DNA damage and repair in endometrial cancer in correlation with the hOGG1 and RAD51 genes polymorphism

The cellular reaction to the DNA-damaging agents may modulate individual’s cancer susceptibility. This reaction is mainly determined by the efficacy of DNA repair, which in turn, may be influenced by the variability of DNA repair genes, expressed by their polymorphism. The hOGG1 gene encodes a glycosylase of base excision repair and RAD51 specifies a key protein in homologues recombination repair. Both proteins can be involved in the repair of DNA lesions, which are known to contribute to endometrial cancer. In the present work we determined the extent of basal DNA damage and the efficacy of removal of DNA damage induced by hydrogen peroxide and N-methyl-N′-nitro N-nitrosoguanidyne (MNNG) in peripheral blood lymphocytes of 30 endometrial cancer patients and 30 individuals without cancer. The results from DNA damage and repair study were correlated with the genotypes of two common polymorphisms of the hOGG1 and RAD51 genes: a G>C transversion at 1245 position of the hOGG1 gene producing a Ser → Cys substitution at the codon 326 (the Ser326Cys polymorphism) and a G>C substitution at 135 position of the RAD51 gene (the 135G>C polymorphism). DNA damage and repair were evaluated by alkaline single cell gel electrophoresis and genotypes were determined by restriction fragment length polymorphism PCR. We observed a strong association between endometrial cancer and the C/C genotype of the 135G>C polymorphism of the RAD51 gene. Moreover, there was a strong correlation between that genotype and endometrial cancer occurrence in subjects with a high level of basal DNA damage. We did not observe any correlation between the Ser326Cys polymorphism of the hOGG1 gene and endometrial cancer. Our result suggest that the 135G>C polymorphism of the RAD51 gene may be linked to endometrial cancer and can be considered as an additional marker of this disease

Detection of wastewater treatment process disturbances in batch bioreactor using e-nose

Celem pracy jest określenie możliwości wykrywania zakłóceń w przebiegu procesu oczyszczania ścieków prowadzonych za pomocą reaktora typu SBR przy zastosowaniu elektronicznego nosa skonstruowanego z wykorzystaniem matrycy nieselektywnych rezystancyjnych czujników gazu. Pomiarów dokonywano podczas procesu oczyszczania ścieków miejskich, który przeprowadzano w cyklu 12-godzinnym w bioreaktorze laboratoryjnym. Wykonano ciągłe pomiary powietrza pobieranego ponad zwierciadłem ścieków w reaktorze SBR za pomocą matrycy czujnikowej opartej na rezystancyjnych czujnikach gazu typu MOS podczas stabilnej pracy systemu oraz symulacji awarii procesu napowietrzania. Do interpretacji wyników wykorzystano analizę PCA. Przeprowadzone badania laboratoryjne wskazują, że, wykorzystując matrycę czujnikową, można wnioskować o przebiegu procesu oczyszczania ścieków w reaktorze i natychmiast uzyskiwać informację o stanach odbiegających od normy.The objective of this article is to determine the possibility of biological process disturbances detect in SBR reactor using developed electronic nose device with application of non-selective gas sensor array. The SBR reactor allows to reduce organic carbon and nutrients concentration level. Measurements were performed during wastewater treatment, which was conducted in 12 hours working cycle. Continuous headspace analysis using the sensor array based on a resistive gas sensors MOS type was performed. To interpret the results, the PCA analysis was applied. Conducted studies have shown that using a sensor array it is possible to inform about abnormal conditions meaning disturbances of the process

