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Neue Veröffentlichungen:

Die Regulierung von Wasserentnahmeentgelten in Brasilien und Deutschland: Eine rechtsvergleichende Studie
(2025) Coppola Napp, Leonardo
Die vorliegende rechtsvergleichende Arbeit analysiert das Rechtsinstitut des Wasserentnahmeentgelts für die Entnahme von Rohsüßwasser im Lichte des deutschen und brasilianischen Rechts unter Einbeziehung unionsrechtlicher Einflüsse.
Data for "High-voltage operation reveals surface reconstruction as primary contributor to impedance growth over CEI evolution in Ni-Rich layered oxides"
(2026-04-21) Schröder, Steffen; Vettori, Kilian; Ahrens, Lara
This dataset contains the raw data for electrochemical impedance spectroscopy (EIS), cycling , X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), secondary ion mass spectrometry (SIMS) and transmission electron microscopy (TEM). More information regarding the data structure and the data file types is given in the "README" file. The data was used to plot all scientific figures published in the following manuscript: Title: "High-voltage operation reveals surface reconstruction as primary contributor to impedance growth over CEI evolution in Ni-Rich layered oxides" DOI: https://doi.org/10.1016/j.ensm.2026.105115 Abstract of the publication: "Enhancing the energy density of lithium-ion batteries by increasing the nickel content in layered oxides as cathode materials is hindered by accelerated degradation at high potentials. Here, we resolve the degradation mechanism of single-crystalline LiNi0.83Co0.11Mn0.06O2 (NCM) by comparing different aging protocols, varying upper cutoff voltage, time exposed to high potential (4.5 V versus Li+/Li) and number of cycles. The impedance growth due to these stressors is quantified by electrochemical analysis, including potentiostatic electrochemical impedance spectroscopy (PEIS). The structural and chemical degradation is investigated post mortem via transmission electron microscopy (TEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and secondary ion mass spectrometry (SIMS). The analysis reveals that the organic components of the CEI are oxidized and removed during extended holds at 4.5 V. However, this CEI thinning occurs alongside an increase in charge transfer resistance RCT. Furthermore, cells undergoing cycling versus hold protocols exhibited similar CEI compositions despite different RCT. Therefore, we conclude that the CEI plays a minor role in the observed impedance increase. In contrast, the formation of a rock-salt-type SRL correlates with kinetic limitations and capacity fade. These findings provide a basis for distinguishing the effects of CEI evolution from surface reconstruction during long-term, high-voltage operation."
Exploring the protective mechanisms of insulin receptor substrate-1 under conditions of hypoxic-ischemic injury
(2025) Lu, Taoli
Stroke is a major cause of death and disability worldwide, with neuronal death as a key factor. IRS-1, a core insulin signaling protein, may support neuronal survival under hypoxic conditions. In this study, primary cortical neurons were subjected to oxygen-glucose deprivation (OGD) followed by 24 hours of reoxygenation to mimic ischemic injury. Cell viability was significantly reduced, with approximately 50% neuronal death observed under these conditions. Interestingly, while IRS-1 mRNA levels remained relatively stable, a marked and time-dependent decrease in IRS-1 protein was detected, suggesting post-transcriptional regulation. Immunofluorescence confirmed the loss of IRS-1 expression in neurons after OGD. To explore the mechanism of IRS-1 degradation, we applied MG132 (a proteasome inhibitor), 3-MA (an autophagy inhibitor), and Rapamycin (an autophagy activator via mTOR inhibition). While MG132 improved cell viability, it did not restore IRS-1 levels, indicating that proteasomal degradation was not the dominant pathway. In contrast, inhibition of autophagy via 3-MA significantly increased IRS-1 expression and decreased LC3-II levels, a marker of autophagic flux. Rapamycin, surprisingly, also partially restored IRS-1 protein levels despite promoting autophagy, suggesting a modulatory effect through the mTOR/S6K1 pathway. Furthermore, Western blot analysis revealed a substantial increase in Ser636/639 phosphorylation of IRS-1 under OGD, a modification known to target IRS-1 for degradation. Both 3-MA and Rapamycin significantly reduced this phosphorylation, while simultaneously enhancing Tyr608 phosphorylation, a site associated with IRS-1 activation. These findings suggest that under ischemic stress, IRS-1 undergoes degradation primarily through autophagy linked with stress-induced phosphorylation at Ser636/639. Modulation of autophagy pathways or phosphorylation status could thus be a promising strategy to preserve IRS-1 function and support neuronal survival. Altogether, this study highlights IRS-1 as a potential neuroprotective factor and therapeutic target for the treatment of ischemic stroke.
