The transposable element Minos: activity and applications in insects and mammals

The transposable element Minos, originally identified in Drosophila hydei, belongs to the mariner/Tc1 superfamily of transposable elements, members of which, some active, some not, have been found in insects, in nematodes, in fish and in mammals. Several members of the superfamily retain the ability to transpose, even in hosts evolutionary distant from the elements original host, with the only prerequisite being the presence of active transposase, the enzyme that catalyzes the transposition. The present study shows that Minos, being a Dipteran element, is capable of precise excision and transposition from one extrachromosomal site to another, in cell lines of another Dipteran, mosquito Aedes aegypti, as well as of the Lepidopteran Spodoptera frugiperda. The excision and transposition events are monitored using interplasmid excision and transposition assays. The advantage of these assays lies in the fact that they can be applied easily and fast in any host, provided a cell line of it is available in order to investigate the activity of Minosin its cells. As shown in the present study, the Minos transposable element is also able to transpose in the genome and stably transform human cells. The precision and efficiency of transposition in human cells confirms the hypothesis that transposition of the members of the superfamily is not subject to limitations other than the presence of their transposase. Taking advantage of the ability of Minosto carry exogenous DNA, we devised vectors which allow the trapping of constitutively active genes in human cells. The efficiency of transposition and the number of insertions were sufficient to allow tagging all expressed genes in human cells and thus proves Minos to be a useful tool for functional genomics in mammals as well as in insects.Το μεταθετό στοιχείο Minos, που ανακαλύφθηκε στη Drosophila hydei, ανήκει στην υπέρ-οικογένεια των μεταθετών στοιχείων mariner/Tc1, μέλη της οποίας, ενεργά ή μη, συναντώνται στα έντομα, στο νηματώδη σκώληκα, στα ψάρια και στα θηλαστικά. Αρκετά μέλη της υπέρ-οικογένειας διατηρούν την ικανότητα να μετατίθενται, ακόμα και σε ξενιστές εξελικτικά απομακρυσμένους από αυτόν στον οποίο αρχικά βρέθηκαν, με μοναδική προϋπόθεση την ύπαρξη ενεργού τρανσποζάσης, του ενζύμου που καταλύει την αντίδραση της μετάθεσης. Η παρούσα διατριβή δείχνει ότι το προερχόμενο από Δίπτερο μεταθετό στοιχείο Minos μπορεί να μετατίθεται από εξωχρωμοσωμικές θέσεις σε νέες, επίσης εξωχρωμοσωμικές, θέσεις στις κυτταρικές σειρές Mos20 του Διπτέρου κουνουπιού Aedes aegypti, και SF9 του Λεπιδόπτερου Spodoptera frugiperda. Τα γεγονότα εκτομής και μετάθεσης του στοιχείου ανιχνεύονται μέσω δοκιμασιών (assays) διαπλασμιδιακής εκτομής και μετάθεσης που εφαρμόζονται στα κύτταρα του ξενιστή. Το πλεονέκτημα των δοκιμασιών έγκειται στο γεγονός ότι μπορούν να εφαρμοστούν με ταχύτητα και ευκολία σε οποιοδήποτε ξενιστή με σκοπό την διερεύνηση της ενεργότητας του Minos στα κύτταρα αυτού. Όπως αποδεικνύεται από την παρούσα διατριβή, το μεταθετό στοιχείο Minos είναι ικανό να μετατίθεται στο γονιδίωμα ανθρωπίνων κυττάρων και να τα οδηγεί σε μόνιμο μετασχηματισμό. Η ακρίβεια και η αποτελεσματικότητα της μετάθεσης στα ανθρώπινα κύτταρα επιβεβαιώνει την υπόθεση ότι η μετάθεση των στοιχείων της υπερ-οικογένειας mariner/Tc1 δεν υπόκειται σε περιορισμούς άλλους από την παρουσία της τρανσποζάσης τους. Αξιοποιώντας την ικανότητα του στοιχείου να μεταφέρει εξωγενές γενετικό υλικό, δημιουργήθηκαν φορείς οι οποίοι επέτρεψαν την παγίδευση συστατικά εκφραζόμενων γονιδίων. Η συχνότητα μετάθεσης και ο αριθμός των ενθέσεων είναι συγκρίσιμος με αυτόν που απαιτείται για τη μέχρι κορεσμού μεταλλαξιγένεση του ανθρώπινου γονιδιώματος και καθιστά το μεταθετό στοιχείο Minos ένα πολύ χρήσιμο εργαλείο για Λειτουργική Γενωμική και στα θηλαστικά

