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Im Rahmen der vorliegenden Analyse wird das Interventionsprogramm Cordiva der AOK Nordost fĂŒr Menschen mit Herzinsuffizienz auf der Basis von Abrechnungsdaten evaluiert. Die Intention-to-treat Analyse zeigt positive Effekte der telemedizinischen Intervention fĂŒr die teilnehmenden Versicherten. Das adjustierte OR fĂŒr Ăberleben nach einem Jahr betrĂ€gt 1,47 gegenĂŒber der gemachten Kontrollgruppe (95%-CI: 1,21 - 1,80, p < 0,001) und ist auch nach zwei Jahren Ă€hnlich groĂ (adjustiertes OR = 1,51, 95%-CI: 1,28 - 1,77, p < 0,001). Bei den Gesundheitskosten unterscheiden sich die Ergebnisse in stĂ€dtischen (-18 Euro pro Quartal und Versicherten) und lĂ€ndlichen Regionen (-276 Euro pro Quartal und Versicherten). Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Intervention insgesamt wirksam und fĂŒr groĂe Patientengruppen auch gesundheitsökonomisch effizient ist.
KörpergewichtsunterstĂŒtzendes Training wird bereits routinemĂ€Ăig in der orthopĂ€dischen Rehabilitation und fĂŒr das Training von kompetitiven LĂ€ufern/Sportlern genutzt. Einige Studien haben den metabolischen Effekt bei diesen Personengruppen untersucht, jedoch existieren nur wenige Daten fĂŒr untrainierte Personen.
Um den Einfluss der KörpergewichtsunterstĂŒtzung (Body Weight Support: BWS) auf metabolische Parameter wĂ€hrend eines kardiopulmonalen Ausbelastungsungstests zu untersuchen, absolvierten insgesamt 20 Probanden (MĂ€nner : Frauen = 1:1) einen Ausbelastungstest mit (40% BWS) und ohne BWS (0% BWS) auf einem Anti Gravitationslaufband (AGT). Die Probanden waren wenig bis gar nicht trainiert, normalgewichtig und gesund. Mit BWS war die Belastungsdauer bis zum Abbruch des Belastungstests signifikant lĂ€nger. Keine signifikanten Unterschiede in der Belastungsdauer zeigten sich fĂŒr MĂ€nnern und Frauen, sowohl mit, als auch ohne BWS. Die gemessenen Laktatwerte (La) waren im Ausbelastungstest fĂŒr BWS- höher, als bei BWS+. Obwohl La in beiden Gruppen mit der LĂ€nge der Testdauer stieg, war fĂŒr BWS+ ein wesentlich geringerer Anstieg zu verzeichnen. FĂŒr BWS+ trat der Zeitpunkt fĂŒr LTP1 und LTP2 zu einem wesentlich spĂ€teren Zeitpunkt auf, als bei BWS- (4 mmol/l Schwelle und individuelle anaerobe Schwelle nach Dickhuth). Der LTP2 konnte nach dem â4 mmol/l Schwellen Modellâ und nach Dickhuth fĂŒr BWS+ nicht erreicht werden. Auch der Respiratorische Quotient (RQ) stieg mit der Testdauer an (BWS+ und BWS-), zeigte jedoch fĂŒr BWS+ ein vermindertes Anstiegsverhalten. Daraus lĂ€sst sich schlieĂen, dass eine vermehrte Fettverbrennung bei gleicher Belastung mit BWS lĂ€nger aufrechterhalten werden kann. Das subjektiv empfundende Anstrengungsempfinden nach Borg (Rating of perceived exertion: RPE)wurde mit BWS bei gleicher Belastung als weniger anstrengend empfunden. Das verwendete Protokoll fĂŒhrte in der Mehrzahl der FĂ€lle (BWS+ vs. BWS: 70% vs.95%) zu einer Ausbelastung anhand der RPE. Zudem zeigte sich eine hohe Korrelation der RPE mit der HF fĂŒr BWS+, und BWS-. Laufen mit BWS bei gesunden, untrainierten Probanden zwischen 18 â 45 Jahren fĂŒhrte zu einem verminderten Anstieg von La, RQ und der RPE. Zudem zeigte sich eine Korrelation zwischen der RPE und dem Anstieg der HF unabhĂ€ngig vom BWS. Weiterhin erlaubte das Laufen mit BWS einen einfacheren Wechsel vom Gehen zum Joggen.
