Cytokinin metabolite distribution at tissue- and cell-specific levels

Cytokinins are pivotal plant hormones regulating the cell cycle and many components of development. They also transduce environmental signals such as nutrient deficiency and drought. The significance of cytokinin genes in agriculture has been highlighted by several reports, which associate them with improved crop performance. The aim of this study is to gain a better understanding of cytokinin metabolite distribution, in order to shed light on cytokinin transport, biochemistry and its function. Cytokinin metabolite levels were shown to vary amongst pea tissues and vascular saps, and across developmental stages. Detection was pushed to new limits by performing cytokinin measurements in distinct cell populations. For the first time, heterogeneous distribution was demonstrated within the Arabidopsis root apex and between the intra- and extra-cellular compartments. A cytokinin gradient was revealed within the Arabidopsis root tip with maximal concentration in the columella, root cap, initials and QC cells. Cell-specific analysis of the TCSn:GFP cytokinin signaling reporter line indicated tZ as the only bioactive cytokinin related to intra-cellular cytokinin signaling. This result, coupled with identification of active cytokinins in the apoplast, indicates a significant role for cytokinin receptors at the plasma membrane. Cytokinin glucosides were largely intra-cellular, with their prevalence in cytokinin responsive cells indicating a role in cytokinin signaling. The riboside cZR was identified as a major transported cytokinin form while tZ-cytokinins were predominantly shoot compounds. The lateral root zone was also identified as a candidate site for cytokinin loading into the xylem. Comprehensive analysis of cytokinin’s distribution was also examined, particularly in response to strigolactone effects, another plant hormone which regulates branching. Strigolactone inhibited cytokinin degradative enzymes in root apices, thus acting as a local positive regulator of cytokinins. Furthermore, an RMS2-dependent mechanism regulating cytokinin homeostasis in the shoots was identified. In conclusion, this research provides new insights into the importance of cytokinin spatial distribution for understanding its roles in cell and developmental biology.Open Acces

La Merveille des Basiliques Sainte-Sophie de Constantinople

Taha Toros Arşivi, Dosya No: 120-Saraylarİstanbul Kalkınma Ajansı (TR10/14/YEN/0033) İstanbul Development Agency (TR10/14/YEN/0033

Διερεύνηση μεταβλητότητας χρονικής απόκρισης λεκανών απορροής

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Επιστήμη και Τεχνολογία Υδατικών Πόρων

Χρήση Χρωματογραφίας Κατ’ Αντιρροή Για Την Παραλαβή Βιοδραστικών Συστατικών Υψηλής Προστιθέμενης Αξίας Από Εκχυλίσματα Γεντιανής Και Προϊόντων Ελιάς.

