The Dynamics of Dorsal Actin Waves

The recent years have shown that waves of actin polyermization are central to the morphodynamics of cells. This thesis is dedicated to deciphering of the propagation mechanism underlying actin waves known as Circular Dorsal Ruffles (CDRs). While these ring-shaped undulations on the dorsal cell side have been known to the biological community for several decades the mechanism underlying their formation and propagation has remained a puzzle. It is the hypothesis of this work that CDRs can be described as waves that form and propagate in an active medium that is constituted by the actin machinery of the cell. The identification of the corresponding functional elements is the aim of this work. For this, the structure, morphology and dynamics of CDRs are investigated in detail and with a view that is guided by the typical structure of models of active media. Throughout the whole thesis, the FitzHugh-Nagumo system serves as a prototype model for the explanation of the mechanisms underlying the phenomena observed for CDRs on an abstract level. Novel results are presented regarding the identification of the processes of actin dynamics within CDRs and their compartmentalization. The systematic analysis of the dynamics of CDR wavefronts reveals that they exhibit a number of previously unknown phenomena, among them breathing modes, spiral waves, and collision annihilation. All these features are well founded in the framework of active media. Since the dynamics of CDRs strongly depends on the cellular morphology, a novel method for their investigation is developed in which cells are forced into disc-shapes via microcontact printing for a quantitative analysis of data of identically shaped cells. This framework allows for direct comparability to numerical studies, which reveals that stochastic elements in protein dynamics are key for the understanding of CDRs

Vergabeverfahren bei öffentlich (mit)finanzierten sozialen Dienstleistungen

Im Rahmen dieser Arbeit soll ein Überblick darüber gegeben werden, wie sich das Vergaberecht derzeit in Deutschland darstellt und welche Möglichkeiten Vergabeverfahren im sozialen Bereich bieten. Aufbauend auf Diskussionen zum Verhältnis von Politik und Dritter Sektor werden Besonderheiten der Branche herausgearbeitet. Die Diskussion einiger Positionen und Lösungsansätze soll die Vielschichtigkeit des Themas widerspiegeln und für eine intensive Auseinandersetzung mit dem Vergabeverfahren sensibilisieren. Das öffentliche Auftragswesen erhält durch gesellschaftliche Veränderungen zunehmende Bedeutung. Aus der sparsamen und wirtschaftlichen Verwendung öffentlicher Mittel, den gestiegenen Erwartungen der Bürger an die öffentliche Verwaltung sowie der wettbewerbsrechtlichen Bedeutung des Vergaberechts ergibt sich die Notwendigkeit der Regelung auf dem Gebiet des Auftragswesens. Auch für Organisationen, Verbände und Unternehmen des sozialen Dienstleistungssektors sind diese Entwicklungen zukunftsweisend. Einleitend soll der erste Abschnitt der Arbeit zwei Teilkomplexe enthalten: Zum einen die zusammengefasste Darstellung des öffentlichen Auftragswesens und zum anderen die derzeitige Praxis von Finanzierung und Vergabe sozialer Dienstleistungen. Diese nebeneinander gestellte Darstellung verfolgt den Zweck, Unterschiede beider Bereiche zu verdeutlichen. Es soll ein Verständnis für die Vielzahl der Regelungen entwickelt und Berührungsängste mit dieser Thematik abgebaut werden. Der zweite Abschnitt verfolgt das Ziel, aktuelle Ansätze für Vergabeverfahren im sozialen Bereich zu diskutieren. Ausgangspunkt ist die Darstellung der sozialen und politischen Einbettung der Wohlfahrt in die Gesellschaft und davon abgeleiteter Handlungsprinzipien. Die Frage, ob die besondere Stellung der Wohlfahrtsverbände und ihr Einfluss auf die Politik der Entwicklung pluralistischer Strukturen im Sozialwesen entgegenstehen könnten, soll mit aufeinander folgenden Kapiteln thematisiert werden. Die Verbindung betriebswirtschaftlicher Aspekte mit den Erfahrungen von Akteuren im sozialen Bereich bilden das abschließende Themengebiet des zweiten Abschnitts dieser Arbeit. In einem dritten Abschnitt sollen die Inhalte der vorangegangenen Abschnitte miteinander verknüpft werden. Damit wird der Zweck verfolgt, Potenziale zu entwickeln, die sowohl für öffentliche Verwaltung als auch für Dienstleistungsunternehmen mit der Durchführung von Vergabeverfahren entstehen. Anhand einer Auswahl von Gestaltungskonzepten soll deren Umsetzung gezeigt werden. Mit der Darstellung derzeitiger Grenzen bei Vergabeverfahren wird die Arbeit mit dem Ziel abschließen, weitere Diskussionen zum Thema zu provozieren

Resonante Anregung astrophysikalischer Röntgen-Übergänge in hochgeladenen Eisenionen mit dem Freie-Elektronen-Laser LCLS

