Roles of OsCCD1 in carotenoid catabolism in rice seeds.

Sze, Wing Ho Angel."December 2010."Thesis (M.Phil.)--Chinese University of Hong Kong, 2011.Includes bibliographical references (leaves 90-112).Abstracts in English and Chinese.Thesis committee --- p.iStatement --- p.iiAcknowledgements --- p.iiiAbstract --- p.iv摘要 --- p.viTable of Contents --- p.viiiList of Tables --- p.xiiList of Figures --- p.xiiiList of Abbreviations --- p.xvChapter Chapter 1. --- General Introduction --- p.1Chapter Chapter 2. --- Literature ReviewChapter 2.1. --- Carotenoids in plants --- p.5Chapter 2.2 --- Carotenoid biosynthesis in plants --- p.7Chapter 2.3. --- Carotenoids in animals --- p.11Chapter 2.4. --- Vitamin A deficiency (VAD) --- p.13Chapter 2.5. --- Recommended requirement of vitamin A --- p.15Chapter 2.6. --- Bioavailability and bioconversion of dietary carotenoids --- p.17Chapter 2.7. --- Efforts to improve carotenoid contents in food crops --- p.19Chapter 2.8. --- Carotenoid catabolism --- p.20Chapter 2.9. --- Carotenoid cleavage dioxygenase (CCD) --- p.21Chapter 2.10. --- Carotenoid-derived phytohormones --- p.24Chapter 2.11. --- "CCD and carotenoid-derived colors, aromas and flavors" --- p.27Chapter Chapter 3. --- Hypothesis and Objectives --- p.35Chapter Chapter 4. --- Materials and methodsChapter 4.1. --- General cloning and sequencing --- p.36Chapter 4.2. --- Extraction of RNA and DNase treatment --- p.36Chapter 4.3. --- Reverse transcription --- p.37Chapter 4.4. --- Real-time quantitative RT-PCR --- p.39Chapter 4.5. --- Cloning of OsCCD1 cDNA --- p.40Chapter 4.6. --- Bacterial in vivo assay of OsCCD 1 activity --- p.41Chapter 4.7. --- Construction of OsCCD1 RNAi constructs --- p.42Chapter 4.8. --- "Construction of ""Super-Golden"" rice constructs" --- p.46Chapter 4.8.1. --- "Construction of ""GluC-Y1-Nos"" cassette" --- p.46Chapter 4.8.2. --- "Construction of ""Gt1-TCN"" cassette" --- p.46Chapter 4.8.3. --- "Construction of""pGT-PCC""" --- p.47Chapter 4.8.4. --- "Construction of ""pGYGC""" --- p.47Chapter 4.9. --- Rice transformation --- p.54Chapter 4.10. --- Detection of transgene --- p.57Chapter 4.10.1. --- Southern blot --- p.57Chapter 4.10.2. --- HPLC analysis of carotenoids in seeds --- p.59Chapter Chapter 5. --- ResultsChapter 5.1. --- Expression profiles of carotenogenic genes in rice endosperms --- p.62Chapter 5.2. --- Expression of CCDs in developing rice seeds --- p.64Chapter 5.3. --- Features of OsCCD1 --- p.68Chapter 5.4. --- Characterization of OsCCD1-knock down transgenic rice --- p.72Chapter 5.5. --- "Construction of ""Super-Golden"" rice" --- p.78Chapter 5.6. --- Phenotypic characterization of PCC transgenic rice --- p.79Chapter 5.7. --- HPLC analysis on seed carotenoid content --- p.80Chapter Chapter 6. --- Discussion --- p.82Chapter Chapter 7. --- Conclusion --- p.89References --- p.9

