Microplastics in a Portuguese coastal area: distribution patterns on surface waters and sediments, ingestion by wild marine fish, and relative contribution as a contamination pathway

Five decades have passed since the first detection of microplastics (MPs) in the marine environment. However, research on this “invisible” pollution was only triggered in the beginning of the XXI century. Despite the remarkable progress, there are still questions remaining and, most important, preventive measures to be taken. Regarding the evaluation of MPs pollution in the Portuguese coast, the assessment of temporal changes (supported by regular sampling) has rarely been performed and subtidal data scarcely collected. In order to address the lacking data and to better understand the consequences of the anthropogenic pressures resulting from this coastal nation, this thesis primary tasks consisted of collecting and analyzing baseline data from the nearshore subtidal at a segment of the Portuguese west coast, both from water surface and sediments. Findings obtained from the study area, which comprises the Sado river estuary and Arrábida marine Park (where multiple socioeconomic activities take place), intend to trigger and support the improvement of waste management in the region. Moreover, owing to the fish samples (Boops boops (Linnaeus, 1758)) collected concurrently with the previous tasks, an evaluation of this species potential to be used as an indicator of MPs pollution in this coastal area, was conducted, consisting of this thesis third objective. Subsequently, with the purpose of understanding the effects occurring in the wild, due to MPs ingestion, a short-term experimental assay was conducted with larvae of Sparus aurata L., 1758 exposed to environmentally realistic conditions: besides being fed with MPs, they were reared in artificial seawater contaminated with nonylphenol (an endocrine disrupting compound). Additional aims, accomplished throughout the thesis, were to raise awareness about plastic pollution and to disseminate main findings with society. Most initiatives were conducted with local citizens and stakeholders from the municipalities located near the study area: Setúbal and Sesimbra.Passaram cinco décadas desde a primeira deteção de microplásticos (MPs) no ambiente marinho. No entanto, a investigação sobre esta poluição “invisível” só se desencadeou no início do século XXI. Apesar do progresso notável, ainda existem muitas incertezas e, mais importante, medidas preventivas por tomar. Quanto à avaliação da poluição por MPs na costa portuguesa, a investigação de variações temporais (suportada por amostragens regulares) foi raramente efetuada, assim como amostragens no subtidal. De forma a responder às lacunas identificadas e para melhor compreender as consequências das pressões antropogénicas resultantes desta nação costeira, definiram-se como tarefas prioritárias desta tese a recolha e análise de dados do subtidal de um segmento da costa oeste portuguesa, tanto da superfície da água como dos sedimentos. Pretende-se que os resultados obtidos sobre a área de estudo, que compreende o estuário do rio Sado e o parque marinho da Arrábida (onde decorrem múltiplas atividades socioeconómicas), possam desencadear e fundamentar o melhoramento da gestão de resíduos da região. Adicionalmente, devido à recolha de amostras de peixes (Boops boops (Linnaeus, 1758)) efetuada em simultâneo com as amostragens anteriores, foi possível avaliar o potencial desta espécie como indicador de poluição por MPs nesta área costeira, consistindo no terceiro objetivo desta tese. Posteriormente, com o objetivo de compreender os efeitos que ocorrem na natureza devido à ingestão de MPs, foi realizado um ensaio experimental de curta duração com larvas de Sparus aurata L., 1758 expostas a condições ambientalmente realistas: além dos MPs incluídos nas dietas, foram mantidas em água do mar artificial contaminada com nonilfenol (um composto disruptor endócrino). Ao longo do desenvolvimento da tese procurou-se contribuir para a sensibilização da sociedade sobre esta problemática e divulgar as principais conclusões. A maioria das iniciativas foi direcionada aos cidadãos e stakeholders locais, dos municípios próximos à área de estudo: Setúbal e Sesimbra

Insights into the salt stress adaptation mechanisms of bread wheat genotypes using a systemic approach

