4. generációs mobil rendszerek kutatása = Research on 4-th Generation Mobile Systems

A 3G mobil rendszerek szabványosítása a végéhez közeledik, legalábbis a meghatározó képességek tekintetében. Ezért létfontosságú azon technikák, eljárások vizsgálata, melyek a következő, 4G rendszerekben meghatározó szerepet töltenek majd be. Több ilyen kutatási irányvonal is létezik, ezek közül projektünkben a fontosabbakra koncentráltunk. A következőben felsoroljuk a kutatott területeket, és röviden összegezzük az elért eredményeket. Szórt spektrumú rendszerek Kifejlesztettünk egy új, rádiós interfészen alkalmazható hívásengedélyezési eljárást. Szimulációs vizsgálatokkal támasztottuk alá a megoldás hatékonyságát. A projektben kutatóként résztvevő Jeney Gábor sikeresen megvédte Ph.D. disszertációját neurális hálózatokra épülő többfelhasználós detekciós technikák témában. Az elért eredmények Imre Sándor MTA doktori disszertációjába is beépültek. IP alkalmazása mobil rendszerekben Továbbfejlesztettük, teszteltük és általánosítottuk a projekt keretében megalkotott új, gyűrű alapú topológiára épülő, a jelenleginél nagyobb megbízhatóságú IP alapú hozzáférési koncepciót. A témakörben Szalay Máté Ph.D. disszertációja már a nyilvános védésig jutott. Kvantum-informatikai módszerek alkalmazása 3G/4G detekcióra Új, kvantum-informatikai elvekre épülő többfelhasználós detekciós eljárást dolgoztunk ki. Ehhez új kvantum alapú algoritmusokat is kifejlesztettünk. Az eredményeket nemzetközi folyóiratok mellett egy saját könyvben is publikáltuk. | The project consists of three main research directions. Spread spectrum systems: we developed a new call admission control method for 3G air interfaces. Project member Gabor Jeney obtained the Ph.D. degree and project leader Sandor Imre submitted his DSc theses from this area. Application of IP in mobile systems: A ring-based reliable IP mobility mobile access concept and corresponding protocols have been developed. Project member Máté Szalay submitted his Ph.D. theses from this field. Quantum computing based solutions in 3G/4G detection: Quantum computing based multiuser detection algorithm was developed. Based on the results on this field a book was published at Wiley entitled: 'Quantum Computing and Communications - an engineering approach'

An anycast based feedback aggregation scheme for efficient network transparency in cross-layer design

To ensure Quality of Service for multimedia data sessions in next generation mobile telecommunication systems, jointly-optimized cross-layer architectures were introduced recently. Such shemes usually require an adaptive media source which is able to modify the main parameters of ongoing connections by transferring control and feedback information via the network and through different protocol layers from application layer to physical layer and vice versa, according to the actual state of the path between peer nodes. This concept of transmitting cross-layer information is referred as network transparency in the literature, meaning that the underlying infrastructure is almost invisible to all the entities involved in joint optimization due to the continuous conveyance of cross-layer feedbacks. In this paper we introduce and evaluate a possible solution for reducing the network overhead caused by this volume of information exchange. Our soulution is based on the anycasting communication paradigm and creates a hierarchical data aggregation scheme allowing to adapt each entity of the multimedia transmission chain based on frequent feedbacks and even so in a low-bandwitdh manner

A Gibberella fujikuroi vegetatív inkompatibilitási rendszere, növénykórtani és toxikológiai következmények = The vegetative incompatibility system of Gibberella fujikuroi, plant pathological and toxicological aspects