Deep Learning Methods for Remote Sensing

Remote sensing is a field where important physical characteristics of an area are exacted using emitted radiation generally captured by satellite cameras, sensors onboard aerial vehicles, etc. Captured data help researchers develop solutions to sense and detect various characteristics such as forest fires, flooding, changes in urban areas, crop diseases, soil moisture, etc. The recent impressive progress in artificial intelligence (AI) and deep learning has sparked innovations in technologies, algorithms, and approaches and led to results that were unachievable until recently in multiple areas, among them remote sensing. This book consists of sixteen peer-reviewed papers covering new advances in the use of AI for remote sensing

Rôles physiopathologiques du complément dans le syndrome coronarien aigu et implications thérapeutiques

Les efforts investis pour diminuer les risques de développer un infarctus du myocarde sont nombreux. Aujourd’hui les médecins prennent connaissance des divers facteurs de risque connus prédisposant aux syndromes coronariens aigus (SCA) dans le but de prendre en charge les patients «à risque» [1]. Bien que le suivi rigoureux et le contrôle de certains facteurs de risque modifiables aient permis une meilleure gestion des cas de SCA, les cas d’infarctus persistent de manière encore trop fréquente dans le monde. Puisque d’importantes études ont démontré que les SCA pouvaient survenir sans même la présence des facteurs de risque conventionnels [2, 3], les chercheurs se sont penchés sur un autre mécanisme potentiellement responsable de l’avènement des SCA : l’inflammation. L’inflammation joue un rôle prépondérant dans l’initiation, la progression et les complications de l’athérosclérose [4, 5] mais aussi dans les situations post-infarctus [6, 7]. Au cours des dernières années, le contrôle du processus inflammatoire est devenu une cible de choix dans la prévention et le traitement des SCA. Cependant, malgré les efforts investis, aucun de ces traitements ne s’est avéré pleinement efficace dans l’atteinte du but ultime visé par une diminution de l’inflammation : la diminution de la mortalité. Le complément est un système complexe reconnu principalement pour son rôle primordial dans l’immunité [2]. Cependant, lorsqu’il est activé de manière inappropriée ou excessive, il peut être à l’origine de nombreux dommages cellulaires caractéristiques de plusieurs pathologies inflammatoires dont font partie les complications de l’athérosclérose et des événements post-infarctus. Le travail effectué dans le cadre de mon doctorat vise à établir les rôles physiopathologiques du complément dans les interactions de l’axe thrombose-inflammation caractéristiques des SCA dans le but ultime d’identifier des cibles thérapeutiques permettant le développement de nouvelles approches pour la prévention et le traitement de ces pathologies. Les principaux résultats obtenus durant mon cursus suggèrent d’abord que la voie alterne du complément peut représenter une cible thérapeutique de choix dans les maladies coronariennes aiguës puisque l’activation terminale du complément semble y être principalement causée par l’activation du cette voie. De faibles niveaux sériques de MBL (mannan-binding lectin) et une activation terminale négligeable du complément caractérisent plutôt la maladie coronarienne stable. En comparant l’activité relative de chacune des voies du complément chez des cohortes de patients traités ou non par un anticorps spécifique à la protéine C5 du complément (pexelizumab), un second volet démontre quant à lui qu’une inhibition de l’activation du C5 n’a pas d’effet bénéfique majeur sur l’inhibition de la formation du complexe sC5b-9 ou sur les événements cliniques subséquents. Par conséquent, nous avons exploré, à l’aide d’un modèle in vitro, les raisons de l’inefficacité du traitement. Les résultats révèlent que le blocage du C5 avec le pexelizumab inhibe la production de l’anaphylatoxine pro-inflammatoire C5a et du complexe terminal du complément sans toutefois avoir d’effet sur l’apoptose des cellules endothéliales produites induite par le sérum des patients atteints de STEMI. Finalement, une autre section stipule que l’atorvastatine diminue l’activation du complément induite