Bread wheat is one of the most important crops for the human diet but the increasing soil salinization is causing yield reductions worldwide. The development of appropriate cultivars requires the elucidation of mechanisms of tolerance to salt stress. To study them, physiological, genetic, transcriptomics and bioinformatics analyses were integrated. The dynamic transcriptomic response to salt stress was evaluated using the Massive Analysis of cDNA 3’-Ends (MACE) sequencing protocol in contrasting wheat genotypes from two mapping populations. The leaf transcriptome from Syn86 (salt-susceptible) and Zentos (salt-tolerant) was studied at the photosynthesis turning points identified at the osmotic phase. At the ionic phase, Bobur (salt-susceptible) and Altay2000 (salt-tolerant) were analyzed at 11 days and 24 days after stress exposure. Results revealed that genes involved in calcium-binding and cell wall synthesis were highly expressed in the tolerant genotype at the osmotic phase. On the other hand, the transcriptional suppression of photosynthesis-related and calcium-binding genes in the susceptible genotype was linked with the observed photosynthesis inhibition. At the ionic stage, more ABC transporters and Na+/Ca2+ exchangers were up-regulated in the tolerant genotype, indicating that mechanisms related to Na+ exclusion and transport may be vital for tissue tolerance at this phase. Moreover, genes involved in mechanisms related to protein synthesis and breakdown were identified at both osmotic and ionic phases. Based on the linkage disequilibrium blocks, the possible salt-responsive genes operating in pathways leading to salt stress tolerance were identified in the QTL intervals. These analyses provided systematic insights into the adaptation mechanisms of salt-tolerant and salt-sensitive wheat genotypes at both salt stress phases.The over-represented calcium-binding category was analyzed with more detail at the expression and sequence level as the Ca2+ signaling events at the early stages of the osmotic phase are crucial for the acclimation response of the plants. Zentos showed primarily the up-regulation of genes at 15 minutes after stress whereas Syn86 displayed the down-regulation at 30 minutes. These results indicated that the distinct timing and the opposite transcriptional regulation of calcium-binding genes during the osmotic phase might represent key factors in the differential salt stress response. The RT-qPCR analysis of two of these genes has confirmed the differential expression in the contrasting genotypes. The comparative phylogenetic analysis revealed that genes that can be involved in the pathway for systemic Reactive Oxygen Species (ROS) production are different and are expressed in different time points in the genotypes studied. The identification of polymorphisms in promoter sequences and 3’-ends of genes provided insights on potential molecular mechanisms controlling the differential expression of these transcripts through differential transcription factor binding affinity or altered mRNA stability. The transcriptional divergences observed in the contrasting genotypes suggest a particular calcium signature in each genotype that can result in the activation or suppression of specific gene networks dependent on Ca2+ signaling. Therefore, these transcriptional events might be crucial in triggering either tolerance or susceptibility responses to salt stress in wheat

Gellan microspheres application for capture or purification of plasmid DNA vaccine

