SOLARIS National Synchrotron Radiation Centre in Krakow, Poland

The SOLARIS synchrotron located in Krakow, Poland, is a third-generation light source operating at medium electron energy. The first synchrotron light was observed in 2015, and the consequent development of infrastructure lead to the first users’ experiments at soft X-ray energies in 2018. Presently, SOLARIS expands its operation towards hard X-rays with continuous developments of the beamlines and concurrent infrastructure. In the following, we will summarize the SOLARIS synchrotron design, and describe the beamlines and research infrastructure together with the main performance parameters, upgrade, and development plans

Otępienie czołowo-skroniowe : ujęcie interdyscyplinarne

Publikacja recenzowana / Peer-reviewed publicationZe wstępu: Oddajemy do rąk Czytelników monografię Otępienie czołowo-skroniowe: ujęcie interdyscyplinarne, która stanowi oryginalny zbiór odpowiednio dobranych rozdziałów, opracowanych przez autorów z różnych specjalności medycznych i paramedycznych zajmujących się diagnozą i rehabilitacją osób z otępieniem. Otępienie czołowo-skroniowe stanowi nadzwyczaj ważki i trudny temat dla współczesnej neuronauki. Temat jest ważki przede wszystkim dlatego, że problemy związane z otępieniem w starszych latach dotyczą wciąż wzrastającej liczby osób, co stanowi nieunikniony, choć dość paradoksalny skutek przedłużenia się życia przeciętnego człowieka, bez proporcjonalnej poprawy jego kondycji fizycznej i psychicznej. Oznacza to m.in., że najprawdopodobniej mało kto z nas (tj. sami autorzy wraz z Czytelnikami) uniknie tego problemu w przyszłości, a ten dość przykry fakt czasami utrudnia proces utrzymywania należytego dystansu naukowego do tematu. Wiele rozdziałów publikowanych w tej książce jest owocem 13. Międzynarodowego Kongresu Polskiego Towarzystwa Neuropsychologicznego, zorganizowanego przez Krakowską Akademię im. Andrzeja Frycza Modrzewskiego w dniach 22 do 24 lutego 2010 roku. Uczestnicy kongresu podjęli panelową dyskusję, mającą na celu syntezę przyczyn i objawów otępienia czołowo-skroniowego. Główne tezy z tej dyskusji wykorzystano również w przygotowywaniu rozdziałów tej monografii

Validation of the Polish version of the Movement Disorder Society-Unified Parkinson’s Disease Rating Scale (MDS-UPDRS)

Background. In 2008, the Movement Disorders Society (MDS) published a new Unified Parkinson’s Disease Rating Scale (MDS-UPDRS) as the official benchmark scale for Parkinson’s Disease (PD). We have translated and validated the Polish version of the MDS-UPDRS, explored its dimensionality, and compared it to the original English one. Methods. The MDS-UPDRS was translated into Polish by a team of Polish investigators led by JS and GO. The back-translation was completed by colleagues fluent in both languages (Polish and English) who were not involved in the original translation, and was reviewed by members of the MDS Rating Scales Programme. Then the translated version of the MDS-UPDRS underwent cognitive pretesting, and the translation was modified based on the results. The final translation was approved as the Official Working Document of the MDS-UPDRS Polish version, and was tested on 355 Polish PD patients recruited at movement disorders centres all over Poland (at Katowice, Gdańsk, Łódź, Warsaw, Wrocław, and Kraków). Confirmatory and explanatory factor analyses were applied to determine whether the factor structure of the English version could be confirmed in the Polish version. Results. The Polish version of the MDS-UPDRS showed satisfactory clinimetric properties. The internal consistency of the Polish version was satisfactory. In the confirmatory factor analysis, all four parts had greater than 0.90 comparative fit index (CFI) compared to the original English MDS-UPDRS. Explanatory factor analysis suggested that the Polish version differed from the English version only within an acceptable range. Conclusions and clinical implications. The Polish version of the MDS-UPDRS meets the requirements to be designated as the Official Polish Version of the MDS-UPDRS, and is available on the MDS web page. We strongly recommend using the MDS-UPDRS instead of the UPDRS for research purposes and in everyday clinical practice.

