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Duisburg, Essen, Univ., Diss., 2004 The present thesis deals with rodents of Ndola, capital of the Copperbelt Province, Zambia, and its surroundings. The study area is located approximately 13 o South and 28 o 35 East, about 1,300 m above sea level, is characterised by average monthly rainfall of 1,198 mm (with a highly variable rain: monthly range 0-283 mm, with 5 to 7 virtually rainless months per year). The region exhibits a mosaic of built up areas, cultivated fields, forests and natural habitats of the original Zambezian savannah woodland. The composition of the rodent fauna and its distribution across Zambia is analyzed and discussed here on the basis of a new-attitude analysis of the published data. My analysis reveals that Ndola can be denoted as a Zambian rodent diversity hotspot, as 46% (29 out of 63) rodent species known from Zambia were recorded also in the given area. I analyzed more than 1,200 pellets of the Barn Owl from four different locations. Contents of about 850 owl pellets which could be attributed to particular months and were produced by two owl individuals was analyzed also quantitatively. Most of these pellets, representing a series encompassing 24 months, were collected from one owl nest in the Namboard Silo in a built-up and cultivated area. The rest originates from a nest in a forest habitat and covers four months. The pellet contents was analyzed from the taphonomical point of view, revealing that maxillary bones (either isolated or within the skull) with upper tooth rows, mandibles, femora and humeri were well preserved and gave information about numbers of preyed animals. The species identification and counting were based on maxillary bones. Altogether 44% of pellets contained a single vertebrate prey specimen, 33% rests of two individuals, 16.5 % three specimens, 4% four specimens, up to 12 preyed individuals were represented in a single pellet. Arthropods included in the diet of the Barn owl were mainly sunspiders, locusts and scarabeid beetles. Lizards and frogs/toads were only sporadically represented. Birds constituted up to 6% of vertebrate prey. Small mammals constituted about 93% of vertebrate prey, the most common prey being rodents (83%), mainly Multimammate rats (Mastomys, 54%), Pygmy Mice (Mus minutoides, 10%), Climbing Mice (Dendromus, 10%) and Gerbils (Tatera, 6%). The food composition in the forest was slightly different (Mastomys 38%, Tatera 23%, Mus 4%, birds 0.7%) but the difference may be due to a seasonal bias. The calculation reveals that the Barn Owl consumes about 1.6 kg vertebrates, mostly rodents, per month, about 19 kg per year. This makes an average daily consumption to be about 53 g (31-74 g), and an average weight of a single prey amounts to about 41 g. Changes in abundance of rodents in the course of the year(s) are analyzed. There appear two peaks of maxima of Mastomys rats during the year: in February and November. The pellet analysis revealed at least 27 species of mammals belonging to four orders: 18 species of rodents, 1 species of elephant shrews, 4 species of shrews and 4 species of bats. Rodents Aethomys chrysophilus, Dendromus mesomelas, Praomys jacksoni and bats Scotophilus leucogaster, Tadarida pumilla represent new records for Ndola and surroundings. Preliminary trapping study using traditional live traps is described. Altogether 581 rodents were trapped during 2181 trapnights (27% efficiency) in the course of three months at two localities. About 50 % of caught animals in both areas were Mastomys natalensis, about 20% (more in Mansansa, less in Namboard) were Tatera sp., about 10 % were Mus minutoides; about 10% were Acomys spinosissimus (Spine Mice), which were -apparently due to their diurnal habits - very rarely represented in owl pellets. Furthermore Steatomys, Dasymys and Saccostomus were identified in the sample. Some further specimens were not identified so far. There were no shrews (apparently due to specific rodent bait) in traps. Generally, pellets reflect (apart from relative, but not absolute, absence of Spiny Mice) very well the composition of the small mammalian community in both, qualitative and quantitative aspects. Climbing Mice (Dendromus), which were quite common in pellets were not trapped. This trapping study, though not yet completed, confirms the importance of the study of owl pellets. It is argued that analysis of owl pellets, as presented here, represents a cheap, relatively simple alternative, producing