OPUS 4 | Universitätspublikationen

Professionelle Fehlerkompetenz von Lehrkräften – Wissen über Schülerfehler und deren Ursachen (2011)

Anna Gewiese Eveline Wuttke Ronny Kästner Jürgen Seifried Janosch Türling

Nichtwissen als möglicher Erfolgsfaktor in Organisationen (2011)

Ljuba Natsikos Bernard Richter

Der verstärkte Umgang mit Wissen in den Wirtschaftswissenschaften ist in den letzten Jahren in den Fokus der Wissenschaftler geraten. Ausgeblendet wurde dabei größtenteils die Kehrseite von Wissen, die Frage nach dem "Nichtwissen". Das Nichtwissen ist aufgrund der vorherrschenden Auffassung des gesellschaftlichen Bildes mit einer negativen Notation behaftet. Die zunehmende Auseinandersetzung des Nichtwissens in den Geisteswissenschaften bringt die positiven Funktionen zur Geltung. Der vorliegende Artikel zeigt zunächst die erfolgsfördernden Funktionen des Nichtwissens auf und implementiert somit Chancen des Nichtwissens in einem wirtschaftwissenschaftlichen Rahmen. Im Anschluss werden empirische Befunde, resultierend aus einer Befragung, die an der Goethe Universität Frankfurt am Main durchgeführt wurde, präsentiert.

Islamischer Fundamentalismus in der Migration : eine biographie-analytische Untersuchung über die adoleszente Hinwendung türkisch-männlicher Migranten zum Islamismus in Deutschland (2011)

Erdem Özbek

Bedingungen und Auswirkungen regionaler Identität in Baden-Württemberg : "Schaffe, spare, Häusle bauen" versus "Über Baden lacht die Sonne, über Schwaben die ganze Welt"? (2011)

Matthias Beck

Die Bedeutung von Zelltod-Prozessen während der Alterung des filamentösen Ascomyzeten Podospora anserina (2011)

Diana Brust

Die im Rahmen dieser Arbeit durchgeführten Untersuchungen führten zu folgenden Ergebnissen: 1. In-silico Analysen von putativen Apoptose-Faktoren im Genom von P. anserina Es konnten mehrere Gene, die in einer Apoptose-Maschinerie involviert sein könnten, im Genom von P. anserina identifiziert werden. Diese Homologen wurden in zwei Ka-tegorien unterteilt: (i) die nicht-mitochondrialen Proteine PaMCA1, PaMCA2 und PaPARP und (ii) die Homologen des Apoptose-induzierenden Faktors AIF. 2. Einfluss der Metacaspase-Aktivität auf programmierte Zelltodprozesse Mithilfe von Aktivitätsmessungen konnte eine Arginin-spezifische Aktivität der Meta-caspasen nachgewiesen werden. Diese Metacaspase-Aktivität nimmt in seneszenten Kulturen und nach H2O2-Behandlung signifikant zu. Diese Ergebnisse unterstützen die Hypothese eines programmierten, ROS-induzierten Zelltods im letzten Entwicklungs-stadium des Alternsmodell P. anserina. 3. Die Rolle von AIF-Homologen in der Entwicklung von P. anserina GFP-Fusionsproteine identifizierten eine mitochondriale Lokalisation der AIF-Homologen PaAIF2, PaAMID2 und PaPRG3. Desweiteren konnte eine altersabhängige PaAIF2-Translokation von den Mitochondrien zum Zellkern gezeigt werden, ähnlich der Apoptose-induzierenden Translokation von humanem AIF. Die Deletion von PaAif2 und PaAmid2 führte zu einer signifikanten Resistenz gegenüber oxidativem Stress und zu einer Verlängerung der Lebensspanne. Diese Befunde weisen auf einen ROS-induzierten, AIF-vermittelten Zelltod hin, der an der Lebensspannen-Kontrolle von P. anserina beteiligt ist. 4. Die Funktion des Proteins PaCYPD bei Seneszenz und programmiertem Zelltod Membranpotential-Messungen konnten einen Rückgang des mitochondrialen Memb-ranpotentials von 21 % bei den PaCYPD-Überexpressionsstämmen nachweisen. Durch die Behandlung mit dem spezifischen PaCYPD-Inhibitor CSA konnte das Membranpo-tential wieder normalisiert werden. Zusammen mit dem detektierten Verlust von 7 Zusammenfassung 125 Cytochrom c in den Mitochondrien der Überexpressionsstämme wird durch diese Studi-en die Vermutung einer PaCYPD-abhängigen Öffnung der mPTP untermauert. Die Pa-PaCypD-Deletion führte zu einer signifikanten Resistenz gegenüber mitochondrial-abhängigem, oxidativem Stress und gegenüber verschiedenen Apoptose-Induktoren. Die Überexpression von PaCypD hingegen führte zu einem beschleunigten Alterungspro-zess (Präseneszenz), einem verschlechterten Resistenzverhalten gegenüber Stress- und Apoptose-Induktoren und zu einer massiven Verkürzung der Lebensspanne. Die Le-bensspanne konnte aber durch die Behandlung mit CSA wieder auf Wildtyp-Niveau verbessert werden. Dies weist auf einen PaCYPD-vermittelte Zelltod hin. Interessan-terweise konnte durch das Wachstum auf CSA-haltigem Medium auch die Lebensspanne des Wildtyps verlängert werden. Um die hier nachgewiesene, lebensver-längernde Wirkung von CSA zu verifizieren, könnte diese Studie leicht auf andere Modellorganismen übertragen werden.