Badania strukturalne i funkcjonalne wybranych enzymów z patogennych bakterii

Antybiotykooporność jest jednym z ważniejszych problemów zmaga się medycyna w ostatnich latach. Jako odpowiedź na niesprzyjające warunki środowiska, mikroorganizmy wykształciły zdolność do szybkiego przystosowywania się i rozprzestrzeniania nabytych cech pozwalających im przetrwać. Umiejętność ta sprawia, że znane antybiotykoterapie stają się coraz mniej skuteczne. Poszukiwanie nowych strategii terapeutycznych stało się więc jednym z priorytetów badaczy na całym świecie. Głównym celem tej pracy było otrzymanie i scharakteryzowanie struktur przestrzennych białek pochodzących z patogennych bakterii, wyselekcjonowanych przez Centrum Genomiki Strukturalnej CSGID jako potencjalne cele nowych strategii terapeutycznych. Każde z tych białek na początkowym etapie krystalizacji poddano procedurze opracowanej w CSGID w celu usprawnienia i automatyzacji procesu otrzymania struktury przestrzennej, jednak we wszystkich przypadkach nie przyniosło to oczekiwanych efektów. Jednym z założeń tej pracy było więc opracowanie indywidualnej strategii eksperymentalnej dla każdego z badanych białek. Pierwszą grupę badanych białek stanowiły dihydroorotazy z bakterii Yersinia pestis (pałeczka dżumy) i Vibrio cholerae (przecinkowiec cholery). Dihydroorotazy to enzymy szlaku syntezy pirymidyn de novo, którego prawidłowe funkcjonowanie jest niezbędne do przetrwania bakterii. Porównanie sekwencji i otrzymanych struktur z przedstawicielami innych poznanych już dihydroorotaz pozwoliło na klasyfikację nowo scharakteryzowanych enzymów jako bakteryjny typ II. Typ ten jest najbardziej odległy ewolucyjnie od ich ludzkiego odpowiednika, dzięki czemu różnice w ich budowie i sposobie działania mogą zostać wykorzystane do projektowania terapii ukierunkowanych na walkę z patogenami, minimalizując niekorzystny wpływ na działanie enzymu ludzkiego. Kolejnym badanym białkiem była peptydaza B z Yersinia pestis. Peptydazy B to metaloenzymy rozcinające wiązania peptydowe w wielu substratach. Otrzymano strukturę przestrzenną białka w formie nieaktywnej, które zawierało nieuporządkowany fragment łańcucha peptydowego w obrębie miejsca wiązania metalu. Otrzymany model przestrzenny białka został zdeponowany w bazie PDB jako pierwszy scharakteryzowany strukturalnie członek enzymów klasy EC 3.4.11.23. W celu scharakteryzowania enzymu w formie aktywnej, wygenerowano model homologiczny i porównano obie struktury. Kolejnym celem badań było otrzymanie struktury przestrzennej dla kasety wiążącej ATP, będącej częścią ABC transportera, wchodzącego w skład proteomu bakterii Coxiella burnetii. Transportery ABC wykorzystują energię z hydrolizy ATP do transportu przez błony. Ze względu na to uważane są za istotne czynniki wirulencji, ponieważ mogą transportować toksyny. Poza jonami magnezu, sodu i wapnia, a także cząsteczkami ATP związanymi przez białko, otrzymana struktura zawierała acetylowaną lizynę w pozycji 139. Acetylacja tej reszty była opisana w literaturze, natomiast nie zostało to wcześniej zaobserwowane w strukturach kaset wiążących ATP ABC transportera zdeponowanych w bazie PDB. Badania aldo-keto reduktazy z Klebsiella pneumoniae skupiały się na przybliżeniu funkcji fizjologicznej tego białka, ponieważ jego struktura przestrzenna została wcześniej określona. Aldo-keto reduktazy to białka o zróżnicowanej specyficzności substratowej, które używają NADPH jako kofaktora. W badaniach aktywności enzymatycznej przy użyciu skonstruowanej dla aldo-keto reduktaz biblioteki metabolitów wyłoniono substraty dla tego enzymu: izatynę oraz jej metylowaną i fenylowaną pochodną, benzaldehyd oraz jego pochodne, a także pirogronian sodu i jego pochodne. Informacje te mogą przyczynić się do odkrycia fizjologicznej funkcji tego białka a także ocenienia jego roli w procesie patogenezy. Ostatnim z badanych białek było hipotetyczne białko SAOUHSC_01256 z bakterii Staphylococcus aureus. Ponieważ żaden z otrzymanych kryształów nie rozpraszał promieniowania X dostatecznie, aby móc wyznaczyć strukturę przestrzenną, wygenerowano model homologiczny. Analiza wyników oraz porównanie z sekwencjami białek homologicznych wykazała że prawdopodobnie jest to członek nadrodziny białek podobnych do LuxS/M16 peptydaz. Otrzymane wyniki pozwoliły na uzyskanie trójwymiarowych modeli wybranych do badań białek a także przybliżenie funkcji tych enzymów, które wcześniej nie zostały scharakteryzowane. Znacząco zwiększa to dostępność modeli strukturalnych w bazie PDB i może przyczynić się do określenia struktury przestrzennej innych, homologicznych białek. Trójwymiarowe modele otrzymane w tej pracy mogą pomóc zrozumieć mechanizmy działania bakteryjnych enzymów a także