hosts showed differences in defense strategies of which L. acervorum is the more aggressive host, while L. muscorum tend to flee when getting into contact with its parasite. Moreover for the genetic more variable parasite the chemical profile of L. muscorum may be easier to imitate as this host is more limited in gene flow than its counter part. Further explanation of the better resemblance of the parasite to its smaller host could be the easier acquisition of the more volatile shorter hydrocarbons. Also in the field manipulation study both host species showed different responses to the parasite pressure of H. sublaevis following the two strategies, investment in sexuals or in workforce. Moreover our crossfostering experiment indicated that the local parasite showed a greater impact on its hosts than the allopatric one. This led to the conclusion that coevolutionary trajectories differ between communities, asumed by different historical processes, community context and ecological conditons at each site which confirms the geographic mosaic theory of coevolution.

Thu, 22 Oct 2009 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/10952/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/10952/1/Kutter_Stefan.pdf Kutter, Stefan ddc:570

Fri, 16 Oct 2009 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/11015/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/11015/1/Dulich_Felix.pdf Dulich, Felix ddc:570, ddc:500, Fakultä

Wurminfektionen und allergische Reaktionen sind mit einer starken Zunahme von Interleukin-4 (IL-4)-produzierenden Zellen des angeborenen und adaptiven Immunsystems assoziiert. In dieser Arbeit wurden einige grundlegende Eigenschaften IL-4-produzierender Zellen des angeborenen Immunsystems untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass die Zunahme eosinophiler und basophiler Granulozyten nach Infektion mit dem gastrointestinalen Nematoden Nippostrongylus brasiliensis auf unterschiedliche Art reguliert wird: Basophile Granulozyten nehmen durch eine erhöhte de novo Bildungsrate im Knochenmark zu, während die Anzahl eosinophiler Granulozyten durch eine erniedrigte Apoptoserate in peripheren Organen erhöht wird. Durch Immunfluoreszenzfärbungen N. brasiliensis-infizierter Mäuse konnte hier erstmals gezeigt werden, dass sich beide Zelltypen in der roten Pulpa der Milz nahe der Marginalzone ansammeln, während Mastzellen im Marginalsinus lokalisiert sind. Ferner wurde eine Zunahme eosinophiler und basophiler Granulozyten in der Lamina propria des Dünndarms und in der Lunge festgestellt, wobei basophile Granulozyten gleichmäßig verteilt im Parenchym der Lunge vorliegen, während eosinophile Granulozyten hauptsächlich in perivaskulären und peribronchialen Bereichen lokalisiert sind. Die funktionelle Charakterisierung von basophilen Granulozyten zeigte, dass diese durch sekretorische Produkte von N. brasiliensis-Larven aktiviert werden können, wenn sie zuvor mit Serum infizierter Mäuse sensibilisiert worden waren. Zudem können basophile Granulozyten die alternative Aktivierung von Makrophagen veranlassen und die Zunahme eosinophiler Granulozyten in vivo verstärken. Die Depletion von basophilen Granulozyten zeigte, dass sie an der Eliminierung einer primären und sekundären N. brasiliensis-Infektion entscheidend beteiligt sind. Des Weiteren konnte die Bedeutung von dendritischen Zellen (DC) durch Verwendung von genetisch DC-defizienten Mäusen für die Initiierung einer effizienten Immunantwort gegen N. brasiliensis bewiesen werden. Die hier vorgestellten Ergebnisse unterstreichen die entscheidende Rolle von Zellen des angeborenen Immunsystems bei einer Th2-Immunantwort und könnten somit auch zum besseren Verständnis von Th2-assoziierten Krankheitsbildern beitragen.