摘要:

AbstractEin neues Anwendungsgebiet der NMR‐Spektroskopie, neben der Aufklärung von Molekülstrukturen und dem Studium biochemischer Prozesse und morphologischer Phänomene (als NMR‐Tomographie), eröffnet die NMR‐Mikroskopie. Sie eignet sich als bildgebendes Verfahren sowohl für die Untersuchung biologischer Objekte wie Pflanzen und Kleintiere als auch für die Beobachtung mikroskopischer Strukturen und Strukturänderungen in Polymeren und keramischen Materialien. Die NMR‐Mikroskopie kann auch als volumenselektive Spektroskopie, mit der die NMR‐spezifischen Parameter – Spindichte ϱ, chemische Verschiebung δ, RelaxationszeitenT1undT2– ortsaufgelöst quantitativ bestimmt werden können, betrieben werden. Die vielen inzwischen sehr gut entwickelten Meßmethoden ermöglichen durch sehr schnelle Bildgebung das Studium dynamischer Prozesse im Millisekundenbereich, so daß nicht nur bei sich bewegenden Objekten das Objekt artefaktfrei abgebildet, sondern auch die Diffusionskonstanten isotroper wie anisotroper Diffusion bestimmt werden können – bei letzterer im Prinzip sogar der komplette Diffusionstensor. Die ortsaufgelöste Bestimmung der Relaxationszeiten liefert Informationen über molekulare Beweglichkeiten und Bindungsverhältnisse, z. B. die Bindung von Wasser oder anderen Lösungsmitteln an Polymere, die Beweglichkeit von Flüssigkeiten in Polymeren oder keramischen Materialien oder die dreidimensionale Form von Poren in porösen Werkstoffen. Im biologisch‐medizinischen Bereich ermöglicht die NMR‐Mikroskopie die Beobachtung von Wachstumsprozessen auf der Zellebene, embryologische Studien, die Entwicklung therapeutischer Konzepte im Tierversuch unter oft drastischer Reduktion der Zahl der Tierversuche und, als volumenselektive Spektroskopie durchgeführt, da

ISSN:0044-8249    

DOI:10.1002/ange.19901020104

出版商:WILEY‐VCH Verlag GmbH    

年代:1990

数据来源: WILEY

ISSN:0044-8249    

DOI:10.1002/ange.19901020103

出版商:WILEY‐VCH Verlag GmbH    

年代:1990

数据来源: WILEY

摘要:

AbstractDie Entwicklung von Tieren beginnt mit einer einzigen Zelle, die sich teilt; die neuen Zellen differenzieren zu hochspezifischen Geweben, Organen und Gliedern, und der kleine, aber funktionstüchtige Organismus erreicht irgendwann seine volle Größe. Während dieser Entwicklung durchlaufen auch die extrazellulären Matrices (ECM), d. h. komplexe makromolekulare Netzwerke, drastische Veränderungen. Matrixtransformationen steuern mitunter die viel besser untersuchten Änderungen von Anzahl und Typus der differenzierenden Zellen. ECM‐Netzwerke werden meist enzymatisch zu Oligopeptiden abgebaut und danach neu synthetisiert (umgestaltet), wobei sich unlösliche und nicht diffundierende makromolekulare Strukturen bilden, die vielzelligen Systemen ihre Form verleihen. Reife ECM wie Haut, Sehnen, Knorpel und Blutgefäße geben Organen und Geweben Steifheit und Stabilität. Eine Umgestaltung der ECM tritt während der Wundheilung auch in erwachsenen Organismen auf. Der Einsatz von synthetischen ECM‐Analoga kann helfen, die Bedeutung der ECM für die Entwicklung oder Wundheilung zu verstehen. Es wurden einfache chemische Analoga synthetisiert, von denen einige eine bemerkenswerte biologische Aktivität aufweisen, darunter eins, das die partielle Regeneration der Haut sowohl bei erwachsenen Meerschweinchen als auch beim Menschen induziert. Mit einem ähnlichen ECM‐Analogon wurden auch periphere Nerven regeneriert. Derartige verletzte Hautpartien und Nerven regenerieren sich bei Wirbeltieren nicht spontan. Verfahren zur Herstellung der ECM‐Analoga mit maßgeschneiderten physikalisch‐chemischen Eigenschaften wie Geschwindigkeit des enzymatischen Abbaus nach Implantation, Porenstruktur und Grad der Collagenkristallinität werden in diesem Aufsatz zusammengefaßt. ECM‐Analoga zeigen völlig neue Wege bei der Behandlung von ernsten Organfehlfunktionen und Organverlust. Ein ECM‐Analogon ist bereits die Basis einer klinischen Behandlung von Patienten mit starken Brandverletzungen. Eine Interpretation der Ergebnisse führt zu einer Hypothese über die Natur der ECM während der Entwicklung. Da biologische Aktivität nur dann beobachtet wird, wenn die physikalisch‐chemischen Parameter innerhalb enger Grenzen liegen, könnte man die ECM als einen unlöslichen Wachstumsfaktor beschreiben, der für die Synthese von Gewebe spezifisch ist. Möglicherweise benötigt j