Das Spektrum von Fe16+, beobachtet in vielen astrophysikalischen Objekte und in Laborexperimenten, wird nur schlecht von Plasma-Modellen wiedergegeben. Insbesondere für die beiden, 3C und 3D genannten, stärksten 2p-3d-Übergänge um 800 eV ist das Intensitätsverhältnis 3C/3D immer kleiner als vorhergesagt. Es war bisher nicht möglich, dieses Rätsel zu lösen, da die Anregung immer durch Stöße erfolgte, was die Interpretation der Daten erschwerte. In der vorliegenden Arbeit wurde resonante Anregung dieser und anderer Übergänge mit hochbrillanten Röntgen-Pulsen von einem Freie-Elektronen-Laser dazu verwendet, dieses Problem zu enträtseln. In einer Elektronenstrahlionenfalle wurden die Ionen bestrahlt, während die Photonenenergie durchgestimmt wurde. So war es erstmals möglich, das Verhältnis der Oszillatorenstärken unabhängig von Stoßprozessen zu messen. Das Ergebnis widerspricht Rechnungen der elektronischen Strukturen, die bisher für ausreichend genau gehalten wurden. So wird demonstriert, daß die Problematik bereits auf der Ebene der Elektronenwellenfunktionen auftritt und nicht primär in der Behandlung von Stoßprozessen oder Plasmaeffekten. Weiterhin wurden die Übergangsenergien von Resonanzen aus Fe13+, Fe14+, Fe15+ und Fe16+ zwischen 795 und 830 eV mit Unsicherheiten bis hinuter zu 240 meV gemessen, indem sie mit nahegelegenen Übergängen Wasserstoff-artiger Ionen verglichen wurden. Das neuartige Experiment weitet den für Laserspektroskopie zugänglichen Spektralbereich bis in die Röngten-Region aus und eröffnet neue Möglichkeiten für Grundlagenexperimente und Anwendungen

Vergabeverfahren bei öffentlich (mit)finanzierten sozialen Dienstleistungen

Im Rahmen dieser Arbeit soll ein Überblick darüber gegeben werden, wie sich das Vergaberecht derzeit in Deutschland darstellt und welche Möglichkeiten Vergabeverfahren im sozialen Bereich bieten. Aufbauend auf Diskussionen zum Verhältnis von Politik und Dritter Sektor werden Besonderheiten der Branche herausgearbeitet. Die Diskussion einiger Positionen und Lösungsansätze soll die Vielschichtigkeit des Themas widerspiegeln und für eine intensive Auseinandersetzung mit dem Vergabeverfahren sensibilisieren. Das öffentliche Auftragswesen erhält durch gesellschaftliche Veränderungen zunehmende Bedeutung. Aus der sparsamen und wirtschaftlichen Verwendung öffentlicher Mittel, den gestiegenen Erwartungen der Bürger an die öffentliche Verwaltung sowie der wettbewerbsrechtlichen Bedeutung des Vergaberechts ergibt sich die Notwendigkeit der Regelung auf dem Gebiet des Auftragswesens. Auch für Organisationen, Verbände und Unternehmen des sozialen Dienstleistungssektors sind diese Entwicklungen zukunftsweisend. Einleitend soll der erste Abschnitt der Arbeit zwei Teilkomplexe enthalten: Zum einen die zusammengefasste Darstellung des öffentlichen Auftragswesens und zum anderen die derzeitige Praxis von Finanzierung und Vergabe sozialer Dienstleistungen. Diese nebeneinander gestellte Darstellung verfolgt den Zweck, Unterschiede beider Bereiche zu verdeutlichen. Es soll ein Verständnis für die Vielzahl der Regelungen entwickelt und Berührungsängste mit dieser Thematik abgebaut werden. Der zweite Abschnitt verfolgt das Ziel, aktuelle Ansätze für Vergabeverfahren im sozialen Bereich zu diskutieren. Ausgangspunkt ist die Darstellung der sozialen und politischen Einbettung der Wohlfahrt in die Gesellschaft und davon abgeleiteter Handlungsprinzipien. Die Frage, ob die besondere Stellung der Wohlfahrtsverbände und ihr Einfluss auf die Politik der Entwicklung pluralistischer Strukturen im Sozialwesen entgegenstehen könnten, soll mit aufeinander folgenden Kapiteln thematisiert werden. Die Verbindung betriebswirtschaftlicher Aspekte mit den Erfahrungen von Akteuren im sozialen Bereich bilden das abschließende Themengebiet des zweiten Abschnitts dieser Arbeit. In einem dritten Abschnitt sollen die Inhalte der vorangegangenen Abschnitte miteinander verknüpft werden. Damit wird der Zweck verfolgt, Potenziale zu entwickeln, die sowohl für öffentliche Verwaltung als auch für Dienstleistungsunternehmen mit der Durchführung von Vergabeverfahren entstehen. Anhand einer Auswahl von Gestaltungskonzepten soll deren Umsetzung gezeigt werden. Mit der Darstellung derzeitiger Grenzen bei Vergabeverfahren wird die Arbeit mit dem Ziel abschließen, weitere Diskussionen zum Thema zu provozieren. --

Renewable energy technologies : analysis and policy tools for utility integration