Cervical cancer is the 4th cause of death among women worldwide and is profoundly associated with HPV infection, due to apoptosis inhibition and uncontrolled cell proliferation caused by oncoproteins E6 and E7 action. At the moment, some prophylactic vaccines are available in the market, but that are only capable of preventing HPV infection. Thus, the development of effective treatment for HPV-infected individuals is fundamental. DNA vaccines emerged as a promising way to prevent and treat several diseases since it can stimulate both cellular and humoral immune responses. The biotechnological process for obtaining plasmid DNA (pDNA) includes several steps, which present an environmental impact and makes it quite expensive to the pharmaceutical industry. Therefore, it is crucial to explore new alternatives. In this work, copper-crosslinked gellan microspheres were produced through a water-in-oil emulsion in order to capture pDNA directly from the Escherichia coli (E. coli) lysate seeking a reduction in the recovery and clarification-associated costs. The lowest diameter of gellan microspheres was achieved with 1.41 % of an aqueous gellan gum solution, previously heated at 90ºC, and dripped through a syringe to the oil solution formerly heated at 100 ºC with constant stirring of 750 rpm at a flow rate of 75 µL/min. Afterwards batch method optimization, the gellan microspheres captured 15.61 % of pDNA with 2.42 % of purity by a strategy based on immobilized metal affinity chromatography (IMAC), by manipulating the pH and ionic strength of binding and elution buffers. Another strategy was developed in order to increase the pDNA capture by precipitating the E. coli lysate with ammonium sulfate. The elimination of major impurities improved the recovery percentage to 32.41 % and the purity degree to 12.43 %. Moreover, copper-crosslinked gellan microspheres were functionalized with polyethylenimine (PEI), in order to increase the pDNA capture by increasing the functional groups in the microspheres surface. This allowed an improvement in the recovery percentage to 88.09 %, but the same did not happen to the purity percentage, 3.18 %. Thus, if the central aim is total pDNA capture from crude lysates without resorting to salts or organic solvents, the strategy in which the microspheres were functionalized with PEI showed great potential. On the other hand, if the main objective is to capture pDNA with higher purity, it is recommended to perform a prior step to the capture with ammonium sulfate, where copper-crosslinked microspheres may be applied or also the ones functionalized with PEI. In conclusion, these simple, fast and low-cost strategies allow lysate clarification since an E. coli lysate usually has 1.07 % of pDNA.O vírus do papiloma humano (HPV) é um vírus sexualmente transmissível e a persistência da sua infeção é considerada a maior causa para o desenvolvimento do cancro do colo do útero. Este potencial oncogénico do HPV está diretamente relacionado com a expressão das oncoproteínas E6 e E7, visto que estas têm a capacidade de interferir na desregulação do ciclo celular, indução da apoptose, entre outros fenómenos biológicos. O cancro do colo do útero corresponde à 4º maior causa de morte nas mulheres a nível mundial. No entanto, com as evoluções alcançadas ao nível científico tem sido possível melhorar e desenvolver novas terapias à base de DNA para tratar vários problemas de saúde como cancro e doenças genéticas. Sendo uma delas, as vacinas de DNA, uma vez que estas têm a capacidade de despoletar todos os tipos de imunidade desejada, através da resposta celular e resposta humoral, evitando a evolução da doença, o que é uma vantagem em relação às vacinas convencionais. Os vetores de DNA plasmídico (pDNA) codificantes de determinados antigénios têm sido muito explorados como vacinas de DNA, uma vez que apresentam baixa toxicidade e são mais simples de desenvolver. O processo biotecnológico de preparação do biofármaco de pDNA compreende etapas sequenciais de produção, clarificação e purificação com objetivo de obter a isoforma superenrolada (sc) com o grau de pureza recomendado pelas agências reguladoras, já que é considerada a conformação de pDNA biologicamente ativa. Contudo, este processo é bastante dispendioso para a indústria farmacêutica e apresenta um impacto ambiental acentuado, devido ao uso de elevadas quantidades de solventes orgânicos (isopropanol) e sais caotrópicos (sulfato de amónio e sulfato de sódio). Desta forma, é fundamental desenvolver novas estratégias de captura ou purificação do pDNA sc de modo a simplificar a amostra e evitar o uso de determinados reagentes, tornando o processo mais “green” e económico. A goma gelana é um exopolissacárido microbiano aniónico que tem a capacidade de, em determinadas condições (presença de catiões, concentração de polímero, temperatura), alterar a sua estrutura conformacional e formar uma rede tridimensional dando origem a um gel termorreversível