Hepatitis Deltaviren, Teil 1. Hepatitis B - Delta A - Satellitenviren. Kleine...Wolfgang Geiler
Hepatitis Deltaviren werden durch kompatible mRNA Hüllpasmiden zwischen Hepatitis A - Nacktviren ohne Starterkomplex und gemeinsam genutztem Hepatitis B - Viren DNA Starterkomplex aufgebaut. Diese verschmelzen miteinander in ihren Hüllplasmiden.Ungleich Coronavirus der an vegetarische Tiere eher streng anngepasst ist.Angezüchtete Kopplungsstelle durch denkbar übermäßige mRNA Anpassungsplasmide an Hepatitis B - DNA Viren.
Barbara Heinze,
Für den qualitativen Indikatornachweis von Enterobacteriaceae in Lebensmitteln wurde eine spezifische Real-Time-PCR-Anwendung entwickelt. Nach kultureller Anreicherung der Lebensmittelprobe erfolgt die Durchführung der PCR im LightCycler®. Das entwickelte Nachweisverfahren erreicht gegenüber den konventionellen mikrobiologischen Methoden eine Spezifität von 100 % und führt mit einem zeitlichen Aufwand von maximal einem Tag bei einem Drittel der Zeit für Horizontalverfahren zum zuverlässigen Ergebnis. Überprüft wurde die Spezifität mit 92 taxonomisch definierten Bakterienstämmen sowohl der Familie Enterobacteriaceae als auch anderer, nicht zu amplifizierender Gruppen. Mit hoher Sensitivität ermöglicht der Enterobacteriaceen-Nachweis die Detektion einer einzelnen Bakterienzelle. Er eignet sich für die Qualitätskontrolle von Lebensmitteln unterschiedlichster Produktgruppen sowie die Überwachung aller kritischen Prozessstufen in lebensmittelproduzierenden Betrieben. Mögliche Gesundheitsge-fährdungen durch Rekontaminationen und unzureichende Verarbeitungs-, Betriebs- und Distributionshygiene werden sicher nachgewiesen. Mit 72 Lebensmittelproben verschiedener Produzenten, Kategorien und Matrices wurde die Funktionalität des Nachweises im Vergleich mit den Horizontalverfahren zum qualitativen Nachweis von Enterobacteriaceae überprüft. Die Ergebnisse aller Untersuchungen stimmten mit denen der Mikrobiologie überein, 30 Proben wurden positiv auf das Vorhandensein der Markerorganismen Enterobacteriaceen getestet.
Zielmolekül der Real-Time-PCR ist die für 23S rRNA codierende DNA-Sequenz der Enterobacteriaceen. Für das Nachweissystem wurden die forward- und reverse-Primer fw9 und rev10 sowie die Sonden HzFlu und HzRed generiert. Das in der PCR entstehende partielle Amplifikat der 23S rDNA hat eine Größe von 225 bp und wird zeitgleich mit seiner Amplifikation im Kanal F2/Back-F1 des LightCycler® detektiert. Zum Ausschluss falsch negativer Ergebnisse wurde eine Interne Amplifikationskontrolle entwickelt. In Form einer kompetitiven PCR erfolgt die Amplifikation der Kontroll-DNA zusammen mit der Ziel-DNA mit den gleichen fw9- und rev10-Primern im selben PCR-Ansatz. Detektiert wird die Interne Amplifikationskontrolle während ihrer Entstehung anhand der generierten Sonden IAKRed und HzFlu im Kanal F3/Back-F1 des LightCycler®.
In der Entwicklung der Konsensus-PCR kam es zur unerwünschten Amplifikation spezifischer DNA in PCR-Reaktionen ohne Untersuchungsprobe und damit zu falsch positiven Ergebnissen. Es wurde gezeigt, dass es sich hierbei um Amplifikationen kontaminierender DNA in allen getesteten Taq-DNA-Polymerasen diverser Hersteller handelte. Durch enzymatischen Verdau mit DNase I konnte reproduzierbar die vollständige Dekontamination der rekombinanten Taq-Polymerasen erreicht und die Entstehung falsch positiver Ergebnisse ausgeschlossen werden.