comparable comparative data on small mammal communities and their changes across space and time. Indeed, this is an excellent way of conducting surveys, especially in areas with few resources, and can potentially be used to monitor changes in biodiversity with little effort. It is surprising that thus far, this source of information has remained virtually untapped in Zambia in particular and in most of Africa in general. One problem is surely the lack of suitable identification keys for skulls (and bones in general) of African small mammals. The next part of my thesis summarises results of more than eighteen years of my (more or less intensive) research on distribution, taxonomy, ecology, and the economic impact of the subterranean Giant Mole-Rat Coetomys (Cryptomys) mechowi (Bathyergidae, Rodentia) in Ndola. Much of the findings presented here have been published already in original research papers authored and co-authored by myself and published in international peer-reviewed scientific journals. I have priority in finding that giant molerats) are highly social and live in large families (with more than 20, probably with up to more than sixty members) where only one parental pair breeds. Further aspects of biology (like carnivorous habits) of this previously almost unknown species have been, for the first time, identified by myself. Of behaviour-ecological interest is the fact that giant mole-rats are relative generalists as far as their food choice and habitat (soil and vegetation type) selection are concerned. I have analyzed the sex ratio of giant mole-rats and shown that sex ratio among youngsters in male-biased but near to equality among adults. The fact that among pups born in captivity females prevail calls for an explanation. Some scenarios are suggested. I have contributed to description of the karyotype (2n=40) of Coetomys mechowi. My survey of the occurrence of mole-rats in different areas and my contribution to their karyological examination provided insight into the pattern of distribution and extensive diversification of mole-rats in Zambia. Based on the high proportion of biarmed chromosomes in the karyotype it is argued that C. mechowi represents an ancient lineage of mole-rats. For the first time I have shown how important are the mole-rats as agricultural pests and as a source of animal proteins in many regions. I have demonstrated that locals are very well acquainted with these animals. Tapping their know-ledge is a good source of information and should not be underestimated.

Duisburg, Essen, Univ., Diss., 2004 Adenovirale E1A-Proteine greifen in vielfältiger Weise in die Regulation zellulärer Prozesse ein. Daher ist es von großem Interesse die zellulären Interaktionspartner der E1A-Proteine zu identifizieren und in ihrer Struktur und Funktion zu charakterisieren. Ihre Analyse kann weitere Einblicke in die Mechanismen geben, mit denen adenovirale E1A-Proteine in zelluläre Prozesse wie z. B. der Zellzyklusregulation und der maligne Transformation eingreifen. Das Produkt des in unserer Arbeitsgruppe neu identifizierten r-SREC-Gens stellt einen neuen cytoplasmatisch lokalisierten Interaktionspartner der E1A-Proteine dar. Ziel dieser Arbeit war, die Interaktion des r-SREC-Protein mit E1A-Proteinen des Adenovirus Serotyps 12 genauer zu charakterisieren, seine genaue Lokalisation in der Zelle zu bestimmen und Hinweise auf mögliche Funktionen dieses Proteins zu erhalten. Erste Daten konnten bestätigen werden, die zeigten, dass die aminoterminal gelegenen 79 Aminosäuren (N-Terminus plus CR1) und die konservierte Region 2 (CR2) für die Bindung des E1A-Proteins an das r-SREC-Protein essentiell sind. Eine genauere Bestimmung der r-SREC-Domänen, die von Seiten des r-SREC-Proteins an der Interaktion mit E1A beteiligt sind, gelang nicht. Das r-SREC-Protein ist cytoplasmatisch und vermutlich am endoplasmatischen Retikulum lokalisiert. Die Interaktion mit E1A führt zu keiner Veränderung der Lokalisation von r-SREC. Auch die Induktion von ER-Stress durch geeignete pharmakologische Agentien führte zu keiner Lokalisationsänderung des r-SREC-Proteins in der Zelle. Durch TUNEL-Assays und AnnexinV/Propidiumiodid-Färbung konnte gezeigt werden, dass die Überexpression eines exogen eingeführten r-SREC-Gens zur Apoptose führt. Es zeigte sich außerdem, dass die Co-Expression des Ad12 E1A13S–Proteins die r-SREC induzierte Apoptose inhibiert. In nachfolgenden Experimenten müsste auch die Frage geklärt werden in welchen Apoptoseweg das r-SREC Gen involviert ist.