Geoprax : Newsletter ; Alumni, Projektförderung, Netzwerk. Nr. 22 - 7/2011 (2011)

Lehr-Lernforschung und Professionalisierung : Perspektiven der Berufsbildungsforschung (2011)

Die Themenschwerpunkte Lehr-Lern-Forschung und Professionalisierung werden aus Sicht aktueller Forschungsprojekte sowohl empirisch als auch theoretisch analysiert. Im Vordergrund stehen die Wirksamkeit spezifischer Unterrichtsmethoden und Fördermaßnahmen sowie professionelle Kompetenzen des Bildungspersonals.

Nanopartikel als Trägersysteme für Doxorubicin zur Therapie von Gehirntumoren (2011)

Stefanie Wohlfahrt

Einleitung: Glioblastome, die aggressivsten malignen Gehirntumore, gehören zu den menschlichen Karzinomen mit der schlechtesten Prognose. Ihre Therapie stellt eine große Herausforderung dar. Eine komplette chirurgische Entfernung des Tumors ist auf Grund des infiltrativen Wachstums in gesundes Hirngewebe meist nicht möglich, und trotz der Standardtherapie, die Operation, Chemo- und Radiotherapie umfasst, sind die Behandlungserfolge nicht zufriedenstellend. Erschwerend kommt hinzu, dass das Gehirn vom übrigen Organismus durch die hochselektive Blut-Hirn-Schranke abgegrenzt ist, welche für viele potentiell wirksame therapeutische Substanzen eine Permeabilitätsbarriere darstellt. Somit stehen viele Zytostatika für die systemische Glioblastomtherapie nicht zur Verfügung und eine relative Therapieresistenz ist zu verzeichnen. Nicht nur die Neuentwicklung von Arzneistoffen für die Pharmakotherapie von Erkrankungen des zentralen Nervensystems, wie den Gehirntumoren, sondern auch die Etablierung neuer Arzneiformen zur kontrollierten, gewebsspezifischen Arzneistoffapplikation gewinnt immer mehr an Bedeutung. Ein Ansatz, der in der Vergangenheit vielversprechende Erfolge erzielte, ist die Einbettung von Arzneistoffen in kolloidale Trägersysteme wie polymere Nanopartikel oder Liposome. Diese Carrier sind in der Lage verschiedene Arzneistoffe über die Blut-Hirn-Schranke zu transportieren, damit diese im zentralen Nervensystem ihre Wirkung ausüben können. Der Grund für diesen Erfolg ist offensichtlich begründet in der nanopartikulären Größe und der besonderen Oberflächenstruktur dieser Träger. Zusätzlich geht mit der vermehrten Anreicherung der Wirkstoffe im Zentralnervensystem eine Verminderung der unerwünschten Arzneimittelwirkungen in peripheren Organen einher, was die Therapie positiv beeinflusst. In der vorliegenden Arbeit wird die antitumorale Effizienz nanopartikulärer Formulierungen, die den Wirkstoff Doxorubicin enthalten, eingehend untersucht. Hierbei liegt der Schwerpunkt auf der histologischen und immunhistochemischen Analyse der Gehirntumore, die eine genaue Differenzierung zwischen den Zubereitungen und eine aussagekräftige Effizienzbeurteilung erlaubt. Weiterhin wird der Fokus dieser Arbeit auf die Quantifizierung der Doxorubicinmenge gerichtet, die nach Applikation der nanopartikulären Formulierungen im Gehirn vorliegt. Enthält u.a. die Publikationen: Publikation 1: Transport of drugs across the blood-brain barrier by nanoparticles – A review Journal of Controlled Release – Special Issue: Drug delivery research in Europe Status: accepted, geplantes Erscheinungsdatum: 01.2012 Publikation 2: Increased numbers of injections of doxorubicin bound to nanoparticles lead to enhanced efficacy against rat glioblastoma 101/8 Wohlfart et al. 2009, Journal of Nanoneuroscience, Volume 1, Number 2, December 2009, pp. 144-151 (8) Publikation 3: Treatment of glioblastoma with poly (isohexyl cyanoacrylate) nanoparticles Wohlfart et al. 2011, International Journal of Pharmaceutics 415 (2011) 244-251 Publikation 4: Drug delivery to the brain using surfactant-coated poly (lactide-co-glycolide) nanoparticles: Influence of the formulation parameters Gelperina et al. 2010, European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics 74 (2010) 157–163 Publikation 5: Efficient chemotherapy of rat glioblastoma using doxorubicin-loaded PLGA nanoparticles with different stabilizers Wohlfart et al. 2011, PloS One May 2011, Volume 6, Issue 5, e 19121 Publikation 6: Kinetics of transport of doxorubicin bound to nanoaprticles across the blood-brain barrier Wohlfart et al. 2011, Journal of Controlled Release (2011), doi:10.1016/j.jconrel.2011.05.010, in press