The document describes experiments involving cell fractionation, protein assays, succinate dehydrogenase (SDH) assays, and SDS-PAGE gel electrophoresis. Cell fractionation was used to separate beef liver cells into nuclear, mitochondrial, microsomal, and soluble fractions. Protein assays determined the protein concentration of each fraction. SDH assays tested enzymatic activity levels and SDS-PAGE identified unknown proteins in the mitochondrial fraction. The results showed contradictory data with homogenates having the highest SDH activity rather than mitochondria as expected, suggesting errors in the fractionation or assay methods.
1. The document provides guidance for a tutorial on protein purification techniques for 2nd year biochemistry students.
2. Students are assigned to present on topics related to common purification methods and develop a proposed purification strategy for a specific protein.
3. An overview is given of general considerations for choosing a purification strategy based on a protein's characteristics and useful tools for primary sequence analysis. Chromatography and other methods are discussed at a high level.
Prof. Bradshaw, Max-Planck-Institut für Plasmaphysik und Fritz-Haber-Institut hielt den ersten Vortrag des 3. GDNÄ Tageskongresses: „Keine Energiewende ohne seltene Elemente?“. Er beschäftigte sich mit den Fragen: Warum sind seltene Elemente für die Energiewende wichtig? Was ist Knappheit und wie selten sind seltene Elemente wirklich? Tatsächlich werden viele wichtige und seltene Elemente nicht nur bei der Erzeugung, sondern auch bei der Verteilung, der Speicherung und für den optimierten Verbrauch von Energie benötigt. Beispiele sind Neodym und Dysprosium für Windturbinen, Cadmium, Tellur, Indium und Selen für Solarzellen sowie Lithium und Kobalt für Batterien. Obwohl häufig behauptet wird, dass manche dieser Elemente nicht so selten sind, könnte in den nächsten Jahrzehenten geochemische Knappheit ihre Verfügbarkeit beeinflussen. Da die reichsten Lagerstätten immer zuerst abgebaut werden, sinkt im Laufe der Zeit zwangsläufig die durchschnittliche Konzentration des gewonnenen Erzes. Dadurch steigt der Aufwand, der zur Gewinnung betrieben werden muss, welches aber Recycling attraktiver macht. Pessimisten sehen uns am Anfang eines Zeitalters, in dem nicht mehr genug Ressourcen für alle Anwendungen zur Verfügung stehen. Dagegen sehen Optimisten die Möglichkeiten neuer Technologien in Abbau, Recycling und Substitution, um den Bedarf der Menschheit an seltenen Elementen auch in Zukunft zu decken.
Hepatitis Deltaviren, Teil 1. Hepatitis B - Delta A - Satellitenviren. Kleine...Wolfgang Geiler
Hepatitis Deltaviren werden durch kompatible mRNA Hüllpasmiden zwischen Hepatitis A - Nacktviren ohne Starterkomplex und gemeinsam genutztem Hepatitis B - Viren DNA Starterkomplex aufgebaut. Diese verschmelzen miteinander in ihren Hüllplasmiden.Ungleich Coronavirus der an vegetarische Tiere eher streng anngepasst ist.Angezüchtete Kopplungsstelle durch denkbar übermäßige mRNA Anpassungsplasmide an Hepatitis B - DNA Viren.
Barbara Heinze,
Für den qualitativen Indikatornachweis von Enterobacteriaceae in Lebensmitteln wurde eine spezifische Real-Time-PCR-Anwendung entwickelt. Nach kultureller Anreicherung der Lebensmittelprobe erfolgt die Durchführung der PCR im LightCycler®. Das entwickelte Nachweisverfahren erreicht gegenüber den konventionellen mikrobiologischen Methoden eine Spezifität von 100 % und führt mit einem zeitlichen Aufwand von maximal einem Tag bei einem Drittel der Zeit für Horizontalverfahren zum zuverlässigen Ergebnis. Überprüft wurde die Spezifität mit 92 taxonomisch definierten Bakterienstämmen sowohl der Familie Enterobacteriaceae als auch anderer, nicht zu amplifizierender Gruppen. Mit hoher Sensitivität ermöglicht der Enterobacteriaceen-Nachweis die Detektion einer einzelnen Bakterienzelle. Er eignet sich für die Qualitätskontrolle von Lebensmitteln unterschiedlichster Produktgruppen sowie die Überwachung aller kritischen Prozessstufen in lebensmittelproduzierenden Betrieben. Mögliche Gesundheitsge-fährdungen durch Rekontaminationen und unzureichende Verarbeitungs-, Betriebs- und Distributionshygiene werden sicher nachgewiesen. Mit 72 Lebensmittelproben verschiedener Produzenten, Kategorien und Matrices wurde die Funktionalität des Nachweises im Vergleich mit den Horizontalverfahren zum qualitativen Nachweis von Enterobacteriaceae überprüft. Die Ergebnisse aller Untersuchungen stimmten mit denen der Mikrobiologie überein, 30 Proben wurden positiv auf das Vorhandensein der Markerorganismen Enterobacteriaceen getestet.
