Fém/elektrolitoldatok határfelülete magas hőmérsékleten = Metal/electrolyte solution interface at high temperatures

Munkánk célja magas hőmérsékletű elektrokémiai rendszerek tulajdonságainak meghatározása volt, amit elektrokémiai mérések, analitikus számítások és számítógépes szimulációk segítségével kívántuk megvalósítani. A hőmérsékletfüggő mérésekhez szükséges autoklávot átalakítottuk és a szuperkritikus vízben történt méréseinkhez megépítettünk egy 25 MPa nyomás és 500 C hőmérséklet elérését lehetővé tevő kísérleti eszközt. Méréseket végeztünk arany és platina elektródokon a kettősréteg hőmérsékletfüggő tulajdonságainak megismerésére, illetve a határfelületi hidrogén- és oxigénfejlődési kinetika hőmérsékletfüggésének vizsgálatára. Vizsgálatuk rozsdamentes acélokon lejátszódó határfelületi folyamatok kinetikáját és mechanizmusát. Szuperkritkus körülmények között meghatároztuk néhány rozsdamentes acéltípus korrózióállóságát. Méréssorozatot indítottunk a Zr-1%Nb ötvözet lokális korróziós tulajdonságainak meghatározására is. Vizsgáltuk különböző kationok és anionok adszorpciójának hőmérsékletfüggését is a 20 - 80 C-os hőmérséklet-tartományban. A kettősréteg tulajdonságainak részletesebb megismerésére MD-szimulációkat végeztünk a 20 ?-320 C hőmérséklet-tartományban. A fémek felületén létrejövő passzív oxidrétegeknek az elektrokémiai jelenségekre gyakorolt hatását az általunk kidolgozott reakció gátolt diffúzió elméletével írtuk le. A lokális határfelületi elektrokémiai folyamatok megértéséhez és leírásához determinisztikus, véges elemes modellezési munkát kezdtünk. | The aim of our work was to determine and describe the properties of high temperature electochemical systems by electrochemical experiments, analytical models and numerical symulations. We developed further our experimental setup and designed a new autoclave for experiments in supercritcal water. This allowed us to work under a pressure of 25 MPa and temperature of 500 C. We performed experiments on gold and platinum electrodes to determine the properties of the double layer, and the temperature dependence of the kinetics of the hydrogen and oxygen evolution processes. We investigated the mechanism and kinetcis of interfacial processes on stainless steels. We determined the corrosion resistance of a set of selected stainless steels under supercritical conditions. We performed a series of measurements to understand the susceptibility of Zr-1%Nb towards localized corrosion. We determined the temperature dependence of certain anions and cations in the temperature range of 20 ? 80 ?C. To understand the properties of the double layer on the atomic level we performed a series of molecular dynamics simulations in the range of 20 ? 320 ?C. We described the role of the passive oxide layer in the electrochemical processes by the theory of the reaction limited diffusion. We started deterministic, finite element modelling to describe and understand the elementary electrochemical processes in the double layer

A genom-integritás megőrzésének molekuláris mechanizmusai = Molecular mechanisms of genome maintenance

A projekt során végzett munka az NNF78783 sz. projekt egyéves kiterjesztését képviseli. A projekt célja azoknak a mechanizmusoknak a felderítése volt, amelyek révén a RecQ-családbeli helikáz enzimek hozzájárulnak a genom épségének fenntartásához. A munka során az E. coli RecQ és a humán Bloom-szindróma (BLM) és RecQ5β helikázok működéseit vizsgáltuk. Meghatároztuk a Rad51 rekombináz nukleoprotein szálak felépülésének és lebomlásának mechanizmusát, illetve a BLM és RecQ5β helikázok hatását e folyamatokra. Felderítettük azt is, hogy az egyszálú DNS-kötő (SSB) fehérjével létesített kölcsönhatás hogyan befolyásolja a RecQ helikáz enzimatikus és DNS-átalakító aktivitásait. E mechanizmusok központi jelentőségűek a homológ rekombináció elindításában és minőség-ellenőrzésében, és ezáltal a genom épségének fenntartásában. | The work performed in this project was a 1-year continuation of project NNF78783. The overall goal of the project was to elucidate the molecular mechanisms by which RecQ-family DNA helicases contribute to the maintenance of genome integrity. We investigated the action of E. coli RecQ and human Bloom’s syndrome (BLM) and RecQ5β helicases. We determined the mechanism of Rad51 recombinase nucleoprotein filament formation and disassembly, and the influence of BLM and RecQ5β helicases on these processes. We also determined how the interaction with single-stranded DNA binding (SSB) protein influences the enzymatic and DNA-restructuring activities of RecQ helicase. These mechanisms are crucial for the initiation and quality control of homologous recombination, a key process maintaining the integrity of the genome