Kutatómunkánk során a növénykórokozó, toxintermelő fonalasgomba Fusarium proliferatum vegetatív inkompatibilitási rendszerének megismerését tűztük ki célul. Munkánk során azonosítottuk és jellemeztük a F. proliferatum het-C homológ génjét (fphch). Megállapítottuk, hogy a gén egy kópiában van jelen a gomba genomjában, transzkripciója egyenletes, a növekedés során nem változik. Az fphch génen azonosítottuk azt a szakaszt, amely megfelel a Neurospora crassa het-C gén hipervariábilis doménjének. Nyolcvankét F. proliferatum és a Gibberella fujikuroi fajkomplex párosodási típus teszter törzseit analizálva megállapítottuk, hogy az fphch gén egyik esetben sem mutatott jelentős mértékű polimorfizmust, tehát ellentében a N. crassa-val és hasonlóan a P. anserina-hoz valószínűleg nem vesz részt a faj vegetatív inkompatibilitási rendszerében. Erre utal továbbá a mesterséges allélekkel végzett transzformációs kísérletek eredménye is. Az fphch gén kiütésével próbáltunk meg következtetni a gén funkciójára. A vizsgált fenotípusok (morfológia, növekedési erély, konídium képzés) megfigyelése során nem találtunk különbséget a vad típusú és a Δfphch transzformánsok között, tehát a gén nem befolyásolja lényegesen a gomba életét laboratóriumi körülmények között. Nem találtunk különbséget továbbá a vegetatív kompatibilitási tesztek során sem. Egyedül a párosodást vizsgáló kísérletek hoztak eredményt: Δfphch transzformánsok sokkal kevésbé voltak képesek párosodni, mint a vad típusú egyedek. | Our scientific goal was the better understanding of the vegetative incompatibility system of the plant pathogenic and toxin producing fungus Fusarium proliferatum using molecular biological techniques. In the course of our experimental work we identified and characterised the het-C homologue gene from F. proliferatum (fphch). We established that this is a one copy gene and its transcription is uniform during the life of the fungus. We analyzed 82 F. proliferatum strains and the mating type tester strains of the Gibberella fujikuroi species complex, but we could not find any significant polymorphism. This result suggests that fphch does not have a vegetative incompatibility function like to the hch gene of Podospora anserina and different from the het-C genes of Neurospora crassa. We got further evidence from the transformation experiment using wild type and artifical fphch alleles. We tried to get information about the function of the fphch gene by gene knock out. All Δfphch mutants grew normally without observable differencies in morphology or sporulation. However, when the sexual fertility was investigated, a significant losses of the female fertility of the Δfphch mutants was observed

Hypoxia Triggers Osteochondrogenic Differentiation of Vascular Smooth Muscle Cells in an HIF-1 (Hypoxia-Inducible Factor 1)-Dependent and Reactive Oxygen Species-Dependent Manner

L

Reprodukciós stratégiák a Gibberella fujikuroiban = Reproduction strategies of Gibberella fujikuroi

Az ivarosan szaporodó Gibberella/Fusarium-fajokban MAT gének ellenőrzik a párosodást, de a nemzetség "aszexuális" tagjainak is vannak működőképes, konstitutívan átíródó párosodási típus génjeik. A MAT gének transzkripciós faktorokat kódolnak, amelyek az ivaros szaporodás szabályozásán kívül más génekre is hatással lehetnek. Amikor összehasonlítottuk a F. verticillioides DeltaFvMAT1-2-1 mutánsának transzkripciós profilját a vad típusú szülőtörzsével, több mint 200 olyan EST szekvenciát azonosítottunk, amelyek vagy alul- vagy felül-regulálódtak a mutánsban. A mutánsban felül-regulálódott EST-ek között gyakran fordultak elő a fehérjeszintézisben és az anyagcserében résztvevő fehérjéket kódoló szekvenciák, míg az alul-regulálódott EST-ek között többségben voltak a jelátvitelben, és a sejtek közötti kommunikációban érintett szekvenciák. A csökkent fertilitás valószínűleg több olyan gén mutációjával magyarázható, mely mutációk női sterilitást okoznak. Vizsgáltuk a F. proliferatum több gén-diszrupciós mutánsának párosodási képességét. Az Fpac1, az Fpmtr1 és az Fpnitr1 nyilvánvalóan eltérő szintézis utakban dolgozó fehérjéket kódolnak, mégis, mindhárom gén inaktiválása csökkentette a női fertilitást. Számos olyan gén van tehát, amelynek nincs közvetlen kapcsolata a párosodással, de mégis befolyásolni képes az ivaros szaporodás gyakoriságát, ami arra utal, hogy ez a folyamat több, a női fertilitással/sterilitással közvetlenül nem összefüggő faktor egybehangolt működését igényli. | Fusarium species, which have a well documented sexual stage mate in either a homothallic or heterothallic manner, but a great number of species have no known sexual stage. Mating in sexually reproducing species is controlled by MAT genes, but "asexual" members of the genus also have functional, constitutively transcribed mating type genes. The MAT1-1-1 and MAT1-2-1 encode transcription factors which, besides controlling sexual reproduction, may affect other genes not involved directly in the mating process. By comparing the transcript profiles of a DeltaFvMAT1-2-1 knock out mutant and the wild type of F. verticillioides more than 200 ESTs, either down- or up-regulated in the mutant were identified. Sequences, encoding proteins involved in protein synthesis and metabolism occurred more frequently among ESTs up-regulated in the mutant, while sequences involved in cell signaling were more frequent in the down-regulated subset of ESTs. The lack of fertility in fungi are probably due to changes in one or more of numerous genes that cause female sterility. A number of gene disruption mutants of F. proliferatum were assessed for their mating capabilities. Fpac1, Fpmtr1, and Fpnitr1 encode proteins in seemingly un-related pathways, but mutations at any of these loci can reduce female fertility. Thus, a number of genes can influence the frequency of sexual reproduction indicating that this process requires the concerted operation of many factors not obviously connected to female sterility

