Biophysical studies on Tn3 resolvase

Site-specific recombination is a process employed by organisms in order to perform spatially and temporally defined rearrangement of DNA molecules, such as phage integration and excision, resolution of circular multimers, inversions for expression of alternate genes, and assembly of genes during development. Tn3R is the prototype of a family of closely related mobile genetic elements referred to as the class II or Tn3 family of transposons. Tn3 contains the genes encoding a transposase, β-lactamase, and a site-specific recombinase, Tn3 resolvase (Tn3R), that is responsible for the resolution of the cointe-grate, an intermediate in the transposition reaction. Tn3R is able to resolve in vitro supercoiled plasmids containing two 114 bp res sites in direct orientation into two smaller circular plasmids, each of them with a single res site. In this thesis, the solution properties of Tn3R were studied by sedimentation equilibrium (SE) and velocity (SV) analytical ultracentrifugation and small angle neutron scattering (SANS). Tn3R was found to be in a monomer-dimer self-association equilibrium, with a dissociation constant of kD1-2= 50 μM. SV and SANS demonstrated that the low-resolution conformation of dimeric Tn3R in solution is similar to that of γδ resolvase in the co-crystal structure by Yang and Steitz (1995), but with the DNA-binding domains in a rather extended conformation. In addition, equilibrium binding of Tn3R to the individual binding sites in res (sites I, II and III) was investigated by employing fluorescence anisotropy (FA) measurements. This revealed that site IIL (site II left end) and site III have the highest affinity for Tn3R, followed by site I, and finally by site HR (site II right end). The specificity of binding of Tn3R for non-specific DNA was assayed by competition experiments, where it was shown that the affinity of binding of Tn3R to site I is 1000 times higher than to non-specific sites. A new approach, involving a combination of rigid-body and ab initio modelling was developed for the study of the solution structure of macromolecules. At first, this approach was tested by applying it to the reconstruction of the low-resolution solution conformation of a DNA Holiday junction, based on small angle x-ray scattering and sedimentation velocity data. The scattering data were analysed in two independent ways: firstly, by rigid body modelling using previously suggested models for the Holliday junction (HJ), and secondly, by ab initio reconstruction methods. Sedimentation coefficients calculated for the models generated by both methods agreed with those determined experimentally and were compatible with the results of previous studies using different techniques, but provided a more direct and accurate determination of the solution conformation of the HJ. These results confirmed that addition of Mg2+ alters the conformation of the HJ from an extended to a stacked arrangement. The solution conformation of a stable protein-DNA complex formed by a mutant of Tn3R and DNA was studied by a similar approach. Hyperactive mutants of resolvase form a complex (X-synapse) containing two site I DNA fragments and a resolvase tetramer. The low-resolution solution structure of the purified, catalytically competent X-synapse was solved from small angle neutron and x-ray scattering data, by fitting the models constructed by rigid-body transformations of a published crystallographic structure of a resolvase dimer bound to site I to the data. This analysis revealed that the two site I fragments are on the outside of a resolvase tetramer core, and provided some information on the quaternary structure of the tetramer. Finally, the rigid-body modelling method was redesigned into a general systematic approach to retrieve the conformation of a macro molecule that simultaneously agrees with a range of experimental solution properties. In this method, generalised rigid-body modelling was combined with a Monte Carlo/simulated annealing optimisation method to search over a large range of possible conformations for the structure that best fits solution experimental properties derived from small angle scattering, fluorescence resonance energy transfer, and analytical ultracentrifugation datasets. This improved methodology was evaluated by applying it to two bulged DNA fragments with very different solution conformations

Wer versteht sich als Akteur? Max Webers Kausalitätsverständnis und die Herausforderung der Neurowissenschaft