Формирование высокоэкзоэлектрогенных биопленок в микробных топливных элементах

Проблематика. Мікробні паливні елементи – це пристрої, в яких відбувається генерування електричної енергії мікроорганізмами – екзоелектрогенами. В процесі анаеробного дихання екзоелектрогени здатні виділяти електрони назовні клітини, звідки останні за рахунок різних механізмів передаються на анод біопаливного елемента. Генерування електричної енергії в мікробних паливних елементах залежить насамперед від електрохімічної активності мікроорганізмів, присутніх в анодному просторі. Нині все частіше використовують мікроорганізми, що іммобілізовані у вигляді біоплівки на аноді. Природні джерела виділення екзоелектрогенних мікроорганізмів, такі як активний мул, біоплівки біофільтрів, донні осади морів та річок, мають дуже різноманітний мікробний склад. Тому важливо, щоб у процесі формування біоплівки саме екзоелектрогени, які чисельно становлять досить малу частку від загальної кількості мікроорганізмів із природних джерел, іммобізувалися на аноді. Основними напрямами досліджень є розробка методики отримання електроактивних біоплівок, збагачених екзоелектрогенами, та скорочення тривалості процесу формування біоплівки. Мета. Дослідження процесу формування високоекзоелектрогенної біоплівки, заснованого на поєднанні різних методик виділення та іммобілізації екзоелектрогенів на аноді мікробного паливного елемента. Методика реалізації. Для одержання високоекзоелектрогенної біоплівки було використано тристадійну методику, яка за рахунок поєднання типових методик ізолювання та іммобілізації екзоелектрогенів дає можливість отримати біоплівку, в якій переважну більшість мікроорганізмів становлять екзоелектрогени. На першому етапі як джерело екзоелектрогенів використовували біоплівку біофільтра. Біоплівку, що утворилася на першому етапі, використовували як інокулюм для другої стадії формування біоплівки. На другій стадії також використовували додатковий селективний фактор – прикладали додатковий потенціал в електричне коло мікробного паливного елемента. Третя стадія формування біоплівки полягала у виділенні з біоплівки, сформованої на другій стадії, клітин екзоелектрогенів, які здатні відновлювати сполуки заліза (ІІІ), з подальшим використанням цих клітин як інокулюму. Результати. Використання запропонованої методики дає змогу отримати біоплівку, збагачену екзоелектрогенними бактеріями. Максимальна густина струму, яку генерувала біоплівка, отримана на першій стадії, досягає 140 мкА/см2, на другій – 400 мкА/см2, на третій – 615 мкА/см2. Тривалість формування біоплівки на кожній зі стадій становила 110, 40 та 60 год відповідно. Висновки. Показано, що в результаті поєднання типових методик ізолювання та іммобілізації екзоелектрогенів тривалість формування біоплівки скорочується майже вдвічі, а отримана біоплівка має високу електрохімічну активність і властивості, аналогічні біоплівкам, сформованим чистими культурами екзоелектрогенів.Background. Microbial fuel cells are devices in which electricity is generated by microorganisms called exoelectrogens. During the process of anaerobic respiration exoelectrogens emit electrons outside the cell. These electrons can be transferred to the anode of biofuel cell via several different mechanisms. Electricity generation in microbial fuel cells depends primarily on the electrochemical activity of the exoelectrogens present in the anode space. Nowadays, the usage of microorganisms, immobilized as biofilms on the anode, is constantly increasing. Natural sources for exoelectrogens selection such as activated sludge, biofilter biofilms, sediments of seas and rivers have a very diverse microbial composition. Therefore, it is important to immobilize relatively deficient in natural sources exoelectrogens on the anode during the biofilm formation process. The main research areas are the development of a technique for obtaining of electroactive biofilms enriched with exoelectrogens along with reduction of the period of biofilm formation process. Objective. We set a goal to study the process of high exoelectrogenic biofilm formation basing on the combination of different methods of exoelectrogens isolation and immobilization at the anode of a microbial fuel cell. Methods. A three-stage technique was used to obtain a highly exoelectrogenic biofilm which, due to the combination of typical isolation