Zielmolekül der Real-Time-PCR ist die für 23S rRNA codierende DNA-Sequenz der Enterobacteriaceen. Für das Nachweissystem wurden die forward- und reverse-Primer fw9 und rev10 sowie die Sonden HzFlu und HzRed generiert. Das in der PCR entstehende partielle Amplifikat der 23S rDNA hat eine Größe von 225 bp und wird zeitgleich mit seiner Amplifikation im Kanal F2/Back-F1 des LightCycler® detektiert. Zum Ausschluss falsch negativer Ergebnisse wurde eine Interne Amplifikationskontrolle entwickelt. In Form einer kompetitiven PCR erfolgt die Amplifikation der Kontroll-DNA zusammen mit der Ziel-DNA mit den gleichen fw9- und rev10-Primern im selben PCR-Ansatz. Detektiert wird die Interne Amplifikationskontrolle während ihrer Entstehung anhand der generierten Sonden IAKRed und HzFlu im Kanal F3/Back-F1 des LightCycler®.
In der Entwicklung der Konsensus-PCR kam es zur unerwünschten Amplifikation spezifischer DNA in PCR-Reaktionen ohne Untersuchungsprobe und damit zu falsch positiven Ergebnissen. Es wurde gezeigt, dass es sich hierbei um Amplifikationen kontaminierender DNA in allen getesteten Taq-DNA-Polymerasen diverser Hersteller handelte. Durch enzymatischen Verdau mit DNase I konnte reproduzierbar die vollständige Dekontamination der rekombinanten Taq-Polymerasen erreicht und die Entstehung falsch positiver Ergebnisse ausgeschlossen werden.
The document describes experiments involving cell fractionation, protein assays, succinate dehydrogenase (SDH) assays, and SDS-PAGE gel electrophoresis. Cell fractionation was used to separate beef liver cells into nuclear, mitochondrial, microsomal, and soluble fractions. Protein assays determined the protein concentration of each fraction. SDH assays tested enzymatic activity levels and SDS-PAGE identified unknown proteins in the mitochondrial fraction. The results showed contradictory data with homogenates having the highest SDH activity rather than mitochondria as expected, suggesting errors in the fractionation or assay methods.
1. The document provides guidance for a tutorial on protein purification techniques for 2nd year biochemistry students.
2. Students are assigned to present on topics related to common purification methods and develop a proposed purification strategy for a specific protein.
3. An overview is given of general considerations for choosing a purification strategy based on a protein's characteristics and useful tools for primary sequence analysis. Chromatography and other methods are discussed at a high level.