Duisburg, Essen, Univ., Diss., 2004 The present thesis analyses the evolutionary history and genetic population structure of the montane caddis fly Drusus discolor. Using a phylogenetic approach, the relationships of several Drusus species and representatives of other genera in the subfamily Drusinae are studied. Sequence data from two mitochondrial loci are used to infer the relationships within and among the genera of the Drusinae. Several hypotheses of relationships previously inferred based on morphological characters were tested. The study revealed a very close relationship between Drusus discolor and D. romanicus. It is likely that divergence between these two species occurred recently. The relationships inferred by molecular data suggest that larval morphology may be an important taxonomic character, which has often been neglected. Two previously unknown larvae from the genus Drusus are identified using sequence data. The population genetic component of this study focuses on the montane caddis fly Drusus discolor. The species is restricted to higher montane regions in Europe and thus shows an insular distribution across all major mountain ranges and highland regions in central and southern Europe. Specimens were studies across the entire species range. mtCOI DNA sequence data from 254 individuals collected from 77 sites were analysed in a population genetic and phylogeographic context using nested clade analysis to infer genetic structure and population history within the species. The data show little molecular variance within populations and regions, but distinct genetic structure between various mountain ranges across Europe. The divergence of lineages was higher than that observed in studies of other caddis flies using the same marker. The pattern is considered strong evidence for the existence of multiple glacial refugia, some of which lie outside of southern Europe. Several refugia and a zone of secondary contact are identified in the region surrounding the Erzgebirge. This study complements theories based on terrestrial species, which claim that glacial refugia were located only in the southern European regions. The study also supports the existence of the biome type “dinodal” for aquatic insects of mountain streams. Possible Pleistocene and post-glacial migration routes of Drusus discolor are proposed.

Gfi1 ist ein nukleäres Zink-Finger Protein, das als transkriptioneller Repressor agiert und wichtige Funktion in der T-Zellentwicklung, in der Granulopoese und in der angeborenen Immunantwort besitzt. Um die in vivo Regulation und Expression von Gfi1 eingehend untersuchen zu können, wurde das Gfi1 Gen in der Maus durch homologe Rekombination in embryonalen Stammzellen so verändert, dass fast die komplette kodierende Region durch das Reportergen GFP ersetzt wurde. Gleichzeitig wurde ein Teil des Gfi1 Gens so deletiert, dass sowohl der gesamte Promoterbereich, als auch das letzte Exon, das das Polyadenylierungssignal enthält, intakt blieben. Rekombination beider Gfi1 Allele führte zu einer Deletion des Gfi1 Gens. Diese Tiere zeigen denselben Phänotyp wie die publizierte Gfi1-KO Mausmutante (Karsunky et al., 2002), in der das Gfi1 Gen durch die Insertion des Neomycin Gens inaktiviert wurde. Die höchste Gfi1 Expression während der B-Zell Differenzierung im Knochenmark wurde in den frühen B-Zell-Subpopulationen gefunden. Während der T-Zellentwicklung ist die Gfi1 Expression auf ihrem höchsten Niveau in den Stadien der prä-TCR und der TCR abhängiger Differenzierungsschritte. In reifen B-Zellen findet keine Gfi1 Expression statt, allerdings ist diese nach Stimulation hochreguliert. Im Gegensatz dazu zeigen die peripheren T-Zellen eine geringe, basale Gfi1 Expression, die nach Aktivierung über den TCR