com diferentes características estruturais e propriedades, consoante o objetivo desejado. A gelana apresenta diversas aplicações na indústria alimentar (espessante, gelificante), farmacêutica (formulações oftálmicas), cosmética (loções, cremes), biotecnológica (substituinte do agar), e devido, a características como a sua biocompatibilidade, hidrofilicidade, porosidade e versatilidade tem vindo a ser explorada nos últimos anos como matriz cromatográfica. Recentemente foi explorada e otimizada por desenho experimental a formulação de microsferas de gelana através do método de emulsão água-em-óleo e reforço com iões divalentes para capturar proteínas em função da sua carga ou afinidade. Assim, o objetivo central deste trabalho foi formular as microsferas de gelana e desenvolver uma estratégia de captura de pDNA sc a partir de um lisado bruto de Escherichia coli (E. coli) aplicando o método de batch. Para tal, a amostra de lisado foi obtida através de uma fermentação em E. coli, com posterior lise alcalina. As microesferas de gelana foram preparadas pelo método de emulsão água–em–óleo, reforçadas com alguns iões divalentes, cobre, níquel, zinco, cobalto, e algumas formulações foram posteriormente funcionalizadas com o polímero de polietilenoimina (PEI). O menor diâmetro das formulações foi obtido com 1.41 % de uma solução aquosa de gelana, previamente aquecida a 90 ºC que foi gotejada através de uma seringa para uma solução de óleo aquecida anteriormente a 100 ºC sob constante agitação de 750 rpm a uma velocidade de 75 µL/min. Ambas as formulações foram caracterizadas relativamente ao diâmetro médio (microscopia de semiótica), à morfologia (SEM), à carga global (potencial zeta) e à composição elementar (EDX e FTIR). Dos resultados obtidos quanto à morfologia, ambas as topologias de microesferas apresentam uma forma esférica e consistente. A estabilidade das duas formulações foi avaliada pela medição do diâmetro médio ao longo de vinte dias e ambas se apresentam estáveis ao longo do período em análise. Em relação ao diâmetro médio, as microesferas funcionalizadas com PEI apresentam um menor diâmetro que as microesferas reforçadas com cobre, o que pode ser devido à formação de uma ligação de coordenação entre o PEI e o cobre tornando a sua estrutura mais compacta. Esta ligação pode ter também um efeito na composição elementar pois, as microesferas reforçadas com cobre apresentam cerca de 9 % de cobre e as que foram funcionalizadas com PEI, apresentam 17 % de aminas e apenas 0.62 % de cobre. As microesferas reforçadas com cobre apresentam uma carga superficial de cerca de – 5 mV e as que que foram funcionalizadas com PEI, apresentam uma carga superficial de cerca de + 5 mV. As estratégias de captura desenvolvidas tiveram por base a interação entre os iões metálicos reticulados nas microesferas e o pDNA presente no lisado celular, uma vez que a carga negativa do polímero de gelana repele os ácidos nucleicos. Após inúmeros estudos de otimização, as melhores condições de ligação do pDNA sc às microesferas de gelana reticuladas com cobre foram obtidas a pH 5.0 e a eluição com 200 mM NaCl em 10 mM Tris-HCl, 1 mM EDTA, pH 8.0, permitindo assim recuperar 15.61 % de pDNA sc com 2.42 % de pureza. Adicionalmente, outra estratégia desenvolvida para melhorar a captura de pDNA consistiu na precipitação do lisado de E. coli com 2,5 M de sulfato de amónio. Ao eliminar a maior parte das impurezas (RNA e proteínas) a quantidade de pDNA sc capturado aumentou para 32.41 % com um grau de pureza de 12.43 %. Por fim, as microesferas de gelana foram funcionalizadas com PEI, com objetivo de melhorar a captura de pDNA, tendo em conta o aumento de grupos funcionalizados para interagirem com DNA na superfície das microesferas. Nas microsferas funcionalizadas com PEI, o passo de ligação foi realizado com um tampão de 10 mM MES a pH 5.0 e a eluição com 200 mM NaCl em 10 mM Tris-HCl, 1 mM EDTA, pH 10.5. Nestas condições, foi possível a captura total do pDNA presente na amostra de lisado e uma recuperação/eluição 88.09 % de pDNA sc. Contudo, também ocorreu a retenção de grande parte do RNA da amostra que resultou num decréscimo do grau de pureza para 3.18 %. Assim sendo, se o objetivo principal for a captura total de pDNA de lisados brutos sem recorrer a sais ou solventes orgânicos, a estratégia que apresenta grande potencial é aquela em que as microesferas foram funcionalizadas com PEI. Por outro lado, se o objetivo principal for a captura de pDNA com um grau de pureza mais elevado, é recomendado realizar um passo prévio de tratamento com sulfato de amónio antes do passo de captura, sendo que neste se pode aplicar as microesferas reticuladas com cobre ou também as funcionalizadas com PEI. Concluindo, estas estratégias simples e de baixo custo permitiram a clarificação do lisado sem ser necessário recorrer a solventes orgânicos como o isopropanol, visto que o lisado de E. coli normalmente apresenta cerca de 1.07 % de pDN

