{"id":25033,"date":"2025-01-29T12:09:16","date_gmt":"2025-01-29T11:09:16","guid":{"rendered":"https:\/\/sfb1436.de\/?page_id=25033"},"modified":"2025-05-19T06:30:19","modified_gmt":"2025-05-19T04:30:19","slug":"a02-die-bildung-von-gedaechtnisspuren-ueber-exzitations-transkriptionskopplung","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/sfb1436.de\/de\/projekte\/archiv-sfb-1436-1-2021-2024\/a02-die-bildung-von-gedaechtnisspuren-ueber-exzitations-transkriptionskopplung\/","title":{"rendered":" Die Bildung von Ged\u00e4chtnisspuren \u00fcber Exzitations-Transkriptionskopplung"},"content":{"rendered":"\n
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A02<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

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\"A02-Graphical-abstract-webpage\"<\/a><\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n
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Die Bildung eines Engramms innerhalb eines Verbundes von Nervenzellen erfordert Aktivit\u00e4ts-abh\u00e4ngige Genexpression. Eine hervorgehobene Rolle spielt hierbei der Transkriptionsfaktor cAMP-responsive element binding protein<\/em> (CREB). Seine transkriptionelle Aktivit\u00e4t beeinflu\u00dft die Funktion von Synapsen und die Netzwerkaktivit\u00e4t ma\u00dfgeblich. In unserem Projekt verfolgen wir die Idee, dass die Stabilisierung von CREB Transkriptionskomplexen beim Transport von Synapsen zum Zellkern an der Entstehung und Konsolidierung lerninduzierter Ged\u00e4chtnisspuren beteiligt ist. Wir untersuchen, wie das Prinzip der Signalvermittlung zwischen Synapse und Kern durch das messenger <\/em>Protein Jacob<\/em> dazu dienen k\u00f6nnte, die Bildung neuronaler Engramme, insbesondere mit Blick auf ein ges\u00fcnderes Altern, zu optimieren.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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Unsere Forschung<\/strong><\/a><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
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Ziele unseres Projektes <\/strong><\/a><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
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Publikationen<\/strong><\/a><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
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Gruppenleitung & Gruppenmitglieder<\/h2>\n\n\n\n
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\"SFB
Dr. Anna Karpova<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
\"SFB
Dr. Michael R. Kreutz<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
\"SFB
Dr. Guilherme Gomes<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
\"SFB
Dr. Katarzyna Grochowska<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
\"SFB
Dr. Anja Oelschlegel<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
\"SFB
Sebastian Samer<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
\"SFB
Dr. Pingan Yuanxiang<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
\"SFB
Fabian Zmiskol<\/figcaption><\/figure>\n<\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
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Was sind synapto-nukle\u00e4re Proteinbotenstoffe?


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Neurone exprimieren mehr Gene als andere Zelltypen und es erscheint unwahrscheinlich, dass allein eine Signal\u00fcbertragung durch Ca2+<\/sup> gen\u00fcgt, um die zahlreichen extrazellul\u00e4ren Stimuli in kontrollierte genomische Antworten zu \u00fcbersetzen. M\u00f6gliche weitere Kandidaten f\u00fcr die Ver- und Entschl\u00fcsselung von Signalen an deren Entstehungsorten bzw. im Zellkern als ihrem Zielort sind synapto-nukle\u00e4re Proteinbotenstoffe. Diese translozieren nach entsprechendem Stimulus von Synapsen zum Zellkern, wo sie \u00fcber die Interaktion mit anderen Molek\u00fclen sehr gezielt Aspekte der Genexpression regulieren k\u00f6nnen.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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Warum ist die Kopplung von Erregung und Transkription wichtig f\u00fcr die Bildung von Engrammen und die Ged\u00e4chtniskonsolidierung?<\/h3>\n\n\n\n