Strukturelle Organisation und Mobilisierung des Primaten-spezifischen Non-LTR-Retrotransposons SVA (2011)

Julija Raiz

SVA-Elemente repraesentieren die juengste Familie der Non-LTR-Retrotransposons, welche das humane Genom fortwaehrend modifizieren. SVA-Elemente zeichnen sich durch ihre Organisation aus zusammengesetzten repetitiven Elementen aus. Um Rueckschluesse auf den Assemblierungsprozess, der zur gegenwaertigen Organisation der SVA-Elemente fuehrte, und ueber transkriptionelle Regulation dieser Elemente zu ziehen, wurden Unterschiede in der Struktur der 116 SVA-Elemente, die auf humanem Chromosom 19 lokalisiert sind, detailliert untersucht. SVA-Elemente konnten in sieben unterschiedliche Strukturvarianten eingeteilt werden, einschliesslich neuer Varianten wie SVA2, 3`-verkuerzte Elemente und Elemente mit 5`- flankierenden Transduktionen. Ich habe auch eine extrem erfolgreiche human-spezifische 5`-Transduktionsgruppe identifiziert, SVA_F1, die trotz ihres jungen evolutionaeren Alters ca. 32% aller Mitglieder der SVA-Subfamilie SVA_F umfasst. Die transkriptionelle Kontrolle einer retrotransponierten und 5`-verkuerzten SVA_F-Kopie durch den Promotor des MAST2-Gens diente als urspruengliches Source-Element dieser umfangreichen 5`- Transduktionsgruppe, die mindestens 84 Elemente einschliesst. Die zusaetzlichen 5`- sowie 3`-Transduktionsereignisse der vollstaendigen Alu-Sequenzen bei Mitgliedern der SVA_F1-Transduktionsgruppe 4 weisen auf ihre wichtige Rolle in der erfolgreichen Expansion im humanen Genom hin. Diese nachtraeglich erworbenen Alu-Sequenzen machen SVA_F1-Familienmitglieder offensichtlich zum besseren Substrat fuer die Trans- Mobilisierung durch die L1-Proteinmaschinerie. Die unterschiedlichen konsekutiven 5`- Tansduktionsereignisse der SVA_F1-Familienmitglieder deuten auf transkriptionelle Kontrolle ihrer Source-Elemente durch eine Vielzahl externer zellulaerer Promotoren hin, die im Laufe der Evolution in Keimzellen aktiv waren. Ausserdem zeigt die Existenz von 5`-Transduktionen, dass SVA-Elemente sich die 5`-flankierenden Sequenzen aneignen koennen. Die Daten zeigen auch, dass SVA-vermittelte 5-Tansduktionsereignisse alternatives RNA-Spleissen an putativen Spleissstellen involvieren. Aus der EST- Datenbankanalyse ist ersichtlich, dass Mitglieder der SVA_F1-Subfamilie auch gegenwaertig transkribiert werden. SVA-Elemente sind hoch aktiv im humanen Genom, aber der Mechanismus ihrer Retrotransposition wurde bislang nicht aufgeklaert. Vorangehende Analysen genomischer SVA-Kopien liessen auf eine L1-vermittelte Mobilisierung schliessen; allerdings wurde der experimentelle Beweis dieser Hypothese bislang nicht geliefert. Mit Hilfe der Zellkultur-basierten Trans-Mobilisierungsassays wurde in dieser Arbeit zum ersten Mal experimentell bewiesen, dass SVA-Elemente tatsaechlich durch die L1-kodierten Proteine in trans mobilisiert werden. Zu diesem Zweck wurden HeLa-Zellen mit einem vollstaendigen oder mit einem 5`-verkuerzten SVA-Retrotranspositionsreporterkonstrukt sowie mit einem L1-Expressionsplasmid bzw. Leervektor kotransfiziert und dann die jeweiligen Raten der SVA-Retrotransposition anhand Neo-resistenter Kolonien, die mindestens ein de novo-Retrotranspositionsereignis widerspiegeln, bestimmt. Die Experimente