Cerebrovascular and Blood-Brain Barrier Impairments in Machado-Joseph Disease

Central Nervous System (CNS)-barriers are essential to maintain brain homeostasis, protection and nutrition. Blood-brain barrier (BBB) is mainly constituted by brain endothelial cells, pericytes and astrocytes that restrict the communication between blood and the brain parenchyma. Blood-cerebrospinal fluid barrier (BCSFB) controls molecular exchange between and the cerebrospinal fluid in the epithelial cells of choroid plexus. Both barriers express tight junction (TJ) proteins that limit the paracellular permeability between adjacent cells. In several neurodegenerative diseases, BBB dysfunction has been associated with neuroinflammation and TJs disruption with consequent enhancement of pathogenesis. Machado-Joseph Disease (MJD), also a neurodegenerative disorder, is caused by an expansion in CAG repeats in MJD1 gene that codifies for mutant ataxin-3 protein and causes neurodegeneration and neuroinflammation. The aim of this work was to evaluate the cerebrovascular and CNS-barriers integrity in MJD. To accomplish that, we first assessed BBB permeability by quantifying the Evans blue (EB) extravasation in the brain of a transgenic mouse model of MJD. In a second experiment, we aimed at investigating which mechanisms were involved in BBB disruption, by analyzing: the presence of mutant ataxin-3 in cerebellar blood vessels, fibrin extravasation across BBB, and the expression of TJ-associated proteins. Finally, perfusion and vascular permeability were evaluated by Dynamic Contrast Enhanced-Magnetic Resonance Imaging (DCE-MRI). The results of this work showed that BBB is disrupted in this MJD mouse model, which was demonstrated by Evans blue and fibrin extravasation. Both barriers showed alterations in TJs expression. Occludin was cleaved in both barriers, claudin-5 was upregulated in BBB, whereas ZO-1 showed a tendency to be decreased in BCSFB. Furthermore, it was demonstrated the presence of ataxin-3 aggregates in cerebellar blood vessels. Finally, DCE-MRI confirmed an increased blood volume and higher vascular permeability in MJD mice. In conclusion, this work demonstrated that cerebrovasculature and CNS-barriers are impaired in MJD

Improvement of STEAP 1 Biosynthesis from Pichia pastoris X33 cells under an optimized feeding strategy