Αντικείμενο μελέτης αποτέλεσε η Χρωματογραφία Κατανομής με Φυγοκέντρηση, η οποία είναι μία σύγχρονη τεχνική για την επεξεργασία και κλασμάτωση πολύπλοκων εκχυλισμάτων και την παραλαβή καθαρών μεταβολιτών, τόσο του πρωτογενή όσο και του δευτερογενή μεταβολισμού των φυτικών οργανισμών. Με την εφαρμογή της τεχνικής αυτής έγινε δυνατή η ανάπτυξη κατάλληλης μεθόδου για την παραλαβή καθαρών μεταβολιτών, ανάλογα τις ιδιότητες του εκχυλίσματος και του μεταβολίτη στόχου. Επιλέχθηκαν 2 διαφορετικά φυτικά υλικά, η γεντιανή (Gentiana lutea) και η ελιά (Olea europaea), καθώς είναι πλούσια σε βιοδραστικούς μεταβολίτες με αξιοσημείωτες φαρμακολογικές ιδιότητες. Πρωταρχικός στόχος της διπλωματικής εργασίας ήταν η επεξεργασία του μεθανολικού εκχυλίσματος ρίζας γεντιανής για την γρήγορη και αποτελεσματική απομόνωση του δραστικού μεταβολίτη γεντιοπικροσίδη με την χρήση όσο το δυνατό πιο εξελιγμένων εργαστηριακών μεθόδων. Έτσι, το εκχύλισμα πλούσιο σε γεντιοπικροσίδη αναλύθηκε αρχικά με την μέθοδο C.P.E., ώστε να μειωθεί ο χρόνος επεξεργασίας και προέκυψαν συνολικά 10 εμπλουτισμένα κλάσματα. Η περαιτέρω ανάλυση των εμπλουτισμένων κλασμάτων με την τεχνική παρασκευαστική HPLC οδήγησε στην παραλαβή γεντιοπικροσίδη σε μεγάλη καθαρότητα. Παράλληλα με την υλοποίηση του πρωταρχικού στόχου, επιτεύχθηκε και μια πιο λεπτομερής φυτοχημική ανάλυση του ολικού εκχυλίσματος από την οποία έγινε δυνατή η παραλαβή και ταυτοποίηση 6 κύριων μεταβολιτών του εκχυλίσματος (Γεντισίνη, Ισογεντισίνη, Ισογεντισινη-3-Ο-Πριμεβεροσίδης, Ισογεντισινη-7-Ο-Πριμεβεροσίδης, Σβερτιαμαρίνη και Λογανικό Οξύ). Εξίσου σημαντικός στόχος της παρούσας εργασίας ήταν η γρήγορη και αποτελεσματική απομόνωση ολεανολικού και μασλινικού οξέος από προϊόντα ελιάς με την χρήση σύγχρονων χρωματογραφικών μεθόδων. Το ολεανολικό και μασλινικό οξύ αποτελούν δύο βιοδραστικά τριτερπενικά οξέα με πληθώρα βιολογικών δράσεων. Οι διαχωριστικές πορείες ,που επιλέχτηκαν περιλαμβάνουν σαν κύριο στάδιο τη χρήση της Χρωματογραφίας Κατ΄ Αντιρροή με την εφαρμογή της μεθόδου pH-zone refining. Η μέθοδος αυτή εκμεταλλεύεται την όξινη φύση των δύο τριπερπενίων και κυρίως την ιδιότητά τους να μεταβάλουν δραματικά τον συντελεστή κατανομής στις δύο φάσεις ενός διφασικού συστήματος ανάλογα του pH του συστήματος. Το δείγμα, που επιλέχθηκε για την απομόνωση του ολεανολικού οξέος είναι το απολιπασμένο κλάσμα του ακετονικού εκχυλίσματος των φύλλων ελιάς. Το κλάσμα αυτό, πέραν των λιπαρών ενώσεων και των χλωροφυλλών που περιέχει, αποτελεί και πλούσια πηγή ολεανολικού οξέος. Η πορεία διαχωρισμού που επιλέχτηκε περιλαμβάνει αρχικά την επεξεργασία του εκχυλίσματος με ζωικό άνθρακα ώστε να απομακρυνθεί ο μεγάλος όγκος χλωροφυλλών και στη συνέχεια, την ανάλυση του κλάσματος με pH-Zone refining C.P.E., που οδήγησε στην απομόνωση καθαρού ολεανολικού οξέος. Το ολικό πολυφαινολικό κλάσμα του ελαιολάδου περιέχει σημαντικές βιοδραστικές ουσίες διαφόρων χημικών κατηγοριών και είναι πλούσια πηγή σε μασλινικό οξύ. Η διαδικασία απομόνωσης του μασλινικού οξέος από το κλάσμα του ελαιολάδου περιλαμβάνει τη χρήση της Χρωματογραφίας Κατ΄ Αντιρροή με εφαρμογή δύο διαφορετικών μεθόδων. Αρχικά, το εκχύλισμα κλασματώθηκε με dual-mode CPE και στη συνέχεια, το εμπλουτισμένο στον μεταβολίτη, κλάσμα αναλύθηκε με pH-zone refining C.P.E για την παραλαβή καθαρού μεταβολίτη. Παράλληλα, σημαντικό μέρος διπλωματικής εργασίας αποτέλεσε η ανάλυση του Ολικού Πολυφαινολικού Κλάσματος με την μέθοδο gradient mode C.P.C., όπου εξασφαλίζεται η παραλαβή εμπλουτισμένων κλασμάτων με έντονο χημικό ενδιαφέρον. Η επεξεργασία τριών εξ’ αυτών των κλασμάτων οδήγησε στην απομόνωση τριών νέων μεταβολιτών. Η ανάλυση του κλάσματος 19 με την μέθοδο παρασκευαστική TLC οδήγησε στην απομόνωση μίας ουσίας με παρόμοια χημική δομή με την ολεοκανθάλη, η οποία ταυτοποιήθηκε ως Ολεοκανθαλικό Οξύ. Με παρασκευαστική HPLC αναλύθηκε το κλάσμα 21, από όπου προέκυψε ουσία με παρόμοια δομή με την Ολεασείνη και χαρακτηρίστηκε ως Ολεασεινικό Οξύ. Τέλος, παρόμοια επεξεργάστηκε το κλάσμα 27, που οδήγησε στην απομόνωση του Eda Acid, το οποίο ενώ έχει απομονωθεί από προϊόντα ελαιοτριβείων, είναι η πρώτη φορά που αναφέρθηκε στο ελαιόλαδο. Τελευταίο πειραματικό κομμάτι της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι ο έλεγχος της αντιοξειδωτικής δράσης των απομονωμένων μεταβολιτών του ελαιολάδου μέσω της εφαρμογής του