ISSN:0044-8249    

DOI:10.1002/ange.19901020105

出版商:WILEY‐VCH Verlag GmbH    

年代:1990

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摘要:

AbstractDie Prinzipien der Replikationsgenauigkeit von Genomen werden auch heute noch nicht ganz verstanden. Für die Basen der Desoxyribonucleotide gilt die Regel nachWatsonundCrick; sie erklärt, warum die Paarung der Basen Guanin und Cytosin sowie Adenin und Thymin thermodynamisch etwa hundertmal günstiger ist als die Bildung aller anderen Kombinationen. In vitro verringern Polymerasen die Bildung von Basenpaaren, die nicht den Watson‐Crick‐Regeln entsprechen, auf ca. 10‐6pro Watson‐Crick‐Basenpaar. In vivo läßt sich die Replikationsgenauigkeit auf eine Mutationswahrscheinlichkeit von ca. 10‐10erhöhen, wenn dank Polymerisations‐Hilfsproteinen und DNA‐Reparaturenzymen optimale Bedingungen für die DNA‐Synthese vorliegen. Die genaueren Ursachen der Fehlpaarungen sind gegenwärtig Gegenstand vieler Diskussionen. Man ist sich zwar einig, daß ein templatgesteuertes Ablesen des H‐Substitutionsmusters der heterocyclischen Basen entscheidend für die korrekte Basenpaarung während der DNA‐Synthese ist, doch ist noch unklar, welche Art des falschen Ablesens zu einer Fehlpaarung führt. Diskutiert werden das fehlerhafte Ablesen aufgrund einer Nicht‐Watson‐Crick‐Basenpaarbildung und aufgrund einer Änderung des H‐Substitutionsmusters, die aber noch zu Watson‐Crick‐ähnlichen Basenpaaren führt. Die überraschende Entdeckung einer selektiven und quantitativen, durch DNA‐Polymerase katalysierten Bildung eines Pyrimidin‐Pyridin‐Basenpaares (bei Verwendung eines Pyridin‐Nucleotidbasen‐Analogons) weist darauf hin, daß seltene tautomere Formen im Templat‐DNA‐Strang zu Watson‐Crick‐ähnlichen fehlerhaften Basenpaaren führen können, die kaum vom Korrektursystem der Polymerase erkannt werden. Diese Beobachtung zeigt neue Wege für Substitutionsmutationen auf (replikationsabhängige DNA

ISSN:0044-8249    

DOI:10.1002/ange.19901020106

出版商:WILEY‐VCH Verlag GmbH    

年代:1990

数据来源: WILEY

ISSN:0044-8249    

DOI:10.1002/ange.19901020107

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年代:1990

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ISSN:0044-8249    

DOI:10.1002/ange.19901020108

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年代:1990

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ISSN:0044-8249    

DOI:10.1002/ange.19901020109

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年代:1990

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ISSN:0044-8249    

DOI:10.1002/ange.19901020110

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年代:1990

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ISSN:0044-8249    

DOI:10.1002/ange.19901020111

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年代:1990

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ISSN:0044-8249    

DOI:10.1002/ange.19901020112

出版商:WILEY‐VCH Verlag GmbH    

年代:1990

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