Towards control over motion at the molecular and submolecular level

Een van de hoofddoelstellingen van de moderne scheikunde is controle te krijgen over beweging en het verrichten van werk op het moleculaire en submoleculaire niveau. Het introductiehoofdstuk van dit proefschrift richt zich erop een overzicht te geven van de talrijke pogingen van wetenschappers om kunstmatige motorsystemen te ontwikkelen waarvan de grote meerderheid inspiratie krijgt van de dynamische systemen in de natuur. De focus ligt op draaibeweging en responsieve moleculen op oppervlakken. Niettegenstaande al de aandacht die de nanowetenschap recentelijk heeft gekregen, is het duidelijk dat de wetenschap nog in de kinderschoenen staat op dit gebied en dat er nog erg veel werk nodig is om de voornoemde doelstellingen te bereiken. Het in dit proefschrift beschreven onderzoek richt zich op pogingen om de beweging aan het moleculaire en submoleculaire niveau onder controle te krijgen. In de hoofdstukken 2 tot en met 4 worden het ontwerp en de synthese van nieuwe moleculen beschreven om een beter begrip te krijgen van de bewegingen van moleculen op oppervlakken. De moleculen werden eerst in oplossing bestudeerd. Van een aantal van de onderzochte moleculen wordt verwacht dat ze zich onder invloed van licht op oppervlakken kunnen verplaatsen. De hoofdstukken 5 en 6 zijn daarentegen op de draaibeweging gericht. In hoofdstuk 5 gaat het over het afstemmen van de rotatiesnelheid van de unidirectionele, op sterisch gehinderde alkenen gebaseerde moleculaire rotatiemotoren die met licht worden aangedreven. Hoofdstuk 6 beschrijft het ontwerp, de synthese en de studie van de nieuwe op binaftyl gebaseerde moleculaire rotoren met het doel om de rotatiesnelheid af te stemmen door middel van zowel sterische hinder als allosterische regulatie. Al met al demonstreert het in dit proefschrift gepresenteerde onderzoek verscheidene manieren om de beweging op moleculair en submoleculair niveau onder controle te krijgen en dit draagt bij aan een beter begrip van de manier waarop moleculen bewegen

Expression of genes for selected plant aminoacyl-tRNA synthetases in the abiotic stress

Plants, as sessile organisms, have evolved intricate mechanisms to adapt to various environmental changes and challenges. Because various types of stress trigger significant decrease in global translation rates we examined the stress-related expression of aminoacyl-tRNA synthetases (aaRSs), enzymes that participate in the first step of protein biosynthesis. We have analyzed promoters of genes encoding cytosolic seryl-tRNA synthetase (SerRS), cytosolic aspartyl-tRNA synthetase (AspRS) and cytosolic cysteinyl-tRNA synthetase (CysRS) in Arabidopsis thaliana L., and examined SerRS, AspRS and CysRS gene expression in seedlings exposed to different abiotic stressors. Although global translation levels are repressed by stress, our results show that plant aaRSs expression is not decreased by osmotic, salt and heavy metal/cadmium stress. Moreover, during exposure to stress conditions we detected increased AspRS and CysRS transcript levels. SerRS gene expression did not change in stress conditions although participation of SerRS in stress response could be regulated at the protein level. Expression of the examined aaRS genes under stress correlated well with the length of their predicted promoters and the number of available binding sites for the stress related transcription factors. It thus appears that during stress it is important to keep steady state levels of aaRSs for translation of specific stress-related mRNAs and furthermore to rapidly continue with translation when stress conditions cease. Importantly, increased levels of plant aaRSs during stress may serve as a pool of aaRS proteins that can participate directly in stress responses through their noncanonical activities

Genome-Wide Identification of Alternatively Spliced mRNA Targets of Specific RNA-Binding Proteins

BACKGROUND: Alternative splicing plays an important role in generating molecular and functional diversity in multi-cellular organisms. RNA binding proteins play crucial roles in modulating splice site choice. The majority of known binding sites for regulatory proteins are short, degenerate consensus sequences that occur frequently throughout the genome. This poses an important challenge to distinguish between functionally relevant sequences and a vast array of those occurring by chance. METHODOLOGY/PRINCIPAL FINDINGS: Here we have used a computational approach that combines a series of biological constraints to identify uridine-rich sequence motifs that are present within relevant biological contexts and thus are potential targets of the Drosophila master sex-switch protein Sex-lethal (SXL). This strategy led to the identification of one novel target. Moreover, our systematic analysis provides a starting point for the molecular and functional characterization of an additional target, which is dependent on SXL activity, either directly or indirectly, for regulation in a germline-specific manner. CONCLUSIONS/SIGNIFICANCE: This approach has successfully identified previously known, new, and potential SXL targets. Our analysis suggests that only a subset of potential SXL sites are regulated by SXL. Finally, this approach should be directly relevant to the large majority of splicing regulatory proteins for which bonafide targets are unknown