πρωτοκόλλου DPPH. Από τα αποτελέσματα λήφθηκαν αξιόλογα συμπεράσματα που συνδέουν την εμφάνιση δράσης μίας ουσίας με την ύπαρξη του χαρακτηριστικού δακτυλίου κατεχόλης στο μόριο της.The subject of this study is the application of the Counter-Current Chromatography, which is a modern technique of process and separation complex extracts and isolation pure metabolites of both primary and secondary metabolism of plants. By applying this technique, it has been possible to develop an appropriate method for obtaining pure metabolites depending on the properties of the extract and the metabolite. Two different plant materials, Gentiana lutea and Olea europaea, were chosen, as they are rich in bioactive metabolites with remarkable pharmacological properties. The primary objective of this thesis was the processing of methanol extract of gentian root for the rapid and efficient isolation of the active metabolite gentiopicroside using the most current laboratory methods. Thus, the extract rich in gentiopicroside, was first analyzed by the C.P.E. method to reduce processing time and a total of 10 enriched fractions were obtained. Further analysis of the enriched fractions with preparative HPLC was obtained gentiopicroside in high purity. These two techniques use a different mechanism and their combination in the same separation process can ensure a more efficient purification of the target. Along with the achievement of the primary objective, a more detailed phytochemical analysis of the total extract was happened, from which it was possible to obtain and identify 6 major metabolites of the extract. (Gentisin, Isogentisin, Isogentisin-3-O-Primeveroside, Isogentisin-7-O-Primeveroside, Swertiamarin and Loganic Acid) An equally important aim of the present work was the rapid and efficient isolation of Oleanolic and Maslinic Acid from olive products using modern chromatographic methods. Oleanolic and maslinic acid are two bioactive triterpenic acids with a variety of biological activities. The separation procedure included the use of Centrifugal Partition Chromatography as the main step by applying the pH-Zone refining method. This method exploited the acidic nature of the two triterpenes and, in particular, their ability to dramatically modification the coefficient partition in the two phases of a two-phase system according to the pH of the system. The acetonic extract of the olive leaves, in addition to the fatty compounds and chlorophylls, is also a rich source of oleanolic acid. The separation involved treating of the extract with charcoal to remove the large volume of chlorophylls and then, the fraction was analyzed by pH-Zone refining C.P.E., which led to the isolation of pure oleanolic acid. The total polyphenolic fraction of olive oil contains important bioactive substances of various chemical categories and is a rich source of maslinic acid. The isolation of maslinic acid from the olive oil fraction involved the use of Chromatography Partition Chromatography by applying two different methods. Initially, the extract was fractionated with dual-mode CPE and then the fraction enriched in the metabolite was analyzed by pH-Zone refining C.P.E to obtain pure maslinic acid. Furthermore, a significant part of this thesis was the analysis of the Total Polyphenol Fraction (T.P.F.) by gradient mode C.P.C., which ensured the intake of enriched fractions with high chemical interest. The treatment of these fractions led to the isolation of three new metabolites. Analysis of fraction 19 by the preparative TLC method led to the isolation of a compound with a similar chemical structure to oleocanthal, which was identified as Oleocanthalic Acid. By applying preparative HPLC, fraction 21 was analyzed to give a compound similar in structure to oleacein and was elucidated as Oleaceinic Acid. Finally, a similar procedure in fraction 27 led to the isolation of Eda Acid, which, while had been isolated from olive oil products, is the first time to be mentioned in olive oil. The last experimental part of this thesis was the control of the antioxidant activity of the isolated metabolites of olive oil through the application of the DPPH protocol. The results obtained remarkable conclusions linking the action of the compound with the presence of the catechol moiety in the molecule