Die mit Adipositas assoziierende Insulinresistenz (IR) ist seit Jahren ein Schwerpunkt der medizinischen Forschung. Studien, die entweder computertomographisch oder magnetresonanztomographisch eine Quantifizierung von viszeralem- (visceral adipose tissue, VAT), subkutanem- (subcutaneous adipose tissue, SAT) oder Leberfett (liver fat content, LFC) vornahmen und die Assoziation zu IR untersuchten, suggerierten meistens eine zentrale Rolle fĂŒr VAT oder LFC. Ferner stellen vom Fettgewebe sezernierte Adipokine eine weitere Verbindung in der Assoziation von Adipositas zu IR dar. Leptin und Vaspin haben bekanntermaĂen einen insulinsensitivierenden Effekt und sind somit potenzielle Diagnostik- oder Therapieansatzpunkte. Ziel dieser Arbeit war die Untersuchung der Assoziationen von VAT, SAT und LFC, quantifiziert basierend auf Ganzkörper-Magnetresonanztomographie, zu IR, Leptin und Vaspin.
Insgesamt wurden 1825 Erwachsene, ohne bekannten Diabetes mellitus, aus der Study of Health in Pomerania (SHIP) â TREND in die Studien eingeschlossen. Von diesen fielen 981 Probanden in die Insulinresistenz-, bzw. -sensitivitĂ€tstestung mittels homeostasis model assessment (HOMA) -IR bzw. ISI(comp) (composite, Matsuda). Eine weitere Subgruppe umfasste 698 Teilnehmer, bei denen Leptin und Vaspinserumspiegel mittels ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) Technik bestimmt wurden. Die Analysen beinhalteten adjustierte Varianz- und Regressionsanalysen. Zur AbschĂ€tzung des individuellen Effektes der einzelnen Fettkompartimente auf IR oder Adipokine wurde die Residualmethode angewandt. Letztere zeigte eine starke Assoziation von SAT zu Leptin, unabhĂ€ngig vom HOMA-IR-Status, aber keine Assoziation von VAT oder LFC zu Leptin. AuĂerdem wurde eine positive Assoziation zwischen LFC und Vaspin sichtbar, welche maĂgeblich durch Probanden mit niedrigen HOMA-IR beeinflusst wurde. In den HOMA-IR und ISI(comp) Analysen konnten positive (HOMA-IR) bzw. inverse [ISI(comp)] Assoziationen zu allen Fettkompartimenten dargestellt werden, die stĂ€rksten Beziehungen zeigten jedoch SAT und LFC. Schlussfolgernd konnte eine vorherrschende Rolle fĂŒr SAT und LFC in Bezug auf Leptin- bzw. Vaspinserumspiegel gezeigt werden. Die Residualanalysen betonten die einflussreiche Wirkung von ektopisch gespeichertem Fettgewebe in der Leber auf Biomarker der IR.
Langzeitergebnisse nach endoskopischer Resektion von Kolloidzysten: Eine Retrospektive Datenanalyse.
(2020)
Sowohl die mikrochirurgische als auch die endoskopische Entfernung sind sichere und etablierte Therapieverfahren zur Behandlung von Kolloidzysten im 3. Ventrikel. Seit Jahrzehnten herrschte eine Debatte darĂŒber, welche Technik die Beste und Effektivste ist. Viele Studien haben gezeigt, dass die Raten einer vollstĂ€ndigen endoskopischen Zystenentfernung geringer sind als bei den mikrochirurgischen Fallserien. Daraus resultiert ein erhöhtes Risiko fĂŒr ein Zystenrezidiv. Leider gibt es bisher nur wenige Langzeitstudien zur Rezidivrate. Aus diesem Grund entschieden wir uns fĂŒr eine erneute Auswertung unserer frĂŒhesten 20 FĂ€lle. Die Zielsetzung dieser Studie war eine Evaluation der Langzeitergebnisse nach endoskopischer Operation hinsichtlich der Rate an vollstĂ€ndiger Zystenresektion, der Zystenrezidive und des Therapieerfolges.