In einem neuronalen Netzwerk variiert die Aktivit\u00e4t exzitatorischer Synapsen zwischen den beteiligten Neuronen. Die intrinsische Erregbarkeit eines Neurons bezeichnet seine Neigung, Aktionspotentiale auf einen definierten Stimulus hin auszul\u00f6sen. Die de novo<\/em> Transkription von Genen ist grundlegend f\u00fcr die Bildung von Langzeitged\u00e4chtnis, wobei sie an der  Ged\u00e4chtniskonsolidierung beteiligt ist. Die biologischen Mechanismen dieser Konsolidierung beinhalten initial eine schnelle Phase der Genexpression, bekannt als molekulare Konsolidierung. W\u00e4hrend dieses Konzept allgemein anerkannt ist, sind die zugrunde liegenden neurobiologischen Mechanism noch unklar. Ein paradigmatischer Transkriptionsfaktor, dessen Aktivierung mit der Bildung von Langzeitged\u00e4chtnis verkn\u00fcpt ist, ist CREB. Mehrere Studien haben CREB als Konvergenzpunkt f\u00fcr Signalwege und Mechanismen sowohl w\u00e4hrend der St\u00e4rkung von Synapsen als auch der Ged\u00e4chtnisbildung identifizert.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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Die Ziele unseres Projekts<\/strong><\/h2>\n<\/div>\n\n\n\n
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Im Rahmen dieses SFBs ist es bedeutsam, dass die Regulierung neuronaler Erregbarkeit einen potenziellen molekularen Mechanismus darstellt, welcher der CREB-abh\u00e4ngigen neuronalen Selektion zugrunde liegt. Fr\u00fchere Arbeiten haben gezeigt, dass Neurone mit erh\u00f6htem CREB bevorzugt in Ged\u00e4chtnisspuren rekrutiert werden. CREB-vermittelte \u00c4nderungen in der neuronalen Erregbarkeit gew\u00e4hrleisten eine effektive Verkn\u00fcpfung zeitnaher Ereignisse und unterst\u00fctzen die funktionelle Einrichtuung von Zellverb\u00e4nden w\u00e4hrend der Ged\u00e4chtnis Konsolidierungsphase. Ged\u00e4chtnisbildung h\u00e4ngt dabei sowohl von Eingangs-spezifischen Modifikationen synaptischer St\u00e4rke als auch von zell-spezifisch gesteigerter Erregbarkeit ab.  Letztere wie auch die Zunahme an plastischen Synapsen durch CREB k\u00f6nnten die Wahrscheinlichkeit erh\u00f6hen, dass Neurone mit hohem CREB-Spiegel in Ged\u00e4chtnisspuren integriert werden,  und an der molekularen Konsolidierung beteiligt sind.<\/p>\n\n\n\n

Wir werden der Hypothese nachgehen, dass der Proteintransport von der Synapse zum Zellkern CREB Transkritionskomplexe stabilisert und daher in die zellul\u00e4re Zuordnung und\/oder molekulare Konsolidierung von Ged\u00e4chtnis involviert ist. Ein zweites Ziel ist, die molekularen Prinzipien der Jacob-induzierten Kopplung von Erregung und Transkription als eine neurale Resource in pyramidalen CA1 Neuronen zu nutzen. Dazu werden transgene Mausmodelle und virale Interventionen kombiniert, sowie die Analyse synaptischer Funktion, neuraler Schaltkreise und Verhalten experimentell verkn\u00fcpft, mit dem ultimativen Ziel der Mobilisierung und Verst\u00e4rkung von Resourcen und der Freisetzung von versteckten Potenzialen.    <\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

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\"EEG<\/span>
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Publikationen des Projektes A02<\/strong><\/h2>\n\n\n\n\t\t\t
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\n\t\t\t\tMaintaining and regaining episodic memory in Alzheimer disease: a circuit-based perspective<\/a>\n\t\t\t<\/h4>\n\t\t\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t<\/span>\t\t\t\t\t\tA02<\/a>, A04<\/a>, B02<\/a>, Z01<\/a>, Z03<\/a>\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
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Emrah D\u00fczel & Michael R. Kreutz Nature Reviews Neurology (2026)<\/span><\/p>\n<\/span>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/article>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t

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\n\t\t\t\tAstrocytic uptake of posttranslationally modified amyloid-\u03b2 leads to endolysosomal system disruption and induction of pro-inflammatory signaling<\/a>\n\t\t\t<\/h4>\n\t\t\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t<\/span>\t\t\t\t\t\tA02<\/a>\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
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Wirth S,\u00a0Schl\u00f6\u00dfer A, Beiersdorfer A, Schweizer M, Lohr C,\u00a0Grochowska KM Glia (2024)<\/span><\/p>\n<\/span>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/article>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t

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\n\t\t\t\tA septal to ventral tegmental area circuit drives exploratory behaviour<\/a>\n\t\t\t<\/h4>\n\t\t\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t<\/span>\t\t\t\t\t\tA02<\/a>, A03<\/a>, A04<\/a>, B06<\/a>, Z01<\/a>\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
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Mocellin P, Barnstedt O,Luxem K, Kaneko H, Karpova A, Henschke J, Dal\u00fcgge D, Fuhrmann F, Pakan JMP, Kreutz MR, MikulovicS, and Remy S Neuron (2024)<\/span><\/p>\n<\/span>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/article>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t

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\n\t\t\t\tChaperone-mediated autophagy in neuronal dendrites utilizes activity-dependent lysosomal exocytosis for protein disposal<\/a>\n\t\t\t<\/h4>\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t<\/span>\t\t\t\t\t\tA02<\/a>, A04<\/a>, Z01<\/a>\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Grochowska KM, Sperveslage M, Raman R, Failla AV, G\u0142\u00f3w D, Schulze C, Laprell L, Fehse B, Kreutz MR Cell Rep (2023)<\/span><\/p>\n<\/span>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/article>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t

