Aberrant epigenetic changes in DNA methylation and histone acetylation are hallmarks of most cancers, while histone methylation had been considered to be irreversible and less versatile. Recently, several histone demethylases ...

The first section of this work comprises investigations concerning the initial steps in rifamycin biosynthesis. The amino sugar kanosamine was described to represent the most likely source of the nitrogen atom in the aminoshikimate pathway and is putatively synthesised by the catalytic activity of the enzymes RifL, RifK and RifM. Furthermore, in earlier studies kanosamine was even converted to kanosamine 6-phosphate by the rifamycin biosynthetic enzyme RifN. Therefore, evidence but no proof for the occurrence of kanosamine at an early stage in rifamycin biosynthesis was provided before the beginning of the present work. In this work functional studies of the gene products of rifL, rifK and rifM from the rifamycin producer Amycolatopsis mediterranei S699 were carried out using the plasmid pHGF7604 for the heterologous expression of the rifG-N genes in Streptomyces lividans TK24. Kanosamine was supposed to be synthesised by RifL, RifK and RifM during the RifL assay, employing a cell-free extract of Streptomyces lividans pHGF7604. These studies were based on former results concerning the RifL assay and aimed at the analytical detection of the putatively synthesised intermediate kanosamine en route to the known ansamycin precursor AHBA. Therefore, the RifL assay system was optimised, protein purification of cell-free extracts from Streptomyces lividans pHGF7604 was performed and analytical methods for kanosamine detection were developed within the scope of this study. The amino sugar was not detected in any RifL incubation sample, whereas concurrently no RT-PCR product of RifL could be verified. However, actual proof for an involvement of rifL, rifK and rifM in the postulated biosynthetic pathway of rifamycin could not be demonstrated under the terms of this study.<br /> The second section of this work is directed towards the characterisation of the gene cluster encoding the biosynthesis of the polycyclic xanthone IB-00208 in Streptomyces sp. GW2/5831. As polyketides represent an important source of nature-derived pharmaceuticals, their exploration provides promising opportunities for the discovery of new biogenic agents. Moreover, the acquirement of insights on the genetic level provides important information for genetic engineering that can lead to novel hybrid compounds with improved therapeutic values. In polyketide gene clusters “core” polyketide synthase (PKS) genes are encountered along with “post” PKS genes encoding modifying enzymes like oxygenases, methyl- and glycosyltransferases. In particular, glycosylation reactions that take place during post-PKS tailoring processes are relevant for genetic engineering. Especially genes encoding glycosyltransferases that catalyse (deoxy-) sugar attachments to the matured molecule are focussed on. The information obtained in this part of the work should provide a prerequisite for a prospective genetic engineering of the IB-00208 and griseorhodin A biosynthetic pathways. A glycosylated griseorhodin A molecule is expected to feature improved pharmacokinetic properties. As both compounds share the same polyaromatic core skeleton, it can be envisioned that griseorhodin A will be accepted as an aglycon-substrate by the glycosylating enzyme from the IB-00208 cluster. To isolate the IB-00208 cluster, a genomic library was established from DNA of Streptomyces sp. GW2/5831, and screening was performed employing ketosynthase (KS) primers. Sequencing of the positive cosmid clones and subsequent BLAST search allowed the deduction of a putative cluster fragment containing protein coding regions characteristic of this kind of PKS clusters, and genes possibly involved in the biosynthesis of IB-00208 were identified. The library was constructed using a shuttle vector that enabled the heterologous expression of the cosmid sequences in Streptomyces albus. This study sets the stage for further investigations of the IB- 00208 biosynthetic gene cluster from Streptomyces sp. GW2/5831.<br /> Both parts of the study are in the field of actinomycete genetics in drug development, representing different types of PKS systems. The genetics of streptomycetes is of particular importance, as it opens up many possibilities in the fields of biotechnology and pharmacy. Therefore many sequencing projects contribute to an enlarged knowledge on biosynthetic gene clusters of therapeutic agents that are of substantial interest....

Immune mediated glomerulonephritis (GN) is a major cause renal inflammation leading to terminal kidney failure. B cells and autoantibodies are well known to contribute to the progression of glomerular disease. The role of ...

Kleinhirnneuronen von S1P-Lyase-defizienten Mäusen und ein synthetischen Sphingosin Analogon wurden in dieser Arbeit verwendet, um die Toxizität von S1P, einem bioaktiven Sphingolipid, in terminal differenzierten Nervenzellen ...