A bioenergetikai profil vizsgálata 14C-glükóz és 14C-acetát oxidációjának összehasonlításával tumorsejtekben és tumoros szervezetben

A tumorsejtek anyagcseréjét a változó mikrokörnyezeti tényezõk mellett a tumornövekedést támogató genetikai mechanizmusok is befolyásolják. Napjainkban egyre nagyobb az igény a humán tumorok terápiás válaszreakcióinak vagy metabolikus profiljukra épülõ szubtípusainak vizsgálatára. A tumorsejtek és a tumort hordozó gazdaszervezet metabolikus/bioenergetikai jellegének tájékozódó igényû tanulmányozására alkalmas módszernek tartható a 14C-glükóz és 14C-acetát oxidációjának vizsgálata. Munkánkban radioaktívan jelölt bioenergetikai szubsztrátokból felszabaduló CO2 meghatározásával a tumorsejtek (in vitro sejtvonalak, illetve primer humán lymphocyták és leukaemiasejtek) és a tumoros szervezet (SCID, C57Bl/6) metabolikus aktivitását vizsgáltuk in vitro és in vivo. Megállapítottuk, hogy a szolid tumorból származó tumorsejtek többsége fokozottabban oxidálja a glükózt, mint az acetátot, míg a vérbõl izolált AML-, CML- és CLL-sejtek az acetátot oxidálták nagyobb mértékben, mint a glükózt in vitro. In vivo vizsgálatainkban azt tapasztaltuk, hogy a bioenergetikai szubsztrátok intravénás vagy per os adagolásakor kimutatható a tumorok hatása a gazdaszervezet glükóz-, illetve acetátoxidációjára. Elsõ adatot szolgáltattunk az emberi tumort hordozó gazdaszervezetek metabolikus profiljának változásáról xenograft modellen. Összefoglalva, eredményeink szerint több bioenergetikai szubsztrát oxidációjának összehasonlítása informatív módszer lehet a tumorsejtek in vitro, illetve a tumorok és a gazdaszervezet in vivo metabolikus profiljának vizsgálatában

A mobilitást támogató technológiák vizsgálata a mobil hírközlésben és informatikában = Research of mobility supporting technologies in mobile communication and computing