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\n\t\t\t\tIntegration of nuclear Ca2+\u00a0transients and subnuclear protein shuttling provides a novel mechanism for the regulation of CREB-dependent gene expression<\/a>\n\t\t\t<\/h4>\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t<\/span>\t\t\t\t\t\tA02<\/a>, A04<\/a>, Z01<\/a>\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Karpova A, Samer S, Turacak R, Yuanxiang P, Kreutz MR.  Cell Mol Life Sci (2023)<\/span><\/p>\n<\/span>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/article>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t

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\n\t\t\t\tGolgi satellites are essential for polysialylation of NCAM and expression of LTP at distal synapses<\/a>\n\t\t\t<\/h4>\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t<\/span>\t\t\t\t\t\tA02<\/a>, A04<\/a>, A05<\/a>, Z01<\/a>\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Andres-Alonso M, Borgmeyer M, Mirzapourdelavar H, Lormann J, Klein K, Schweizer M, Hoffmeister-Ullerich S, Oelschlegel AM, Dityatev A, Kreutz MR Cell Rep (2023)<\/span><\/p>\n<\/span>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/article>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t

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\n\t\t\t\tProtein transport from pre- and postsynapse to the nucleus: Mechanisms and functional implications<\/a>\n\t\t\t<\/h4>\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t<\/span>\t\t\t\t\t\tA02<\/a>, A04<\/a>\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
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Maria Andres-Alonso, Katarzyna M Grochowska, Eckart D Gundelfinger, Anna Karpova, Michael R Kreutz Mol Cell Neurosci (2023)<\/span><\/p>\n<\/span>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/article>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t

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\n\t\t\t\tOne-step purification of tag free and soluble lamin B1 from an E. coli bacterial expression system<\/a>\n\t\t\t<\/h4>\n\t\t\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t<\/span>\t\t\t\t\t\tA02<\/a>\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
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Raman R, Karpova A, Kreutz MR Protein Expr Purif (2022)<\/span><\/p>\n<\/span>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/article>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t

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\n\t\t\t\tA Jacob\/nsmf gene knockout does not protect against acute hypoxia- and NMDA-induced excitotoxic cell death<\/a>\n\t\t\t<\/h4>\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t<\/span>\t\t\t\t\t\tA02<\/a>, A04<\/a>, Z01<\/a>\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Guilherme M Gomes, Julia B\u00e4r, Anna Karpova, Michael R Kreutz Mol Brain (2023)<\/span><\/p>\n<\/span>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/article>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t

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\n\t\t\t\tJacob-induced transcriptional inactivation of CREB promotes A\u03b2-induced synapse loss in Alzheimer’s disease<\/a>\n\t\t\t<\/h4>\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t<\/span>\t\t\t\t\t\tA02<\/a>, A03<\/a>, A04<\/a>, Z01<\/a>\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

K. M Grochowska, G. M Gomes, R. Raman, R. Kaushik, L. Sosulina, H. Kaneko, A. M Oelschlegel, P. Yuanxiang, I. Reyes-Resina, G. Bayraktar, S. Samer, C. Spilker, M. S Woo, M. Morawski, J. Goldschmidt, M. A Friese, S. Rossner, G. Navarro, S….<\/span>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/article>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t

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\n\t\t\t\tThe needs of a synapse – How local organelles serve synaptic proteostasis<\/a>\n\t\t\t<\/h4>\n\t\t\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t<\/span>\t\t\t\t\t\tA02<\/a>, A04<\/a>, Z01<\/a>\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
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Katarzyna M Grochowska, Maria Andres-Alonso, Anna Karpova, Michael R Kreutz EMBO J (2022)<\/span><\/p>\n<\/span>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/article>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t

\t\t\t\t\t\t\t\t

\n\t\t\t\tNeddylation-dependent protein degradation is a nexus between synaptic insulin resistance, neuroinflammation and Alzheimer’s disease<\/a>\n\t\t\t<\/h4>\n\t\t\t\t\t\t
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\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t<\/span>\t\t\t\t\t\tA02<\/a>, A04<\/a>, A05<\/a>, Z01<\/a>\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t

Alessandro Dario Confettura, Eleonora Cuboni, Mohamed Rafeet Ammar, Shaobo Jia, Guilherme M Gomes, PingAn Yuanxiang, Rajeev Raman, Tingting Li , Katarzyna M Grochowska, Robert Ahrends, Anna Karpova, Alexander Dityatev, Michael R Kreutz Translational Neurodegeneration (2022)<\/span><\/p>\n<\/span>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/article>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\n\n\n

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Alle Publikationen<\/a><\/div>\n\n\n\n
Alle Projekte<\/a><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/section>\n<\/div>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Die Bildung eines Engramms innerhalb eines Verbundes von Nervenzellen erfordert Aktivit\u00e4ts-abh\u00e4ngige Genexpression. Eine hervorgehobene Rolle spielt hierbei der Transkriptionsfaktor cAMP-responsive element binding protein (CREB). Seine transkriptionelle Aktivit\u00e4t beeinflu\u00dft die Funktion von Synapsen und die Netzwerkaktivit\u00e4t ma\u00dfgeblich. 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