Willkommen bei JLUpub
JLUpub ist das institutionelle Repositorium der Justus-Liebig-Universität.
JLUpub bietet Mitgliedern und Angehörigen der Universität die Möglichkeit neben wissenschaftlichen Dokumenten auch Forschungsdaten elektronisch zu veröffentlichen und dauerhaft zugänglich zu machen. Alle Veröffentlichungen erhalten einen Digital Object Identifier (DOI) und werden über nationale und internationale Bibliothekskataloge sowie Suchmaschinen nachgewiesen und auffindbar.
Neue Veröffentlichungen:
Antibiotika-Resistenz im One-Health-Kontext: Rolle bakterieller Klone und Plasmide
(2023) Falgenhauer, Linda
Antibiotika-Resistenz hat sich in den letzten Jahren zu einem immer schwerwiegenderen Problem entwickelt. Mit der Zuspitzung dieses Problems ging aber auch eine Sensibilisierung der Bevölkerung einher mit der Konsequenz, die Forschung auch in diese Richtung auszuweiten. Eine weitere Folge der erhöhten Sensibilisierung in Hinsicht auf die Antibiotika-Resistenz war die Erkenntnis, dass die Lösung des Problems in Händen vieler Akteure liegt, und nicht auf ein Kompartiment, wie z.B. die Humanmedizin, beschränkt bleiben darf. Aus diesem Grund entstanden ab 2010 im Rahmen von Bundes- und Landesinitiativen geförderte Netzwerke, die sich mit dem Thema Antibiotika-Resistenz im One-Health-Kontext beschäftigten und noch beschäftigen, wie z.B. RESET und DZIF. Die in dieser Arbeit dargestellten und diskutierten Publikationen entstanden im Rahmen dieser genannten Netzwerke. Mit Verwendung modernster Methoden (Ganz-Genom-Sequenzierung, bioinformatorische Analysen) war es möglich, Antibiotika-resistente Bakterien bis auf Nukleotid-Ebene genau zu analysieren. Diese Analyse wurde mit Bakterien aus unterschiedlichen Kompartimenten (Tier, Mensch, Lebensmittel, Haustier, Umwelt) durchgeführt, um zu ermitteln, ob eine Übertragung Antibiotika-resistenter Bakterien oder mobiler genetischer Elemente zwischen den einzelnen Kompartimenten stattfindet.
Die Ergebnisse dieser Analysen waren für alle Beteiligten unerwartet. Es wurde zum ersten Mal in Deutschland ein ESBL-E. coli-Klon nachgewiesen, der in fünf unterschiedlichen Kompartimenten (Mensch, Nutztier, Haustier, Lebensmittel, Umwelt) zu finden war. Überraschend war auch das Vorhandensein von Klonen, die zwar nur in einem Kompartiment vorkamen, dafür aber national oder sogar international zu finden waren. Aber nicht nur Klone konnten mit den genannten Analysen als wichtige Komponente der Verbreitung von Antibiotika- Resistenzen ermittelt werden. Mit dem mcr-1-kodierenden IncX4-Plasmid, welches in nahezu identischer Form in Bakterien aus unterschiedlichen Kompartimenten (Nutztier, Umwelt, Lebensmittel) gefunden wurde, ist ein epidemisches Plasmid detektiert worden, welches die Eigenschaft hat, sich in Bakterien mit verschiedensten genetischen Hintergründen zu verbreiten. Sein weltweites Vorkommen weist darauf hin, dass dieses Plasmid sehr erfolgreiche Mechanismen zur Übertragung aber auch zur Etablierung in einem bestimmten Stamm haben muss. Diese Mechanismen zu erforschen ist Ziel der zukünftigen Arbeiten.
Abdominal sensing of substrate vibrations in insects
(2025-03) Alt, Joscha A.
Mechanosensation is a universal sense and respective receptors are located in all body parts. For perception of substrate vibrations, highly specialized sensory organs have evolved. In insects, the legs serve as the primary sensory structures for vibration detection and contain specialized vibration receptors.
However, many insect species also make contact with the substrate using their abdomen. Considering this and the presence of various chordotonal organs (COs) within the abdomen, we propose that the mechanosensitive abdominal chordotonal organs are also involved in the perception of substrate vibrations.
To test this hypothesis, electrophysiological recordings were made of different abdomen-innervating nerves in two distinct insect species: Okanagana rimosa (Cicadidae) and Schistocerca gregaria (Orthoptera).
In both the grasshopper and the cicada, the leg sensitivity is comparable to that of abdominal nerves, although depending on the frequency. Therefore, abdominal chordotonal organs are likely an important source for perception of substrate vibrations in insects, independent of the presence of legs.
Additional information and the threshold values of the recordings are provided in the corresponding Excel file.
