Analysis of Endocytic Pathways in Drosophila Cells Reveals a Conserved Role for GBF1 in Internalization via GEECs

In mammalian cells, endocytosis of the fluid phase and glycosylphosphatidylinositol-anchored proteins (GPI-APs) forms GEECs (GPI-AP enriched early endosomal compartments) via an Arf1- and Cdc42-mediated, dynamin independent mechanism. Here we use four different fluorescently labeled probes and several markers in combination with quantitative kinetic assays, RNA interference and high resolution imaging to delineate major endocytic routes in Drosophila cultured cells. We find that the hallmarks of the pinocytic GEEC pathway are conserved in Drosophila and identify garz, the fly ortholog of the GTP exchange factor GBF1, as a novel component of this pathway. Live confocal and TIRF imaging reveals that a fraction of GBF1 GFP dynamically associates with ABD RFP (a sensor for activated Arf1 present on nascent pinosomes). Correspondingly, a GTP exchange mutant of GBF1 has altered ABD RFP localization in the evanescent field and is impaired in fluid phase uptake. Furthermore, GBF1 activation is required for the GEEC pathway even in the presence of Brefeldin A, implying that, like Arf1, it has a role in endocytosis that is separable from its role in secretion

Mouse Hepatitis Coronavirus RNA Replication Depends on GBF1-Mediated ARF1 Activation

Coronaviruses induce in infected cells the formation of double membrane vesicles, which are the sites of RNA replication. Not much is known about the formation of these vesicles, although recent observations indicate an important role for the endoplasmic reticulum in the formation of the mouse hepatitis coronavirus (MHV) replication complexes (RCs). We now show that MHV replication is sensitive to brefeldin A (BFA). Consistently, expression of a dominant-negative mutant of ARF1, known to mimic the action of the drug, inhibited MHV infection profoundly. Immunofluorescence analysis and quantitative electron microscopy demonstrated that BFA did not block the formation of RCs per se, but rather reduced their number. MHV RNA replication was not sensitive to BFA in MDCK cells, which are known to express the BFA-resistant guanine nucleotide exchange factor GBF1. Accordingly, individual knockdown of the Golgi-resident targets of BFA by transfection of small interfering RNAs (siRNAs) showed that GBF1, but not BIG1 or BIG2, was critically involved in MHV RNA replication. ARF1, the cellular effector of GBF1, also appeared to be involved in MHV replication, as siRNAs targeting this small GTPase inhibited MHV infection significantly. Collectively, our results demonstrate that GBF1-mediated ARF1 activation is required for efficient MHV RNA replication and reveal that the early secretory pathway and MHV replication complex formation are closely connected

ADP Ribosylation Factors 1 and 4 and Group VIA Phospholipase A2 Regulate Morphology and Intraorganellar Traffic in the Endoplasmic Reticulum–Golgi Intermediate Compartment

In search of morphological determinants for the endoplasmic reticulum-Golgi intermediate compartment (ERGIC), we found that a concerted action of Arf1, Arf4, and PLA2G6-A controls the architecture of the ERGIC by regulating tubular carriers. This is predicted to impact the rate of transport and destination of cargos in the ERGIC

Assembly, organization, and function of the COPII coat

A full mechanistic understanding of how secretory cargo proteins are exported from the endoplasmic reticulum for passage through the early secretory pathway is essential for us to comprehend how cells are organized, maintain compartment identity, as well as how they selectively secrete proteins and other macromolecules to the extracellular space. This process depends on the function of a multi-subunit complex, the COPII coat. Here we describe progress towards a full mechanistic understanding of COPII coat function, including the latest findings in this area. Much of our understanding of how COPII functions and is regulated comes from studies of yeast genetics, biochemical reconstitution and single cell microscopy. New developments arising from clinical cases and model organism biology and genetics enable us to gain far greater insight in to the role of membrane traffic in the context of a whole organism as well as during embryogenesis and development. A significant outcome of such a full understanding is to reveal how the machinery and processes of membrane trafficking through the early secretory pathway fail in disease states

Biogas energy use for the production of electricity and heat in combination in medium sewage treatment plant. Part 2. Economic analysis

Przeprowadzono analizę efektywności ekonomicznej projektu inwestycyjnego polegającego na implementacji układu kogeneracyjnego, pracującego na biogazie produkowanym z osadów w oczyszczalni ścieków. Pomimo wysokich kosztów inwestycyjnych, wynoszących około 1,4 mln zł, własna produkcja energii elektrycznej i ciepła może generować roczne przychody dla zakładu na poziomie 418 tys. zł. Nakłady poniesione na zakup i uruchomienie systemu zwrócą się po około 3 latach.Cost-effectiveness analysis of an investment project involving the implementation of the cogeneration system running on biogas from waste-water treatment plants was carried out. Despite the high investment costs amounting to approximately 1.4 million. PLN, own production of electricity and heat can generate annual revenues for the facility at 418 thousand PLN. Expenditures incurred in purchasing and commissioning of the system will pay off after about 3 years