Untersuchung der Wirksamkeit und Sicherheit ausgewählter therapeutischer Verfahren in der Neurologie anhand von Meta-Analysen
(2025) Hammed, Ali
Die Dissertation untersucht die Wirksamkeit und Sicherheit neurologischer Therapien anhand von Meta-Analysen. Ziel ist es, durch die Zusammenführung mehrerer Studien eine evidenzbasierte Grundlage für klinische Entscheidungen zu schaffen. Untersucht werden drei Themenbereiche: Erstens zeigt sich beim akuten ischämischen Schlaganfall, dass die Kombination aus intravenöser Thrombolyse und mechanischer Thrombektomie kurzfristig bessere neurologische Ergebnisse liefert, langfristig jedoch keine signifikanten Unterschiede zur alleinigen Thrombektomie bestehen. Zweitens ergibt der Vergleich bei chronischer Ischialgie, dass operative Eingriffe schneller Schmerzen lindern, während konservative Therapien langfristig Vorteile für Lebensqualität und Funktion bieten. Drittens zeigt die Analyse zu unrupturierten intrakraniellen Aneurysmen, dass das Coiling weniger invasiv ist und schnellere Erholung ermöglicht, während das Clipping häufiger einen vollständigen Verschluss erreicht. Insgesamt wird deutlich, dass die optimale Therapie individuell angepasst werden muss und Meta-Analysen eine wichtige Grundlage für evidenzbasierte Behandlungsentscheidungen darstellen.
Vergleichende Analyse corona- und bafiniviraler Exoribonuklease-Aktivitäten
(2025) Sauerwald, Marc
Nidoviren und die zu ihnen gehörenden Coronaviren (CoV) sind Positivstrang-RNA-Viren mit den größten bislang bekannten Genomen innerhalb der RNA-Viruswelt. Die charakteristische Strukturierung ihrer einzigartigen RNA-Genome ist innerhalb der Ordnung Nidovirales weithin konserviert. Bezeichnend für die Organisation nidoviraler Genome ist unter anderem die 5‘-terminale Kodierung von mehr als zehn Nichtstrukturproteinen (nsp), zu deren Translation im Verlauf der viralen Replikation die eigene genomische RNA dient. Die viralen Strukturproteine werden hingegen in der 3‘-Region des Genoms kodiert, wobei ihre Biosynthese durch einen Satz charakteristischer subgenomischer (sg)RNAs ermöglicht wird (nested set). Grundlegende Mechanismen der nidoviralen RNA-Synthesestrategie, wie Transkription, Translation und Replikation, wurden vor allem für MHV und SARS CoV erstmalig untersucht. In den Folgejahren konnten diese Erkenntnisse auf weitere Coronaviren wie SARS-CoV-2 und MERS-CoV sowie auf Vertreter anderer Familien der Ordnung Nidovirales ausgedehnt werden. Allerdings sind die molekularen Mechanismen zur Etablierung derart großer RNA-Genome beziehungsweise zur Korrektur der hohen Fehlerraten von RNA-abhängigen RNA-Polymerasen (RdRp) nicht vollständig verstanden. Im Vergleich mit anderen RNA-Viren wird angenommen, dass eine erfolgreiche Replikation derart großer RNA-Genome vermutlich durch eine Form der Fehlerkorrektur (Proofreading) unterstützt wird. Teil dieses Mechanismus bei Coronaviren ist die ExoN-Domäne des Nichtstrukturproteins nsp14 und dessen Kofaktor nsp10, die während der Replikation fehlerhaft integrierte Nukleotide der RNA-abhängigen RNA Polymerase (RdRp) entfernen kann (Liu et al., 2021; Moeller et al., 2022). Das bisherige Verständnis der nidoviralen Fehlerkorrektur und der zugrunde liegenden ExoN-Funktion beruht überwiegend auf Untersuchungen an SARS-CoV und SARS-CoV-2, weshalb in der vorliegenden Studie weitere, bislang nicht biochemisch charakterisierte ExoN-Funktionen, darunter die von WBV und HCoV-229E, systematisch analysiert und in einen vergleichenden Kontext eingeordnet wurden. Die hierbei gewonnenen biochemischen und substratspezifischen Daten zeigen erstmals übergreifende Gemeinsamkeiten zwischen unterschiedlichen nidoviralen Exonukleasen hinsichtlich ihrer funktionellen Eigenschaften, strukturellen Merkmale und potenziellen Interaktion mit dem Kofaktor nsp10. Die gewonnenen Daten zeigen, dass die ExoN-Aktivitäten aller drei rekombinanten Proteine einzelsträngige ssRNA- sowie partiell doppelsträngige dsRNA-Substrate mit einer Länge von 22 nt effizient degradieren. Deutlich weniger effizient wurden vollständig gepaarte dsRNA-Substrate von diesen Enzymen gespalten. Lediglich für SARS-CoV-ExoN und HCoV-229E-ExoN konnte eine geringe ExoN-Restaktivität