Primary education executives: the pedagogical, administrative and social dimensions of their role in the 21st century

The present study aims at highlighting the factors that are related to the pedagogical, administrative andsocial dimensions of the role of education executives in the 21st century. Considering that thecontribution of executives to the shaping and success of educational events and reforms is decisive, weare urged to investigate this role and their attitudes in relation to their profession but mainly in relationto the exert of administrative tasks and hierarchical structures within the educational system.This survey, which uses both quantitative and qualitative research methods, was conducted in March2014 using questionnaires. Survey conclusions108 Education executives took part in this survey, 58 out of the 108 were men (54%) and 50 (46%)werewomen.The biggest part of the questioned persons participated in the survey were from Crete and were menaged 48-56 years old.Concerning the level of education, everyone was a university graduate without having a postgraduatedegree. About the question theyanswered they had.In the question It seems that they didn’t need to do anything like that at all.In the question They declared they hadlack of freedom generally.In the question thequestioned aimed at advising, encouraging and urging for education.The participants made no suggestions to the Ministry of Education about the educational situation .The question about the importance they believed to have on the planning of the educational policy ,showed a great disappointment.The majority of the participants answered that yes, their role would be more important in some issues,if the initiative framework was different.The basic reasons for someone to choose to exert the role of the administrator are to help or to offerto his colleagues and generally to his educational work.In the question Manyof them mentioned their teaching experience marking the teaching school years.During the survey a good relationship between the executives and their foremen was noticed and thiswas a positive influence for the executives.It’s also important to mention that no reform influenced the role of their choice.Essentially, the job of a teacher should be rightly characterized as a function.The democratic participatory models are always preferred because they are considered to be moreeffectiveΗ παρούσα μελέτη αποσκοπεί στην ανάδειξη των παραγόντων που σχετίζονται με τις παιδαγωγικές,διοικητικές και κοινωνικές διαστάσεις του ρόλου των στελεχών της εκπαίδευσης στον 21ο αιώνα.Θεωρώντας ότι η συμβολή των στελεχών στη διαμόρφωση και την επιτυχία των εκπαιδευτικώνδρώμενων και μεταρρυθμίσεων είναι καθοριστική, ωθούμαστε να ερευνήσουμε το ρόλο αυτό και τιςστάσεις τους σε σχέση με το επάγγελμά τους και κυρίως σε σχέση με την άσκηση διοικητικώνκαθηκόντων και ιεραρχικών δομών μέσα στο εκπαιδευτικό σύστημα.Στη διερεύνηση αυτή, χρησιμοποιήσαμε τόσο ποσοτικές όσο και ποιοτικές μεθόδους έρευνας καιπραγματοποιήθηκε τον Μάρτη του 2014, με τη χρήση ερωτηματολογίων.Αποτελέσματα- Συμπεράσματα της έρευναςΣτην έρευνα αυτή συμμετείχαν συνολικά 108 στελέχη της εκπαίδευσης, από τους 108, οι 58 (54%) ήτανάντρες και οι 50 (46%) ήταν γυναίκες.Το μεγαλύτερο ποσοστό των ερωτηθέντων που συμμετείχαν στην έρευνα ήταν από την Κρήτη και ήτανάντρες, ηλικίας 48 - 56 ετών.Όσον αφορά το επίπεδο μόρφωσης ήταν άπαντες κάτοχοι πτυχίου ΑΕΙ και δεν είχαν μεταπτυχιακότίτλο σπουδών.Όσον αφορά την ερώτηση «Έχετε παρακολουθήσει κάποια επιμόρφωση;» σχεδόν όλοι οισυμμετέχοντες απάντησαν θετικά.Στη συνέχεια στην ερώτηση «Είχατε πριν την εμπειρία του συνδικαλισμού;» οι περισσότεροιερωτώμενοι δεν είχαν κάποια τέτοια εμπειρία.Όσον αφορά το θεσμικό πλαίσιο επιλογής τους, όλοι οι υποψήφιοι επικαλούνται τη σχετικήΝομοθεσία.Στην ερώτηση «Δεχθήκατε κάποιου είδους σεμινάριο/ενημέρωση πριν από την τοποθέτησή σας;»παρατηρείται πως δεν είχαν κάποια ενημέρωση ή σεμινάριο πριν την τοποθέτησή τους.Ως προς την ανάληψη των καθηκόντων τους οι ερωτώμενοι αντιμετώπισαν ελάχιστες δυσκολίες.Οι ερωτώμενοι δεν αντιμετώπισαν καμία πίεση για θέματα που άπτονταν των καθηκόντων τουςσύμφωνα με τις απαντήσεις που δόθηκαν στην ερώτηση.Οι συμμετέχοντες φαίνεται πως διαπίστωσαν διάθεση συνεργασίας σε σχέση με το ρόλο και τακαθήκοντά τους βάση των αποτελεσμάτων.Στην ερώτηση «Έχετε ξεκάθαρη άποψη για τους στόχους της εκπαιδευτικής πολιτικής;», απάντησανπως υπήρξε ξεκάθαρη άποψη.Στην ερώτηση «Χρειάστηκε να συμβουλευτείτε ή να συγκρουστείτε με τις εκπαιδευτικές αρχέςπροκειμένου να επιτύχετε το στόχο σας;», φαίνεται πως δεν χρειάστηκε καθόλου να συμβεί κάτιτέτοιο.Στην ερώτηση «Τα διοικητικά σας καθήκοντα σας επέτρεπαν να έχετε ελευθερία κινήσεων/απόψεωνσε τέτοια ζητήματα;» δήλωσαν πως δεν υπήρχε ελευθερία κινήσεων γενικότερα.Στην ερώτηση «Ποιες δραστηριότητες αναπτύξατε στα πλαίσια του παιδαγωγικού/ συμβουλευτικούσας ρόλου;», οι ερωτώμενοι στοχεύουν στο να συμβουλεύουν, να εμψυχώνουν, και να παροτρύνουνγια επιμόρφωση.Οι συμμετέχοντες δεν έκαναν κάποια πρόταση στο Υπουργείο Παιδείας σχετικά με την εκπαιδευτικήκατάσταση.Στην ερώτηση σχετικά με το τι βαρύτητα πιστεύουν ότι έχουν στο σχεδιασμό της εκπαιδευτικήςπολιτικής, διαπιστώνεται μία πολύ μεγάλη απογοήτευση.Η πλειοψηφία των ερωτηθέντων υποστήριξε πως ναι ο ρόλος τους θα ήταν σημαντικότερος σε κάποιαζητήματα, αν το θεσμικό πλαίσιο ήταν διαφορετικό προσφέρει στους συναδέλφους του και γενικότερα στο εκπαιδευτικό του έργο.Στη ερώτηση «Ποια είναι η εμπειρία σας στην τάξη ως μάχιμος δάσκαλος», αρκετοί εκπαιδευτικοίσημείωσαν την εμπειρία τους σε χρόνια προϋπηρεσίας.Στην έρευνα παρατηρήθηκε ότι υπήρξε καλή σχέση μεταξύ των στελεχών και των Προϊσταμένων τουςκαι αυτό υπήρξε μια θετική επιρροή για τα στελέχη.Είναι σημαντικό επίσης να σημειωθεί πως καμία μεταρρύθμιση δεν έπαιξε ρόλο στην επιλογή τους.Ουσιαστικά το επάγγελμα του εκπαιδευτικού θα πρέπει να χαρακτηρίζεται πιο ορθά ως λειτούργημα.Πάντα προτιμώνται τα δημοκρατικά συμμετοχικά μοντέλα διοίκησης γιατί θεωρούνται πιοαποτελεσματικ