par les plaquettes sanguines chez des patients hypercholestérolémiques, mettant en évidence l’importance du rôle de cette statine dans la réduction des effets délétères de l’activation du système du complément médié par les plaquettes. Ensemble, l’étude du rôle spécifique des différentes voies d’activation du complément dans des contextes pathologiques variés, l’analyse des effets d’une inhibition spécifique de la protéine C5 du complément dans la progression des SCA et la mise en évidence des interactions entre l’activation du complément et les plaquettes activées ont contribué au développement d’une meilleure connaissance des rôles physiopathologiques du complément dans la progression de la maladie coronarienne.Many efforts have been made in lowering the risk of myocardial infarction in the general population. Most clinicians are knowledgeable of the several identified risk factors leading to the development of acute coronary syndromes (ACS), and in turn, insure a better follow-up for “at risk” patients [1]. Despite the fact that intensive efforts in controlling modifiable risk factors have led to a better management of new cases of ACS, myocardial infarction and its deleterious consequences are still a world plague. Because it as been shown that ACS can occur without the presence of traditional risk factors [3, 4], researchers have been interested in modifying new ACS biological pathways such as inflammation. Inflammation plays a key role in the initiation, progression, and complications of atherosclerosis [5, 6], but also in post-infarction situations [7, 8]. In the past years, inflammation markers have become important targets for the prevention and treatment of ACS. Despite intensive efforts, none of the yet tested drug was found to be effective in decreasing mortality. The complement system is mainly known for its fundamental role in innate and adaptive immunity [2]. However, excessive activation of the complement can lead to a significant number of deleterious effects such as inflammation, apoptosis, necrosis and cell lysis. Earlier findings have shown that complement is extensively activated in atherosclerotic lesions, particularly in vulnerable and ruptured plaques. The objective of my doctoral project was to establish the pathophysiological roles of complement in the axis inflammation-thrombosis of ACS with the ultimate goal of identifying new therapeutic targets leading to the development of new drugs for the prevention and treatment of these diseases. The main results obtained first suggest that the complement alternative pathway represents a potential therapeutic target in acute coronary disease since terminal complement activation occurs mainly by this specific pathway. Low MBL levels (mannan-binding lectin) in serum and negligible terminal complement activation rather characterize stable coronary artery disease. By comparing the relative activity of each pathway of the complement in patients treated or not by an antibody specific to the C5 protein of the complement (pexelizumab), other results show that an inhibition of C5 activation does not have a major beneficial effect on the inhibition of the sC5b-9 complex expression or on the subsequent clinical events. Consequently, we explored, using an in vitro model of endothelial cells, the reasons of this inefficiency. This work reveals that C5 inhibition by pexelizumab inhibits the production of the pro-inflammatory anaphylatoxin C5a and of the terminal complement complex without, however, effecting endothelial cell apoptosis induced by the serum of patients with STEMI. Finally, another section stipulates that atorvastatin decreases platelet-induced complement activation in hypercholesterolemic patients, highlighting the importance of statins in the reduction of the deleterious effects of platelets-induced complement activation. All together, the study of the specific role of the various pathways of complement activation in different pathological contexts, the analysis of the effects of a specific inhibition of the C5 complement protein in the progression of ACS and the highlighting of the interactions between complement and platelet activation contribute to the development of a better knowledge of the pathophysiological roles of the complement system in ACS