Prostate cancer (PCa) is the most common type of cancer in aged men. Actually, the main problem arises from the fact that both PCa diagnosis and therapy are still invasive and limited in advanced stages of this disease. Thus, it is necessary to identify, study and characterize specific proteins whose expression correlates with these pathologies. Concerning this, it has been suggested that the Six-transmembrane epithelial antigen of the prostate 1 (STEAP1) protein as a good biomarker and/or immunotherapeutic target for PCa. It is located in the plasma membrane of epithelial cells, in both tight and gap junctions. STEAP1 is composed of six transmembrane domains, connected by three extracellular and two intracellular loops. Therefore, it has been suggested that this protein plays an important role in intracellular communication between cancer cells, contributing to the cancer process and tumor invasiveness. The characterization of STEAP1 structure and function might allow the development of specific inhibitors, envisaging a decrease of its oncogenic role. However, the techniques used for protein structural and functional characterization demand for high quantities of the target protein, which may be achieved through the recombinant DNA technology. Therefore, the aim of this work was to improve STEAP1 biosynthesis from mini-bioreactor Pichia pastoris X33 methanol induced cultures. This was achieved through the study of different glycerol and methanol feeding profiles during the fed-batch phases. Briefly, the medium supplementation with Proline 1M in a gradient glycerol and constant methanol feed, leads to high quantities of STEAP1 (increase for the double). An exponential glycerol and constant methanol feed produces fewer amounts of the protein but in the correct molecular weight (~35kDa). The influence of the fermentation conditions on STEAP1 molecular weight and N-glycosylation was studied using the enzyme PNGase F. The results showed that a constant glycerol feed seems to produce STEAP1 with N-glycosylation. However, the dimers produced in the gradient glycerol feed are not due N-glycosylation process. Two-dimensional electrophoresis proves this, and it was demonstrated that they correspond to different N-glycosylation patterns. Overall, it was successfully optimized a new strategy for recombinant STEAP1 biosynthesis, through the study of different feeding profiles. Future work encompassing will be developed an alternative strategy to perform the purification on the target protein.O cancro da próstata é uma das patologias com maior incidência em todo o mundo. Atualmente, os meios de diagnóstico e terapêuticos existentes são invasivos e apresentam uma eficácia limitada sobretudo em estágios mais avançados da doença. Desta forma, torna-se necessário o estudo de proteínas específicas cuja expressão esteja relacionada com o seu desenvolvimento e progressão. Diversos estudos têm sugerido a proteína Six-transmembrane Epithelial Antigen of the Prostate 1 (STEAP1) como um possível biomarcador e/ou alvo imunoterapêutico para o cancro da próstata. A STEAP1 é constituída por 6 domínios transmembranares e encontra-se presente na membrana plasmática das células epiteliais, nomeadamente nas junções que promovem a comunicação célula-célula. Alguns estudos suportam a hipótese que a STEAP 1 assume um papel preponderante na comunicação entre células tumorais, estando desta forma envolvida na progressão do cancro. No entanto, estudos complementares são ainda necessários para resolver a sua estrutura tridimensional de forma a melhor compreender as suas funções na carcinogénese assim como delinear novas estratégias terapêuticas. Deste modo, elevadas quantidades de STEAP1 são requeridas a partir de tecnologias emergentes de DNA recombinante. Nestes domínios, a levedura Pichia pastoris tem-se revelado um hospedeiro adequado na expressão de proteínas recombinantes. Em particular, a sua capacidade para realizar modificações pós-tradução torna-a num sistema microbiano ideal para a produção recombinante de proteínas membranares. Assim, os principais objetivos do presente trabalho são: 1) Aumentar a escala de produção da proteína STEAP1 para bioreator em culturas de Pichia pastoris X33 testando diferentes feeds de glicerol e metanol; 2) Avaliar a adição de diferentes chaperones químicos que contribuam para a estabilização conformacional da STEAP1; 3) Estudar a influência dos diferentes feeds de glicerol em eventuais processos de N-glicosilação. Os resultados obtidos demonstraram que - através um feed por gradiente de glicerol e constante de metanol - houve um aumento da produção de STEAP1, para cerca do dobro, aquando a suplementação do meio com 1M de Prolina. Observa-se que na aplicação de um feed exponencial de glicerol e constante de metanol, a quantidade de STEAP1 produzida encontra-se no peso molecular correto (~35kDa), embora se tivesse verificado níveis de produção reduzidos. Adicionalmente, denotou-se através da digestão dos lisados com a enzima PNGase F que um feed constante de glicerol e metanol parece produzir STEAP1 com N-glicosilação. Como trabalho futuro serão desenvolvidas estratégias de purificação da proteína STEAP1

La autorregulación del docente en la implementación de la TSD en el aula educativa