zeigen, dass die Entstehung der Neo-resistenten Kolonien von der Koexpression L1-kodierter Proteine abhaengig ist. Ich konnte auch zeigen, dass das vollstaendige SVA-Testkonstrukt - im Gegensatz zum 5`-verkuerzten SVA-Konstrukt - mit einer signifikant hoeheren Retrotranspositionsrate als die Kontrollkonstrukte, die zur Generierung der prozessierten Pseudogenformation eingesetzt wurden, trans-mobilisiert wird. Die Ergebnisse der Trans-Mobilisierungsassays belegen, dass SVA-Elemente ein bevorzugtes Substrat fuer die L1-Proteinmaschinerie darstellen, und ihre 5`-Region einschliesslich der Alu-homologen Sequenz fuer die hohe Retrotranspositionsrate essentiell ist. Die elf analysierten SVA de novo-Integrationsereignisse weisen Merkmale der L1- vermittelten Retrotransposition auf, wie Poly(A)-Enden, L1-EN-spezifische Konsensus- Zielsequenz (NNAUNA), Zielsequenz-Verdoppelungen (TSDs), Mikrohomologien und zusaetzliche Guanosin-Nukleotide am 5`-UEbergang. Zusammenfassend demonstrieren die Ergebnisse dieser Studien, dass ein signifikanter Teil der Mitglieder der human-spezifischen SVA-Subfamilie aus transkriptioneller Kontrolle ihrer Source-Elemente durch externe Promotoren hervorgeht. Durch die in dieser Arbeit durchgefuehrten in silico-Analysen wurde auch gezeigt, dass SVA-vermittelte 5`- Transduktionsereignisse zur strukturellen Vielfalt der SVA-Elemente fuehren, und eine neue Art von genomischen Umstrukturierungen darstellen, die zur Plastizitaet des humanen Genoms beitragen. Ausserdem bestaetigen die Ergebnisse der Trans- Mobilisierungsassays die Hypothese, dass SVA-Elemente tatsaechlich durch die L1- kodierte Proteinmaschinerie trans-mobilisiert werden. Dabei sind Module am 5`-Ende der SVA-Elemente fuer diesen Prozess hoechst relevant. Die Ergebnisse der Dualen-Luciferase-Reportergen-Assays unterstuetzen die Hypothese, dass innerhalb der SINE-R-Sequenz von SVA H19_27 cis-aktive Elemente vorhanden sind, die auf aehnliche Weise wie die cis-aktiven Elemente innerhalb der 5`LTR von HERV-K reguliert werden. Ausserdem wurde in dieser Arbeit die Existenz interner reguatorischer Sequenzen innerhalb der SVA-Sequenz bestaetigt. Mit Hilfe der Dualen-Luciferase-Reportergen- Assays konnte zum ersten Mal gezeigt werden, dass SVA-Elemente cis-aktive Elemente enthalten, die hauptsaechlich in der SINE-R-Region lokalisiert sind. Diese cis-aktiven Elemente werden auf aehnliche Weise wie die cis-aktiven Elemente innerhalb der 5`LTR von HERV-K reguliert. Die starke transkriptionelle Aktivitaet des vollstaendigen SVA- Testelements und des L1RP-Promotors in den Teratokarzinom-Zelllinien bekraeftigen die Annahme, dass haeufige SVA-Mobilisierung in Keimzellen durch die gleichzeitig hochregulierte SVA- und L1-Transkription bedingt sein koennte. Es konnte gezeigt werden, dass SVA-Elemente cis-aktive Elemente enthalten, die hauptsaechlich in der SINE-R-Region lokalisiert sind, und auf aehnliche Weise wie die cis- aktiven Elemente innerhalb der 5`LTR von HERV-K reguliert werden. Die starke transkriptionelle Aktivitaet des vollstaendigen SVA-Testelements und des L1RP-Promotors in Teratokarzinom-Zelllinien bestaetigen die Annahme, dass haeufige SVA- Retrotransposition in Keimzellen durch die gleichzeitig hochregulierte SVA- und L1- Transkription bedingt sein koennte.