Durch systematische und funktionelle Charakterisierung der VKORC1L1 wurde im Rahmen dieser Arbeit ein neuer elementarer zellulärer Stoffwechselmechanismus zur Abwehr von oxidativem Stress beschrieben. Dieser Mechanismus trägt grundlegend zum Verständnis der Regulation intrazellulärer Redox-Homöostase bei. Dadurch bieten sich vielversprechende Ansatzpunkte für zukünftige Untersuchungen ROS-assoziierter Stoffwechselwege und vor allem von Krankheitsbildern, die eng mit der schädigenden Wirkung freier Radikale und ER-Stress in Verbindung gebracht werden.<br /> Funktionelle Untersuchungen bezüglich des Einflusses der VKORC1L1 auf die Redox-Homöostase in Zellen konnten unsere Hypothese einer antioxidativen Funktion der VKORC1L1 beweisen. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit belegen anhand unterschiedlicher Methoden, wie Messung der allgemeinen Zellviabilität, intrazelluläre ROS-Bildung oder die oxidative Schädigung zellulärer Makromoleküle, den funktionellen Zusammenhang der VKORC1L1 und der zellulären Antioxidation. Die zelluläre Protektion durch Vitamin K, Co-Enzym Q10 oder Vitamin E bezüglich der Abwehr freier Sauerstoffradikale konnte durch eine erhöhte VKORC1L1-Aktivität potenziert werden. Analog konnte dieses Potential durch siRNA verminderte Enzymaktivität reduziert werden. Die Chinon-Reduktase-Aktivität der VKORC1L1 wurde zudem durch Bestimmung der enzymatischen Konstanten mit Vitamin K1 und K2 als Substrat näher charakterisiert. Darüber hinaus konnten regulative Mechanismen der VKORC1L1-Expression durch bioinformatische Sequenzanalysen, mRNA-Quantifizierung und durch nachfolgende Aktivitätsbestimmung mit oxidativen Stress in Verbindung gebracht werden. Die fluoreszenzmikroskopisch nachgewiesene subzelluläre Lokalisierung der VKORC1L1 im Endoplasmatischen Retikulum ergänzte unsere Erkenntnisse, aus denen sich am Ende der Arbeit ein neuer antioxidativ wirksamer Mechanismus ableiten ließ. Die letztlich postulierte Interaktion der VKORC1L1 mit Proteinen der oxidativen Faltung bildet die Grundlage dieses wahrscheinlich fundamentalen, bisher unbeschriebenen Stoffwechselweges. Zusammenfassend eröffnen sich aus den Ergebnissen dieser Arbeit durch die Beschreibung eines neuen protektiven Mechanismus des zellulären antioxidativen Systems neue Ansatzpunkte zum Verständnis der Pathogenese ROS-assoziierter Krankheiten....

Developmental dyslexia is one of the most common neurodevelopmental disorders, with a prevalence of 5% to 12% among school-aged children. It is a severe and specific impairment in the acquisition of reading and spelling ...