Messung elektromagnetischer Störaussendung von elektrischen Raumfahrttriebwerken im Betrieb
(2024-08-22) Kiefer, Felix
Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) ist eine Anforderung für alle Geräte, die Elektrizität verwenden, und daher auch ein wichtiges Thema für Raumfahrtaktivitäten. Dies gilt auch für elektrische Triebwerke, eine beliebte Option für Satellitenantriebe. Da diese Systeme in der Regel nur im Vakuum betrieben werden können, ist die Untersuchung ihrer EMV während des Betriebs eine Herausforderung. Um diese Untersuchungen zu ermöglichen, wurden an der Justus-Liebig-Universität (JLU) in Gießen zwei Anlagen gebaut. Die eine basiert auf einer Absorberkammer (engl. SAC), die andere auf einem alternativen Ansatz, der Modenverwirbelungskammer (engl. RVC). Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Messung von gestrahlten Emissionen (engl. RE), einer speziellen Unterkategorie der EMV. In dieser Dissertation werden der Aufbau dieser Anlagen, die ersten Ergebnisse der RE-Messungen und deren wissenschaftlicher Kontext vorgestellt. Messungen mit einem sogenannten "pulsed plasma thruster" (PPT) werden zum Vergleich der SAC- und RVC-Ansätze genutzt. Zusätzliche Untersuchungen an einem Elektronen-Zyklotronresonanz Triebwerk (engl. ECRT) zeigen, dass physikalische Prozesse im Triebwerksplasma ein breitbandiges elektromagnetisches Rauschen ausstrahlen. Effekte, die ein solches Rauschen erzeugen, wurden in anderen Veröffentlichungen identifiziert und sind hier aufgeführt, um die Beobachtungen einzuordnen. Ein langfristiges Ziel an der JLU ist es, weitere elektrische Raumfahrtantriebe zu untersuchen, um ein tieferes Verständnis der zugrunde liegenden Physik zu erlangen und die Triebwerke im Hinblick auf ihre EMV einzuordnen.
Conservation of the dehiscence zone gene regulatory network in dicots and the role of the SEEDSTICK ortholog of California poppy (Eschscholzia californica) in fruit development
(2024) Lotz, Dominik; Rössner, Le Han; Ehlers, Katrin; Kong, Doudou; Rössner, Clemens; Rupp, Oliver; Becker, Annette
Background: Fruits, with their diverse shapes, colors, and flavors, represent a fascinating aspect of plant evolution and have played a significant role in human history and nutrition. Understanding the origins and evolutionary pathways of fruits offers valuable insights into plant diversity, ecological relationships, and the development of agricultural systems. Arabidopsis thaliana (Brassicaceae, core eudicot) and Eschscholzia californica (California poppy, Papaveraceae, sister group to core eudicots) both develop dry dehiscent fruits, with two valves separating explosively from the replum-like region upon maturation. This led to the hypothesis, that homologous gene regulatory networks direct fruit development and dehiscence in both species.
Results: Transcriptome analysis of separately collected valve and replum-like tissue of California poppy yielded the SEEDSTICK (STK) ortholog as candidate for dehiscence zone regulation. Expression analysis of STK orthologs from dry dehiscing fruits of legumes (Vicia faba, Glycine max and Pisum sativum) shows their involvement in fruit development. Functional analysis using Virus-Induced Gene Silencing (VIGS) showed premature rupture of fruits and clarified the roles of EscaSTK: an evolutionary conserved role in seed filling and seed coat development, and a novel role in restricting cell divisions in the inner cell layer of the valve.
Conclusion: Our analysis shows that the gene regulatory network described in Arabidopsis is significantly different in other dicots, even if their fruits form a dehiscence zone at the valve margins. The ortholog of STK, known to be involved in ovule development and seed abscission in Arabidopsis, was recruited to a network regulating fruit wall proliferation in California poppy. There, EscaSTK allows fruit maturation without premature capsule rupture, highlighting the importance of proper endocarp development for successful seed dispersal.
Immediate dam-sourced colostrum provision reduces calf mortality - management practices and calf mortality in large dairy herds
(2024) Keller, Steffi; Donat, Karsten; Söllner-Donat, Stefanie; Wehrend, Axel; Klassen, Anne
Background: Farm-specific management practices greatly impact calf mortality rates. This cross-sectional study aimed to analyse the association between calf mortality and management practices in large dairy farms. A total of 93 dairy farms were voluntarily included in the study. All farms reared their own youngstock, and all but one kept more than 100 dairy cows. From March 2017 to March 2018, calf management practices were monitored during a farm visit, and farm managers were surveyed regarding calving procedures, neonate management, and environmental factors. Data were collated and analysed in conjunction with the 2017 calf mortality rate, as determined for each farm by using data from the German database of animal origin and movement (HI-Tier). All variables from the topics of colostrum supply, calf feeding, housing, health related information and calving preparation of the cows that resulted in P ≤ 0.1 in the analysis of variance were assumed to be associated with the calf mortality rate and were considered for a general linear mixed regression model.
Results: According to the data from the HI-Tier database of the 93 study herds from 2017, 54,474 calves were born alive and 3,790 calves died within the first six months of life. The calf mortality rate was lower on farms where calves were immediately provided with dam-sourced colostrum. Farm managers perceiving dust as the primary factor precipitating respiratory disease on the farm was positively associated with calf mortality. Regularly replacing bucket teats correlated with lower calf mortality rates compared to replacing them only upon detection of abrasion.
Conclusions: The study findings suggest that feeding calves with dam-sourced colostrum can potentially reduce overall calf mortality within the herd. This management practice holds comparable importance to ensuring successful passive transfer through timely and adequate colostrum feeding. Moreover, maintaining a low dust environment for the calves and consistently replacing bucket teats play significant roles in promoting better overall calf health.