określić ich rolę w patogenezie, a co za tym idzie przyczynić się do rozwoju nowych strategii terapeutycznych do walki z opornymi na antybiotykoterapię patogenami.Antimicrobial resistance is one of the most important problems of the recent years. As a response to environmental changes, microorganisms may quickly adapt and spread the resistance genes. Because of that, many antibiotics become less and less effective and new therapies are urgently needed. The aim of this study was to obtain and characterize the crystal structure of proteins originating from pathogenic bacteria, selected by Center for Structural Genomics of Infectious Diseases as a potential drug targets. Each of these proteins at the initial stage of crystallization was subjected to the procedure developed in CSGID in order to improve and automate the process of determining crystal structure, but in all cases it did not bring the expected results. One of the assumptions of this work was to develop an individual experimental strategy for each of the tested proteins. In the first group of investigated proteins were dihydroorotases from Yersinia pestis and Vibrio cholerae. Dihydroorotases are enzymes of de novo pyrimidine biosynthesis pathway and their proper functioning is essential for pathogen survival. The comparison of obtained structures and amino acid sequences with the representatives of other dihydroorotases allowed to classify them as bacterial type II. This type is the most evolutionary distant from the human dihydroorotase. The differences in the structure and function of bacterial and human dihydroorotases may be used for designing the effective therapies that eliminate pathogens and in the same time have the minimal adverse effect of the host. The next tested protein was peptidase B from Y. pestis. Peptidases B are metalloenzymes cleaving peptide bonds in many substrates. The crystal structure of the protein in inactive form, which contained a disordered fragment of the peptide chain within the metal binding site was obtained. In order to characterize the enzyme in an active form, a homologous model was generated and both structures were compared. The crystal structure of the protein was deposited in the PDB database as the first structurally characterized member of EC 3.4.11.23 enzymes. The next part of the investigation was to obtain a structure of the ATP binding cassette, which is part of the ABC transporter from Coxiella burnetii. ABC transporters use energy from ATP hydrolysis for transport through membranes. Because of this, they are considered to be important virulence factors due to their ability to transport toxins. In addition to the magnesium, sodium and calcium ions as well as ATP molecules bound by the protein, the obtained structure contained acetylated lysine at position 139. Acetylation of this residue was described in the literature, while this was not previously observed in the structures of ATP ABC transporter cassettes deposited in the PDB database. Because the crystal structure of aldo-keto reductase from Klebsiella pneumoniae was previously determined, this study focused on the approximation of the physiological function of this protein. Aldo-keto reductases are proteins with a broad substrate specificity that use NADPH as a cofactor. In the enzymatic tests with the metabolite library constructed for the aldo-keto reductases, substrates for this enzyme were identified: isatin and its methyl and phenyl derivatives, benzaldehyde and its derivatives, as well as sodium pyruvate and its derivatives. This information may contribute to the discovery of the physiological function of this protein as well as the evaluation of its role in the pathogenesis. The last of the tested proteins was the hypothetical protein SAOUHSC_01256 from Staphylococcus aureus. Since none of the obtained crystals diffracted the X-rays in sufficient way to determine the structure, a homology model was generated. Analysis of the results and comparison with the homologous sequences showed that this protein may belong to LuxS/M16 peptidase-like superfamily. The obtained results allowed to obtain three-dimensional models for proteins selected for this research and to approximate the function of those that have not been characterized before. This significantly increases the availability of structural models in the PDB database and may contribute to determining the crystal structure of other, homologous proteins. Three-dimensional models obtained in this work can help to understand the mechanisms of reactions catalyzed by bacterial enzymes and determine their role in pathogenesis, and thus contribute to the development of new therapeutic strategies to fight antibiotic-resistant pathogens