Im Zeitraum von August 1993 und Dezember 2008 wurden in unserer neurochirurgischen Klinik 20 Patienten mit symptomatischen Kolloidzysten endoskopisch behandelt. Von September 2009 bis November 2011 erfolgte die Nachuntersuchung, an der insgesamt 18 Patienten teilnahmen. Von 17 Patienten könnte eine aktuelle MRT akquiriert werden.
Eine endoskopische Kolloidzystenresektion wurde bei insgesamt 19 Patienten durchgefĂŒhrt. Bei einem Patienten wurde nur eine endoskopische Plexuskoagulation und Erweiterung des ipsilateralen Foramen Monroi durchgefĂŒhrt. Eine komplette Zystenentfernung gelang bei 16 Patienten. In 3 FĂ€llen musste ein kleiner Zystenmembranrest belassen werden. WĂ€hrend einer Operation musste auf eine mikrochirurgische Technik umgestellt werden. GeringfĂŒgige vorĂŒbergehende Komplikationen traten bei 6 Patienten auf. Die durchschnittliche Follow-up-Dauer der Patientenkohorte betrug 188 Monate. Die prĂ€operativ beklagte Beschwerde-symptomatik konnte bei 16 Patienten komplett behoben und bei 2 Patienten gebessert werden. In dem Fall wo die Zyste belassen wurde, zeigte sich bildgebend keine GröĂenzunahme. In 2 von 3 FĂ€llen mit Zystenresten kam es zu einem Rezidiv. Keines der Zystenrezidive verursachte im Follow-up-Zeitraum Symptome oder musste operativ behandelt werden.
Unsere Studie konnten zeigen, dass die endoskopische Kolloidzystenresektion eine sichere und effektive Behandlungsmethode mit exzellenten Langzeitergebnissen ist.
Weiterhin stellten wir fest, dass wenn auch nur kleinste Reste der Zystenmembran zurĂŒckbleiben, ein signifikantes Risiko fĂŒr ein Zystenrezidiv besteht. Als Therapie erster Wahl empfehlen wir deshalb eine primĂ€r komplette endoskopische Kolloidzystenentfernung. Es gibt weiterhin keinen wissenschaftlichen Beweis dafĂŒr, welches operative Behandlungsverfahren das Beste ist.
Die ambulante geriatrische Komplexbehandlung (AGKB) verfolgt das Ziel der Vermeidung bzw. Verminderung von PflegebedĂŒrftigkeit und der Vermeidung von Hospitalisierungen. Die AGKB wurde als Modellprojekt fĂŒr multimorbide, geriatrische Patienten im Jahr 2008 fĂŒr gesetzlich Versicherte der AOK Nordost in Mecklenburg-Vorpommern eingefĂŒhrt. Die EffektivitĂ€t der AGKB wurde bisher nur durch unkontrollierte Studiendesigns und einem Follow-up von 6 Monaten evaluiert [16, 18]. Der Einfluss der AGKB auf die Anzahl verschreibungspflichtiger Arzneimittel (bzw. Wirkstoffe) und potenziell inadĂ€quater Medikamente (PIM) wurde bisher nicht untersucht. Wir evaluierten die AGKB mittels drei unterschiedlichen Studien mit unterschiedlicher Datenherkunft. Eine Beobachtungsstudie auf Basis klinischer PrimĂ€rdaten der AGKB Teilnehmer ohne Kontrollgruppe, eine gematchte Kohortenstudie auf Basis von Abrechnungsdaten der AOK Nordost und eine Beobachtungsstudie auf Basis von Abrechnungsdaten der AOK Nordost zum Effekt der AGKB auf Polypharmazie und potenziell inadĂ€quate Arzneimittel.
