Bachelorarbeiten

Bachelorarbeiten

Wir vergeben regelmäßig Plätze für Bachelorarbeiten innnerhalb unserer Forschungsschwerpunkte. Bei Interesse sprechen Sie bitte Prof. Bufe an.

2016
Dimitri Kasakovski
Biologie
Lipopolysaccharide (LPS) in Zigarettenrauch als Induktoren von Endotoxintoleranz in dendritischen Zellen
In vorangegangenen Untersuchungen konnte gezeigt werden, dass Raucher mit einer COPD  anfälliger für bakterielle und virale Infektionen waren als lungengesunde Nichtraucher.  Vor allem die sich wiederholenden Infektionen in COPD Patienten führen zur Exazerbation der Erkrankung und sind auf eine verlangsamte bzw. verspätete Immunreaktion des angeborenen aber auch des adaptiven Immunsystems zurückzuführen. Das Ziel dieser Arbeit ist es LPS aus Tabakextrakten sowie im Zigarettenrauch als Hauptverursacher der Endotoxintoleranz  zu identifizieren. Zur Identifikation der LPS Konzentration in Zigarettenrauch und Tabak wird der zuvor etablierte TLR4 Ligandenassay genutzt, der auf der Stimulation von TLR4/CD14/MD2 transfizierten Hek293 Zellen beruht. Darüber hinaus soll untersucht werden, ob das in den Tabakprodukten identifizierte LPS Endotoxin-Toleranz in Dendritischen Zellen auslöst. Hierzu werden Stammzellen, isoliert aus dem Knochenmark von TLR2- und von TLR4-Knockout Mausstämmen sowie einem Wildtypstamm, mit Hilfe von spezifischen Wachstumshormonen (GMCSF) zu dendritischen Zellen ausgereift und mit den jeweiligen Tabakprodukten behandelt, wobei die Induktion einer Endotoxintoleranz im Sinne der Freisetzbarkeit von Proinflammatorischen Zytokinen wie TNF-alpha beobachtet werden soll. Durch die Verwendung der zwei unterschiedlichen Gen-defizienten Tierstämmen soll untersucht werden, ob die Endotoxin-Toleranz ausschließlich über TLR-4 Liganden oder auch über TLR-2 Liganden aus dem Tabakprodukten induziert wird. Falls die Hypothese bestätigt wird, dass LPS-Toleranz durch TLR4 und oder TLR2 Liganden aus Zigarettenrauchbestandteilen in vitro induziert werden kann, soll anschließend im in-vivo Mausmodel durch Zigarettenrauchinhalation untersucht werden, ob dadurch eine Endotoxin-Toleranz auch in vivo induziert werden kann. 

 

2015
Stefanie Ernst
Biologie
Molekulare Charakterisierung von Myofibroblasten beim Atemwegs-Remodeling in der Maus und Untersuchung eines Reportermausmodells zur Aufkärung der Entstehung und des Ursprungs von Myofibroblasten beim Asthma-Remodeling
Im Verlauf des extrinsischen Asthma bronchiales kommt es im Rahmen eines pathologischen, irreversiblen Umbauprozesses der Atemwege (Remodeling) unter anderem zu einer Fibrosierung.
Ursächlich dafür ist die Bildung von Myofibroblasten, die große Mengen von extrazellulären Matrix-proteinen, wie Kollagen synthetisieren.
Der zelluläre Ursprung der Myofibroblasten ist vielfältig, so können beispielsweise Epithelzellen durch den Vorgang der epithelialen-mesenchymalen Transition (EMT) zu Myofibroblasten werden. Aber auch residente Zellen, wie Fibroblasten oder glatte Muskelzellen tragen zur Bildung dieser Myofibroblasten bei. Ein Charakteristikum der Myofibroblasten ist die Expression von alpha smooth muscle actin (αSMA), einem kontraktilen Protein, welches sich sonst nur in glatten Muskelzellen findet.
Mit Hilfe eines doppelt transgenen „SMA-Tomato-Reportermausmodell“ soll die Bildung der Myofibroblasten im OVA-Asthma Modell fokussiert und überprüft werden.
Das Cre-Rekombinasegen wird unter Kontrolle eines αSMA-Promotors exprimiert. Die Expression der Cre-Rekombinase wird dann durch ein rot fluoreszierendes Protein (tomato Td) angezeigt. So sind alle Zellen die aSMA exprimieren, also auch die Myofibroblasten anhand der roten Fluoreszens erkennbar.
Diese im OVA-Asthma-Mausmodell gebildeten Myofibroblasten sollen dann cytologisch, molekularbiologisch, histo-/immunhistochemisch charakterisiert werden.