Die Auswirkungen einer Koinfektion auf den Krankheitsverlauf einer HIV-Infektion werden bis heute kontrovers diskutiert. Ebenso sind die Mechanismen, mit dem GBV-C den Progress einer HIV-Infektion beeinflussen kann bisher nicht vollständig verstanden.<br /> Um zu klären, welchen Einfluss eine GBV-C-Koinfektion auf den Verlauf einer HIVInfektion ausübt, wurde im Rahmen dieser Dissertation eine 564 Patienten umfassende Studienpopulation aus zwei europäischen HIV-1 Kohorten untersucht. Hierzu wurde in einer eingehenden epidemiologischen Analyse überprüft, ob eine Koinfektion mit GBV-C einen Effekt auf verschiedene klinische, immunologische und virologische Parameter wie CDCStadien, opportunistische Infektionen, CD4⁺ T-Zellzahl und HIV-Viruslast ausübt. Um ein möglichst vollständiges Bild über mögliche Wechselwirkungen einer HIV/GBV-CKoinfektion zu erhalten, wurden die verschiedenen Genotypen von GBV-C, die GBV-CViruslast und das Vorhandensein der GBV-C-E2-Antikörper mit berücksichtigt.<br /> Da die Progression einer HIV-Erkrankung unter anderem von dem Zytokinmilieu des betreffenden Patienten abhängt, wurde die Auswirkung einer GBV-C-Koinfektion auf die Serumspiegel von IL-12, IP-10 und IFN-γ mittels ELISA überprüft.<br /> Ebenso kann die Expression der HIV-Korezeptoren CCR5 und CXCR4 und deren Liganden MIP-1α, MIP-1ß und RANTES, einen Einfluss auf verschiedene Parameter einer HIVInfektion ausüben, da eine Herunterregulation von CCR5 bzw. CXCR4 zu einer verringerten Infizierbarkeit der CD4- bzw. CD8-positiven Zellen führen kann. Die extrazelluläre Expression der HIV-Korezeptoren wurde durchflusszytometrisch bestimmt, während die Expression der Liganden MIP-1a, MIP 1b mittels ELISA analysiert wurde.<br /> Weiterhin wurde die Induzierbarkeit von RANTES durch GBV-C-Viruspartikel mittels eines von uns entwickelten Stimulations-Assay untersucht.<br /> Die eingehende epidemiologische Analyse zeigte bei den 130 GBV-C koinfizierten Patienten einen von HAART unabhängigen statistisch signifikanten Zusammenhang zwischen der GBV-C-Viruslast mit der CD4⁺ T-Zellzahl/μl und ein ebenso deutlich signifikant inversen Zusammenhang zwischen der GBV-C-Viruslast mit der HIV-Viruslast. Analysen in Bezug auf eine mögliche Abhängigkeit biologischer Effekte vom GBV-C-Genotyp zeigten, dass Patienten, die mit einem GBV-C Genotyp 1 Isolat koinfiziert waren, gegenüber allen anderen HIV bzw. HIV/GBV-C Genotyp 2 koinfizierten Patienten eine signifikant erniedrigte CD4⁺ T-Zellzahl aufwiesen.<br /> Bei der Analyse der Zytokin-Serumspiegel wurden unabhängig von HAART signifikant niedrigere IFN-γ Serumspiegel bei GBV-C koinfizierten Patienten im Vergleich zu HIV monoinfizierten Patienten beobachtet. Interessanterweise korrelierten die von uns beobachteten niedrigen IFN-γ Serumspiegel mit niedrigeren HIV-Viruslasten. Zusätzlich konnten signifikant erhöhte IP-10 Serumspiegel bei GBV-C Genotyp 1 koinfizierten Patienten festgestellt werden, die möglicherweise über einen noch näher zu klärenden Mechanismus Apoptose von CD4⁺ T-Zellen auslösen könnte.<br /> Wir konnten beobachten, dass der HIV-Korezeptor CXCR4 auf CD4⁺ T-Zellen in HIV/GBVC koinfizierten Patienten unabhängig von einer HAART im Vergleich zu HIV monoinfizierten Patienten mit fortgeschrittener Immundefizienz herabgesenkt war, während bei HIV monoinfizierten Patienten mit fortgeschrittenem Immundefekt die CCR5 Oberflächenexpression erhöht war.<br /> Schließlich konnten wir in unserer in vitro Analyse zeigen, dass GBV-C in der Lage ist RANTES, ein Ligand des CCR5 Korezeptors, Genotyp-spezifisch zu induzieren. Hierbei war auffällig, dass GBV-C Genotyp 1 Isolate nicht in der Lage waren, RANTES zu induzieren. Diese Befunde sprechen für einen eher negativen Einfluss einer GBV-C Genotyp 1 Koinfektion.<br /> Die Hypothese, dass die Genotyp-abhängigen Effekte auf Sequenzunterschiede in der GBVC- E2 Region zurückzuführen sind, konnte nicht bestätigt werden.<br /> Aus unseren Beobachtungen lässt sich schlussfolgern, dass eine GBV-C Infektion einen positiven, von der GBV-C-Viruslast und dem GBV-C-Genotyp abhängigen, Einfluss auf die Klinik von HIV ausübt und das dieser Einfluss zumindest teilweise durch Pathomechanismen erklärbar ist, die auf das Zytokinmilieu von IFN-γ und IP-10, die Genotyp abhängige Induzierbarkeit von RANTES, sowie auf die Oberflächenexpression von CCR5 und CXCR4 wirken....

The marine environment is distinguished by unique groups of organisms being the source of a wide array of fascinating structures. Marine microorganisms, such as fungi often occur associated with macroorganisms like algae, ...

Im Rahmen der vorliegenden Dissertation wurden das humane Metapneumovirus (hMPV) und das respiratorische Synzitial Virus (hRSV) <i>in vitro</i> und <i>in vivo</i> untersucht. <br /> Beide Viren entstammen der Familie der ...

In der vorliegenden Arbeit konnte die molekulare Ursache einer autosomal-rezessiven Form der Hypotrichosis simplex (HS) – einer seltenen, monogen vererbten Haarerkrankung – identifiziert werden. In verschiedenen HS-Familien ...