A magyar fafeldolgozás energiaszerkezetének vizsgálata és energiafelhasználási összefüggései

Projektünk során különféle profilú faipari vállalatok (fűrészipari, bútoripari, parkettagyártás - sal és faházgyártással foglalkozó, valamint brikettet és pelletet előállító vállalatok) energiafel - használás-szerkezetének vizsgálatát végeztük el. A felméréseink alapján markánsan jelennek meg azok a helyek, ahol nagymértékű az energiafelhasználás. A fafeldolgozó üzemekben a fel - használt energia alapvetően hő- és villamos energiára különíthető el. Ennek aránya az 1980-as években az általános 80-20%-ról (hő- és villamos energia arány) – felmérésünk szerint – több modern üzem esetében 50-50%-ra módosult. A villamosenergia-felhasználás esetében a legna - gyobb részarányt a technológiai berendezések (45-60%), a por-forgács elszívórendszerek (22- 28%) és sok esetben a szárítók kisegítő berendezései – mely a 10%-ot is meghaladhatja, ha az adott vállalat nem szárítottan vásárolja alapanyagát – képviselik. A hőigény a technológiai berendezések és az infrastruktúrát kiszolgáló berendezések között oszlik meg 55-45%-ban

Genome polymorphisms in HPV6s from benign respiratory and genital lesions

Complete genomes of HPV6s from respiratory papillomatoses and from a genital condyloma (single episode) were determined and compared to published genomes. Three adult onset respiratory papillomatoses (one solitary and two recurrent papillomas with two and six episodes) were HPV6b positive and five HPV6vcs (in the condyloma, in two juvenile papillomatoses with four and five recurrences and in two adult onset papillomatoses with seven and twelve episodes) were found, HPV6a was not encountered. In HPV6b, 25 polymorphisms were identified, 17 to 21 polymorphisms in a genome. Ten were virus-specific and fifteen were characteristic to the intratypic variant group. All three HPV6b genomes clustered separately from the prototype into three different groups. Five, two and two polymorphisms were found in E1, E5a and E6 ORFs, respectively, of which those of E5a were unique. These two resulted in amino acid alteration (E39D and P78S), others were silent. Other early ORFs were conservative. Late ORFs L1 and L2 contained four and five conservative polymorphisms, respectively. In the noncoding region one, in the long control region (LCR) six polymorphisms were detected. In HPV6vc, 22 polymorphisms were found, three to seven polymorphisms in a genome. Only one was present in all five genomes, one in three; 20 were unique. All five genomes clustered to the same large group as the reference genome, but all to different subclusters. ORFs E1, E2, E4, E5a and E6 carried three, five, one, one and two polymorphisms, respectively, of which, in contrast to HPV6b, all except two (in E1 and in E5a) were unique. Four of them led to amino acid replacement, all in the E2-E4 ORF (T116N, S144T, S246A and E340D in the E2; S246A corresponded to a S68R change in E4 ORF, the others were in the region belonging solely to E2). ORFs E5b and E7 were the same as the reference. Late ORF L1 contained one polymorphism common to all five genomes and five unique alterations. The common polymorphism led to a Y219D change. Three of the five unique polymorphisms were silent, one led to F441L and one to K449E amino acid replacement. In the noncoding region one unique, in the LCR two unique polymorphisms were detected. HPV6vc showed considerably higher variability with multiple non-silent polymorphisms in E2-E4, while coding regions of the three HPV6bs, though different from the prototype, were more similar. LCR, in contrast, was more variable in HPV6b. These suggest that HPV6bs differ mainly in LCR activity, while in HPV6vc polymorphisms of replication proteins may be more important. K. Szarka & G. Kardos were supported by a János Bolyai Research Scholarship of the Hungarian Academy of Science

Ecotin, a microbial inhibitor of serine proteases, blocks multiple complement dependent and independent microbicidal activities of human serum

