Karotinok termeltetésének befolyásolása és fokozása járomspórás gombákban = Improving carotene production in zygomycetous fungi

A pályázati program célja karotintermelő járomspórás gombák, mindenekelőtt a Mucor circinelloides, karotin bioszintézisének módosítása volt rekombináns technikák alkalmazásával. A kutatási program részeként vizsgáltuk a karotin túltermeltetés lehetőségeit, pl. a gén dózis hatás elve alapján, és új, értékes karotinoid származékok (pl. asztaxantin, kantaxantin és más xantofillok) termelésére alkalmas törzseket próbáltunk előállítani és jellemezni. A kutatási program során izoláltuk és részletesen jellemeztük a Rhizomucor miehei HMG-KoA reduktáz, valamint a M. circinelloides izopentenil pirofoszfát izomeráz génjét. A mevalonsav-izoprén bioszintézis út módosítására alkalmas transzformációs vektorokat készítettünk, melyekkel sikerült karotin túltermelő mutánsokat létrehozni, mind autonóm replikatív, mind integratív transzformációval. Bakteriális béta-karotin ketoláz gént gombában expresszáltatva xantofilltermelő M. circinelloides törzseket készítettünk és vizsgáltuk asztaxantin, kantaxantin és más karotinoidok termeltetésének lehetőségét. Mintegy 30 gombafajt reprezentáló természetes izolátumok karotinoid összetételét is elemeztük és új potenciális termelő mikrobákat azonosítottunk. Új módszereket dolgoztunk ki a járomspórás gombák transzformációjára és a karotintermelés elemzésére vonatkozóan. A kidolgozott eljárások, a létrehozott nagyszámú expressziós vektor és a módosított gombatörzsekből létrehozott mutánspark a további alap- és alkalmazott kutatások alapját képezhetik. | The aim of the project was the modification of the carotenoid production of Zygomycetes fungi, especially of Mucor circinelloides, using recombinant techniques. Possibilities of the development of carotene superproducing strains based on the over-expression of the mevalonate-isoprenoid pathway were examined. Experiments to develop and characterize strains able to produce new carotenoids, such as astaxanthin, canthaxanthin and other xanthophylls were also performed. In the frame of the study, HMG-CoA reductase gene of Rhizomucor miehei and isopentenyl pyrophosphate isomerase gene of M. circinelloides were cloned and functionally analysed. Several expression vectors useful to modify the mevalonate-isoprenoid biosynthetic pathway were constructed and strains overproducing different carotenoids were successfully created with them (via both autoreplicative and integrative transformation systems). M. circinelloides strains producing different xanthophylls were developed via heterologous expression of bacterial beta-carotene ketolases. Carotenoid production of isolates representing about 30 Zygomycetes species was analysed in detail identifying strains as potential new producers. New methods were elaborated for the genetic transformation of Zygomycetes and for the analysis of their carotenoid production. The new methods, the transformation vectors and the modified strains developed during the project can be used in the further basic and applied studies

Multiplicity Dependence in the Non-Extensive Hadronization Model Calculated by the HIJING++ Framework

The non-extensive statistical description of the identified final state particles measured in high energy collisions is well-known by its wide range of applicability. However, there are many open questions that need to be answered, including but not limited to, the question of the observed mass scaling of massive hadrons or the size and multiplicity dependence of the model parameters. This latter is especially relevant, since currently the amount of available experimental data with high multiplicity at small systems is very limited. This contribution has two main goals: On the one hand we provide a status report of the ongoing tuning of the soon-to-be-released HIJING++ Monte Carlo event generator. On the other hand, the role of multiplicity dependence of the parameters in the non-extensive hadronization model is investigated with HIJING++ calculations. We present cross-check comparisons of HIJING++ with existing experimental data to verify its validity in our range of interest as well as calculations at high-multiplicity regions where we have insufficient experimental data.Comment: This paper is based on the talk at the 18th Zim\'anyi School, Budapest, Hungary, 3-7 December 201

A new and asymptotically optimally contracting coupling for the random walk Metropolis

The reflection-maximal coupling of the random walk Metropolis (RWM) algorithm was recently proposed for use within unbiased MCMC. Numerically, when the target is spherical this coupling has been shown to perform well even in high dimensions. We derive high-dimensional ODE limits for Gaussian targets, which confirm this behaviour in the spherical case. However, we then extend our theory to the elliptical case and find that as the dimension increases the reflection coupling performs increasingly poorly relative to the mixing of the underlying RWM chains. To overcome this obstacle, we introduce gradient common random number (GCRN) couplings, which leverage gradient information. We show that the behaviour of GCRN couplings does not break down with the ellipticity or dimension. Moreover, we show that GCRN couplings are asymptotically optimal for contraction, in a sense which we make precise, and scale in proportion to the mixing of the underling RWM chains. Numerically, we apply GCRN couplings for convergence and bias quantification, and demonstrate that our theoretical findings extend beyond the Gaussian case.Comment: 27 pages, 7 figure