Izolacja i oczyszczanie β-glukozydaz z migdałów oraz synteza ich potencjalnych inhibitorów.

Glikozydazy to enzymy zaangażowane w wiele procesów zachodzących w organizmach żywych. Jedną z nich jest β-glukozydaza. Katalizuje ona hydrolizę wiązań β-glikozydowych w wielu substratach. Pierwsza część pracy miała na celu izolację i oczyszczenie β-glukozydazy z migdałów oraz optymalizację tego procesu. Otrzymano trzy czyste izoformy tego enzymu, dla których została sprawdzona poprawność fałdowania a także aktywność enzymatyczna każdej z nich. Zoptymalizowano procedury izolacji, najbardziej wydajne źródło migdałów oraz procedury do badań kinetyki oraz inhibicji dla β-glukozydaz.Druga część pracy miała na celu zsyntezowanie nowych cząsteczek będących inhibitorami dla tego enzymu. Potencjalne inhibitory zaprojektowano na podstawie podobieństwa do dobrze znanych już inhibitorów, zawierających atom azotu zamiast atomu tlenu w pierścieniu cukrowym, iminocukrów. Nowe inhibitory miały różnić się między sobą podstawnikami przy atomie węgla C-1 pierścienia cukrowego. Druga grupa syntezowanych inhibitorów miała zaś różnić się położeniem podstawników. Miały one być przyłączone do atomu azotu, natomiast przy atomie węgla C-1 nie miało być żadnych dodatkowych podstawników.Glycosidases are enzymes involved in many processes occurring in living organisms like infections, cancer formation and other disorders. One of them is almond β-glucosidase, catalyzes the hydrolysis of β-glycosidic bonds in many substrates.The first part of the study was focused on the isolation and purification of the almond β-glucosidase and the optimization of these processes. Resulting isoenzymes were subjected to kinetic studies and circular dichroism analyses to confirm their properties. The procedures for isolation, purification, kinetic studies and inhibition were established. The second part of the study was focused on the synthesis of new potential inhibitors of β-glucosidase. These molecules were designed as iminosugars, which are well-known inhibitors of glycosidases containing a nitrogen atom instead of the endocyclic oxygen atom of the sugar. A first family of inhibitors consisted of derivatives of deoxynojirimycin substituted on carbon C-1. A second family of synthesized inhibitors is constituted of N-alkylated derivatives of deoxynojirimycin

Perspektywa sztuk audiowizualnych: o sposobach i narzędziach badania emocji w aktualnych wizualizacjach

Emotions in visual arts can be subject to an analysis on the level of the act of creation, the work itself, categories of technique and reception, as well as on the degree of division into form and content. Studies show a dichotomy between an intellectual (cognitive) sphere and an emotional (aesthetic) sphere, pointing to the role of recipients’ competence, allowing them to properly read the cultural and artistic code behind emotions presented in visual works. The article is a theoretical review of methods, trends and tools for researching emotions in audiovisual arts. It presents ways of studying emotions in visual arts: film/video, photograph/graphics, all available through the media. They should be discussed on three levels: emotional objectives of the sender, emotions inherent in the artistic work, and emotional reception. Works of visual arts combine virtual and actual realities, hence the way a visual work is created is important. Therefore, the article also presents tools for the study of emotions in audiovisual art on three levels: a) in relation to means of expression, b) aesthetic, and c) presenting content. The summary clearly shows the transdisciplinary nature and methodological syncretism of research on emotions in audiovisual art.Emocje w sztukach wizualnych mogą być przedmiotem analizy na poziomie aktu twórczego, samego dzieła, kategorii techniki i odbioru, a także stopnia podziału na formę i treść. Badania ukazują dychotomię pomiędzy sferą intelektualną (poznawczą) a emocjonalną (estetyczną), wskazując na rolę kompetencji odbiorców, pozwalających na właściwe odczytanie kulturowego i artystycznego kodu emocji prezentowanych w dziełach wizualnych. Artykuł jest teoretycznym przeglądem metod, trendów i narzędzi badania emocji w sztukach audiowizualnych. Przedstawia sposoby badania emocji w sztukach wizualnych: film/wideo, fotografia/grafika, wszystkie dostępne za pośrednictwem mediów. Należy je omawiać na trzech płaszczyznach: emocjonalnych celów nadawcy, emocji towarzyszących twórczości artystycznej oraz odbioru emocjonalnego. Dzieła sztuk wizualnych łączą rzeczywistość wirtualną i rzeczywistą, stąd ważny jest sposób tworzenia dzieła wizualnego. W związku z tym w artykule przedstawiono również narzędzia do badania emocji w sztuce audiowizualnej na trzech poziomach: a) w odniesieniu do środków wyrazu, b) estetycznego, c) prezentowania treści. W podsumowaniu wyraźnie widać transdyscyplinarny charakter i metodologiczny synkretyzm badań nad emocjami w sztuce audiowizualnej