Ecotin is a serine protease inhibitor produced by hundreds of microbial species, including pathogens. Here we show, that ecotin orthologs from Escherichia coli, Yersinia pestis, Pseudomonas aeruginosa and Leishmania major are potent inhibitors of MASP-1 and MASP-2, the two key activator proteases of the complement lectin pathway. Factor D is the key activator protease of another complement activation route, the alternative pathway. We show that ecotin inhibits MASP-3, which is the sole factor D activator in resting human blood. In pathway-specific ELISA tests, we found that all ecotin orthologs are potent lectin pathway inhibitors, and at high concentration, they block the alternative pathway as well. In flow cytometry experiments, we compared the extent of complement-mediated opsonization and lysis of wild-type and ecotin-knockout variants of two E. coli strains carrying different surface lipopolysaccharides. We show, that endogenous ecotin provides significant protections against these microbicidal activities for both bacteria. By using pathway specific complement inhibitors, we detected classical-, lectin- and alternative pathway-driven complement attack from normal serum, with the relative contributions of the activation routes depending on the lipopolysaccharide type. Moreover, in cell proliferation experiments we observed an additional, complement-unrelated antimicrobial activity exerted by heat-inactivated serum. While ecotin-knockout cells are highly vulnerable to these activities, endogenous ecotin of wild-type bacteria provides complete protection against the lectin pathway-related and the complement-unrelated attack, and partial protection against the alternative pathway-related damage. In all, ecotin emerges as a potent, versatile self-defense tool that blocks multiple antimicrobial activities of the serum. These findings suggest that ecotin might be a relevant antimicrobial drug target

A mezőgazdaság versenyképességének összetevői. = Components of competitiveness of the agriculture.

A kutatás ötödik évében a kutatási folyamat logikai modellje teljes egészében kiépült. A logikai modell adja meg a zárójelentés struktúráját is. Ezek mentén, öt területen értünk el jelentős eredményeket. 1. Sikerült a versenyképesség és hatékonyság közötti kapcsolat elméleti megalapozása, amelyet kiterjesztettünk az innovációra és a műszaki fejlesztésre is. 2. A versenyképesség vállalati fogalmát kiterjesztettük társadalmi és környezeti elemekkel. A kérdőív segítségével definiáltuk a mezőgazdasági családi gazdaságok érdekeltségi rendszerét, amely a sikeresség, az életképesség ismérveihez kapcsolódik. 3. Ugyancsak kérdőív segítségével modulokba foglaltuk a mezőgazdaság versenyképességének összetevőit és a súlyszámok alapján meghatároztuk azok fontosságát. 4. A nemzetközi kereskedelem intenzitására épülő Balassa mutatók továbbfejlesztett változatai mellett a DRC három mutatójával és a CMS mutatóval egészítettük ki a módszertani bázist. 2008. évben frissítettük a számításokat 5. Megfogalmaztunk néhány tanulságot, számítási eredményeinket összehasonlítottuk a hagyományos módon számított eredményekkel. | In the fifth year of research, the logic model of the research process has totally been built. Theory - methodological arsenal - competitiveness calculations - creation of empirical background - drawn up conclusions. These five stages also give the structure of the final report. According to them, we have reached results in five main areas. 1. We have managed to support theoretically the relationship between competitiveness and efficiency, which we have extended to innovation and technological development as well. 2. We have completed the entrepreneurial aspect of the notion of competitiveness with social and environmental elements. We have defined - with the help of the survey - the interest system of agricultural family farms, which relates to criteria of success and viability. 3. With the help of the survey, we have created modules to classify the components of agricultural competitiveness and we have determined their significance by weight-numbers. 4. The methodological base was supplemented by three indices of DRC method, the CMS method and improved versions of Balassa indices built on intensity of international trade. We have actualised our calculations for 2008. 5. We have formulated some lessons and compared our results of calculations with traditional results of calculations

Functional analysis of genome polymorphisms in human papillomavirus 11 associated with recurrent respiratory papillomatosis with different clinical severity