Thesis (M.S.)--Massachusetts Institute of Technology, Dept. of Electrical Engineering and Computer Science, 1994.Includes bibliographical references (p. 143-150).by Judith Bernitt Cardell.M.S

Kiel Earth Institute (KEI): Forschung und Beratung im Spannungsfeld von Umwelt, Gesellschaft und Wirtschaft : Abschlussbericht ; Förderzeitraum: 01.01.2008 - 31.12.2009 (kostenneutrale Verlängerung bis 31.3.2010)

The KEI is an initiative of the Leibniz Institute of Marine Sciences and the Kiel Institute for the World Economy. The KEI is working on interdisciplinary projects within the area of global change and global environmental change. It conducts research into the processes of change and the interactions between social, economic and natural systems with the aim of working out potential solutions for current and emerging problems. The KEI indentifies research questions, initiates research projects and promotes dialogue with the users. To accomplish this, it communicates with a broad spectrum of decision-makers and the general public. With the end of the start-up financing there are five ongoiong projects (research & application) with the KEI. All are dealing with different aspects of global change. Further projects and events are planned in the near future

Polarization of K-shell dielectronic recombination satellite lines of Fe XIX-XXV and its application for diagnostics of anisotropies of hot plasmas

We present a systematic measurement of the X-ray emission asymmetries in the K-shell dielectronic, trielectronic, and quadruelectronic recombination of free electrons into highly charged ions. Iron ions in He-like through O-like charge states were produced in an electron beam ion trap, and the electron-ion collision energy was scanned over the recombination resonances. Two identical X-ray detectors mounted head-on and side-on with respect to the electron beam propagation recorded X-rays emitted in the decay of resonantly populated states. The degrees of linear polarization of X-rays inferred from observed emission asymmetries benchmark distorted-wave predictions of the Flexible Atomic Code (FAC) for several dielectronic recombination satellite lines. The present method also demonstrates its applicability for diagnostics of energy and direction of electron beams inside hot anisotropic plasmas. Both experimental and theoretical data can be used for modeling of hot astrophysical and fusion plasmas.Comment: 22 pages, 4 figures, 10 tables, accepted for publication in The Astrophysical Journal Supplement Serie

Unveiling assumptions through interdisciplinary scrutiny: Observations from the German Priority Program on Climate Engineering (SPP 1689)

The interdisciplinary exchange in climate engineering research offers a unique opportunity to make assumptions more explicit for such research projects. While making assumptions explicit is the standard in all disciplinary sciences, some assumptions in the context of societal challenges can only be usefully unveiled, discussed, and verified from the perspective of other research disciplines. Results from successful interdisciplinary collaborations are then more accessible and more generalizable to actors beyond the confines of the academic community. We aim to illustrate how interdisciplinary exchange helps to unveil assumptions in research endeavors and why this is important for successful interdisciplinary collaborations. We therefore follow different stages of the German Priority Program on Climate Engineering (SPP 1689), which we use as an example case of a successful interdisciplinary project. SPP 1689 focused on risks, challenges, and opportunities of Climate Engineering from the perspectives of numerous disciplines. Major results were that the initial assessments of technologies had to be sobered, the consideration of trade-offs is crucial for the potential assessment, and governance issues appeared larger than previously considered. From the reflections of SPP 1689, we conclude with three lessons learned: (1) The project profited from egalitarian organizational structures and communicative practices, preventing the predominance from single disciplines. (2) Within the project continuous efforts were undertaken to foster interdisciplinary understanding. In addition, the flexible project structure allowed for the accommodation of research needs arising as a result of these exchanges. (3) SPP 1689 offered early career researchers a platform for professional exchange on common challenges and best practices of being a part of an interdisciplinary research project

X-Ray Photoabsorption of Density-sensitive Metastable States in Ne VII, Fe XXII, and Fe XXIII

Metastable states of ions can be sufficiently populated in absorbing and emitting astrophysical media, enabling spectroscopic plasma-density diagnostics. Long-lived states appear in many isoelectronic sequences with an even number of electrons, and can be fed at large rates by various photonic and electronic mechanisms. Here, we experimentally investigate beryllium-like and carbon-like ions of neon and iron that have been predicted to exhibit detectable features in astrophysical soft X-ray absorption spectra. An ion population generated and excited by electron impact is subjected to highly monochromatic X-rays from a synchrotron beamline, allowing us to identify Kα transitions from metastable states. We compare their energies and natural line widths with state-of-the-art theory and benchmark level population calculations at electron densities of 1010.5 cm-3

On the Transition Rate of the Fe X RED Coronal Line

We present a lifetime measurement of the 3s 23p 5 2 Po 1/2 first excited fine-structure level of the ground state configuration in chlorine-like Fe X, which relaxes to the ground state through a magnetic dipole (M1) transition (the so-called red coronal line) with a wavelength accurately determined to 637.454(1) nm. Moreover, the Zeeman splitting of line was observed. The lifetime of 14.2(2) ms is the most precise one measured in the red wavelength region and agrees well with advanced theoretical predictions and an empirically scaled interpolation based on experimental values from the same isoelectronic sequence