"Die Neurowissenschaft scheint das Bild vom Menschen zu revolutionieren. Die Fortschritte bei Bild gebenden Verfahren und kernspintomografischen Abbildungen präsentieren das Gehirn als gigantische Metropole mit Milliarden von Verkehrswegen. Hirnforscher glauben nun offenbar, den zugrunde liegenden Fahrplan der Megametropole freilegen und damit die 'eigentlichen' Ursachen menschlichen Verhaltens finden zu können. Dazu werden mit Hilfe der Kernspintomographie Hirnaktivitäten experimentell kontrolliert abgebildet. Bei der Messung gewisser Aktivitäten können sie inzwischen sagen, ob es einen Straßenmusiker am Werk zeigt oder einen Hinweisschilder lesenden Passanten. Die Schlussfolgerung liegt nahe, dass der Hirnforscher bald in das Verkehrssystem der Megametropole Gehirn eingreifen könne. Kann etwa unerwünschtes Verhalten, etwa Aggressionen, durch gezielte Neu-Verschaltungen der Knoten verhindert werden? Lässt sich die Denkleistung genetisch 'tunen', damit in Zeiten der PISA-Bildungskatastrophe die für Erfolg auf unsicheren Arbeitsmärkten notwendigen Bildungsziele von mehr Menschen erreicht werden können? Welche Schlussfolgerungen ergeben sich daraus für die Soziologie als Wissenschaft vom Sinnverstehen? In der Auseinandersetzung wird Max Webers Kausalitätsverständnis in Erinnerung gerufen und betont, dass ein 'Akteur' nicht eine gleichsam in Fleisch und Natur verfasste Entität ist, sondern eine sprachlich geformte Abstraktion, die die Ursachen menschlichen Handelns selektiv intern zurechnet. Deshalb stellt die Bedeutung des 'Akteurs' eine empirische Frage dar: Wann werden menschliches Verhalten und seine Folgen in der Praxis als durch 'Akteure' verursacht gedeutet, d.h. kausal zugerechnet, und wann gerade nicht? Welche sozialstrukturellen Regelmäßigkeiten haben solche Deutungen? Wie verändern sie sich im Lebensverlauf anlässlich welcher Probleme? Da diese Fragen nur empirisch entschieden werden können, werden Ergebnisse einer Umfrage vorstellen, die auf den praktischen Ort des Akteurs im Sinne Webers zielte. Auf dieser Basis soll deutlich werden, warum die Neurowissenschaft keine Herausforderung für die Soziologie ist, diese gleichwohl auf durchaus unangenehme Weise an einige nicht erledigte Aufgaben erinnert." (Autorenreferat

Grenzen des Wachstums? Das deutsche Wachstumsdebakel und die Krise des Wohlfahrtsstaates nach Esping-Andersen

"Dass das wirtschaftliche Wachstum neben ökologischen auch an demographische Grenzen stoße, gehört in Deutschland zu den inzwischen kaum mehr hinterfragten Gewissheiten. Im Ländervergleich erscheinen diese Grenzen gleichwohl keinesfalls als unüberwindbar. Von einer demographischen Grenze des Wachstums kann jedenfalls für die angelsächsischen Länder in den vergangenen Jahrzehnten keine Rede sein. Ganz im Gegenteil sind dort sowohl die Bevölkerung als auch die Beschäftigungsraten weiterhin kräftig gestiegen. Die Mobilisierung einer wachsenden Bevölkerung auf dem Arbeitsmarkt erscheint deshalb inzwischen nicht nur als die Hauptursache für die enormen Wachstumsvorsprünge der USA, Australiens, Neuseelands und Kanadas, sondern als sozialpolitisches Verteilungsinstrument: Je höher die Beschäftigungsrate und die Zahl von Haushalten mit zwei Verdienern, desto eher können marktbedingte Ungleichverteilungen zumindest teilweise kompensiert werden. Auf dem europäischen Kontinent hat sich inzwischen gleichwohl der mögliche Segen höherer Beschäftigungsraten herumgesprochen. Der Beitrag analysiert die kausalen Zusammenhänge von Wirtschaftswachstum, Bevölkerungsentwicklung, Migration, Beschäftigungsraten, Verteilung von Markteinkommen, Deindustrialisierung, Dienstleistungsarbeit und Sozialpolitik. Der dazu entwickelte Datensatz enthält eine gepoolte Zeitreihe für 25 OECD-Länder mit (bisher) 192 Beobachtungen für den Zeitraum von 1970-2000. Panelregressionen mit verschiedenen Kombinationen zentraler Variablen zeigen, dass die möglichen Grenzen des Wachstums heute je nach betrachtetem Land sehr unterschiedlich aussehen: Während die angelsächsischen und nordischen Länder bereits eine enorme Dehnung möglicher Wachstumsgrenzen erreicht haben und möglicherweise vor neuen Grenzen der Mobilisierung stehen, ist dieser Prozess auf dem europäischen Kontinent noch nicht sonderlich weit fortgeschritten. Die Zeitreihenanalysen sollen möglichst policy-relevante Schlussfolgerungen, insbesondere zur politischen Steuerbarkeit von Beschäftigungsraten, ermöglichen." (Autorenreferat

Der Leistungswert als kausale Verhaltensbegründung: Ergebnisse einer explorativen Umfrage zur Geltung des Leistungswerts in Bildung und Berufwelt