Analiza techniczno-ekonomiczna wykorzystania kotłów na biomasę do celów grzewczych w budynku mieszkalnym

In this article a technical and economic analysis was performed concerning the use of different types of boilers for combustion of biomass such as straw boiler, boiler for burning wood chips and boiler with a burner for oats. Technical analysis of the boiler covered: power selection, estimation of the seasonal demand for final energy for examplary residential building. Calculated final energy consumption helped to determine the area of cereal crops whose straw and oats will be used as well as the surface of Miscanthus and rose multiflorum. Economic analysis based on life cycle cost method allowed to choose the heat source, which will be the most efficient in economic terms in assumed period of operation. The use of the boiler for combustion of straw will be the best solution. It is characterized by the lowest costs in the case of burning straw bales as well as the use of Miscanthus. The use of boiler burning wood chips combustion generates a cost comparable to Miscanthus. The use of boiler combustion grain oats, which would be specially manufactured for use for energy purposes is not economically justified. Heating costs in this case are 3.5 times higher in comparison with straw burning boiler and double in the case of using the combustion boiler chips. Assuming energy plantations depending on the species, there may be two types of heat source, i.e. boiler burning bales of Miscanthus or automatic set to burn wood chips of rose multiflorum.Wykonano analizę techniczno-ekonomiczną wykorzystania różnych typów kotłów do spalania biomasy, takich jak: kocioł na słomę, kocioł do spalania zrębków oraz kocioł z palnikiem na owies. Analiza techniczna objęła dobór mocy kotła, oszacowanie sezonowego zapotrzebowania na energię końcową dla przykładowego budynku mieszkalnego. Obliczone zużycie energii końcowej posłużyło do określenia powierzchni uprawy roślin zbożowych, z których będzie wykorzystana słoma oraz ziarno owsa a także powierzchnię miskanta olbrzymiego i róży wielokwiatowej. Analiza ekonomiczna oparta na metodzie kosztów cyklu życia pozwoliła wybrać źródła ciepła, które w założonym okresie eksploatacji będą najbardziej efektywne pod względem ekonomicznym. Najlepszym rozwiązaniem będzie zastosowanie kotła do spalania słomy. Charakteryzuje się on najniższymi kosztami w przypadku spalania balotów słomy jak również w przypadku zastosowania miskanta olbrzymiego. Zastosowanie kotła spalającego zrębki generuje koszty porównywalne spalania miskanta olbrzymiego. Zastosowanie kotła spalającego ziarno owsa, które byłoby specjalnie produkowane z przeznaczeniem na cele energetyczne jest ekonomicznie nieuzasadnione. Koszty ogrzewania w tym przypadku są 3,5-krotnie wyższe w porównaniu z kotłem spalającym słomę i dwukrotnie wyższe w przypadku zastosowania kotła spalającego zrębki. Przy założeniu plantacji roślin energetycznych w zależności od gatunku, można zastosować dwa rodzaje źródła ciepła: kocioł spalający baloty miskanta olbrzymiego lub automatyczny zestaw do spalania zrębków róży wielokwiatowej

The choice of development conception for energy supply in rural communes of Małopolskie province

Przedstawiono założenia do planu zaopatrzenia w ciepło dla trzech gmin wiejskich województwa małopolskiego, dla których określono bieżące zużycie energii finalnej oraz związane z nim zanieczyszczenie powietrza. Dla potrzeb planu w analizowanych gminach sformułowano kilka koncepcji rozwoju energetycznego. Przy wyborze konkretnego scenariusza rozwoju wykorzystano metody podejmowania decyzji w warunkach niepewności, które pozwoliły wyłonić scenariusz, który jest najbardziej optymalny w danych warunkach.Paper presented the brief foredesign for plaining of heat energy supply to three selected rural communes of Małopolskie province. The current consumption of final energy as well as expected air pollution were determined. As a basis for planning few development options of energy supply to surveyed communes were formulated. At the choice of actual development option the methods of decision making under uncertainty conditions were applied, what enabled to select the option optimal for given circumstances

