A dopamin D4 receptor gén promoter polimorfizmusainak hatása a génexpresszióra in vitro rendszerekben, illetve ezek szerepe a drogfüggőség kialakulásában = Effect of polymorphisms in the dopamine D4 receptor gene promoter on gene expression in vitro and their role in the development of drug addiction

A jelen projekt három részből állt össze. Az első szakaszban folyó molekuláris biológiai munka során a drogfüggőség kialakulásában feltételezhetően szerepet játszó dopamin D4-es receptor (DRD4) gén promoterének polimorfizmusait vizsgáltuk génexpressziós kísérletekkel. Olyan riporter gén-konstruktumokat hozunk létre, melyek a DRD4 gén promoter szakaszának különböző szekvencia-változatait tartalmazták, majd megmértük ezeknek a szekvenciáknak a promoter aktivitását idegi eredetű és kontroll sejteken. A megszokottól eltérő promoter aktivitással rendelkező variánsok funkcionális jelentőségűek lehetnek az opiátfüggőség patogenezisében. A projekt második részében, a pszichológiai vizsgálat során a budapesti Nyírő Gyula kórházban kezelt, és a metadon programban résztvevő opiátfüggők részletes pszichológiai jellemzésére került sor, különös tekintettel a metadonkezelésre adott terápiás válaszukra. A harmadik, genetikai asszociáció-vizsgálatban a DRD4, a szerotonin transzporter (SERT), illetve néhány további, a heroinfüggés kialakulásában, valamint a metadonválszban esetleg szerepet játszó gén polimorfizmusait tanulmányoztuk. A 171 betegtől DNS mintát vettünk, meghatároztuk bennük a különböző genetikai variációkat, majd statisztikai asszociációelemzést végeztünk a metadonválasz, a genetikai markerek és a felvett pszichológiai mérőszámok között. | The current project consists of three parts. In the first phase during the molecular biological work we performed gene expression analyses of the promoter polymorphisms of the dopamine D4 receptor (DRD4) gene, which might play a role in the development of substance dependence. We created gene constructs that included different sequence variants of the DRD4 gene promoter and measured the expressional activity of these constructs in different neural and control cell lines. The variants with an unusual promoter activity might have functional relevance in the pathogenesis of opiate dependence. During the second phase of the project we performed detailed psychological assessment of opiate dependent subjects on methadone maintenance therapy at Nyírő Gyula Hospital in Budapest with special emphasis on their response to methadone. During the third, the genetic association part we studied polymorphisms of genes previously implicated in the development of heroin dependence or involved in methadone response, such as DRD4, the serotonin transporter (SERT), as well as some other genes. We collected DNA samples of 171 patients, determined different genetic variations and performed statistical association analyses regarding methadone response, the genetic markers and the psychological assessment data

Process considerations of a biorefinery producing value-added products from corn fibre

Corn fibre, a co-product of corn wet milling, can be a suitable raw material of a biorefinery producing biofuels and value-added chemicals. The simulated process is able to produce bioethanol, biomethane and xylitol synergistically, while it also covers its own heat demand. The proposed plant consists of the following process steps: fractionation, enzymatic hydrolysis and ethanol fermentation, distillation and dehydration, anaerobic digestion, biogas upgrading, aerobic waste water treatment, combined heat and power production, xylitol fermentation and recovery. Various scenarios of the biorefinery were investigated and the process configurations were compared in terms of energy efficiency, or mass flows of the products. Incineration of the sludge and production of district heat are found to be effective methods to increase the energy efficiency, on which aerobic sludge yield has a great effect. The solid-liquid separations, which are carried out in filterpress, have a curial role in terms of energy efficiency . Combustion of the solid part of cellulose hydrolysis residue is favourable compared with the anaerobic digestion, except if the dry matter content of the filterpressed solid was set to 30% instead of 40%. The amounts of the produced xylitol and biomethane are variable, which ensures the ability of market adaptation for the biorefinery

Techno-economic evaluation of stillage treatment with anaerobic digestion in a softwood-to-ethanol process

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Replacing the energy-intensive evaporation of stillage by anaerobic digestion is one way of decreasing the energy demand of the lignocellulosic biomass to the ethanol process. The biogas can be upgraded and sold as transportation fuel, injected directly into the gas grid or be incinerated on-site for combined heat and power generation. A techno-economic evaluation of the spruce-to-ethanol process, based on SO₂-catalysed steam pretreatment followed by simultaneous saccharification and fermentation, has been performed using the commercial flow-sheeting program Aspen Plus™. Various process configurations of anaerobic digestion of the stillage, with different combinations of co-products, have been evaluated in terms of energy efficiency and ethanol production cost versus the reference case of evaporation.</p> <p>Results</p> <p>Anaerobic digestion of the stillage showed a significantly higher overall energy efficiency (87-92%), based on the lower heating values, than the reference case (81%). Although the amount of ethanol produced was the same in all scenarios, the production cost varied between 4.00 and 5.27 Swedish kronor per litre (0.38-0.50 euro/L), including the reference case.</p> <p>Conclusions</p> <p>Higher energy efficiency options did not necessarily result in lower ethanol production costs. Anaerobic digestion of the stillage with biogas upgrading was demonstrated to be a favourable option for both energy efficiency and ethanol production cost. The difference in the production cost of ethanol between using the whole stillage or only the liquid fraction in anaerobic digestion was negligible for the combination of co-products including upgraded biogas, electricity and district heat.</p