 

2013
Karina Hudek Biochemie
 
Untersuchung der Expression von Galectinen in humanen dendritischen Zellen und deren Interaktion mit pflanzlichen Arabinogalaktanen

Vorangegangene Studien haben gezeigt, dass Arabinogalaktane, welche in Extrakten aus Stäuben von Alpenbauernhöfen und in Pflanzen wie dem Wiesenfuchsschwanz (Alopecurus pratensis) vorkommen, in einem Maus-Asthmamodell allergieprotektiv wirken, wenn sie während der Sensibilisierung gegeben werden. In weiteren Versuchen konnte gezeigt werden, dass die Wirkung der Arabinogalaktane über die Modulation  des Verhaltens von dendritischen Zellen (DC) vermittelt wird. Bisher unpublizierte Vorarbeiten haben bereits gezeigt, dass die Galectine 3 und 9, die beide von DCs exprimiert werden, an Arabinogalaktan binden. Da Galectine sowohl bei der angeborenen als auch bei der adaptiven Immunantwort eine Rolle spielen, könnte diese Interaktion bei der Allergieprotektion von Bedeutung sein.
Das Ziel dieser Bachelorarbeit ist die Untersuchung der Expression von Galectinen 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 12, 13, 14 und 16 durch DCs. Da Galectine an β-Galaktoside binden, soll untersucht werden, welche der exprimierten Galectine auch an Arabinogalaktan binden.
Die Arbeiten werden mit aus Monocyten generierten dendritischen Zellen durchgeführt. Zunächst muss geklärt werden, welche Galectine in humanen dendritischen Zellen exprimiert werden. Dazu werden Monocyten aus humanem Blut isoliert und durch Zugabe von GM-CSF und IL-4 zu dendritischen Zellen differenziert. Die Expression der Galectine soll über mehrere Zeitpunkte der Generierung untersucht werden. Die Expression der Galectine soll sowohl durch quantitative RT-PCR als auch Westernblot-Analyse untersucht werden.  Um die Interaktion von Arabinogalaktanen und den exprimierten Galectinen zu untersuchen, kann das b-glycosyl Yariv-Reagenz verwendet werden. Dieses ist in der Lage Arabinogalaktane spezifisch zu präzipitieren. Wenn eine Interaktion mit einem Galectin aus dem Überstand der Dcs stattfindet, sollte dieses anschließend mithilfe von monoklonalen Antikörpern im Präzipitat aus Yariv-Reagenz, Arabinogalaktan und Galectin nachzuweisen sein.

2012
Alexandra Wolf
Biochemie
Strukturelle Untersuchung von Arabinogalactan aus der Zellstruktur von Phleum pratense mittels Hydrolyse und enzymatischen Verdaus
Bei der Untersuchung von Stäuben traditioneller Bauernhöfe wurde das Polysaccharid Arabinogalactan (AG) identifiziert, das im Mausmodell eine immunmodulieende und allergieprotektive Wirkung gezeigt hat. Die dendritischen Zellen (DC) verfügen über verschiedene Rezeptoren zur Antigenerkennung, unter anderem auch die c-Typ Lektin Rezeptoren für die Bindung von Glykoproteinen. In vorangegeangenen arbeiten konnte gezeigt werden, dass der c-Typ Lektin Rezeptor DC-SIGN sehr spezofisch AG bindet.
Im Rahmen dieser Arbeit sollen die Bindungseigenschaften von AG aus Phleum pratense an DC-SIGN genauer untersucht werden. Zur Identifikation von Teilstrukturen des AG und der an DC-SIGN befindenden Epitope wird AG zunächst mit Oxal- und Schwefelsäuren hydrolysiert, um vor allem die Arabinoseen abzuspalten. Außerdem wird AG partiell mit Glykosidasen verdaut. Mit Hilfe von dünnschichtchromatographischer Auftrennung sollen die abgespaltenen Monosccharide nachgewiesen und identifiziert werden. Mittels inhibitorischen ELISA wird geprüft, welche Partialstrukturen die Affinität des AG zu DC-SIGN beeinflussen.
2007 
Bianca Hofmann Biochemie
 