Analysis of a mechanical mixer performance in anoxic reactor

Denitrification is a key process in wastewater treatment since it is responsible for the effective nutrient removal. It requires anoxic conditions, where only chemically bound nitrogen is used as an oxygen source, and no aeration is applied. In suspended biomass systems the growth and homogenization of biomass is essential, high degree of mixing is required, which is achieved only by using mechanical mixers. Mechanical mixing performance relies on the mixing power determined by the equipment dimensions and rotational speed. In this paper the effect of three different rotational speed (rpm: 100, 400, 900 min-1) on flow field and mixing conditions are evaluated. As a result of the simulations, the acceptable flow field was achieved at 400 rpm. The outcome of this research is that the high degree of energy transfer from mixers to fluid flow deteriorated mixing efficiency

Az ÖMKi on-farm kutatási hálózata

Az ÖMKi 2012-ben kezdte meg az on-farm kutatási programját. Az on-farm kutatási hálózat nem más, mint a hazai ökológiai gazdaságokban megvalósuló üzemi kísérletek rendszere. Életszerű helyzetekben kivitelezett, egyszerű kísérletek beállítását jelenti működő gazdaságokban, illeszkedve a gazdálkodók által meghatározott termelési célokhoz. A kísérletek témáját a résztvevő gazdaságokkal közösen alakítjuk ki. A megvalósítás során nincsenek - nem is lehetnek - szigorúan kontrollált, egy változóra szűkített körülmények, hanem a mindennapi élet változatos gyakorlatában teszteljük, hogy adott fajta, készítmény vagy éppen magkeverék miképp teljesít. A hálózatban résztvevő gazdák így közvetlenül a saját termőterületükről és termesztéstechnológiájukról kapnak visszajelzést. Ugyanakkor, mivel egy-egy témában több, egymástól igen eltérő adottságú gazdaságban állítunk be kísérletet, az eredmények átfogóbb képet adnak a hazai ökológiai termesztési gyakorlatról és az egyes esetekben alkalmazható megoldásokról

Új jelátviteli útvonalak vizsgálata a fogfejlődés során: a Toll-like receptor 4 és a Hősokk fehérje 60 feltételezett szerepe.

Előzetesen célul tűztük ki, hogy kimutassuk a jelenlétét és lehetséges szerepét a Toll-like receptor 4-nek a fogfejlődés során, illetve hogy detektáljuk egy endogén ligandját (Hsp 60) ennek a receptornak, melyek feltételezhetően szerepet játszik fejlődéstani folyamatokban. Eredményeink alapján az alábbiakat kijelenthetjük: A TLR4 a fogfejlődés során a sapka stádiumtól kifejeződik, legnagyobb mennyiségben a zománcszerv struktúráiban. A TLR4 aktiválása LPS-sel nem okozott morfológiai eltérést, de csökkentette a mineralizáció mértékét, illetve az ameloblasztok érését elősegítette. A lehetséges ligand (Hsp 60) a fogfejlődés első napjától kifejeződik, habár a zománcszerveben található nagy mennyiségben. A Hsp 60 abnormális tompa csúcsi részt okozott a fogfejlődés során, azonban a sejtek osztódását nem befolyásolta. Összefoglalva elmondhatjuk, hogy sikerült leírni a Hsp 60 és TLR4 kifejeződési mintázatát, de az eltérő hatásaik alapján a pontos jelátviteli útvonal feltérképezése további vizsgálatokat igényelnek.Our goal was to identify the presence and possible role of Toll-like receptor 4 signaling cascade under tooth development and find any endogenous ligand (Hsp 60) of it, which may take a part under the developmental processes. According to our finding we declare the followings: The TLR4 is expressed from the cap stage of the tooth development and is present in high concentration in the structures of enamel organ. The activation of it with LPS did not caused any morphological alternation, but LPS treatments decreased the mineralization of the tooth germ and accelerated the differentiation of the ameloblasts. A possible ligand (Hsp 60) is expressed from the first day of tooth development. However the enamel organ contained it in high concentration in later stages. The Hsp 60 caused abnormal blunt distal part of the tooth germ, but did not affect proliferation rate of the dental cells. As a conclusion we described the expression pattern of the Hsp 60 and TLR4, but according to the different effects of these molecules the exact signaling pathway is not clear in details.d