Methods for the investigation of cytotoxicity and genotoxicity of air samples

Air pollution means the presence of a mixture of solid particles and gases in the air. This significantly harms human health and the environment. Though in Europe, there is a substantial improvement in air quality in the last decades, the concentrations of different air pollutants are still too high. The Department of Microbiology started to take part in a project (TÁMOP-4.2.2.A11/1/KONV-2012-0047) in which a multidisciplinary research action targets practical aspects (e.g. detection) of air pollution. In the frame of this, cytotoxicity and genotoxicity investigations are in progress with filters derived from various air sampling sites. Experiments were started to work out methodologically solid sample processing protocol. Gentle sample pre-processing method applied, which ensure, that besides bulk of the toxic compounds get to solution from the filter, the samples become germ free. The filter extracts are processed in Eppendorf-tubes in a high frequency Eppendorf-tube shaker, with sterile glass beads. An important task is the removal of the heat and radiation resistant Bacillus spores which are present in substantial amount on the surface of the air filters. Instead of heat or radiation treatments – which other ways could cause undesired chemical reactions with the toxic compounds – the extracts are centrifuged through a nitrocellulose membrane (0.22 micron pore size) containing spin column. With the germfree extracts citotoxicity investigations are performed with Pseudomonas putida test strain in a microplate-based cultivation system. The growth of the Pseudomonas cultures is followed with turbidimetry with microtiter plate photometer. Genotoxicity investigations are carried out with the same extracts applied in Ames tests with the TA98 and TA 1535 Salmonella typhimurium tester strains

A növényi cirkadián óra beállításának molekuláris mechanizmusa = The molecular mechanism of entrainment of the plant circadian clock

A növényi cirkadián óra magját, más eukariotákhoz hasonlóan, az ún. óragének alkotják, amelyek egymás működését szabályozva egy önfenntartó, mintegy 24 órás ritmust alakítanak ki saját kifejeződésük szintjén. Az óra számos alapvető életfolyamat napszakos megjelenését szabályozza, így fontos, hogy az óra működése összhangban legyen a valós idővel. A beállítás során jön létre ez az összhang. A legfontosabb beállító külső jel a fény, amelynek intenzitása hűen követi a napszakok váltakozását. Munkánk során azt vizsgáltuk, hogy a fény milyen molekuláris mechanizmusok útján állítja be az óra fázisát. Kimutattuk, hogy a fénypulzusok által kiváltott elsődleges változás bizonyos óragének transzkripciójának tranziens indukciója, amelyet passzív módon követ az adott fehérjék mennyiségének emelkedése, ami végül az óra fázis-csúszását eredményezi. Mutánsok vizsgálatával megállapítottuk, hogy egyes óragének indukciója pozitív, ill. negatív módon szabályozza az óra fényre adott válaszának erősségét. Megállapításunkat egy új indukciós rendszer felépítésével és alkalmazásával is igazoltuk, melynek segítségével egyedei óragének tranziens indukciójának hatását vizsgálhattuk. Elsőként bizonyítottuk, hogy az UV-B fény a látható fényhez hasonló mechanizmus útján állítja be az órát és igazoltuk, hogy az óra fázisfüggő módon gátolja egyes UV-B válaszok megjelenését. Azonosítottuk a fitokróm B fotoreceptor azon doménjét, amely a fényjeleket közvetett módon az órához (óragénekhez) továbbítja. | Circadian clocks are biochemical timing mechanisms providing temporal regulation to a wide range of molecular and physiological processes so that these processes are scheduled to the most appropriate time of the day/night cycle. In plants the central oscillator relies on transcriptional/translational feedback loops operated by the clock genes/proteins. The central oscillator is synchronized to the day/night cycle mainly by light signals (input), whereas the rhythmic signal from the oscillator is relayed via the output pathway. In this project, we have investigated the molecular mechanisms, by which light signals reset the clock. We showed that the primary effect of light signals is the transient transcriptional activation of certain clock genes, followed by concomitant increase in protein levels leading to phase shifts of the clock. Analysis of clock mutants led to the identification of clock genes, whose induction represent positive or negative effects on the magnitude of the phase response of the clock. This was verified by the use of a novel gene expression system allowing separate induction of single (clock)genes. We have demonstrated first that UV-B light resets the clock through the same mechanism as visible light does, and provided evidences that the clock inhibits certain UV-B responses in a phase-dependent manner. Moreover, we identified the particular domain of the phytochrome B photoreceptor that relays resetting signals towards the clock

Identification of potential mycotoxin producing fungi on agricultural products in Hungary and Serbia