Mining for Change

For a growing number of countries in Africa the discovery and exploitation of natural resources is a great opportunity, but one accompanied by considerable risks. In Africa, countries dependent on oil, gas, and mining have tended to have weaker long-run growth, higher rates of poverty, and greater income inequality than less resource-abundant economies. In resource-producing economies, relative prices make it more difficult to diversify into activities outside of the resource sector, limiting structural change. Economic structure matters for at least two reasons. First, countries whose exports are highly concentrated are vulnerable to declining prices and volatility. Second, economic diversification matters for long-term growth. This book presents research undertaken to understand how better management of the revenues and opportunities associated with natural resources can accelerate diversification and structural change in Africa. It begins with chapters on managing the boom, the construction sector, and linking industry to the resource—three major issues that frame the question of how to use natural resources for structural change. It then reports the main research results for five countries—Ghana, Mozambique, Uganda, Tanzania, and Zambia. Each country study covers the same three themes—managing the boom, the construction sector, and linking industry to the resource. One message that clearly emerges is that good policy can make a difference. A concluding chapter sets out some ideas for policy change in each of the areas that guided the research, and then goes on to propose some ideas for widening the options for structural change

Plasmonic photothermal therapy of oral squamous cell carcinoma using gold nanoparticles

Η φωτοθερμική θεραπεία (PTT) είναι μια πολλά υποσχόμενη εναλλακτική θεραπεία για τον καρκίνο που χρησιμοποιεί την απορρόφηση της εγγύς του υπέρυθρου ακτινοβολίας (NIR) από νανοσωματίδια για τη δημιουργία θερμότητας και την καταστροφή των καρκινικών κυττάρων. Ένας από τους πιο συνηθισμένους τύπους καρκίνου που επηρεάζει τη στοματική κοιλότητα είναι το ακανθοκυτταρικό καρκίνωμα (OSCC), το οποίο μπορεί να είναι δύσκολο να αντιμετωπιστεί λόγω της εγγύτητάς του σε ζωτικές δομές όπως η γλώσσα και το οστό της γνάθου. Τα τελευταία χρόνια, η χρήση νανοσωματιδίων χρυσού (GNPs) σε PTT για OSCC έχει αναδειχθεί ως μια πολλά υποσχόμενη στρατηγική λόγω των μοναδικών οπτικών και θερμικών ιδιοτήτων τους. Η χρήση των GNPs σε PTT για την αντιμετώπιση του OSCC βασίζεται στην ικανότητά τους να απορροφούν την NIR και να τη μετατρέπουν σε θερμότητα, προκαλώντας θερμική βλάβη στα καρκινικά κύτταρα. Τα GNP είναι ιδιαίτερα ελκυστικά για αυτήν την εφαρμογή λόγω της υψηλής σταθερότητάς τους, της βιοσυμβατότητας και της ισχυρής απορρόφησης NIR. Επιπλέον, τα GNPs μπορούν να λειτουργήσουν με ενεργό στόχευση αξιοποιώντας αντισώματα, πεπτίδια ή μικρά μόρια για την επιλεκτική στόχευση καρκινικών κυττάρων, βελτιώνοντας την ειδικότητα και την αποτελεσματικότητα της ΡΤΤ. Η χρήση των GNPs σε PTT για το OSCC έχει δείξει πολλά υποσχόμενα αποτελέσματα σε προκλινικές μελέτες, επιδεικνύοντας υψηλή αποτελεσματικότητα στη θανάτωση καρκινικών κυττάρων και στη μείωση του μεγέθους του όγκου. Επιπλέον, η χρήση των GNPs σε PTT έχει βρεθεί ότι είναι καλά ανεκτή με ελάχιστες παρενέργειες σε ζωικά μοντέλα, καθιστώντας την μια πολλά υποσχόμενη επιλογή για κλινική μετάφραση. Παρά τα πολλά υποσχόμενα αποτελέσματα των προκλινικών μελετών, αρκετές προκλήσεις απομένουν να αντιμετωπιστούν. Μία από τις κύριες προκλήσεις είναι η αποτελεσματική και ομοιόμορφη κατανομή των GNPs εντός του όγκου, η οποία είναι απαραίτητη για τη βέλτιστη αποτελεσματικότητα. Μια άλλη πρόκληση είναι η ανάγκη να ελαχιστοποιηθεί η πρόσληψη των GNPs από τους φυσιολογικούς