Prof. Bradshaw, Max-Planck-Institut für Plasmaphysik und Fritz-Haber-Institut hielt den ersten Vortrag des 3. GDNÄ Tageskongresses: „Keine Energiewende ohne seltene Elemente?“. Er beschäftigte sich mit den Fragen: Warum sind seltene Elemente für die Energiewende wichtig? Was ist Knappheit und wie selten sind seltene Elemente wirklich? Tatsächlich werden viele wichtige und seltene Elemente nicht nur bei der Erzeugung, sondern auch bei der Verteilung, der Speicherung und für den optimierten Verbrauch von Energie benötigt. Beispiele sind Neodym und Dysprosium für Windturbinen, Cadmium, Tellur, Indium und Selen für Solarzellen sowie Lithium und Kobalt für Batterien. Obwohl häufig behauptet wird, dass manche dieser Elemente nicht so selten sind, könnte in den nächsten Jahrzehenten geochemische Knappheit ihre Verfügbarkeit beeinflussen. Da die reichsten Lagerstätten immer zuerst abgebaut werden, sinkt im Laufe der Zeit zwangsläufig die durchschnittliche Konzentration des gewonnenen Erzes. Dadurch steigt der Aufwand, der zur Gewinnung betrieben werden muss, welches aber Recycling attraktiver macht. Pessimisten sehen uns am Anfang eines Zeitalters, in dem nicht mehr genug Ressourcen für alle Anwendungen zur Verfügung stehen. Dagegen sehen Optimisten die Möglichkeiten neuer Technologien in Abbau, Recycling und Substitution, um den Bedarf der Menschheit an seltenen Elementen auch in Zukunft zu decken.
Dr. Behrens, Gruppenleiter am Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft (http://www.fhi-berlin.mpg.de/acnew/groups/nanostructures/pages/profile.html), hielt den dritten Vortrag des 3. GDNÄ Tageskongresses. In seinem Vortrag „Optionen für eine nachhaltige Rohstoffbasis für die Energieversorgung und für die chemische Industrie“ beleuchtete er verschieden Optionen um elektrische Energie chemisch zu speichern. Das ist nötig, da einerseits elektrische Energie bei Sonne und Wind nicht immer gleichmäßig verfügbar ist und andererseits mit schwindenden Ölvorräten auch die Rohstoffbasis der chemischen Industrie zur Neige geht. Zudem besitzen flüssige Energiespeicher wie Benzin eine höhere Energiedichte als Akkus und sind einfach zu handhaben als Wasserstoff. Dabei kam er zu dem Schluss, dass ein „chemisches“ Energieszenario, in dem elektrolytisch erzeugter Wasserstoff und Kohlendioxid Grundlage sowohl für Energiespeicher, als auch als Rohstoffe der chemischen Industrie dienen, möglich ist.
Vortrag: Welchen Einfluss haben globale Rohstoffmärkte auf die Energiewende in Deutschland?
Volker Steinbach, Abteilungsleiter Energierohstoffe, mineralische Rohstoffe, Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR)
3. Tageskongress der Gesellschaft Deutscher Naturforscher und Ärzte, Berlin, 12. Oktober 2012
Von der kreativen Idee zum
überzeugenden Endprodukt
Voraussetzungen professioneller
Wertschöpfung in Innovationsprozessen
Herbert Weinreich, GDNÄ, Göttingen 2012
Talente, Begabungen und Interessen entwickeln sich in der frühen Kindheit. Die Stiftung Haus der kleinen Forscher fördert die alltägliche Beschäftigung mit Naturwissenschaft, Mathematik und Technik in allen Kindertagesstätten und Grundschulen in Deutschland. Pädagogische Fachkräfte werden kontinuierlich fortgebildet und erhalten praxisnah Ideen und Vorschläge, um mit ihren „kleinen Forschern“ als Lernbegleiter gemeinsam zu entdecken und zu forschen. Wie soll man als – in der Regel nicht naturwissenschaftlich ausgebildete – Fachkraft damit umgehen, wenn Kinder fragen, wie der Zucker aus dem Kaffee wieder herausgeholt werden kann? Frühe Erfahrungen und ein positives Selbstkonzept bei Kindern sind Voraussetzungen für späteren schulischen Erfolg in den Naturwissenschaften und bilden die Grundlage bei der Berufswahl.
Prof. Heinz Gerhäuser sprach in seinem Vortrag über grundlegende Prinzipien der Audiocodierung und skizziert sowohl technische als auch gesellschaftliche Voraussetzungen für den Erfolg.