Einfluss von Stallstaubextrakt auf die Endozytose-Kapazität humaner dendritischer Zellen
Im Zusammenhang mit unseren Untersuchungen zu den Mechanismen der Allergieprotektion durch Stallstaub wurde im Rahmen dieser Arbeit untersucht, ob der Zusatz von Staubextrakt die Endozytosekapazität von humanen dendritischen Zellen beeinflußt. Dazu wurden zunächst die Endozytoseraten in vitro generierter humaner Monozyten nach Inkubation mit verschiedenen Fluoreszenzkonjugaten in Abhängigkeit von der Zeit und der vorausgegangenen Behandlung mit Staubextrakt mittels Durchflusszytometrie ermittelt. In ausgewählten Ansätzen wurde zusätzlich die Fähigkeit der Zellen zur Antigen-Prozessierung untersucht. Die Ergebnisse der Endozytoseanalysen wurden mit Zytokinergebnissen, die mittels enzyme-linked-immunosorbent-assay (ELISA) in den Überständen der Zellkulturen gemessen wurden, korreliert.
Hanna Zöllner
Biochemie
Klonierung einer verkürzten Allergen-Mutante
Wir haben von einem Allergen (Phl p 5b, C-Terminus) eine Mutante hergestellt, die durch wenige von uns eingeführte Aminosäure-Austausche weniger allergen ist.
Wir wollten gerne überprüfen, ob die Mutationen (Austausche von Lysin gegen Alanin bzw. Arginin) dazu geführt haben, dass sich die 3D-Struktur des Proteins verändert. Die Struktur des Wildtyp-Proteins ist bekannt. Leider war die Mutante nicht stabil genug, um zu kristallisieren. Daher soll nun eine verkürzte Mutante hergestellt werden, die stabiler ist.
Dazu muss mittels PCR ein verkürzter Klon hergestellt werden, dieser muss geschnitten und in einen Expressionsvektor einkloniert werden.
Der Klon soll dann in prokaryontischen Expressionssystemen hergestellt und proteinchemisch aufgereinigt werden. Das fertige Produkt wird dann im Hinblick auf Stabilität und Allergenität in verschiedenen Assays im Vergleich zur längeren Mutante überprüft. Anschließend sollen erste Kristallisationsansätze angefertigt werden.
2006
Johanna Schäfer
Biochemie
Einfluss von Stallstaubextrakt auf die Aktivierung von T-Zellen durch dendritische Zellen in einer autologen gemischten Lymphozyten-Reaktion
Im Zusammenhang mit den Untersuchungen der Experimentellen Pneumologie zu den Mechanismen der Allergieprotektion durch Stallstaub wurde im Rahmen dieser Arbeit untersucht, welchen Effekt die Zugabe von Staubextrakt während der Generierung von dendritischen Zellen auf die Aktivierung von T- Zellen in autologen gemischten Lymphozytenreaktionen (MLR) hat. Dazu wurden zunächst die Versuchsbedingungen für die autologe MLR auf Basis der Parameter für das heterologe System optimiert. Anschließend wurden die Proliferation der T-Zellen mittels Durchflusszytometrie analysiert und die Zytokinproduktion der Zellen mittels enzyme-linked-immunosorbent-assay (ELISA) bestimmt. Bei den Untersuchungen wurden neben der Wirkung verschiedener Dosen des Staubextraktes auch mögliche Effekte durch Lipopolysaccharid (LPS) berücksichtigt.
2005
Heide Kästner
Biochemie
Bedeutung einzelner Oberflächen-Lysine für die Bindung von spezifischen IgE-Antikörpern an das Major-Gräserpollen-Allergen Phl p 5b
In dieser Arbeit sollte der Einfluss der C-terminalen Lysine des Allergens Phl p 5b auf die IgE-Bindekapazität untersucht werden. Dazu wurde die Bindekapazität des Wildtyp (WT-) Proteins mit der Bindekapazität von vier Mutanten verglichen. Bei diesen Mutanten wurden einige oder alle Lysine des untersuchten C-Terminus gegen Alanin ausgetauscht. Mehr ....