and immobilization techniques of exoelectrogens, allows obtaining the biofilm in which the vast majority of microorganisms are exoelectrogens. In the first stage, a biofilter biofilm was used as a source of exoelectrogens. The biofilm formed in the first stage was used as an inoculum for the second stage of biofilm formation. During the second stage an additional selective factor (applied additional potential in the electrical circuit of the microbial fuel cell) was used. The third stage of biofilm formation was the isolation of exoelectrogens capable of reducing ferum (III) compounds from secondary biofilm with subsequent application of these cells as inoculum. Results. The usage of the proposed method allows obtaining of a biofilm enriched with exoelectrogenic bacteria. The maximum current density generated by the biofilm, obtained during the first stage, reaches 140 μA/cm2, during the second – 400 μA/cm2, during the third – 615 μA/cm2. The duration of biofilm formation at each stage was 110 h, 40 h, and 60 h, respectively. Conclusions. It has been proven that the duration of biofilm formation is reduced almost twice as a result of a combination of typical methods of isolation and immobilization of exoelectrogens; obtained biofilm has high electrochemical activity and properties similar to biofilm, formed by pure cultures of exoelectrogens.Проблематика. Микробные топливные элементы – это устройства, в которых происходит генерирование электрической энергии микроорганизмами-экзоэлектрогенами. В процессе анаэробного дыхания экзоэлектрогены способны выделять электроны наружу клетки, откуда последние за счет различных механизмов передаются на анод биотопливного элемента. Генерирование электрической энергии в микробных топливных элементах в первую очередь зависит от электрохимической активности микроорганизмов, присутствующих в анодном пространстве. Сейчас все чаще используют микроорганизмы, иммобилизованные в виде биопленки на аноде. Природные источники выделения экзоэлектрогенных микроорганизмов, такие как активный ил, биопленки биофильтров, донные осадки морей и рек, имеют очень широкий микробный состав. Поэтому важно, чтобы в процессе формирования биопленки именно экзоэлектрогены, которые численно составляют весьма малую долю от общего количества микроорганизмов активного ила, иммобилизировались на аноде. Основными направлениями исследования являются разработка методики получения электроактивных биопленок, обогащенных экзоэлектрогенами, и сокращение продолжительности процесса формирования биопленки. Цель. Исследование процесса формирования высокоэлектрогенной биопленки, основанного на сочетании различных методик выделения и иммобилизации экзоэлектрогенов на аноде микробного топливного элемента. Методика реализации. Для получения высокоэлектрогенной биопленки была использована тристадийная методика, которая за счет сочетания типовых методик изолирования и иммобилизации экзоэлектрогенов позволяет получить биопленку, в которой подавляющее большинство микроорганизмов составляют именно экзоэлектрогены. На первом этапе в качестве источника экзоэлектрогенов использовали биопленку, выделенную из биофильтра. Образовавшуюся биопленку на первой стадии использовали как инокулюм для второго этапа формирования. На второй стадии также использовали дополнительный селективный фактор – прикладывали дополнительный потенциал в электрическую цепь микробного топливного элемента. Третья стадия выделения экзоэлектрогенных микроорганизмов заключалась в выделении из биопленки, сформированной на второй стадии, клеток экзоэлектрогенов, которые способны восстанавливать соединения железа (ІІІ), с последующим использованием этих клеток в качестве инокулюма. Результаты. Использование предложенной методики позволяет получить биопленку, обогащенную экзоэлектрогеннымы бактериями. Максимальная плотность тока, которую генерировала биопленка, полученная на первой стадии, достигает 140 мкА/см2, на второй – 400 мкА/см2, на третьей – 615 мкА/см2. Длительность формирования биопленки составляла 110, 40 та 60 ч соответственно. Выводы. Показано, что в результате сочетания типовых методик изолирования и иммобилизации экзоэлектрогенов продолжительность формирования биопленки сокращается почти вдвое, а полученная биопленка имеет высокую электрохимическую активность и свойства, аналогичные биопленкам чистых культур экзоэлектрогенов