Die Struktur der Forschungsförderung in Deutschland bietet ein vernetztes Bild unterschiedlichster Geldgeber. Vom jährlichen Gesamtvolumen (mehr als 65 Milliarden Euro) entfallen rund 70 Prozent auf Forschung und Entwicklung der Industrie. Die Hochschulen und außeruniversitären Forschungseinrichtungen erhalten eine Grundförderung von 9,5 Milliarden von Bund und Ländern. Das schließt die Mittel der Deutschen Forschungsgemeinschaft mit ein. Dazu kommen Gelder aus EU-Förderprogrammen. Aber auch private Forschungsförderung ist in Deutschland
keine Seltenheit mehr. Dazu gehören etwa die Finanzierung von Forschungsinstituten oder privaten Universitäten, von Stiftungsprofessuren oder Stipendien. Die alleinige
Verantwortung der öffentlichen Hand für die Grundlagenforschung verändert sich. Über die Verantwortung, Chancen und Risiken wurde bei einer Podiumsdiskussion bei der 127. Versammlung der GDNÄ in Göttingen gesprochen.
Kinder erwerben sprachliche Kompetenzen gleichzeitig auf mehreren Ebenen: der Phonologie (mit Intonation und Silbenstruktur), der Semantik, der Syntax, der Morphologie und der Pragmatik. Der sogenannte Erstspracherwerb vollzieht sich in jedem normal entwickelten Kind. Er bedarf zwar einer sprachlichen Herausforderung (des Inputs der Umgebungssprache), aber keiner speziellen Unterweisung. Zudem ist er erstaunlich wenig anfällig gegenüber allen möglichen widrigen Umständen, etwa einem ungünstigen sprachlichen Umfeld. Trotzdem gibt es auch Störungen der Sprachentwicklung (SES). Hierbei kann man zwischen primären (keine offensichtlichen Ursachen erkennbar) sowie spezifischen und sekundären Störungen unterscheiden. Störungen der Sprachentwicklung müssen rechtzeitig erkannt und behandelt werden.
Die Gesellschaft Deutscher Naturforscher und Ärzte e. V. (GDNÄ) ist die älteste deutsche wissenschaftliche Vereinigung. Sie wurde im Jahr 1822 von dem Naturphilosophen und Arzt Lorenz Oken gegründet. Der Name der GDNÄ hat sich aus dieser Zeit erhalten, damals wurde die heute ungewöhnliche Bezeichnung
„Naturforscher“ für den Beruf der Naturwissenschaftler verwendet. Mit der ersten Versammlung, die am 18. September 1822 in Leipzig stattfand, wird die GDNÄ auf ihren zunächst jährlichen Zusammenkünften zum zentralen Vortrags- und Diskussionsforum neuer Forschungsergebnisse. Bis in das
20. Jahrhundert war die GDNÄ ein wichtiges Forum für grundlegende Auseinandersetzungen in der Medizin und in den Naturwissenschaften. Als Folge einer zunehmenden Spezialisierung gingen aus der GDNÄ zahlreiche Fachgesellschaften
hervor, in denen heute die Fachdiskussionen geführt werden. Die GDNÄ bleibt bei ihrem breiten Spektrum und setzt seit ihrer Neugründung nach dem zweiten Weltkrieg die Tradition des Dialoges zwischen den Wissenschaften sowie zwischen Wissenschaft und Öffentlichkeit auf den Gebieten der Naturwissenschaften, Medizin und der Technik fort.
Dr. Behrens, Gruppenleiter am Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft (http://www.fhi-berlin.mpg.de/acnew/groups/nanostructures/pages/profile.html), hielt den dritten Vortrag des 3. GDNÄ Tageskongresses. In seinem Vortrag „Optionen für eine nachhaltige Rohstoffbasis für die Energieversorgung und für die chemische Industrie“ beleuchtete er verschieden Optionen um elektrische Energie chemisch zu speichern. Das ist nötig, da einerseits elektrische Energie bei Sonne und Wind nicht immer gleichmäßig verfügbar ist und andererseits mit schwindenden Ölvorräten auch die Rohstoffbasis der chemischen Industrie zur Neige geht. Zudem besitzen flüssige Energiespeicher wie Benzin eine höhere Energiedichte als Akkus und sind einfach zu handhaben als Wasserstoff. Dabei kam er zu dem Schluss, dass ein „chemisches“ Energieszenario, in dem elektrolytisch erzeugter Wasserstoff und Kohlendioxid Grundlage sowohl für Energiespeicher, als auch als Rohstoffe der chemischen Industrie dienen, möglich ist.