stark zunimmt, um anschließend in den Gedächtniszellen wieder abzuklingen. Die konstitutive Expression von Gfi1 unter dem lck-Promoter in den Gfi1GFP/GFP-Mäusen führte zur transkriptionellen Repression des Gfi1:GFP Allels in den T-Zellen. In vivo sowie in vitro Experimente bestätigten die Hypothese, dass Gfi1 durch direkte Bindung an den eigenen Promotor, die eigene transkriptionelle Aktivität über Rückkopplungsmechanismen selbst reguliert. Mit Hilfe der publizierten Gfi1-defizienten Maus wurde die essentielle Rolle von Gfi1 während der Thymozyten-Reifung weiter untersucht. Diese Mäuse zeigen eine drastische Reduktion der Thymozytenzahl, die auf eine erhöhte Apoptoserate, Verlust der Proliferation und einen Differenzierungsblock in den sehr frühen Lin-c-Kit+ T-Vorläuferzellen zurückzuführen ist. Diese Zellen stellen die ersten zytokinabhängigen T-Vorläuferzellen dar, die noch keine V(D)J-Umgruppierung des T-Zellrezeptor b Lokus vorgenommen haben und auch noch keiner Selektion unterworfen wurden. Ein weiterer wichtiger Befund aus den Gfi1-KO Tieren ist, dass Gfi1 im Prozess der positiv/negativ Selektion von Thymozyten und der damit verbundenen CD4/CD8-Linienentscheidung eine wichtige Funktion zukommt. In den Gfi1-defizienten Thymus konnte eine Beschleunigung der MHC Klasse I restringierten positiv Selektion als auch eine prozentual vermehrte Bildung von CD8+-SP-T-Zellen festgestellt werden. Durch vergleichende DNA Mikroarray Analysen von sortierten DP und gesamt Thymozyten aus Gfi1-defizienten Tieren und WT-Kontrollen konnte gezeigt werden, dass die Expression spezifischer Gene von Gfi1 reprimiert wird. Eine deregulierte hohe Expression in den Gfi1-defizienten Zellen konnte für die Gene Id1, Id2, LKLF und TRAF5 gezeigt werden. Diese Befunde deuten auf die Existenz neuer Regulationmechanismen während der prä-T-Zellentwicklung und Selektionsprozessen hin, in denen Gfi1 eine essentielle Rolle spielt.

Duisburg, Essen, Univ., Diss., 2004 This thesis reports the findings of three qualitative studies which were carried out in EFL classes at the University of Duisburg-Essen, Germany between 2001 and 2003. All three groups used various combinations of communication technologies such as e-mail, web-based message boards and videoconferencing in order to engage in on-line exchanges with different partner classes in Ireland and the USA. The research was aimed at establishing, firstly, how such virtual intercultural contact can contribute to the development of intercultural communicative competence, and secondly, what skills and knowledge both students and teachers need in order to engage successfully in this complex on-line learning activity. The research revealed that the success of such exchanges often depends on their appropriate integration into the language classroom and that it is necessary to reassess the role of the teacher in telecollaborative exchanges. Beilage: 1 CD-ROM

Duisburg, Essen, Univ., Diss., 2004 Die Arbeit untersucht, inwieweit Freudsche Aussagen durch die Ergebnisse der empirisch-psychologischen Forschung gestützt werden bzw. damit vereinbar sind. Es handelt sich dabei im Einzelnen um Aussagen, die die Existenz eines oralen bzw. analen Persönlichkeitssyndroms, Elternpräferenzen im Sinne des Ödipuskomplexes, Kastrationsangst bei Jungen, eine phallischen Bedeutung der Schwangerschaft, die Abwehrmechanismen der Verdrängung bzw. der Projektion, einen Zusammenhang von Paranoia mit verdrängter Homosexualität, die Ätiologie der Depression, die Existenz sexueller Symbolik und den Traum als partielle Wunscherfüllung betreffen. Die zusammengetragenen Untersuchungsergebnisse werden dabei auch insbesondere daraufhin beleuchtet, wieweit sie dem Anspruch, die Freudsche Theorie zu testen, auch gerecht werden.