Minos as a Genetic and Genomic Tool in Drosophila melanogaster

Much of the information about the function of D. melanogaster genes has come from P-element mutagenesis. The major drawback of the P element, however, is its strong bias for insertion into some genes (hotspots) and against insertion into others (coldspots). Within genes, 5′-UTRs are preferential targets. For the successful completion of the Drosophila Genome Disruption Project, the use of transposon vectors other than P will be necessary. We examined here the suitability of the Minos element from Drosophila hydei as a tool for Drosophila genomics. Previous work has shown that Minos, a member of the Tc1/mariner family of transposable elements, is active in diverse organisms and cultured cells; it produces stable integrants in the germ line of several insect species, in the mouse, and in human cells. We generated and analyzed 96 Minos integrations into the Drosophila genome and devised an efficient “jump-starting” scheme for production of single insertions. The ratio of insertions into genes vs. intergenic DNA is consistent with a random distribution. Within genes, there is a statistically significant preference for insertion into introns rather than into exons. About 30% of all insertions were in introns and ∼55% of insertions were into or next to genes that have so far not been hit by the P element. The insertion sites exhibit, in contrast to other transposons, little sequence requirement beyond the TA dinucleotide insertion target. We further demonstrate that induced remobilization of Minos insertions can delete nearby sequences. Our results suggest that Minos is a useful tool complementing the P element for insertional mutagenesis and genomic analysis in Drosophila

