Ulf Schmitz Boeken

This work is a showcase for the integration of systems biology and bioinformatics tools, algorithms and models for deciphering biological phenomena. More specifically, it integrates (i) prediction algorithms for identifying and characterizing molecular interactions, (ii) structural modelling of molecule complexes, (iii) network analysis approaches, and (iv) mathematical modelling and simulation. Two comprehensive workflows are implemented for the analysis of collective target gene regulation by microRNAs and for the prediction of cooperating microRNA pairs and their mutual target genes. In two case studies mechanisms of fine-tuned target gene regulation are revealed for different cellular processes and the phenomenon of cooperative target regulation is identified as frequent mechanism of gene regulation in humans.

Die Zunahme neophytischer Amaranthaceae und Chenopodiaceae am Niederrhein in den letzten Jahrzehnten führte zur Kartierung ihres aktuellen Vorkommens und zur Darstellung ihrer Einwanderungs- und Einbürgerungsgeschichte. Pflanzensoziologische Tabellen zeigen den Verbreitungsschwerpunkt dieser Arten im Polygono-Chenopodietum und Bromo-Corispermetum leptopteri sowie auf Äckern. Blattquerschnitte zur Kranzanatomie von C4-Pflanzen wurden durchgeführt, wobei Amaranthus bouchonii erstmals als eigene Art untersucht wurde. Die Wuchshöhe und Biomasseproduktion der Amaranthaceae und Chenopodiaceae hängen stark vom Nährstoffgehalt des Bodens ab, was in Kulturexperimenten und am natürlichen Standort quantifiziert wurde. Diasporen wurden hinsichtlich ihrer Schwimmfähigkeit und Hydrochorie untersucht. Keimungsexperimente zeigten den Einfluss von Wasserlagerung und Keimungstemperatur sowie die lange Keimfähigkeit der Samen. An den Sand- und Kiesbänken sind die Entwicklungsperioden der Pflanzen durch sommerliche Überschwemmungen und den Beginn der kalten Jahreszeit limitiert. Die Anpassungsfähigkeit an diese Limitierungen steht bei Amaranthus-Arten in Zusammenhang mit ihrem Einbürgerungsstatus. Ein Kulturexperiment mit verschiedenen Einbürgerungsstatus zeigte, dass ephemere Arten auf Temperaturerhöhungen mit starkem Zuwachs und verstärkter Samenproduktion reagieren. Im Zuge des Klimawandels ist mit einer weiteren Einbürgerung bestimmter epheme