Koszty jednostkowe przygotowania ciepłej wody użytkowej

On the basis of technical and economic analysis the unit costs of hot water preparation were calculated for single family homes and multiplex houses, assuming the number of people from 2 to 40 at three different options of hot water consumption: 35, 45, 55 dm3/per capita. The comparative analysis used two accumulation systems for hot water preparation, i.e. a set of solar panels and a system using a gas-fired boiler. Conducted calculations have indicated the system using gas-fired boiler as the one, which in view of the assumed 15-year operating period reveals the best economic indicators, i.e. the costs of hot water preparation will be the lowest.Na podstawie analizy techniczno-ekonomicznej obliczono koszty jednostkowe przygotowania ciepłej wody użytkowej dla domów jednorodzinnych oraz wielorodzinnych, zakładając liczbę osób od 2 do 40 przy trzech wariantach zużycia ciepłej wody: 35, 45, 55 dm3/os. Do analizy porównawczej przyjęto dwa zasobnikowe systemy przygotowania ciepłej wody użytkowej, tj. system solarny oraz wykorzystujący podgrzewacz gazowy. W wyniku przeprowadzonych obliczeń wskazano na system, który w perspektywie założonego 15-letniego okresu eksploatacji cechuje się najlepszymi wskaźnikami ekonomicznymi a więc koszty przygotowania ciepłej wody użytkowej będą najniższe - jest nim system wykorzystujący gazowy podgrzewacz pojemnościowy

The effect of individual energy consumer groups on air pollution in the Kocmyrzow-Luborzyca commune

W pracy przedstawiono analizę zużycia energii finalnej oraz obliczono wielkość emisji zanieczyszczeń powietrza atmosferycznego na obszarze gminy Kocmyrzów-Luborzyca. Zapotrzebowanie na energię objęło wszystkie grupy obiektów znajdujących się na terenie gminy. Dla potrzeb pracy gminę podzielono na następujące sektory: mieszkaniowy (obejmujący gospodarstwa domowe i rolne), użyteczności publicznej (w którego skład weszły obiekty: administracji samorządowej, oświatowe, kulturalne, ośrodki zdrowia i remizy OSP) oraz uprawy pod osłonami (gdzie produkcja ogrodnicza jest prowadzona w szklarniach i podgrzewanych tunelach foliowych). Pozwoliło to na obliczenie wielkości i struktury zużycia nośników energetycznych w poszczególnych grupach odbiorców i na tej podstawie określenie jaki mają wpływ na zanieczyszczenie powietrza na terenie gminy. Na podstawie badań i obliczeń modelowych stwierdzono, iż największy wpływ na zanieczyszczenie powietrza atmosferycznego w gminie ma sektor mieszkaniowy, który jest głównym konsumentem energii finalnej. Obiekty użyteczności publicznej, dzięki przeprowadzonej modernizacji i konwersji systemów ogrzewania na gazowe, mają znikomy udział w zanieczyszczeniu powietrza.The analysis of final energy consumption and computed air pollution emission in the area of Kocmyrzów-Luborzyca commune were presented in the work. Energy demand included all groups of objects localized in the area of the commune. For the sake of presented work the commune was divided into the following sectors: housing sector (including households and farms), public facilities (including self-government, educational and cultural facilities, health centers and Volunteer Fire Brigade stations) and finally cultivation under covers (where horticultural production is conducted in greenhouses and heated plastic tunnels). It allowed for computing the amount and structure of energy carrier consumption in individual recipient groups and on this basis to determine the effects they have on air pollution in the commune area. On the basis of research and model computations it was established that housing sector, which is the main consumer of final energy, has the greatest impact upon air pollution in the commune. Public facilities, due to their modernization and conversion of heating to gas heating systems have a slight share in air pollution

Biogas energy use for the production of electricity and heat in combination in medium sewage treatment plant. Part 1. Technical analysis

Przeprowadzono analizę zużycia energii elektrycznej i ciepła oraz profil produkcji biogazu otrzymanego w procesie fermentacji osadów ściekowych w oczyszczalni ścieków w Wadowicach. Na tej podstawie dobrano moduł kogeneracyjny o mocy elektrycznej 192 kW oraz 214 kW mocy cieplnej. Poziom rocznej produkcji energii z układu kogeneracyjnego wynoszący 1060 MWh energii elektrycznej i 4246 GJ ciepła jest determinowany dostępną ilością biogazu w oczyszczalni, która wynosi 547 tys. m . Pozwoli to pokryć blisko 90% zużycia energii elektrycznej oraz 52% potrzeb cieplnych oczyszczalni.An analysis of electricity and heat consumption and biogas production profile obtained by the fermentation of sewage sludge in sewage treatment plant in Wadowice has been carried out. On this basis, the cogeneration unit of electrical power 192 kW and 214 kW thermal power has been chosen. The level of annual energy production from cogeneration system amounting to 1,060MWh of electricity and 4246 GJ of heat is determined by the available quantity of biogas in the wastewater, which amounts to 547 thousand. m . This will allow to satisfy 90% of electricity consumption and 52% of heat demand in the wastewater treatment plant