Best practices in plant cytometry

Editorialinfo:eu-repo/semantics/publishedVersio

Τροφική οικολογία του λύκου (Canis lupus) στο δάσος της Δαδιάς και την ευρύτερη περιοχή

Η παρούσα εργασία αποτελεί μελέτη της τροφικής οικολογίας του λύκου με ανάλυση περιττωμάτων (n=239) που συλλέχθηκαν κατά την περίοδο 2019-2020 σε περιοχή 2000 km2 στον νομό Έβρου, με επίκεντρο το Εθνικό Πάρκο Δαδιάς-Λευκίμης-Σουφλίου. Τα δείγματα αναλύθηκαν στο σύνολό τους (n=239) αλλά και εποχικά (nθερ=103, nχειμ=136). Από τα αποτελέσματα, τα οποία φαίνεται να συμφωνούν με αντίστοιχες ευρωπαϊκές μελέτες σε περιοχές με παρόμοια βιοποικιλότητα, προκύπτει ότι η δίαιτα των λύκων βασίζεται πρωτίστως στα άγρια οπληφόρα, τα οποία αποτελούν τουλάχιστον το 51,29% της συνολικής καταναλωθείσας βιομάζας (B.M.). Οι αγριόχοιροι αποτελούν την κύρια τροφική πηγή (Β.Μ.=31,63%), ενώ παρατηρείται μια εποχική μετατόπιση της δίαιτας των λύκων, από αγριόχοιρους τους χειμερινούς μήνες (Β.Μ.χειμ=39,24%) σε ανήλικα ζαρκάδια το καλοκαίρι (B.M.θερ=40,66%) λόγω της διαθεσιμότητας νεαρών ευάλωτων ατόμων του είδους. Τα κτηνοτροφικά είδη που θηρεύονται συχνότερα είναι κυρίως οι αίγες και δευτερευόντως οι αγελάδες και τα πρόβατα. Η συνολική κατανάλωση κτηνοτροφικών ειδών αυξάνεται τους χειμερινούς μήνες (B.M.θερ=29,78%, B.M.χειμ=47,34%). Η θήρευση κυνηγετικών σκύλων, φαίνεται να είναι ένα σποραδικό φαινόμενο (B.M.=3,09%).The present study is a wolf diet analysis of scats (n=239) collected during the time period: 2019-2020 in an area of 2000 km2 in the prefecture of Evros, specifically in the National Park of Dadia-Lefkimi-Soufli and adjacent areas. The scats have been analysed both as a cumulative sample (n=239) and as seasonally divided samples (nsummer=103, nwinter=136). The results, which verify the findings of corresponding European studies in areas with similar biodiversity, show that the wolves’ diet is primarily based on wild ungulates, which constitute at least 51.29% of the total biomass consumed (B.M.). Wild boars are the main food source (B.M.=31.63%), while a seasonal shift in the wolves diet is observed, from wild boars in the winter months (B.M.winter=39.24%) to juvenile roe deer in summer (B.M.summer =40.66%) when young vulnerable individuals of the species are abundant. The most frequently preyed livestock species are mainly goats and secondarily cows and sheep. The total consumption of livestock increases in the winter months (B.M.summer=29.78%, B.M.winter=47.34%). Predation of hunting dogs seems to be a sporadic phenomenon (B.M.total=3.09%)

Frontal lobe syndrome caused by traumatic brain injury presenting as mania

Πρόκειται για την περίπτωση ενός άνδρα 74 ετών, που παρουσίασε διαταραχές συμπεριφοράς μετά από κρανιοεγκεφαλική κάκωση προ 45ετίας. Διαγνώστηκε με μανία και δεν έκανε απεικονιστική εξέταση του εγκεφάλου έκτοτε. Κατά τη νοσηλεία στην κλινική μας, οι CT και MRI εγκεφάλου ανέδειξαν ευμεγέθη γλοιωτική εστία στην περιοχή του δεξιού μετωπιαίου λοβού.We present a case of a 74 years old man, who developed behavioral abnormalities following a brain injury, 45 years ago. He was misdiagnosed with mania and had never had a brain imaging. During hospitalization in our department, brain CT and MRI showed sizable gliosis in the right frontal lobe.t