Dengue-Virus-Infektionen : eine szientometrische Analyse (2011)

Martin Müller

Das Dengue-Fieber, eine durch Flaviviren der Gattung Dengue-Virus hervorgerufene fieberhafte Infektion, galt lange Zeit als harmlose, auf tropische oder subtropische Gegenden Afrikas, Asiens und Amerikas beschränkte Krankheitsentität. Vor allem durch unkontrollierte Urbanisation mit unzureichender Abwasser- und Abfallentsorgung entstanden in zahlreichen Regionen geeignete Brutbedingungen für die Hauptvektoren dieser Krankheitserreger, Stechmücken der Gattung Aedes, die sich nach Ende des Zweiten Weltkriegs vor allem in Südostasien, Nordaustralien, Süd- und Mittelamerika und den karibischen und pazifischen Inselwelten dramatisch ausbreiteten und seit den achtziger Jahren des 20. Jahrhunderts immer wieder zu Explosivepidemien führen. Das Auftreten besonders pathogener Virusvarianten und die Kozirkulation der vier Serotypen DENV-1 bis DENV-4 hatte nicht nur zu einer Zuspitzung der Bedrohungslage in quantitativer Hinsicht geführt, sondern auch in qualitativer, denn in zunehmendem Maß treten die lebensbedrohlichen Krankheitsbilder, Hämorrhagisches Dengue-Fieber (DHF) und Dengue Schock- Syndrom (DSS), nun ebenfalls epidemisch auf. In Folge des internationalen Fernreiseverkehrs häufen sich auch importierte Dengue-Virus-Infektionen in Ländern, die nicht zu den Endemiegebieten gehören. Infektionen durch Dengue-Viren gehören damit zu den „emerging infectious diseases“ und zu den wichtigsten gesundheitspolitischen Herausforderungen unserer Zeit. Gegenstand dieser Analyse war unter anderem die Frage, ob sich die besondere Bedeutung dieser Krankheitsentität auch in der Publikationsaktivität der Wissenschaftswelt widerspiegelt, wo sich die maßgeblichen Forschungszentren befinden, die sich mit dieser Problematik beschäftigen, und ob die pandemische Dimension dieser Virusinfektion auch globale oder zumindest international kooperierende Forschungsanstrengungen nach sich zieht. Aus den verfügbaren Daten der führenden Online-Literaturdatenbanken ist ersichtlich, dass das Forschungsinteresse an allen Aspekten der Dengue-Forschung in den vergangenen Jahrzehnten kontinuierlich zugenommen hat. Sowohl die Zahl der publizierten Fachartikel wie auch die in Fachbeiträgen genannten Literaturstellen sind seit den sechziger und siebziger Jahren des 20. Jahrhunderts deutlich angestiegen und erreichten in der sich bis zum Jahr 2007 erstreckenden Analyse einen Höhepunkt 2006. Unstrittig ist die Dominanz des Englischen als Wissenschaftssprache. Veröffentlichungen erfolgen bevorzugt in den weltweit 124 führenden virologischen, tropen- oder präventivmedizinischen sowie infektiologischen und entomologischen Fachzeitschriften, gelegentlich auch in renommierten medizinischen Periodika ohne Spezialisierung, z.B. Lancet. In mehr als Dreiviertel der Fälle ist als Publikationsform der wissenschaftliche Fachbeitrag (article) gewählt worden; andere Publikationsformen