Vortrag: Welchen Einfluss haben globale Rohstoffmärkte auf die Energiewende in Deutschland?
Volker Steinbach, Abteilungsleiter Energierohstoffe, mineralische Rohstoffe, Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR)
3. Tageskongress der Gesellschaft Deutscher Naturforscher und Ärzte, Berlin, 12. Oktober 2012
Von der kreativen Idee zum
überzeugenden Endprodukt
Voraussetzungen professioneller
Wertschöpfung in Innovationsprozessen
Herbert Weinreich, GDNÄ, Göttingen 2012
Talente, Begabungen und Interessen entwickeln sich in der frühen Kindheit. Die Stiftung Haus der kleinen Forscher fördert die alltägliche Beschäftigung mit Naturwissenschaft, Mathematik und Technik in allen Kindertagesstätten und Grundschulen in Deutschland. Pädagogische Fachkräfte werden kontinuierlich fortgebildet und erhalten praxisnah Ideen und Vorschläge, um mit ihren „kleinen Forschern“ als Lernbegleiter gemeinsam zu entdecken und zu forschen. Wie soll man als – in der Regel nicht naturwissenschaftlich ausgebildete – Fachkraft damit umgehen, wenn Kinder fragen, wie der Zucker aus dem Kaffee wieder herausgeholt werden kann? Frühe Erfahrungen und ein positives Selbstkonzept bei Kindern sind Voraussetzungen für späteren schulischen Erfolg in den Naturwissenschaften und bilden die Grundlage bei der Berufswahl.
Prof. Heinz Gerhäuser sprach in seinem Vortrag über grundlegende Prinzipien der Audiocodierung und skizziert sowohl technische als auch gesellschaftliche Voraussetzungen für den Erfolg.
Die Struktur der Forschungsförderung in Deutschland bietet ein vernetztes Bild unterschiedlichster Geldgeber. Vom jährlichen Gesamtvolumen (mehr als 65 Milliarden Euro) entfallen rund 70 Prozent auf Forschung und Entwicklung der Industrie. Die Hochschulen und außeruniversitären Forschungseinrichtungen erhalten eine Grundförderung von 9,5 Milliarden von Bund und Ländern. Das schließt die Mittel der Deutschen Forschungsgemeinschaft mit ein. Dazu kommen Gelder aus EU-Förderprogrammen. Aber auch private Forschungsförderung ist in Deutschland
keine Seltenheit mehr. Dazu gehören etwa die Finanzierung von Forschungsinstituten oder privaten Universitäten, von Stiftungsprofessuren oder Stipendien. Die alleinige
Verantwortung der öffentlichen Hand für die Grundlagenforschung verändert sich. Über die Verantwortung, Chancen und Risiken wurde bei einer Podiumsdiskussion bei der 127. Versammlung der GDNÄ in Göttingen gesprochen.
Kinder erwerben sprachliche Kompetenzen gleichzeitig auf mehreren Ebenen: der Phonologie (mit Intonation und Silbenstruktur), der Semantik, der Syntax, der Morphologie und der Pragmatik. Der sogenannte Erstspracherwerb vollzieht sich in jedem normal entwickelten Kind. Er bedarf zwar einer sprachlichen Herausforderung (des Inputs der Umgebungssprache), aber keiner speziellen Unterweisung. Zudem ist er erstaunlich wenig anfällig gegenüber allen möglichen widrigen Umständen, etwa einem ungünstigen sprachlichen Umfeld. Trotzdem gibt es auch Störungen der Sprachentwicklung (SES). Hierbei kann man zwischen primären (keine offensichtlichen Ursachen erkennbar) sowie spezifischen und sekundären Störungen unterscheiden. Störungen der Sprachentwicklung müssen rechtzeitig erkannt und behandelt werden.
