Versatile roles of lipids and carotenoids in membranes

Chemical characteristics and functions of constitutive membrane lipids, fatty acids and carotenoids, are summarized. Lipids and carotenoids are major components of biological membranes, and perform several important physiological and structural functions in all kingdoms of living organisms. Structural lipids build up and maintain the architecture of biological membrane, while active lipids originating from membranes have signaling functions. Unsaturated lipids protect photosynthetic organisms against low-temperature photoinhibition and keep necessary membrane microviscosity under various environmental conditions. Sterols are capable of controlling membrane order and segregation of lipids into rafts by intercalating between phospholipids. Carotenoids are essential structural and functional components of photosynthetic complexes and membranes in plants, algae and cyanobacteria. They have a role in light harvesting processes and the elimination of excitation energy. They can serve as protectant agents against reactive oxygen and nitrogen species. Heat dissipation is involved in protective processes. Carotenoids are effective quenchers and scavengers of singlet oxygen and other free radicals, therefore they suppress lipid peroxidation and other harmful biochemical reactions. Carotenoids are indispensable antioxidants in photosynthetic organisms and also in animals, which are not capable of synthesizing them. Both carotenoids and essential lipid species are necessary for human diet

Beszámoló a kecskeméti főiskola részvételéről az első norvég-magyar szerves kémiai nyári iskolában = A Report on the Participation of the Kecskemet College in the First Norwegian-Hungarian Summer School on Bioactive Substance Research

A szerzők, mint kutatási és oktatási területen szerteágazó tapasztalatokkal rendelkező lézerfizikusok felkérést kaptak egy együttműködésre a Szegedi Tudományegyetem Szerves Kémiai Tanszékével, mely nyitni szeretne a lézerek kémiai alkalmazása felé. Együttes munkánk első állomásaként közös nyári iskolát tartottunk a Norvégiai Civil Támogatási Alap finanszírozásával a norvégiai Tromsøi Egyetemen. Együttműködésünk sikere érdekében a lézerek és a szerves kémia határterületét alaposan fel kell tárnunk. Dolgozatunkban rövid összefoglalást szeretnénk nyújtani a lézerek kémiai alkalmazásáról, valamint beszámolót nyújtunk a 2016. évi norvégiai szerves kémiai nyári iskoláról

EPR study of thylakoid membrane dynamics in mutants of the carotenoid biosynthesis pathway of Synechocystis sp. PCC6803

EPR spectroscopy using 5-doxylstearic acid (5-SASL) and 16-doxylstearic acid (16-SASL) spin probes was used to study the fluidity of thylakoid membranes. These were isolated from wild type Synechocystis and from several mutants in genes encoding selected enzymes of the carotenoid biosynthesis pathway and/or acyl-lipid desaturases. Cyanobacteria were cultivated at 25°C and 35°C under different light regimes: photoautotrophically (PAG) and/or in light-activated heterotrophic conditions (LAHG). The relative fluidity of membranes was estimated from EPR spectra based on the empirical outermost splitting parameter in a temperature range from 15°C to 40°C. Our findings demonstrate that in native thylakoid membranes the elimination of xanthophylls decreased fluidity in the inner membrane region under optimal growth conditions (25°C) and increased it under sublethal heat stress (35°C). This indicated that the overall fluidity of native photosynthetic membranes in cyanobacteria may be influenced by the ratio of polar to non-polar carotenoid pools under different environmental conditions

Early phenomena following cryogenic lesion of rat brain : a preliminary study

The cerebrovascular laminin becomes detectable following lesions, whereas the lamina basalis-receptor β-dystroglycan disappears. These alterations may be indirect markers of a glio-vascular detachment which may result in the impairment of blood-brain-barrier. The present study estimates the correlations between the post-lesion exudation and the aforementioned phenomena. Lesions were performed in ketamine-xylazine anaesthesia with a copper rod cooled with dry ice. Immediately, or in 5 or 10 min brains were fixed in buffered 4% paraformaldehyde. Immunohistochemical reactions were performed in floating sections. Exudation was estimated with immunohistochemical detection of plasma-fibronectin and immunoglobulins. Glio-vascular connections were investigated with immunohistochemistry (GFAP, S100, glutamine synthetase), and electron microscopy. Laminin immunoreactivity appeared already at immediate fixation. Exudate was found only around the vessels. β-dystroglycan was still detectable. At five-ten minutes the territory of exudate became confluent and dystroglycan disappeared. Some but not all vessels were free of astrocytes. Electron microscopy demonstrated wide perivascular ’spaces’. ’In vivo’ monitoring was attempted with a multiphoton microscope in the Department of Biophysics of Semmelweis University. Astrocytes were labeled supravitally with sulforhodamine 101 so glio-vascular connections were visible. However, neither in the intact brain nor in 30-min post-lesion period astrocyte motility was observed

Aktív tanulást támogató módszerek kihívásai a felsőoktatási informatikaoktatásban = Challenges of active learning support methods in higher informatics education