spielen eine deutlich untergeordnete Rolle. Als führende Wissenschaftsnation erweisen sich die USA, die auch über die meisten Forschungsinstitutionen verfügen. US-amerikanische Wissenschaftler sind maßgeblich an der Erarbeitung von wissenschaftlichen Erkenntnissen auf dem Gebiet der Dengue-Virus-Infektionen beteiligt, und zwar sowohl in quantitativer wie auch in qualitativer Hinsicht. In quantitativer Hinsicht, weil die USA im Zeitraum 1900 bis 2007 mit 1.816 Veröffentlichungen mehr als ein Drittel aller Publikationen zum Thema Dengue-Virus-Infektionen erarbeitet haben; unter qualitativen Aspekten, weil die Vereinigten Staaten sich mit einem H-Index von 83 und Spitzenplätzen bei der Zitationshäufigkeit einzelner Publikationen und besonders renommierter Wissenschaftler erkennbar einer herausragenden Resonanz in der Fachwelt erfreuen. Angehörige und Institutionen der Streitkräfte spielen hier eine nicht unwesentliche Rolle, beispielsweise in dem sie als Nuklei internationaler Forschungskooperationen fungieren. Zwar verfügen die USA als wirtschaftliche, wissenschaftliche und politische Großmacht über die notwendigen Ressourcen, um sich auch einem Arbeitsgebiet wie der Dengue-Virus-Forschung zuwenden zu können. Unmittelbar betroffen sind sie von dieser Infektionskrankheit allerdings nur in vergleichsweise geringem Maß, da es sich bei den in den USA beobachteten Dengue-Fällen überwiegend um importierte Fälle handelt. Zu beachten ist jedoch, dass US-amerikanische Staatsbürger in verschiedenen Hyperendemiegebieten beruflich präsent sind, was auch das Engagement der militärischen Forschungsinstitutionen erklären könnte. Die USA unterhalten intensive wissenschaftliche Kontakte zu Staaten, die zu den Hyperendemiegebieten des Dengue-Fiebers gehören, vor allem zu Thailand, Brasilien, Mexiko und Australien. Zahlreiche wissenschaftliche Arbeiten wurden als Kooperationsartikel von Autoren dieser Staaten veröffentlicht. Die genannten Nationen zählen mittlerweile – nicht zuletzt wegen der offensichtlich durch die Ausbrüche zu Beginn des 21. Jahrhunderts induzierten Publikationswellen – zu den Ländern mit der größten Expertise auf dem Gebiet der Dengue-Virus-Forschung. Die Einbindung in ein Autorennetzwerk hat für die beteiligten Wissenschaftler erkennbar Vorteile, weil sie auf diese Art und Weise 125 bei zahlreichen Artikeln als Autoren registriert werden, ohne die Beiträge selbst verfasst zu haben, und zudem die Tendenz wechselseitigen Zitation der beteiligten Verfasser besteht. Derartige Kooperationen wirken sich positiv auf die quantitative und qualitative Bilanz der partizipierenden Wissenschaftler aus, da die Anzahl der Publikationen Einfluss auf die Vergabe von Fördermitteln haben kann und höhere Zitationsraten zum besseren Renommee eines Forschers in der Fachwelt beitragen. Zitationsraten können auch durch Selbstzitationen positiv beeinflusst werden.

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