Suppression of humoral immune response to hepatitis B surface antigen vaccine in BALB/c mice by 1-methyl-tryptophan co-administration

  Background and the purpose of the study:Indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO) suppresses adaptive immune response. The purpose of this study was to determine the effect of the IDO inhibitor namely 1-methyl-DL-tryptophan (DL-1-MT) on antibody production after vaccination with hepatitis B surface (HBs) antigen. Methods:Four groups of BALB/c mice were immunized with a HBs antigen vaccine. In the first group the vaccine had no DL-1-MT, whereas in the other three groups the vaccine contained 1 mg , 10 mg and 20 mg DL-1-MT. Blood samples were collected 5 weeks post-vaccination and anti-HBs antibodies in the serum were measured by ELISA. Results:Compared to the three groups of mice that were immunized with the vaccines containing DL-1-MT, serum anti-HBs level was much higher in the mice that were immunized with the vaccine with out DL-1-MT. Conclusions:Inhibition of IDO at the time of vaccination decreased humoral immune response to HBs antigen vaccine. The idea that IDO activity is simply immunosuppressive may need to be re-evaluated

IPT9, a cis-zeatin cytokinin biosynthesis gene, promotes root growth

Cytokinin and auxin are plant hormones that coordinate many aspects of plant development. Their interactions in plant underground growth are well established, occurring at the levels of metabolism, signaling, and transport. Unlike many plant hormone classes, cytokinins are represented by more than one active molecule. Multiple mutant lines, blocking specific parts of cytokinin biosynthetic pathways, have enabled research in plants with deficiencies in specific cytokinin-types. While most of these mutants have confirmed the impeding effect of cytokinin on root growth, the ipt29 double mutant instead surprisingly exhibits reduced primary root length compared to the wild type. This mutant is impaired in cis-zeatin (cZ) production, a cytokinin-type that had been considered inactive in the past. Here we have further investigated the intriguing ipt29 root phenotype, opposite to known cytokinin functions, and the (bio)activity of cZ. Our data suggest that despite the ipt29 short-root phenotype, cZ application has a negative impact on primary root growth and can activate a cytokinin response in the stele. Grafting experiments revealed that the root phenotype of ipt29 depends mainly on local signaling which does not relate directly to cytokinin levels. Notably, ipt29 displayed increased auxin levels in the root tissue. Moreover, analyses of the differential contributions of ipt2 and ipt9 to the ipt29 short-root phenotype demonstrated that, despite its deficiency on cZ levels, ipt2 does not show any root phenotype or auxin homeostasis variation, while ipt9 mutants were indistinguishable from ipt29. We conclude that IPT9 functions may go beyond cZ biosynthesis, directly or indirectly, implicating effects on auxin homeostasis and therefore influencing plant growth

Cell-Type-Specific Cytokinin Distribution within the Arabidopsis Primary Root Apex

Cytokinins (CKs) play a crucial role in many physiological and developmental processes at the levels of individual plant components (cells, tissues, and organs) and by coordinating activities across these parts. High-resolution measurements of intracellular CKs in different plant tissues can therefore provide insights into their metabolism and mode of action. Here, we applied fluorescence-activated cell sorting of green fluorescent protein (GFP)-marked cell types, combined with solid-phase microextraction and an ultra-high-sensitivity mass spectrometry (MS) method for analysis of CK biosynthesis and homeostasis at cellular resolution. This method was validated by series of control experiments, establishing that protoplast isolation and cell sorting procedures did not greatly alter endogenous CK levels. The MS-based method facilitated the quantification of all the well known CK isoprenoid metabolites in four different transgenic Arabidopsis thaliana lines expressing GFP in specific cell populations within the primary root apex. Our results revealed the presence of a CK gradient within the Arabidopsis root tip, with a concentration maximum in the lateral root cap, columella, columella initials, and quiescent center cells. This distribution, when compared with previously published auxin gradients, implies that the well known antagonistic interactions between the two hormone groups are cell type specific