A jelen kor hallgatói számára nem a lexikális tudás elsajátítása a fő cél, hanem egy rugalmas, kreatív tudásbázis létrehozása, ami a többi órán, majd később a munkahelyen is jól alkalmazható. Ezen célkítűzés elérése érdekében a hagyományos kontakt tudásátadás helyett a tükrözött osztályterem módszerét ötvöztük a projekt alapú tanulással, és bevontuk hallgatóinkat a saját és csapattársaik órai munkájának értékelésébe. A tükrözött osztályterem alkalmazása olyan tanulói magatartást, hozzáállást, tanulási felelősséget és önállóságot igényel, amivel korábban nem, vagy csak ritkán találkoztak a hallgatóink. Az órákon alkalmazott projekt alapú tanulás és az értékelési módszerünk segítségével egy aktív, széles körben alkalmazható tanulási környezetet hoztunk létre. Cikkünkben bemutatjuk a Budapesti Metropolitan Egyetemen alkalmazott módszerünket és tapasztalatainkat

Genome-Wide Identification of RNA Silencing-Related Genes and Their Expressional Analysis in Response to Heat Stress in Barley (Hordeum vulgare L.)

Barley (Hordeum vulgare L.) is an economically important crop cultivated in temperate climates all over the world. Adverse environmental factors negatively affect its survival and productivity. RNA silencing is a conserved pathway involved in the regulation of growth, development and stress responses. The key components of RNA silencing are the Dicer-like proteins (DCLs), Argonautes (AGOs) and RNA-dependent RNA polymerases (RDRs). Despite its economic importance, there is no available comprehensive report on barley RNA silencing machinery and its regulation. In this study, we in silico identified five DCL (HvDCL), eleven AGO (HvAGO) and seven RDR (HvRDR) genes in the barley genome. Genomic localization, phylogenetic analysis, domain organization and functional/catalytic motif identification were also performed. To understand the regulation of RNA silencing, we experimentally analysed the transcriptional changes in response to moderate, persistent or gradient heat stress treatments: transcriptional accumulation of siRNA- but not miRNA-based silencing factor was consistently detected. These results suggest that RNA silencing is dynamically regulated and may be involved in the coordination of development and environmental adaptation in barley. In summary, our work provides information about barley RNA silencing components and will be a ground for the selection of candidate factors and in-depth functional/mechanistic analyses

Interleukin-1 receptor type 1 is over-expressed in neurons but not in glial cells within the rat superficial spinal dorsal horn in complete Freund adjuvant induced inflammatory pain

K

A foszfatidilglicerol szerepe fotoszintetikus membránok szerkezetének kialakításában = The essential role of phosphatidylglycerol in the formation of photosynthetic membrane structure

A negatív töltéssel rendelkező lipidek közül a foszfatidilglicerol (PG) jelentős szerepet tölt be. 1. Létrehoztuk egy FG szintézisben gátolt Synechocytis PCC6803 mutánst melyben megnéztük a CP43 kapcsolódását a kettes fotokémiai rendszer reakció centrumához. Ezt a mutánst egy, a fénybegyűjtő rendszer nélküli mutánssal hoztuk létre, a cdsA gén inaktiválásával. Megállapítottuk, hogy az FG kiürülés hatására a CP43 fehérje bekötődése gátolt. Megállapítottuk, hogy az FG kiürülés csökkenti a cianobaktérium sejtek oxigénfejlesztő képességét. 2. Megállapítottuk, hogy az FG kiürülés megváltoztatja a fotoszintetikus membrán felszíni töltését. 3. Az FG molekulák hatására bekövetkező fotoszintetikus aktivitást a reakció centrumok megváltozása okozza. A reakció centrumok fényérzékennyé vállnak. Ez ellen a sejtek megnövekedett karotin tartalommal védekeznek. A myxoxantin és az echinenon mennyisége nő meg. 4. A Syenechococcus PCC PCC7942 cdsA mutáns létrehozásával igazoltuk, hogy az FG molekulák szerepe a fotoszintetikus szervezetekben általánosítható. Megállapítottuk, hogy az FG kiürülés a különböző törzseken különböző mértékben hat. 5 Az FG molekulák kiürülésének hatására bekövetkező stressz elleni protekció a karotinoid molekulák megjelenése fotoszintetikus reakció centrumokbanmellett megfigyeltük azt is, hogy az FG molekulák zsírsav összetétele megváltozik. A molekulák átalakulását tömegspektometriásan igazoltuk. Az eredményeinket egy áttekintő cikkünkben foglaltuk össze. | Among the negatively charged lipids phosphatidylglycerol (PG) plays an important role. We used transformable cyanobacterial strains.1n We used a Phycobilisome-less mutant of Synechocytis PCC6803 was transformed with inactivated cdsA and the synthesis of PG was blocked. Binding of CP43 to the reaction center complex was investigated. The oxygen evolving activity of mutant was reduced. 2. The PG-depletion affected the surface charge of membranes. 3. PG-depletion induced sensitivity of cells which was compensated by elevated carotenoid content, mainly myxoxanthophyll and echinenone. 4. We generated Syenechococcus PCC PCC7942 cdsA mutant with which we could generalize the importance of PG in photosynthetic organizms. However, we could observe slight differencein different mutant. 5. Westudied PG remodeling by mas spectrometry