Laser Bioprinting of Cells Using UV and Visible Wavelengths: A Comparative DNA Damage Study

Laser-based techniques for printing cells onto different substrates with high precision and resolution present unique opportunities for contributing to a wide range of biomedical applications, including tissue engineering. In this study, laser-induced forward transfer (LIFT) printing was employed to rapidly and accurately deposit patterns of cancer cells in a non-contact manner, using two different wavelengths, 532 and 355 nm. To evaluate the effect of LIFT on the printed cells, their growth and DNA damage profiles were assessed and evaluated quantitatively over several days. The damaging effect of LIFT-printing was thoroughly investigated, for the first time at a single cell level, by counting individual double strand breaks (DSB). Overall, we found that LIFT was able to safely print patterns of breast cancer cells with high viability with little or no heat or shear damage to the cells, as indicated by unperturbed growth and negligible gross DNA damage

Parametric Study of Jet/Droplet Formation Process during LIFT Printing of Living Cell-Laden Bioink

Bioprinting offers great potential for the fabrication of three-dimensional living tissues by the precise layer-by-layer printing of biological materials, including living cells and cell-laden hydrogels. The laser-induced forward transfer (LIFT) of cell-laden bioinks is one of the most promising laser-printing technologies enabling biofabrication. However, for it to be a viable bioprinting technology, bioink printability must be carefully examined. In this study, we used a time-resolved imaging system to study the cell-laden bioink droplet formation process in terms of the droplet size, velocity, and traveling distance. For this purpose, the bioinks were prepared using breast cancer cells with different cell concentrations to evaluate the effect of the cell concentration on the droplet formation process and the survival of the cells after printing. These bioinks were compared with cell-free bioinks under the same printing conditions to understand the effect of the particle physical properties on the droplet formation procedure. The morphology of the printed droplets indicated that it is possible to print uniform droplets for a wide range of cell concentrations. Overall, it is concluded that the laser fluence and the distance of the donor–receiver substrates play an important role in the printing impingement type; consequently, a careful adjustment of these parameters can lead to high-quality printing

Generation of human induced pluripotent stem cells in defined, feeder-free conditions

Herein, we describe a modified protocol for the generation of human induced pluripotent stem cells (hiPS) and expansion under defined, serum free and feeder free conditions. These cells exhibit a high level of plasticity towards various differentiation pathways both in vitro and in vivo. Ultimately, hiPS-derived lines achieved high standards of three dimensional differentiations on biomaterial scaffolds and promoted in vivo regeneration of complex organs, such as Anterior Cruciate Ligament (in swine ACL-rupture models) and other tissues as well

Facile and Low-Cost SPE Modification Towards Ultra-Sensitive Organophosphorus and Carbamate Pesticide Detection in Olive Oil

Despite the fact that a considerable amount of effort has been invested in the development of biosensors for the detection of pesticides, there is still a lack of a simple and low-cost platform that can reliably and sensitively detect their presence in real samples. Herein, an enzyme-based biosensor for the determination of both carbamate and organophosphorus pesticides is presented that is based on acetylcholinesterase (AChE) immobilized on commercially available screen-printed carbon electrodes (SPEs) modified with carbon black (CB), as a means to enhance their conductivity. Most interestingly, two different methodologies to deposit the enzyme onto the sensor surfaces were followed; strikingly different results were obtained depending on the family of pesticides under investigation. Furthermore, and towards the uniform application of the functionalization layer onto the SPEs’ surfaces, the laser induced forward transfer (LIFT) technique was employed in conjunction with CB functionalization, which allowed a considerable improvement of the sensor’s performance. Under the optimized conditions, the fabricated sensors can effectively detect carbofuran in a linear range from 1.1 × 10−9 to 2.3 × 10−8 mol/L, with a limit of detection equal to 0.6 × 10−9 mol/L and chlorpyrifos in a linear range from 0.7 × 10−9 up to 1.4 × 10−8 mol/L and a limit of detection 0.4 × 10−9 mol/L in buffer. The developed biosensor was also interrogated with olive oil samples, and was able to detect both pesticides at concentrations below 10 ppb, which is the maximum residue limit permitted by the European Food Safety Authority