Duisburg, Essen, Univ., Diss., 2004 Die DNA ist die entscheidende subzelluläre Struktur, die von ionisierenden Strahlen geschädigt werden kann. Zeigen sich Mutationen der DNA auf chromosomaler Ebene in Form von Chromosomenaberrationen (CA), so lassen sich nach Auswertung mikroskopischer Analysen Krebsrisikoabschätzungen vornehmen. Es wird diskutiert, ob CA induzierende Agenzien eine für sie typische „Signatur“ oder einen „Fingerabdruck“ in Form von bestimmten CA im menschlichen Genom hinterlassen. Im Rahmen der Weltraumforschung und hinsichtlich zukünftiger Langzeitmissionen im All ist die Wirkung kosmischer Strahlenpartikel, wie etwa Eisenionen (56Fe26+?Ionen) interessant. Untersuchungen, die moderne Methoden, wie etwa die Fluoreszenz in situ Hybridisierung (FISH) in ihren Varianten mFISH, mBAND und Pan-Zentromer-FISH, für die Analyse der Strahleneffekte schwerer Ionen einbeziehen, waren bislang kaum oder nicht verfügbar. In dieser Arbeit wird eine Untersuchungsreihe mit den verschiedenen FISH-Methoden an Chromosomen menschlicher Lymphozyten des peripheren Blutes (engl.: peripheral blood lymphocytes, PBL) durchgeführt, um einen entsprechenden „Fingerabdruck“ von Eisenionen zu finden. PBL wurden in vitro mit schweren Fe-Ionen mit Energien von 200 MeV/n und 500 MeV/n und verschiedenen Dosen zwischen 0,5 Gy und 4 Gy bestrahlt. Es erfolgte mit Einsatz von Calyculin A eine vorzeitige Chromosomen-Kondensation (PCC). Untersucht wurde die Verteilung komplexer CA, Bruchereignisse, interstitielle Fragmente, Fragmentgrößen und verschiedene Quotienten von CA, die physikalische Theorien über die Wirkungsweise von ionisierenden Strahlen mit verschiedenen Ionisierungsdichten in Relation zum Grad der Komplexität der CA berücksichtigen. Ein Klassifizierungssystem (CABAND) wurde für die Auswertung in mBAND entwickelt. PBL, die mit schweren Fe-Ionen bestrahlt wurden, zeigten gehäuft interstitielle Fragmente mit Längen von bis zu 20% der Gesamtlänge von Chromosom 5. Lag deren Länge über 75%, waren sie nur noch an Translokationen beteiligt, nicht aber an Deletionen. Die Schädigung der Chromosomen hinsichtlich von ein- bis vierfachen Bruchereignissen war für schwere Ionen verschiedener Dosen bei einer Energie von 500 MeV/n vergleichbar hoch, überdispergiert und überstieg die Werte für Röntgenstrahlen und Neutronenstrahlen. Für Energien von Fe-Ionen bei 200 MeV/n und 500 MeV/n waren bei gleicher Dosis die Verteilungen der CA sehr ähnlich. Die Analyse von CA in den PBL von Astronauten vor und nach einem kurzen und einem langen Weltraumaufenthalt auf der internationalen Raumstation ISS wurde ergänzend als in vivo Vergleich herangezogen. Die vorliegende Untersuchung zeigte, dass mit FISH kein „Fingerabdruck“ in vitro und in vivo zu bestimmen ist. Als viel versprechend für weitere Untersuchungen stellen sich Analysen zu Bruchhäufigkeiten und ?distanzen bei CA dar.