auf vollständig gepaarter dsRNA beobachtet werden. Im Gegensatz dazu zeigte sich WBV-ExoN deutlich selektiver, sodass keine Aktivität auf vollständig gepaarter dsRNA nachweisbar war. Die effizienteste Degradierung zeigten alle drei ExoN-Domänen übereinstimmend bei Verwendung einer partiell doppelsträngigen RNA mit einem einzelnen ungepaarten Nukleotid. Dabei wurden sowohl dsRNAs mit internen als auch 3’-terminalen 1-nt-Fehlpaarungen effizient degradiert. Darüber hinaus wurde für alle drei ExoN-Domänen eine deutliche Abschwächung der Hydrolyseaktivität mit steigender Anzahl ungepaarter Nukleotide in den verwendeten dsRNA-Substraten beobachtet. Während sich WBV-ExoN bereits bei vollständig gepaarter dsRNA als selektiver erwies, war auch in diesem Fall keine nachweisbare Aktivität gegenüber RNA-Substraten mit mehr als zwei ungepaarten Nukleotiden festzustellen. Andererseits konnte für HCoV-229E- und SARS-CoV-ExoN erneut eine geringe Restaktivität gegenüber partiell doppelsträngiger RNA mit drei ungepaarten Nukleotiden nachgewiesen werden. Die ermittelten Substratpräferenzen stützen somit die Annahme, dass partiell doppelsträngige RNA mit einer einzigen Fehlpaarung das biologisch relevante Substrat nidoviraler ExoN-Aktivitäten darstellt. Die Positionierung der 1-nt-Fehlpaarung scheint dabei in Bezug auf die ermittelt hohe ExoN-Aktivität keine Rolle zu spielen. Weitere Untersuchungen unter Verwendung von 3‘-biotinylierten (blockierten) RNAs bestätigten, dass alle getesteten ExoN-Proteine ssRNA-, dsRNA- sowie partiell doppelsträngige RNA-Substrate in 3‘–5‘-Richtung degradieren, mit Ausnahme von WBV-ExoN, dass keine Aktivität auf dsRNA und partiell doppelsträngiger RNA mit mehr als zwei Fehlpaarungen am 3‘-Ende zeigte. Demzufolge ergaben sich keine experimentellen Hinweise auf eine 5‘–3‘-Exonuklease oder Endonuklease-Funktion innerhalb der untersuchten ExoN-Proteine. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass für die Hydrolyse von ssRNA nicht nur ein frei zugängliches 3‘-RNA-Ende erforderlich ist, sondern auch die C2‘-OH-Gruppe der 3‘-terminalen Ribose eine wesentliche Rolle bei der Initiation der ExoN-Aktivität spielt. Einzelsträngige RNA-Substrate mit einem C2‘-Wasserstoff (2‘-Desoxyribose-Modifizierung) wurden von den untersuchten ExoN-Aktivitäten nicht degradiert. Im Gegensatz zu früheren Untersuchungen, in denen SARS-CoV-ExoN nicht in der Lage war, 8 nt kurze ssRNA-Substrate zu degradieren, konnte in der vorliegenden Studie gezeigt werden, dass alle hier untersuchten ExoN-Domänen partiell doppelsträngige RNA-Substrate mit einer Länge von 8 nt effizient degradieren. Dabei deuten prominente, etwa 5–6 nt lange Reaktionsprodukte der ExoN-Aktivität auf eine möglicherweise minimal erforderliche ExoN/RNA-Interaktionsfläche von etwa 5–6 nt hin. Zusätzlich zeigen die ermittelten Daten erstmals für einen Vertreter der Bafiniviren (WBV) sowie für das Alphacoronavirus HCoV-229E eine durch den viralen Kofaktor nsp10/pp1aC induzierte In-vitro-Aktivitätssteigerung der ExoN-vermittelten RNA-Degradation. Der Effekt dieses Zusammenspiels bekräftigt die vermutete ExoN-Kofaktorfunktion von Coronavirus-nsp10 für die untersuchten Nidovirus-Vertreter und liefert Hinweise auf die Möglichkeit einer Koordination weiterer ORF1a-kodierter Nichtstrukturproteine im Rahmen eines Multiproteinkomplexes. Eine in diese Arbeit integrierte Mutagenesestudie konservierter Reste der ExoN-Domäne mittels Ala-Substitutionen in WBV-ExoN (D5980A, E5982A, D6082A, H6169A, D6174A) sowie den korrespondierenden Aminosäureresten in HCoV-229E-nsp14 (D5682A, E5684A, E5783A, H5859A, D5864A) untermauern die zentrale Bedeutung der ExoN Motive I–III für eine ExoN-Aktivität in vitro. Die hierbei gewonnenen Ergebnisse verdeutlichen, dass die eingefügten Ala-Substitutionen der genannten Aminosäurereste zu einer erheblichen Einschränkung der WBV- und HCoV 229E-ExoN-Aktivitäten führen. Sämtliche in dieser Arbeit gewonnenen Ergebnisse stehen im Einklang mit einer angenommenen Korrekturlesefunktion des corona- beziehungsweise nidoviralen Replikations-Transkriptions-Komplexes und weisen zugleich auf eine zentrale Bedeutung der konservierten ExoN-Funktion im viralen Replikationszyklus hin.