ιστούς, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε ανεπιθύμητες παρενέργειες. Σε αυτή τη Διπλωματική Εργασία για το Μεταπτυχιακό στη Νανοϊατρική του Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών, θα παρουσιαστούν βασικές πληροφορίες για την κατανόηση της μηχανικής και της παθολογίας του στοματικού ακανθοκυτταρικού καρκινώματος, η βάση της φωτοθερμικής θεραπείας και οι νέες μελέτες για το θέμα θα αναλυθούν προσδιορίζοντας την τρέχουσα κατάσταση στη θεραπεία και την έρευνα σχετικά με τη χρήση του PTT στο OSCC. Συμπερασματικά, η χρήση των GNPs σε PTT για τη θεραπεία του OSCC υπόσχεται πολλά ως ασφαλής και αποτελεσματική εναλλακτική λύση στις παραδοσιακές θεραπείες του καρκίνου. Απαιτούνται περαιτέρω μελέτες για τη αποτελεσματικότητας των νανοσωματιδίων και της τεχνικής και για τη μεταφορά αυτών των αποτελεσμάτων στην κλινική πράξη. Με την ταχεία πρόοδο της νανοτεχνολογίας και την αυξανόμενη κατανόηση των υποκείμενων μηχανισμών της PTT, είναι πιθανό ότι η υπό μελέτη θεραπεία θα διαδραματίσει όλο και πιο σημαντικό ρόλο στην αντιμετώπιση του OSCC και άλλων τύπων καρκίνου στο μέλλον.Photothermal therapy (PTT) is a promising alternative treatment for cancer that utilizes the absorption of near-infrared (NIR) light by nanoparticles to generate heat and destroy cancer cells. One of the most common types of cancer affecting the oral cavity is squamous cell carcinoma (OSCC), which can be challenging to treat due to its proximity to vital structures such as the tongue and jawbone. In recent years, the use of gold nanoparticles (GNPs) in PTT for OSCC has emerged as a promising strategy due to their unique optical and thermal properties. The use of GNPs in PTT for OSCC is based on their ability to absorb NIR light and convert it into heat, causing thermal damage to the cancer cells. GNPs are particularly attractive for this application due to their high stability, biocompatibility, and strong NIR absorption. In addition, GNPs can be functionalized with targeting moieties such as antibodies, peptides, or small molecules to selectively target cancer cells, improving the specificity and efficacy of PTT. The use of GNPs in PTT for OSCC has shown promising results in preclinical studies, demonstrating high efficacy in killing cancer cells and reducing tumor size. Furthermore, the use of GNPs in PTT has been found to be well-tolerated with minimal side effects in animal models, making it a promising option for clinical translation. Despite the promising results of preclinical studies, several challenges remain to be addressed in the development of GNP-based PTT for OSCC. One of the main challenges is the efficient and uniform distribution of GNPs within the tumor, which is essential for optimal efficacy. Another challenge is the need to minimize the uptake of GNPs by normal tissues, which can lead to unwanted side effects. In this Diploma Essay for the Master in Nanomedicine of Kapodistrian University of Athens, Greece, there will be presented essential information to understand the mechanics and pathology of Oral Squamous Cell Carcinoma, the basis of Phototermal Treatment and resent studies on the subject will be analyzed to identify the current state of treatment and research about the use of PTT on OSCC. In conclusion, the use of GNPs in PTT for OSCC holds great promise as a safe and effective alternative to traditional cancer therapies. Further studies are needed to optimize the delivery and efficacy of GNPs in PTT for OSCC and to translate these results to the clinic. With the rapid advancement in nanotechnology and the growing understanding of the underlying mechanisms of PTT, it is likely that GNP-based PTT will play an increasingly important role in the treatment of OSCC and other types of cancer in the future