Rapidly rotating neutron stars with realistic nuclear matter equation of state

We performed a comparison of three different numerical codes for constructing equilibrium models; (I) a code for static equilibrium configurations, (II) an implementation of the Hartle--Thorne slow-rotation approximation, (III) a numerical solution of the full Einstein equations by \texttt{LORENE}. We aimed to construct sequences of uniformly rotating configurations at various rotation frequencies up to the Keplerian frequency for a hybrid hadronic--quark matter EOS where a smooth transition is provided between two separate phases. We investigated the difference of between the results computed by the implementation of Hartle--Thorne slow-rotation approximation and by \texttt{LORENE/nrotstar}, respectively. We have conclude that the codes can the difference between the slow rotating and the fast-rotating approach increase exponentially, reaching 6.67% for the maximal mass configuration rotating at the Keplerian frequency.Comment: 7 pages, 4 figures, conference proceedin

A dopamin és a szerotonin rendszer promoter polimorfizmusainak molekuláris biológiája és pszichogenetikai vonatkozásai = Molecular biology and psychogenetic aspects of the promoter polymorphisms in the dopaminergic and serotonergic systems

A dopamin rendszer közismerten kulcsszerepet játszik a kognitív funkciókban, ezért a dopaminerg neurotranszmisszió komponensei a pszichogenetikai kutatások középpontjában állnak. Jelen vizsgálatunkban molekuláris biológiai eszközökkel részletesen jellemeztük a dopamin D4-es receptor (DRD4) promoter régiójának polimorfizmusait. Megállapítottuk, hogy a DRD4 promoter 120 bázispár duplikáció transzkripciót csendesítő (silencer) hatású, valamint bizonyítottuk, hogy a duplikáció hiánya a figyelemhiányos hiperaktivitási zavar (ADHD) rizikófaktora. Kimutattuk továbbá, hogy a DRD4 gén 3. exonjában előforduló ismétlési polimorfizmus 7-es alléljával rendelkező egészséges felnőtt személyek átlagos teljesítménye alacsonyabb a kitartó figyelmet igénylő feladatokban a 7-es allélal nem rendelkező társaikhoz viszonyítva. A dopamint bontó COMT alacsonyabb aktivitású (magasabb dopamin szint) Met-variánsát egyes adatok a jobb felnőttkori kognitív teljesítménnyel hozzák összefüggésbe, a korai életszakaszra azonban kevés az adat. Külföldi kollaborációban kimutattuk, hogy a COMT Met/Met genotípusú csecsemők figyelme kevésbé terelhető el, mint a Val/VAl genotípusúaké az úgynevezett "Freeze-Frame" próbákban. Vizsgáltuk továbbá a hipnotikus fogékonyságot, mely vonás összefüggésben áll a kognitív figyelmi szűréssel, és kimutattuk, hogy a COMT Met allél növeli a hipnózis iránti érzékenységet felnőttkorban. Eredményeink hozzájárulnak a kognitív funkciók molekuláris alapjainak mélyebb megértéséhez. | The central role of the dopamine system in cognitive functions is well known, thus components of the dopaminergic neurotransmission is a key topic in psychogenetic studies. In the present study molecular biological methods were used for detailed characterization of polymorphisms in the promoter region of the dopamine D4 receptor. Our results indicate that the 120 basepair duplication in the promoter region of the DRD4 has a transcriptional silencer effect, and the lack of the duplication is a risk factor of attention deficit hyperactivity disorder (ADHD). Moreover, we demonstrated that cognitive performance of healthy adults was lower in sustained attention tasks if they carried the 7-repeat allele of the DRD4 gene. The high activity Met-variant of the COMT was previously shown to associate with better cognitive performance in healthy adults, however, data from earlier age is limited. In international collaboration we found that infants with the Met/Met genotype were significantly less distractible in Freeze-Frame trials than infants with the Val/Val genotype. We also investigated hypnotic susceptibility, a trait in close connection with selective attention, in adults, and found an association with the COMT Val/Met polymorphism. These results support a better understanding of the molecular basis of cognitive functions