Die Beobachtungsstudie auf Basis klinischer PrimĂ€rdaten zeigte einen positiven Effekt der AGKB auf SelbststĂ€ndigkeit, MobilitĂ€t, Gleichgewicht, Sturzrisiko und der subjektiven EinschĂ€tzung des Gesundheitszustands. Die Ergebnisse der gematchten Kohortenstudie zeigten keinen Vorteil der AGKB gegenĂŒber der Routineversorgung im Hinblick auf Pflegestufenprogression, Pflegeheimaufnahme, Krankenhausaufnahme, Frakturen und MortalitĂ€t. Bei BerĂŒcksichtigung der Kosten der Intervention sind auch keine kostenrelevanten Vorteile zu erkennen. Einen positiven Effekt der AGKB auf die Anzahl der verordneten Arzneimittel und die Anzahl der PIMs konnte durch unsere Studie nicht beobachtet werden. Eine mögliche ErklĂ€rung der unterschiedlichen Ergebnisse unserer Studien könnte, trotz des Matchings, eine unzureichende Vergleichbarkeit der AGKB Teilnehmer und den Kontrollen sein. Es lagen uns fĂŒr die gematchte Kohortenstudie keine klinischen Daten und psychosozialen Merkmale der Versicherten vor. Diese könnten ausschlaggebend fĂŒr den Einschluss der Patienten in die Intervention gewesen sein. Der fehlende positive Effekt der AGKB auf Polypharmazie und PIMs kann durch das Nicht-Vorhandensein eines systematischen Medikamentenreviews als Teil der AGKB Leistung erklĂ€rt werden. Vor einer flĂ€chendeckenden EinfĂŒhrung ist eine Evaluation mit einer randomisiert kontrollierten Studie notwendig.
Tumorpatienten haben ein erhöhtes Risiko fĂŒr thrombembolische Ereignisse und werden deshalb oft prophylaktisch mit Heparinen behandelt. Klinische Beobachtungen zeigen, dass Heparine bei Tumorpatienten positive Effekte haben, die ĂŒber die klassische antikoagulatorische Wirkung hinaus gehen und möglicherweise einen davon unabhĂ€ngigen Ăberlebensvorteil bieten. Die genauen Mechanismen sind nicht vollstĂ€ndig geklĂ€rt. Diskutiert werden gĂŒnstige EinflĂŒsse der Heparine auf die Tumorzellen selbst, auf das umgebende Tumormikromilieu oder auch auf die Metastasierung.
Diese Arbeit untersucht, ob Heparine allein oder in Kombination mit dem Chemotherapeutikum Paclitaxel (PTX) einen direkten Einfluss auf das Ăberleben und das Wachstum humaner Endometriumkarzinomzellen (ECa-Zellen) in vitro haben. Des Weiteren wird ĂŒberprĂŒft, inwieweit diese Substanzen Auswirkungen auf den Zytokinhaushalt der ECa-Zellen haben.
Anhand von VitalitĂ€ts- und ZytotoxizitĂ€tsmessungen zeigte sich, dass Heparine keine VerĂ€nderung der Wachstums- und Ăberlebensraten der untersuchten ECa-Zelllinien in vitro bewirken. Eine Modulation der antimitotischen Wirkung von PTX durch Heparine war nicht nachweisbar. Unter der Behandlung mit PTX kam es bei einigen der untersuchten Zelllinien zu einer signifikant stĂ€rkeren Expression und Sekretion der Zytokine RANTES, MCP-1 und IL-6, wĂ€hrend der Einsatz von unfraktioniertem Heparin (UFH) keinen generalisierbaren Effekt auf den Zytokinhaushalt der ECa-Zellen erbrachte. Die Kombinationsbehandlung aus PTX und UFH zeigte lediglich bei RL95-2-Zellen eine synergistische Wirkung bei der Zunahme der RANTES-Sekretion.
Um eine genauere Bewertung dieser in vitro beobachteten Effekte zu ermöglichen, sollten weitere Untersuchungen zur Rolle von RANTES, MCP-1 und IL-6 im Tumormikromilieu des Endometriumkarzinom angestrebt werden. Auch wenn sich kein verallgemeinbarer Effekt von Heparinen auf den Zytokinhaushalt der untersuchten ECa-Zellen zeigte, sind einzelne modulatorische EinflĂŒsse denkbar, weil die individuellen Merkmale von Tumorzellen und deren Umgebungscharakteristika eine Vielzahl von Interaktionsmöglichkeiten bieten.