Física y geometría de la gravedad a altas energías

Tesis Doctoral inédita leída en la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Ciencias, Departamento de Física Teórica. Fecha de Lectura: 12-09-2022En esta tesis se estudian aspectos físicos y geométricos de la gravedad a altas energías. Por un lado, se realiza una investigación detallada de la física gravitacional en este régimen con la ayuda de las gravedades de orden superior. Son extensiones de la Relatividad General que incluyen términos en derivadas superiores de la métrica y otros campos que, además de una interpretación como teorías efectivas, también poseen una relevancia intrínseca. En concreto, nos concentramos en gravedades de orden superior de la clase Cuasitopológica (Generalizada). Se definen como aquellas que admiten soluciones estáticas y esféricamente simétricas caracterizadas por una sola función que cumple una ecuación de segundo orden o inferior en derivadas. La motivación para el estudio de dichas teorías es doble: permiten cálculos explícitos y son lo suficientemente genéricas como para capturar efectos de los términos de orden superior, quizá propios de la teoría subyacente de Gravedad Cuántica. Primero, nos restringimos a teorías de gravedad pura y demostramos que todas las gravedades de orden superior se pueden escribir, mediante redefiniciones de campo perturbativas, como Gravedades Cuasitopológicas Generalizadas. En segundo lugar, añadimos un vector gauge U(1) e identificamos familias infinitas de Gravedades Electromagnéticas Cuasitopológicas (Generalizadas) (GEC(G)s). Establecemos diversas propiedades interesantes de estas teorías y exploramos las soluciones estáticas y esféricamente simétricas con carga. En particular, probamos que un subconjunto de las GECs admite agujeros negros con carga eléctrica completamente regulares para cualquier masa y carga no nula. A continuación, analizamos extensiones con derivadas superiores de la teoría de Einstein- Maxwell que son invariantes bajo dualidad. Clasificamos dichas teorías hasta octavo orden en derivadas y observamos que, hasta sexto orden, todas ellas se pueden reformular como una gravedad de orden superior con un vector acoplado mínimamente. Asimismo, somos capaces de clasificar todas las teorías exactamente invariantes bajo dualidad cuadráticas en el campo de Maxwell. Después, volvemos a las GECs y examinamos aspectos holográficos de las mismas. Logramos obtener resultados completamente analíticos y no perturbativos que nos ayudan a descubrir un nuevo resultado universal válido para todas las Teorías Conformes de Campos en dimensiones d 3, que demostramos rigurosamente. Por otro lado, estudiamos propiedades geométricas de la gravedad a altas energías. Elegimos Supergravedad y Teoría de Cuerdas como los escenarios en los que verificar estas propiedades y analizamos varias líneas de investigación, tratando de obtener una panorámica general del tipo de estructuras geométricas que podemos hallar en este contexto. Nos centramos primero en espinores reales paralelos en cuatro-variedades globalmente hiperbólicas, reformulando el problema en términos de un sistema de ecuaciones diferenciales para una familia de funciones y bases ortonormales del espacio cotangente en una superficie de Cauchy que denominamos flujo de espinor paralelo. Observamos que el flujo de Einstein y el de espinor paralelo coinciden en datos iniciales comunes, lo cual nos proporciona una caracterización de los datos iniciales de un espinor real paralelo en una cuatro-variedad globalmente hiperbólica Ricci plana. Luego, reorientamos nuestras pesquisas hacia las cuatro-variedades autoduales Einstein que admiten una acción isométrica y principal del grupo de Heisenberg tres-dimensional con órbitas no-degeneradas, logrando clasificar todas ellas. Finalmente, introducimos las estructuras de " -contacto, que además de englobar las nociones habituales de estructuras riemannianas y lorentzianas de contacto así como las estructuras métricas de para-contacto, incluyen la posibilidad de un vector de Reeb de tipo luz. Concluimos mostrando cómo se pueden emplear estas estructuras para la construcción de soluciones de Supergravedad en seis dimensione

Second Conference on Artificial Intelligence for Space Applications

The proceedings of the conference are presented. This second conference on Artificial Intelligence for Space Applications brings together a diversity of scientific and engineering work and is intended to provide an opportunity for those who employ AI methods in space applications to identify common goals and to discuss issues of general interest in the AI community