Polymorphisms of the long control region (LCR) of human papillomavirus (HPV) 11 may modify severity of respiratory papillomatosis (RRP). We also found unique amino acid polymorphisms in virus proteins. We analysed a HPV11 genome from a novel patient, and earlier reported and newly found polymorphisms in silico to assess their role in the clinical course of RRP. The new patient has an adult-onset RRP with moderate dysplasia. All LCRs were examined for transcription factor binding sites using the tool . In silico protein modelling (Molecular Operating Environment 2014.9) was performed on the following: i) The two polymorphisms (A476V and S486F) in L1 present in the virus from the papilloma but not from the healthy mucosa of Patient 5 with aggressive RRP. ii) E1 polymorphisms A72E and N100T in Patients 4 and 9, respectively, with moderately severe RRP. iii) E2 polymorphisms Q86K in Patient 4; S245F and N247T in Patient 9; K308R in multiple patients. Complete genome of the newly enrolled Patient 10 contained 21 polymorphisms (16 silent, A45S in E7, S78L in E4, K308R in E2, I28F and V41L in E5a), a deletion and an insertion in the LCR; all known from other genomes. It also contains a large unique deletion in ORF E2-E4 (NT3381-3438) causing a frameshift with an early stop codon. The identified seven LCR polymorphisms resulted in 28 new binding sites of 24 transcription factors, modified 66 binding sites of 52 transcription factors; no binding site was lost. L1 polymorphisms are located in C-terminus playing a role in capsomer formation and possibly in heparan-sulfate binding of virions. In protein models both were involved in binding between monomers; S486F led to a new interaction with E382 and with A385 of the neighbouring monomer of the capsomer (free enthalpy -1.2 kcal/mol). Both E1 polymorphisms are in the N-terminal regulatory region, but do not involve nuclear transport signal sequences. As this part of the protein is unstructured, structure modelling was not possible. E2 polymorphism Q82K is located in the E1 binding domain, but due to lack of E1 model, this interaction could not be modelled. Polymorphisms S245F and N247T are in the hinge region of E2 containing phosphorylation sites involved in E2 stability and chromatin binding. As they lead to loss of one phosphorylation site and to gaining another, and alter the surface charge of E2, they may affect phosphorylation patterns. Polymorphism K308R is in the DNA binding domain, but is positioned distantly from the DNA during interaction. The truncated E2 of the HPV11 from Patient 10 lost a large part of its DNA binding domain, and though the alpha-helix serving as DNA binding motif is preserved, its surface charge alters from basic to acidic, most probably impairing DNA binding. In summary, protein modelling supports the role of some of these unique polymorphisms in pathogenesis of RRP. K. Szarka was supported by János Bolyai Resarch Scholarship of the Hungarian Academy of Sciences

Nem konvencionális mágnesek elektronspin-rezonanciája = Electron spin resonance in non-conventional magnets

A kutatás célja egyes nem konvencionális mágneses rendszerek fizikai tulajdonságainak vizsgálata volt. A kutatás legfontosabb kísérleti eszköze a multifrekvenciás elektronspin-rezonancia (ESR) spektroszkópia volt. A vizsgált rendszereket modelleztük is: meghatározzuk az őket leíró mikroszkopikus vagy effektív Hamilton-operátorokat, amelyeket a kísérletekkel összevetve meghatároztuk azok paramétereit. A vizsgált rendszerek az alábbi három fő típusba sorolhatók: (i) mágneses nanorészecskék, illetve ezek határesete a molekuláris mágnesek, (ii) alacsony dimenziós és frusztrált mágnesek, és (iii) olyan rendszerek, amelyekben a spinekkel más szabadsági fokok is kölcsönhatnak. A legnagyobb hangsúlyt az alacsony dimenziós szerves töltésátviteli sók mágneses tulajdonságainak vizsgálata (ezekhez egyes mintákat a saját laboratóriumunkban szintetizáltunk), és a ferromágnes/szupravezető hibrid vékonyréteg-nanostrukturák vizsgálata kapta. A téma egyértelműen alapkutatás jellegű, még ha részben hasonló rendszerek potenciális alkalmazása (nagy sűrűségű információtárolás, mikroszkopikus szenzor stb.) is motiválta, illetve tette és teszi időszerűvé. | The aim of the proposal was to study the physical properties of non-conventional magnetic systems. We employed multi-frequency electron spin resonance (ESR) spectroscopy as the principal experimental technique. We also modeled the systems: we set up their microscopic and/or effective Hamiltonians in order to be tested against experiments and to determine their parameters. The systems that we investigated can be classified into the following three types: (i) magnetic nanoparticles and their limiting case, the molecular magnets, (ii) low dimensional and frustrated magnets, and (iii) systems in which the spins also interact with other degrees of freedom. The focus was on the investigation of the magnetic properties of low-dimensional organic charge transfer salts (some of these samples were synthesized in our own laboratory), and of the ferromagnet/superconductor hybrid thin layer nanostractures. The proposed research was fundamental even if it was also motivated by the potential applications (high density information storage, microscopic sensors etc.) of similar systems, and this is what made and makes it timely