"Der Beitrag stellt die Ergebnisse einer explorativen Umfrage zur Akzeptanz des Leistungswerts vor. Die Umfrage operationalisierte die Geltung des Leistungswerts als geglaubte Kausalzurechnungen, die je nach Situationsgröße, Anwesenden, Lebensphase und Handlungsproblem differieren. Die beiden wichtigsten Ergebnisse lauten: In der Sozialdimension steigt die Geltung des Leistungswerts mit der beruflichen Stellung, dem Bildungsgrad und dem Öffentlichkeitsgrad des betrachteten Situationstyps. In der Zeitdimension erreicht die Geltung in der Bildungs- und frühen Berufsphase Höchstwerte, um in späteren Phasen leicht zurückzugehen und je nach erfragtem Problem unterschiedliche Werte anzunehmen. Der Beitrag erörtert, wie diese Mikrodaten zur sukzessiven Bildung ungleicher Lebensverläufe 'passen' könnten." (Autorenreferat)"The article discusses a survey on individualistic attitudes. The survey operationalized attitudes towards individuals' efforts as a subjective causal attribution which is dependant on the type of situation, the audience which is listening in a particular situation, the stages of life courses and the specific problem dealt with in the items. The two main results concern the intensity of subjective beliefs in efforts as a cause of unequal outcomes. The assumption that differences in efforts can justify unequal distributions of income and positions is distributed unevenly in society. Intensity of beliefs rises with the degree of publicity of the situation and the higher the individual social status is. In terms of life courses, beliefs in individualistic attributions reach their climax with entrance into the occupational field and then become more and more disappointed by experiences concerning unequal career opportunities. The article finally discusses in what way such structured causal attributions manage to justify unequal life courses from a subjective point of view." (author's abstract

Klassen, Schichten, Lagen und die Deutung sozialer Ungleichheit: zum weberianischen Aufbruch in der Ungleichheitsforschung

Die jüngere Diskussion in der Ungleichheitsforschung zeichnet sich durch die Bereitschaft aus, alte Kontroversen zurückzustellen und neue Begriffe, Methoden und Daten auszuprobieren, um die Erklärung sozialer Ungleichheit den fortgeschrittenen Realitäten der modernen Gesellschaft anzupassen. In diesem Zusammenhang lautet die arbeitsleitende These des Beitrages, dass man die dabei erreichten Fortschritte so zusammenfassen und arrangieren kann, dass - trotz aller mit gutem Grund verbleibenden Kontroversen - auch neue Gemeinsamkeiten entstehen, die soziologische Theoriebildung, Datenkonstruktion und Umfrageforschung miteinander verbinden. In einem ersten Schritt wird zunächst die um die Begriffe Klasse, Lagen, Schichten und Milieus sich zentrierende Diskussion auf diese Gemeinsamkeiten hin zugespitzt. Auf dieser Grundlage wird in einem zweiten Schritt die These entwickelt, dass die Ungleichheitsforschung heute auf dem Weg ist, Webers auf die Deutung der sozialen Welt zielendes Erklärungsideal neu zu entdecken. Der Maßstab, mit dem die Diskussion über Klassen, Schichten, Lagen und Milieus vermessen wird, liegt folglich in Webers Auftrag, soziologische Regeln zu erforschen, was in einem dritten Schritt dargelegt wird. Die dabei zutage tretenden Gemeinsamkeiten führen in einem vierten Schritt zu der Frage, wie die theoretischen Fortschritte auch in der empirischen Forschung umgesetzt werden können. Wenn in jüngerer Zeit, so der Autor abschließend, mehrere Forscher so entschieden für eine weberianische Ungleichheitsforschung plädieren, dann wird auch die Kontroverse zwischen Klasse und Schicht, selbst die zwischen Klasse, Schicht, Lage und Milieu in gewisser Hinsicht überholt, denn Webers Modell einer soziologischen Erklärung bezeichnet Klassen, Schichten und Lagen nur als Randbedingungen des typischen sinnhaften Verhaltens in sozialen Beziehungen außerhalb von Arbeitsorganisationen, während sie die arbeitsorganisatorische Beziehung selbst sinnhaft typisieren. (ICG2