GH und sein Hauptmediator IGF-I spielen eine wichtige Rolle im Knochenstoffwechsel. Der Zusammenhang zwischen IGF-I und verminderter BMD bei Osteoporose wurde bereits vielfach untersucht. Insbesondere in Bezug auf eine mögliche geschlechtsspezifische Assoziation wurden allerdings widersprĂŒchliche Ergebnisse gefunden. Zudem gibt es wenige Daten zu QUS-Messungen zur Bestimmung der KnochenqualitĂ€t und zum IGFBP-3, welches die BioverfĂŒgbarkeit von IGF-I reguliert. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war daher, diese ZusammenhĂ€nge in der Allgemeinbevölkerung im Nordosten Deutschlands zu untersuchten. Grundlage fĂŒr die Analysen der vorliegenden Studie bildeten die Daten von 3.543 Teilnehmern (1.759 MĂ€nner und 1.784 Frauen im Alter von 20-79 Jahren) von SHIP-Trend, einer bevölkerungsbasierten Studie in der Region Vorpommern. Von allen diesen Probanden lagen Serum IGF-I und IGFBP-3 Werte ebenso wie Messwerte einer Quantitativen Ultraschallmessung am Calcaneus vor. Geschlechtsspezifische lineare und logistische Regressionsanalysen, adjustiert fĂŒr Alter, Taillenumfang, Sport, Diabetes mellitus, hsCRP und Menopausenstatus (nur bei Frauen) wurden berechnet. Bei MĂ€nnern wurden positive lineare Assoziationen zwischen IGF-I, der IGF-I/IGFBP-3 Ratio und den QUS Parametern SOS, BUA und dem Steifigkeitsindex beobachtet, wĂ€hrend bei Frauen keine klaren, statistisch signifikanten Assoziationen gezeigt werden konnten. Weiterhin wurde in der logistischen Regressionsanalyse eine inverse Assoziation zwischen den IGF-I-Spiegeln und dem Risiko fĂŒr eine osteoporotische Fraktur bei beiden Geschlechtern gefunden. Bei MĂ€nnern konnte nach dem Abfall des IGF-I-Spiegels um eine SD eine um 18% erhöhte Wahrscheinlichkeit fĂŒr ein mittleres Frakturrisiko, sowie eine um 37% höhere Wahrscheinlichkeit fĂŒr ein hohes (gegenĂŒber einem niedrigen) Frakturrisiko festgestellt werden. Bei Frauen stieg beim Absinken des IGF-I Spiegels um eine SD die Wahrscheinlichkeit fĂŒr ein hohes (gegenĂŒber einem niedrigen) osteoporotisches Frakturrisiko um 45%. FĂŒr das IGFBP-3 konnten keine Assoziationen mit den QUS Parametern oder dem Risiko fĂŒr eine osteoporotische Fraktur bei beiden Geschlechtern gezeigt werden.
Insbesondere bei MÀnner bleibt Osteoporose oft unentdeckt. Die hier aufgezeigten Assoziationen von IGF-I mit dem Steifigkeitsindex und dem QUS-basierten Frakturrisiko könnten helfen, die Anzahl der nicht diagnostizierten Patienten mit Osteoporose, besonders bei MÀnnern, zu senken.
In 2010, the identification of 17 novel (R)-ATAs represented a breakthrough for the biocatalytic asymmetric synthesis of chiral amines, because only one (R)-ATA was described before. These novel ATAs were identified in a bioinformatic approach by studying the substrate acceptance of BCATs and DATAs to deduce the unknown substrate coordination of (R)-ATAs. Article I describes an alternative approach for the identification of (R)-ATA activity by reengineering the substrate- recognition site of α-AATs. While the engineering of the eBCAT led to the formation of an initial (R)-amine acceptance only, the (R)-ATA activity was successfully introduced in the DATA scaffold. These results demonstrate the transformation of an α-AAT in a moderately active (R)-ATA for the first time and highlight the evolutionary relationship between α-AATs and ATAs. Despite the availability of different ATAs nowadays, their substrate spectrum is limited due to the natural composition of their active sites. Several protein-engineering studies showed the widening of the substrate spectrum and the acceptance of bulky substrates by screening large mutant libraries to identify beneficial variants. In Article II, we developed an in silico engineering approach for amine transaminases to improve the conversion of bulky substrates and to reduce the number of variants to be tested in the laboratory. The resulting double-mutants of the (S)-ATA from C. violaceum displayed a >200-fold improved activity towards the bulky benchmark substrate. These variants expand the available biocatalytic toolbox for the synthesis of bulky amines, and the developed framework paves the way for rational protein-engineering protocols.