A kutatási munka során a pályázati terveknek megfelelően az alábbi területeken értünk el jelentős eredményeket: -A heterogén mobil hálózatok együttműködési problémái -A mobil Internet Protokoll alkalmazásával kapcsolatos vizsgálatok -Útkeresési és csatornakijelölési algoritmusok fejlesztése és vizsgálata mobil hálózatok számára -A mobil hálózatok biztonsági kérdései -Többfelhasználós detekciós módszerek a kódosztásos többszörös hozzáféréses mobil rendszerekben -A heterogén mobil hálózatok forgalmi modellezése -A mobilitást támogató diszkrét algoritmusok, kódolási eljárások mobil hálózatokban Az eredmények a részterületeken jelentős publikációkban testesültek meg, ezek között 11 könyv vagy könyvrészlet (köztük Wiley monográfia a kvantum számítástechnikáról és kommunikációról, hazai monográfia a kriptográfiáról, a helyfüggő szolgáltatásokról, az új generációs mobil hálózatokról, a szoftver rádióról, a hálózati architektúrákról, az adatbiztonságról és ismeretterjesztő anyag a GPS rendszerekről), 18 idegen nyelvű referált folyóiratcikk (az ismert kumulatív impact faktor 15,11), 2 idegen nyelvű nem referált folyóiratcikk, 1 referált magyar nyelvű folyóiratcikk, 21 nem referált magyar nyelvű folyóiratcikk, 63 idegen nyelvű referált konferencia kiadvány, 12 idegen nyelvű nem referált konferencia kiadvány, 3 magyar nyelvű nem referált konferencia kiadvány, 61 magyar és idegen nyelvű diákkonferencia kiadvány és 11 egyéb szakmai alkotás/tanulmány szerepel. | According to the research plan during the research project important results have been produced in the following fields: -Co-existence of heterogeneous mobile networks -Applications of mobile Internet Protocol -Routing and channel assignment for mobile networks -Security problems of mobile networks -Multi-user detection methods in CDMA mobile systems -Traffic modeling for heterogeneous mobile networks -Mobility supporting discrete algorithms and coding in mobile networks The result have been published in prestigious publication forums, among them 11 books or book chapters (a monograph published by the Wiley about quantum computing and communications, a Hungarian monograph about cryptography, others about the location dependent services, the new generation networks, the software radio, the network architecture, the data security and the GPS system), 18 referred journal papers (the cumulative impact factor 15,11), 2 non referred journal papers, 1 referred Hungarian journal paper, 21 non referred Hungarian journal papers, 63 referred conference papers, 12 non referred conference papers, 3 non referred Hungarian conference papers, 61 English and Hungarian student conference papers and 11 other professional results/research reports/PhD dissertations

Rapamycin (mTORC1 inhibitor) reduces the production of lactate and 2-hydroxyglutarate oncometabolites in IDH1 mutant fibrosarcoma cells

Background Multiple studies concluded that oncometabolites (e.g. D-2-hydroxyglutarate (2-HG) related to mutant isocitrate dehydrogenase 1/2 (IDH1/2) and lactate) have tumour promoting potential. Regulatory mechanisms implicated in the maintenance of oncometabolite production have great interest. mTOR (mammalian target of rapamycin) orchestrates different pathways, influences cellular growth and metabolism. Considering hyperactivation of mTOR in several malignancies, the question has been addressed whether mTOR operates through controlling of oncometabolite accumulation in metabolic reprogramming. Methods HT-1080 cells – carrying originally endogenous IDH1 mutation – were used in vitro and in vivo. Anti-tumour effects of rapamycin were studied using different assays. The main sources and productions of the oncometabolites (2-HG and lactate) were analysed by 13C-labeled substrates. Alterations at protein and metabolite levels were followed by Western blot, flow cytometry, immunohistochemistry and liquid chromatography mass spectrometry using rapamycin, PP242 and different glutaminase inhibitors, as well. Results Rapamycin (mTORC1 inhibitor) inhibited proliferation, migration and altered the metabolic activity of IDH1 mutant HT-1080 cells. Rapamycin reduced the level of 2-HG sourced mainly from glutamine and glucose derived lactate which correlated to the decreased incorporation of 13C atoms from 13C-substrates. Additionally, decreased expressions of lactate dehydrogenase A and glutaminase were also observed both in vitro and in vivo. Conclusions Considering the role of lactate and 2-HG in regulatory network and in metabolic symbiosis it could be assumed that mTOR inhibitors have additional effects besides their anti-proliferative effects in tumours with glycolytic phenotype, especially in case of IDH1 mutation (e.g. acute myeloid leukemias, gliomas, chondrosarcomas). Based on our new results, we suggest targeting mTOR activity depending on the metabolic and besides molecular genetic phenotype of tumours to increase the success of therapies