One of the most important effects of climate change is the occurrence of thermotolerant mycotoxin producing fungi in countries with temperate climate, causing mycotoxin contamination of agricultural products. Indeed, a shift has recently been observed in the occurrence of aflatoxin producing fungi in Europe, with consequent aflatoxin contamination in agricultural commodities including maize and milk in several European countries including Serbia, Croatia, Slovenia, Romania and Ukraine. These observations led us to examine the occurrence of mycotoxin producing Aspergilli in agricultural products in Hungary and Serbia. The samples were collected from cereal fields in Hungary and North-Serbia (Vojvodina) after harvest in 2012. Surface-sterilized cereal seeds were placed on selective media and the isolated fungal strains were identified using morphological methods. The species identification of selected isolates was carried out using sequence-based methods. Several potentially aflatoxigenic A. flavus isolates were identified on maize. Further examinations of mycotoxin producing abilities of the isolates, and their occurrence in milk and milk-derived products are in progress

Identification of Aspergillus species in Central Europe able to produce G-type aflatoxins

The occurrence of potential aflatoxin producing fungi was examined in various agricultural products and indoor air in Central European countries including Hungary, Serbia and Croatia. For species identification, both morphological and sequence based methods were applied. Aspergillus flavus was detected in several samples including maize, cheese, nuts, spices and indoor air, and several isolates were able to produce aflatoxins. Besides, three other species of Aspergillus section Flavi, A. nomius, A. pseudonomius and A. parasiticus were also isolated from cheese, maize and indoor air, respectively. This is the first report on the occurrence of A. nomius and A. pseudonomius in Central Europe. All A. nomius, A. pseudonomius and A. parasiticus isolates were able to produce aflatoxins B1, B2, G1 and G2. The A. nomius isolate came from cheese produced very high amounts of aflatoxins (above 1 mg ml–1). All A. nomius, A. pseudonomius and A. parasiticus isolates produced much higher amounts of aflatoxin G1 then aflatoxin B1. Further studies are in progress to examine the occurrence of producers of these highly carcinogenic mycotoxins in agricultural products and indoor air in Central Europe

Újabb diagnosztikus és terápiás lehetőségek a refraktív sebészetben = New diagnostic and therapeutic possibilities in refractive surgery

A munkacsoport tisztázta a PRK, LASIK, LASEK módszerek hatékonyságát és indikációs területeit. Megállapításra került, hogy a TOSCA, WASCA eljárás bármelyik refraktív sebészeti műtét típussal kombinálható, azonban legjobb eredményeket a myopiás szemek esetében lehet elérni. Az ultrahangos pachymetria segítségével megállapításra került, hogy LASIK műtétek után a cornea edema kb. 5 napig tart. A cornealis autofluoreszcencia segítségével megállapították a PRK műtétek után jelentkező átmeneti autofloreszcencia emelkedés tendenciáját. A fyling spot technika biztonságos és hatékony eljárás, feltétele a TOSCA és WASCA módszerek alkalmazásának. Perforáló keratoplastica utáni reziduális fénytörési hibák kezelésében jól alkalmazható a LASIK eljárás, különösen a postoperatív irregularis asztigmiák kezelésében. A nagyfokban myopiás szemek (-14,0 D felett) esetében a phacoemulsificatióval kombinált lencse műtétekkel jobb eredményeket lehet elérni, mint bármelyik refraktív sebészeti műtét típussal. A 4 éves kutatási program alapján megteremtődött a modern, refraktív sebészeti oktatási anyag. A LASIK műtétek után alkalmazott UV-B besugárzás megállapította, hogy a mélyebben lévő keratocytákban is bekövetkezik a metabolikus aktiváció, azonban ennek mértéke kisebb, mint PRK műtéteket követően. A PRK műtéteket követő apoptosis leírásra került. A kutatás eredményeképpen széles, nemzetközi kooperációt sikerült kialakítani külföldi társintézményekkel. | The refractive surgical team has studied the indication and the effectivity of different surgical methods, such as PRK, LASIK and LASEK. The TOSCA and WASCA methods can be applied with any of the refractive surgical methods, best results can be expected in the treatment of myopic eyes. With the aid of ultrasound pachymetry it has been established, that corenal edema lasts approximately for 5 days following LASIK procedure. The tendency of post-PRK increase in corneal autofluorescence has also been studied. Flying spot beam delivery has been proved to be a safe and efficient technique and it is a precondition for using either TOSCA or WASCA methods. LASIK can be effectively applied in the treatment of residual ametropia in post-penetrating keratoplasty eyes and especially good for decreasing postoperative irregular astigmatism. In the treatment of high myopic eyes (above -14,0 D), phacoemulsification combined with posterior chamber lens implantation, provides better refractive results, than any of the applicable refractive surgical methods. Uv-B exposure following LASIK, causes metabolic activation in deep keratocytes, although this metabolic activation is much milder than following PRK procedures. The keratocyte apoptosis following PRK has been described during the study