Like Father, Like Son. The Measurement of Subjective Intergenerational Mobility

Die Mobilitätsforschung zielt auf soziologische Erklärungen für ungleiche Positionszuweisungen, die soziale Mechanismen anstelle von Spekulationen über eine natürliche Ungleichheit der Menschen in den Vordergrund rücken. Die erreichten Ergebnisse haben jedoch, so hat John H. Goldthorpe in jüngerer Zeit hervorgehoben, noch zu wenig überzeugungskräftige Erklärungen erbracht. Der Aufsatz diskutiert handlungstheoretische Möglichkeiten, diesen Mangel zu beheben. Die Mobilitätsforschung hat hinlänglich verdeutlicht, dass die in Mobilitätssituationen handlungsleitenden Regelstrukturen in sozialer Hinsicht klassenspezifisch generalisiert sein müssen. Ferner hat die Lebenslaufforschung dargelegt, dass soziales Handeln in Mobilitätssituationen zeit- bzw. lebensphasenspezifisch generalisierten Regeln folgt. Bisher fehlt jedoch eine empirisch-quantitativ generalisierbare Antwort auf die Frage, welchen sachlichen Gehalt diese handlungsleitenden Regelstrukturen haben: Was nehmen die Handelnden in Mobilitätssituationen mit der bereits beobachteten sozialen und zeitlichen Regelmäßigkeit an? Der Aufsatz argumentiert, dass die in bisher nur wenigen Forschungen vorgenommene Messung von klassen- und zeitpunktabhängigen Kausal- und Kontrollvorstellungen Hinweise auf die Sachdimension dieser Regeln liefern könnte. Die Diskussion von Methoden und Forschungsbeispielen aus der Sozial- und Entwicklungspsychologie dient der Bildung von Hypothesen über die sinnhaften Mechanismen, die eine Verfestigung sozialer Über- und Unterordnung im Lebensverlauf bewirken.Mobility research aims at sociological explanations for unequal destinations which stress social mechanisms instead of speculations about natural inequalities. As John H. Goldthorpe has pointed out recently, it has not yet, however, provided powerful explanations. This article discusses action theoretical means of improving research results. Research in social mobility has convincingly demonstrated that mobility situations are governed by meaningful, class specific rules. Also, life course research has shown that social action in mobility situations follows time specific rules. So far, however, we do not have a reliable, empirically generalizable answer as to what the content of these meaningful rules is: What do class members assume in mobility situations and what kinds of everyday theories do they apply? The article argues that the measurement of class-specific and time-specific beliefs and preferences about cause and control could give an insight into the everyday theories of actors. It discusses methods and empirical research results from developmental and social psychology and develops hypotheses about the meaningful mechanisms which lead to different destinations in life courses

Ist soziale Ungleichheit noch strukturiert? Zu neuen Perspektiven der Klassenforschung

Das Paradigma "strukturierter sozialer Ungleichheit" hat sich um den Nachweis erwartbarer Formen sozialer Ungleichheit bemüht, indem es die symbolischen Spuren ungleicher Verteilungen nachgewiesen hat. Es fragt in immer differenzierteren Untersuchungen nach dem Verhältnis von Sozialstruktur und Kultur. Die Frage nach der Strukturiertheit sozialer Ungleichheit wird vom Autor bejaht, sie liegt jedoch nicht in der üblichen Vorstellung "struktureller" Kausalität. Vielmehr stützt der Autor sich auf eine Diskussion des Strukturbegriffs. Es werden deshalb die zentralen Linien soziologischer Strukturvorstellungen vorgestellt. Am Beispiel des Begriffs der Klassenstrukturierung wird gezeigt, dass die Härte sozialer Ungleichheit erst mit Hilfe einer an Zurechnungspräferenzen orientierten Forschung nachgewiesen werden kann. Gängige "strukturtheoretische" Erklärungen wird damit als einseitig qualifiziert. Abschließend folgen einige Überlegungen zur Datensituation in den Sozialwissenschaften. Die ganze Breite der Strukturfrage in der Ungleichheitsforschung zeigt sich für den Autor insgesamt erst dann, wenn man die Deutungspräferenzen in den Mittelpunkt rückt, die die Interpretation sozialer Ungleichheit leiten, indem sie den Akteuren nützliche, weil situationsadäquate Zurechnungsgewohnheiten anbieten. Verschiedenheit und Unterschiede erscheinen nur insofern als soziale Ungleichheit, als sie durch typische Deutungen im Sinne Webers strukturiert, also erwartbar sind. (ICA2

Individuum

"Die Soziologie hat zum Aufstieg des Individualismus traditionell eine ambivalente Haltung eingenommen. Das Individuum wird als chancenreich und befreit, aber auch als gefährdet und sozial standardisiert angesehen, wie überhaupt zu viel Individualismus als gefährlich und destruktiv für die idealerweise gemeinschaftlich unterfütterte Gesellschaft erscheint. Wie viel Gemeinschaft brauchen Individuum und Gesellschaft, scheint die Leitfrage zu sein, auch wenn wir die umfangreiche Debatte über den Kommunitatrismus an dieser Stelle nicht darstellen wollen. Vielmehr werden wir, wenn wir jüngere Publikationen zur Individualisierung vorstellen, danach fragen, was Individualismus in der gesellschaftlichen Praxis eigentlich heißt." (Autorenreferat