By studying unconventional transaminase substrates, we explored the potential of the available in- house transaminase toolbox in Articles III, IV, V, and VI. In Article III, we showed the transamination of a ÎČ-keto ester, leading to the synthesis of ÎČ-phenylalanine. The described cascade in Article IV enables the synthesis of amino carbohydrates. In addition, Article V describes an enzymatic cascade for the synthesis of amino fatty acids, which was extended in Article VI to obtain fatty amines.
The findings of this thesis clearly contribute to the understanding of the substrate scope and specificity of amine transaminases and expand the application of this versatile biocatalyst beyond classical ketone substrates.
Vertreter der Gattung Bacillus werden nicht zuletzt wegen ihrer guten Sekretionsleistung als Expressionswirte in der pharmazeutischen und chemischen Industrie genutzt und stellen eine Alternative zum gramnegativen Bakterium Escherichia coli, Hefepilzen und anderen Organismen dar. Die Art B. licheniformis ist besonders fĂŒr die Proteaseproduktion geeignet, wĂ€hrend B. subtilis zusĂ€tzlich als Produktionswirt fĂŒr die industrielle Herstellung von Wirk- und Zusatzstoffen wie Bacitracin und Riboflavin verwendet wird.
Das Genom beider Arten wurde vollstÀndig sequenziert und ermöglicht die Analyse einzelner Gene und deren Funktionen. Um die Effizienz von industriellen Fermentationsprozessen zu erhöhen, können verschiedene genetische Modifikationen hilfreich sein. So kann beispielsweise die Deletion einzelner Gene bzw. Gencluster als auch die heterologe Expression bestimmter Gene zu einer Weiterentwicklung eines Produktionsstammes beitragen und die Vorteile mehrerer StÀmme in einem vereinen. Ein Ziel der vorliegenden Arbeit beinhaltet u. a. die Erstellung eines optimierten Wirtssystems.
Im Mittelpunkt der dazu durchgefĂŒhrten Untersuchungen zu B. subtilis standen verschiedene Enzyme des Acetoinstoffwechsels. Es konnte anhand der Ăberexpression der homologen Xylanase XynA gezeigt werden, dass die Deletion des Operons acoABCL in B. subtilis
6051HGW zu einer verbesserten Autoinduktion des acoA-Promotors fĂŒhrt. Durch einen alsDS-knock out hingegen wird diese verringert. Eine verbesserte Acetoinproduktion des Stammes B. subtilis 6051HGW konnte durch die Expression einer zweiten Kopie der Gene der beiden Untereinheiten einer Acetolactat-Synthase (IlvBH) erreicht werden. Zudem wurde wĂ€hrend der stationĂ€ren Phase ein verbessertes Wachstumsverhalten dieser Mutante auf Minimalmedium beobachtet.
Weiterhin wurde das Gen einer putativen Diacetyl-Reduktase aus dem Stamm B. subtilis TU-B-10 untersucht. Dieses Enzym könnte fĂŒr die Reduktion des nichtenzymatisch entstandenen
Metaboliten Diacetyl zu Acetoin verantwortlich sein. Nach Integration des entsprechenden Gens in B. subtilis 6051HGW war jedoch keine erhöhte Acetoinkonzentration im KulturĂŒber-
stand zu messen.
B. subtilis 6051HGW LS8PD zeichnet sich u. a. durch seine 8-fache Proteasedefizienz aus. Anhand zweier Modellenzyme wurde die Eignung des Stammes als Expressionswirt heterologer Proteine untersucht. Mit Hilfe eines simulierten fed-batch-Verfahrens konnte das aus dem eukaryotischen Wirt S. cerevisiae stammende Gen sOx in B. subtilis 6051HGW LS8PD erfolgreich exprimiert und in den Ăberstand sekretiert werden. Nach Expression des Gens einer DnaseI aus Bos taurus konnte das entsprechende Protein extrazellulĂ€r dagegen nicht nachgewiesen werden.