A partir de la experiencia como practicantes y las revisiones bibliográficas; surge una propuesta para ser abordada en estudiantes de grado séptimo de una institución educativa distrital, la cual tiene como titulo; un acercamiento comprensivo de la variable como relación funcional en representaciones de tipo cualitativo y/o cuantitativo. En este artículo se describe la aplicación de un pilotaje que tiene como metodología la teoría de situaciones didácticas de Brousseau (1986). Como la situación fundamental de la que habla este autor genera un campo abierto de situaciones problemas que son abordadas en las distintas fases; acción, formulación, validación e institucionalización que permiten al estudiante crear sus propios procesos de aprendizaje, a partir de la socialización con sus compañeros. Por tanto, es importante identificar la diferencia entre lo teórico y lo práctico al generar una secuencia didáctica, la cual permita analizar diversas variables didácticas presentes en el aula; la gestión, el tiempo, la organización, las preguntas, las respuestas, los procesos de solución; lo que permite al EPP analizar ésto en torno a lo conceptual, procedimental y actitudinal en los estudiantes, así mismo el evaluarse para mejorar en el aula con una autorregulación del aprendizaje

Un acercamiento a la variable en relación funcional en estudiantes del tercer ciclo de escolaridad: un estudio de caso

Partiendo de las dificultades generadas por las aproximaciones tradicionales al álgebra, en este trabajo se presenta un acercamiendo a la variable en la relación funcional

Novel insights into mitochondrial phospholipid homeostasis in a disease-relevant yeast model

The proper function of mitochondria critically depends on their membrane lipid composition. To ensure lipid homeostasis, de novo synthesis, intracellular and intraorganellar transport, remodeling, and degradation of lipids must be tightly regulated. Several studies have emphasised the importance of the mitochondrial signature phospholipid, cardiolipin (CL) for the organelle function. The acquisition of mature CL species is catalyzed by the phospholipid acyltransferase, Tafazzin. The importance of CL remodeling is underscored by the fact that mutations in Tafazzin lead to a life-threatening genetic disorder, Barth syndrome (BTHS). Currently, the biochemical processes underlying this clinical disorder remain unclear. Deletion of the yeast homologue Taz1 results in similar phenotypes to those observed in patients suffering from BTHS, making this organism an optimal model system to study the pathomechanism of the disease. To shed light on the pathomechanism of BTHS, I searched for yeast multi-copy suppressors of the taz1Δ growth defect and identified the branched-chain amino acid transaminases (BCATs) BAT1 and BAT2 as such suppressors. Similarly, overexpression of the mitochondrial isoform BCAT2 in mammalian cells lacking TAZ improves their growth. Accordingly, supplying both yeast and mammalian cells lacking Tafazzin function with certain amino acids restored their growth behavior. Although elevated levels of Bat1 or Bat2 did not restore all the mitochondrial defects of BTHS, it could correct the higher respiration rate observed in taz1Δ cells. These findings outline that the metabolism of amino acids can influence the BTHS phenotype and has an important and disease relevant role in cells lacking Taffazzin function. In another project, I investigated the transfer of lipids between mitochondria and vacuoles. The absence of documented mitochondrial vesicular lipid exchange suggests that membrane contact sites (MCSs) facilitate lipids transport between mitochondria and other cellular membranes. Recently, it has been demonstrated that the lack of one contact site leads to the expansion of an alternative one. Specifically, loss of the ER-mitochondria encounter structure (ERMES) can be bypassed by point mutations in the vacuolar protein Vps13, or by overexpression of the mitochondrial Mdm10 complementing protein 1 (Mcp1). However, the mechanism by which this bypass support lipid homeostasis has remained unclear. In this work, I analyzed the membrane topology of Mcp1. My findings revealed that Mcp1 functions as a recruiter of Vps13 to mitochondria and promotes formation of vacuole-mitochondria MCS. I demonstrated that the N-terminal region of Mcp1 is exposed to the cytosol and mediates the recruitment of Vps13, thus establishing a functional mitochondria-vacuole MCS that compensate for the loss of ERMES. Finally, in a third project of my doctoral studies I investigated the relationship between the ERMES complex and the coenzyme Q6 (CoQ6) biosynthesis system. I observed that supplementation of yeast cells lacking functional ERMES with CoQ6 could rescue the growth retardation and the altered mitochondrial morphology of these mutated cells. Based on additional results from collaborating groups, we suggest that the ERMES complex coordinates coenzyme Q biosynthesis