Az orális levodopakezelés jellegzetességei előrehaladott Parkinson-kórban a marosvásárhelyi neurológiai klinikák tapasztalatában = Characteristics of levodopa treatment in advanced Parkinson’s disease in the experiences of the neurology clinics of Târgu Mureș, Romania

Absztrakt: Bevezetés: A Parkinson-kór előrehaladásával jelentkező motoros, illetve nem motoros komplikációk jelentősen rontják a Parkinson-kóros betegek életminőségét, behatárolják a terápiás lehetőségeket. Nincs egyértelműen meghatározva az „előrehaladott” Parkinson-kór, sem az invazív terápiák bevezetésének optimális pillanata. Kevés irodalmi adat vonatkozik arra, hogy a mindennapi klinikai gyakorlatban alkalmazott levodopaadagok felső határai hogyan alakulnak előrehaladott Parkinson-kórban, illetve az egyes eszközös terápiák elérhetősége hogyan befolyásolja ezeket. Célkitűzés: A szubsztitúciós terápia elemzése előrehaladott Parkinson-kórban. Módszer: Retrospektív tanulmányunkban 2011. június 1. és 2017. május 31. között minden olyan, Parkinson-kórral kezelt beteget megvizsgáltunk, aki legalább napi 2 óra off állapotról számolt be, dyskinesisekkel vagy ezek nélkül, és legalább napi négyszer kapott különböző kombinációkban levodopát. Elemeztük a levodopaterápia sajátosságait az eszközös, illetve a további konzervatív kezelésre javasolt betegcsoportoknál. Eredmények: Előrehaladott Parkinson-kórt állapítottunk meg 311 betegnél, közülük 125-nél véltük indokoltnak valamilyen eszközös terápia elkezdését, míg 42-nél a levodopa dózisának emelését. Az eszközös kezelésre javasolt betegcsoport és a konzervatív kezelést folytató betegcsoport között különbségek voltak a betegség fennállása, a levodopa átlagadagja és adagolási frekvenciája tekintetében. A 107 levodopa-karbidopa intestinalis gélre tesztelt betegnél az adagolási frekvencia és a levodopa-átlagadagok magasabbak voltak. Következtetés: A vizsgált periódusban előrehaladott Parkinson-kórban az irodalmi adatokhoz viszonyítva kisebb levodopaadagokat találtunk, a kombináció adjuváns terápiával viszont gyakoribb. Előrehaladott Parkinson-kórban érdemes az eszközös terápiát mérlegelni, ha a napi átlagos levodopaadag legalább 750–1000 mg, minimum ötszöri adagolásra elosztva, és kombinált terápia ellenére az életminőséget jelentősen csökkentő motoros komplikációk jelentkeznek. Ezeket a betegeket erre szakosodott központokban multidiszciplináris csapat közreműködésével kell tesztelni, és a legjobb döntést meghozni a további teendőket illetően. Orv Hetil. 2019; 160(17): 662–669. | Abstract: Introduction: The motor and non-motor complications of Parkinson’s disease impair the patients’ quality of life and limit therapeutical options. There are no clear criteria for ‘advanced’ Parkinson’s disease or for the optimal moment for invasive therapies. There is little evidence regarding the upper limits of levodopa doses, and how these may be influenced by the availability of device-aided therapies. Aim: To analyze substitution therapy in patients with advanced Parkinson’s disease. Method: In our retrospective study, we analyzed the data from all patients with advanced Parkinson’s disease hospitalized between 1st June 2011 and 31st May 2017, receiving combined levodopa treatment at least 4×/day, reporting a minimum of 2 hours off periods, with or without dyskinesia. We analyzed levodopa therapy for patients who were recommended either device-aided or conservative therapy. Results: Out of 311 patients with advanced Parkinson’s disease, for 125 we proposed device-aided therapies whereas in 42 patients we increased the levodopa dose. The average levodopa doses and the administration rate were higher for the 107 patients tested for levodopa-carbidopa intestinal gel. Disease duration, mean levodopa doses and frequency of dosing were all higher in patients proposed for device-aided therapies versus patients with continued conservative treatment. Conclusion: Our patients were on lower levodopa doses (compared to literature), but the combinations were used more often. Device-aided therapies should be considered in patients with severe motor complications who receive at least 750–1000 mg levodopa daily, divided minimum 5×/day. These patients need to be tested in specialized centers by multidisciplinary teams in order to make the best decision for further action. Orv Hetil. 2019; 160(17): 662–669