Die Gesellschaft Deutscher Naturforscher und Ärzte e. V. (GDNÄ) ist die älteste deutsche wissenschaftliche Vereinigung. Sie wurde im Jahr 1822 von dem Naturphilosophen und Arzt Lorenz Oken gegründet. Der Name der GDNÄ hat sich aus dieser Zeit erhalten, damals wurde die heute ungewöhnliche Bezeichnung
„Naturforscher“ für den Beruf der Naturwissenschaftler verwendet. Mit der ersten Versammlung, die am 18. September 1822 in Leipzig stattfand, wird die GDNÄ auf ihren zunächst jährlichen Zusammenkünften zum zentralen Vortrags- und Diskussionsforum neuer Forschungsergebnisse. Bis in das
20. Jahrhundert war die GDNÄ ein wichtiges Forum für grundlegende Auseinandersetzungen in der Medizin und in den Naturwissenschaften. Als Folge einer zunehmenden Spezialisierung gingen aus der GDNÄ zahlreiche Fachgesellschaften
hervor, in denen heute die Fachdiskussionen geführt werden. Die GDNÄ bleibt bei ihrem breiten Spektrum und setzt seit ihrer Neugründung nach dem zweiten Weltkrieg die Tradition des Dialoges zwischen den Wissenschaften sowie zwischen Wissenschaft und Öffentlichkeit auf den Gebieten der Naturwissenschaften, Medizin und der Technik fort.
24. Adaptive Immunantwort gegen Virus-Proteine erst nach einer Woche
T-Zelle
Virus Antikörper
Zelle
Zellkern
RNA DNA
25. Die Flagge der Viren:
Virale Nukleinsäure in der Zelle
! !
Zelle
!
Zellkern
RNA DNA
Ungewöhnliche Orte für Nukleinsäuren: Alarm!
26. Nüsslein-Volhard
Tübingen
Toll-ähnliche Rezeptoren: Toll-like receptors, TLR Nobelpreis 1995
Erkennung von viraler Nukleinsäure im Endosom Entdeckung
des Toll-Gens
Endosom
DNA
long dsRNA CpG
short dsRNA ssRNA
ssRNA
TLR3 TLR9
TLR7 TLR8
27. Bedeutung für Autoimmunität:
Virus-ähnliche Erkennung von eigener Nukleinsäure
Autoantikörper-Protein-Nukleinsäure-Komplex
DNA
long dsRNA CpG
short dsRNA ssRNA
ssRNA
TLR3 TLR9
TLR7 TLR8
30. Was könnte bei Einzelstrang-RNA als Unterscheidungsmerkmal dienen?
Virus
Zelle
Zellkern
RNA DNA
31. Veränderungen der RNA vor Verlassen des Zellkerns
Im Zellkern Außerhalb des Zellkerns
Bildung Prozessierung
von RNA von RNA
32. Keine RNA mit Triphosphat-Gruppe außerhalb des Zellkerns
Im Zellkern
Außerhalb des Zellkerns
Bildung Prozessierung von
von RNA RNA
33. Keine RNA mit Triphosphat-Gruppe außerhalb des Zellkerns
Im Zellkern
Außerhalb des Zellkerns
Bildung Prozessierung von
von RNA RNA
34. Geschnittene RNA besitzt keine Triphosphat-Gruppe!
Primäre transkribierte RNA Geschnittene RNA
5’ 5’
B
O O O B
HO O
P P PO O
O- O O
O- O- O-
O OH
O OH
O- P O- B
O- P O- B
O O
O O
O OH
O OH
N O- P O- B
O- P O- B
O O
O O
O OH
O OH
O- P O- B
O- P O- B
O O
O O
OH
OH
3’ 3’
35. Boten-RNA erhält eine Guanosin-Kappe auf das Triphosphat!
Primäre transkribierte RNA RNA mit einer Guanosin-Kappe
5’ OH HO 5’
O O O B
O O O B
P P PO O
P P PO O CH2 O-
O O O
O- O O N
N O- O- O-
O- O- O- O OH
O OH
N
O- P O- B
O- P O- B
NH2 CH3 O O
O O
O OH
O OH
N O- P O- B
O- P O- B
O O
O O
O OH
O OH
O- P O- B
O- P O- B
O O
O O
OH
OH
3’ 3’