Andere Untersuchungen, die im Rahmen der vorliegenden Arbeit durchgefĂŒhrt wurden, beschĂ€ftigten sich mit dem Glyoxylatstoffwechsel von B. subtilis 6051HGW. Die Gene des
Glyoxylatzyklus sind nicht im Genom von B. subtilis enthalten. Werden sie aus B. licheniformis in B. subtilis6051HGW transferiert, kann der generierte Stamm B. subtilis ACE Ăberflussmetabolite wie Acetoin oder Acetat fĂŒr das Wachstum nutzen. Dabei reichert sich jedoch extrazellulĂ€r der Metabolit Glycolat an, was möglicherweise zu einer BeeintrĂ€chtigung des Glyoxylatzyklus fĂŒhren kann. Da die Akkumulation von Glycolat in B. licheniformis nicht erfolgt, wurde vermutet, dass die AktivitĂ€t der putativen Glyoxylat-Reduktase GyaR dafĂŒr verantwortlich ist.
FĂŒr weitere genetische Modifikationen von B. subtilis ACE war eine Neukonstruktion des Stammes erforderlich. Ein anschlieĂender Transfer des Gens gyaR in B. subtilis konnte die extrazellulĂ€re Glycolatkonzentration jedoch nicht senken. Auch die Deletion von gyaR in B. licheniformis
fĂŒhrte nicht zu höheren Konzentrationen dieses Metaboliten. Es kann geschlussfolgert werden, dass das untersuchte Gen gyaR nicht fĂŒr eine Glyoxylat-Reduktase codiert.
Weitere Untersuchungen beschÀftigten sich mit der ZellheterogenitÀt von B. licheniformis P300. Das Auftreten von Subpopulationen in einer Bakterienkultur kann zu einem unterschiedlichen Verhalten der einzelnen Zellen und einer verringerten Gesamteffizienz in Produktions-
prozessen fĂŒhren. In Zellkulturen des Stammes B. licheniformis P300 konnten verschiedene Subpopulationen identifiziert werden.
Um die genetische ZugĂ€nglichkeit zu optimieren, wurden verschiedene Untersuchungen zur natĂŒrlichen Kompetenz von B. licheniformis P300 durchgefĂŒhrt. Zur Vereinheitlichung der
wÀhrend der Kultivierung des Stammes auftretenden Subpopulationen wurden sigD- und sipW-tasA-yqxM-Deletionsmutanten erstellt. Zur Stammkonstruktion kam ein Verfahren zur Anwendung, das clean deletions im Genom erzeugte. Das Protokoll der Kolonie-PCR zur Identifizierung von potentiellen Deletanten wurde im Rahmen der vorliegenden Arbeit optimiert.
Die generierten Mutanten zeigten im Gegensatz zum Wildtypstamm keine sigD-vermittelte MotilitĂ€t und Chemotaxis sowie keine tasA-vermittelte Biofilmbildung. Nach Auftrennung der Zellen durch Dichtegradientenzentrifugation wurden die auftretenden Banden mit denen des Wildtyps verglichen. Dabei zeigte sich, dass eine Deletion von sigD zur Vereinheitlichung der Subpopulationen fĂŒhrt. Die generierte Mutante wies weiterhin ein verbessertes Wachstum
als der Wildtyp und einen verÀnderten PhÀnotyp auf, zeigte aber eine verringerte Effizienz bei der Transformation von DNA durch Elektroporation.
The non-renewable energy sources coal, oil and natural gas that contribute the major share of the world's energy, will be running out in the next 40-80 years. With the growing energy demands especially in developing countries, which is likely to surpass that of the developed countries in next 50 years, an alternate energy source is the need to the hour. The nuclear fusion energy is foreseen as one of the potential candidates to solve the current global energy crisis. One of the major challenges faced by the fusion community is the problem of power exhaust. With the larger fusion devices to be built in the future, the heat load on the plasma facing components are expected to grow higher. The present work explores two numerical studies performed on the Wendelstein 7-X, the world's largest stellarator type fusion device, to cope with this problem.
The first project on `'Numerical Studies on the impact of Connection Length in Wendelstein 7-X'' identifies magnetic configuration with long connection lengths, which could bring down the peak heat fluxes onto the divertor to manageable levels, by greater role of cross-field transport which may assist to get a wider heat deposition profile. The second project on `'Development of Heating Scenario to Reduce the Impact of Bootstrap Currents in Wendelstein 7-X'' advocates a novel self-consistent approach to reach high plasma density at full heating power without overloading the divertor during the transient phase of the evolution of the toroidal plasma current, by controlling two parameters; density and power. The aim of both the projects is to contribute to tackling the challenge of the tremendous power exhaust from fusion plasma which, if solved, will be a large step closer to a fusion power plant.