The assembly of a spliceosomal small nuclear ribonucleoprotein particle

The U1, U2, U4, U5 and U6 small nuclear ribonucleoprotein particles (snRNPs) are essential elements of the spliceosome, the enzyme that catalyzes the excision of introns and the ligation of exons to form a mature mRNA. Since their discovery over a quarter century ago, the structure, assembly and function of spliceosomal snRNPs have been extensively studied. Accordingly, the functions of splicing snRNPs and the role of various nuclear organelles, such as Cajal bodies (CBs), in their nuclear maturation phase have already been excellently reviewed elsewhere. The aim of this review is, then, to briefly outline the structure of snRNPs and to synthesize new and exciting developments in the snRNP biogenesis pathways

Towards control over motion at the molecular and submolecular level

Een van de hoofddoelstellingen van de moderne scheikunde is controle te krijgen over beweging en het verrichten van werk op het moleculaire en submoleculaire niveau. Het introductiehoofdstuk van dit proefschrift richt zich erop een overzicht te geven van de talrijke pogingen van wetenschappers om kunstmatige motorsystemen te ontwikkelen waarvan de grote meerderheid inspiratie krijgt van de dynamische systemen in de natuur. De focus ligt op draaibeweging en responsieve moleculen op oppervlakken. Niettegenstaande al de aandacht die de nanowetenschap recentelijk heeft gekregen, is het duidelijk dat de wetenschap nog in de kinderschoenen staat op dit gebied en dat er nog erg veel werk nodig is om de voornoemde doelstellingen te bereiken. Het in dit proefschrift beschreven onderzoek richt zich op pogingen om de beweging aan het moleculaire en submoleculaire niveau onder controle te krijgen. In de hoofdstukken 2 tot en met 4 worden het ontwerp en de synthese van nieuwe moleculen beschreven om een beter begrip te krijgen van de bewegingen van moleculen op oppervlakken. De moleculen werden eerst in oplossing bestudeerd. Van een aantal van de onderzochte moleculen wordt verwacht dat ze zich onder invloed van licht op oppervlakken kunnen verplaatsen. De hoofdstukken 5 en 6 zijn daarentegen op de draaibeweging gericht. In hoofdstuk 5 gaat het over het afstemmen van de rotatiesnelheid van de unidirectionele, op sterisch gehinderde alkenen gebaseerde moleculaire rotatiemotoren die met licht worden aangedreven. Hoofdstuk 6 beschrijft het ontwerp, de synthese en de studie van de nieuwe op binaftyl gebaseerde moleculaire rotoren met het doel om de rotatiesnelheid af te stemmen door middel van zowel sterische hinder als allosterische regulatie. Al met al demonstreert het in dit proefschrift gepresenteerde onderzoek verscheidene manieren om de beweging op moleculair en submoleculair niveau onder controle te krijgen en dit draagt bij aan een beter begrip van de manier waarop moleculen bewegen

Utjecaj kemijskog sastava aluminijske legure u lijevanom stanju na kvalitetu spoja zavarenog MIG postupkom

U radu je opisan postupak zavarivanja aluminijskih legura u lijevanom stanju. U eksperimentalnom dijelu lijevane su ploče debljine 8 mm od legura AlSi12 i AlSi4Cu3Mg2Zn2(Fe), koje su zatim zavarene impulsnim MIG postupkom. Zavari su ispitani nerazornim i razornim metodama prema HRN EN ISO 15614 – 2: 2007. Prilikom zavarivanja legure AlSi4Cu3Mg2Zn2(Fe) pojavile su se poprečne pukotine dok je legura AlSi12 pokazala dobru zavarljivost

Synthetic biomaterials

The creation or modification of materials using synthetic methods has provided a longstanding approach to customizable biomaterials. The rational design of properties and functionalities is a major advantage of synthetic methodologies, while the bioactivity and resorption are challenges. This chapter will introduce synthetic approaches toward the creation of designer biomaterials, major breakthroughs in the field, and major challenges upcoming. We will take a synthetic/polymeric view of the field of biomaterials. Metals will be left out mostly due to their nonbiological nature

Utjecaj kemijskog sastava aluminijske legure u lijevanom stanju na kvalitetu spoja zavarenog MIG postupkom

U radu je opisan postupak zavarivanja aluminijskih legura u lijevanom stanju. U eksperimentalnom dijelu lijevane su ploče debljine 8 mm od legura AlSi12 i AlSi4Cu3Mg2Zn2(Fe), koje su zatim zavarene impulsnim MIG postupkom. Zavari su ispitani nerazornim i razornim metodama prema HRN EN ISO 15614 – 2: 2007. Prilikom zavarivanja legure AlSi4Cu3Mg2Zn2(Fe) pojavile su se poprečne pukotine dok je legura AlSi12 pokazala dobru zavarljivost