36. Wege der Erkennung von viralen Nukleinsäure im Zellinneren!
Triphosphat-RNA ist der Ligand für RIG-I
Hornung...and Hartmann Science, 2006 Virus
3p
RIG-I
MDA-5
AIM2
38. Unser Beitrag: Identifizierung und Charakterisierung von
Nukleinsäure-Liganden
1. TLR9: CpG DNA
Endosome Hartmann G. and Krieg A.M. J Immunol 2000a
Hartmann G. et al. J Immunol 2000b
TLR3
TLR9
TLR7 TLR8
RIG-I
MDA-5
Antivirale Antwort
39. Pharmakologie: from Bench to Bedside
Biologicals
Proteine (Viren) Nukleinsäuren
Vektoren Oligonukleotide
CpG-Oligonukleotid
ODN 2006 5’-TCG TCG TTT TGT CGT TTT GTC GTT-3’
ODN 7909 Hartmann G. and Krieg A.M. J Immunol 2000a, 164:944
(ProMuneR) Hartmann G. et al. J Immunol 2000b, 164:1617
Aktuell 17 klinische Studien bei FDA registriert, davon 2 Phase III Studien
40. Unser Beitrag: Identifizierung und Charakterisierung von
Nukleinsäure-Liganden
1. TLR9: CpG DNA
Endosome Hartmann G. and Krieg A.M. J Immunol 2000a
Hartmann G. et al. J Immunol 2000b
TLR3 2. TLR7/8: Von siRNA zu isRNA
TLR9 Hornung...and Hartmann Nat Med, 2005
TLR7 TLR8
RIG-I 3. RIG-I: 3pRNA
Hornung...and Hartmann Science, 2006
MDA-5 4. RIG-I: 3pRNA in der Tumortherapie
Poeck...and Hartmann Nat Med, 2008
5. RIG-I: Glatte Doppelstrang-RNA-Enden
Schlee...and Hartmann Immunity, 2009
Antivirale Antwort 6. RIG-I: Kristallstruktur der Liganden-Bindun
Wang...Hartmann and Patel Nat Struct Cell Biol, 2010
41. RIG-I: Erkennung von Einzelstrang-RNA Viren
5‘ 3‘
3P- AACACACACACACACACACACUUU
UUGUGUGUGUGUGUGUGUGUGAAAAA
• 5’-Triphosphat notwendig
• Ein kurzer Doppelstrang reicht aus
• Glattes 5´-Ende
• Panhandle-Struktur in Negativ-Strang-RNA-Viren
Schlee...and Hartmann, Immunity, 2009
42. Retinoic acid inducible gene I (RIG-I)
Helikase ATPase
Kristallisierung
DECH
CARD
“ Repressor domain“ Signalkaskade zu IFN-
Erkennung von Triphosphat-
dsRNA
Antivirale Antwort
43. Strukturelle und funktionelle Charakterisierung der Bindungstasche
RIG-I RD
K851
K849 NH3+
NH3+
P
N
H847 NH+ P
K858
-phosphate NH3+ NH3+
P
-phosphate K861 NH3+
F853
K888
-phosphate
N
-phosphate H830 NH+
-phosphate
Terminal bp stacking
Internucleotide p K907 SH
-phosphate NH3+ C829
Wang, Ludwig, Schuberth, Goldeck, Schlee ... Hartmann, Patel 2010, NSMB
46. Viren methylieren an N1 um eine Erkennung aktiv zu umgehen
• Das m7G-Cap allein hat kaum einen Einfluss auf RIG-I
• Einzelne 2‘O-Methylierung an N1 durch eine spezifische Methyltransferase verhindert RIG-I Aktivierung
• Viren ahmen 2‘O-Methylierung an N1 nach um RIG-I Erkennung zu umgehen
50. Textbook: Sensing of non-self by pattern
recognition receptors initiates a tailored
immune response ...
T-cell
... but new challenges need to be
addressed
Dendritic cell
51. New challenge: Immune function of “non-immune“ cells
naive CD8 T-cell
Tolerization
mDC
LSECs apoptotic
cell
Space of Dissé
Stellate cell
55. Bonn Cluster of Excellence
New opportunities in Bonn: Excellence Cluster ImmunoSensation
3 Chairs in Immunology
4 Permanent Professors
3 Junior Research Groups
20 Postdocs
30 Graduate Students