Interfacial photoluminescence emission properties of core/shell Al2O3/ZrO2

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Die Synthese von Glycopeptiden und Glycopeptid-Protein-Konjugaten mit einer Partialstruktur des tumorassoziierten Mucins MUC1 zur Entwicklung von Tumorvakzinen

„Synthese von Glycopeptiden und Glycopeptid-Protein-Konjugaten mit einer Partialstruktur des tumorassoziierten Mucins MUC1 zur Entwicklung von Tumorvakzinen“ Das Glycoprotein MUC1 ist in Tumorepithelzellen sonderlich stark überexprimiert und wegen der vorzeitig einsetzenden Sialylierung sind die Saccharid-Epitope der O-Glycanketten stark verkürzt (sog. tumorassoziierte Antigene). Dadurch werden auch bisher verborgene Peptidepitope des Glycoprotein-Rückgrates auf der Zelloberfläche der Epithelzellen zugänglich, die als fremd von den Zellen des Immunsystems erkannt werden können. Dies macht das MUC1-Zelloberfächenmolekül zu einem Zielmolekül in der Entwicklung von Tumorvakzinen. Diese beiden strukturellen Besonderheiten wurden in der Synthese von Glycohexadecapeptiden verbunden, indem die veränderten tumorassoziierten Saccharidstrukturen TN-, STN- und T-Antigen als Glycosylaminosäure-Festphasenbausteine synthetisiert wurden und in das Peptidepitop der Wiederholungseinheit des MUC1 durch Glycopeptid-Festphasensynthese eingebaut wurden. Wegen der inhärenten schwachen Immunogenität der kurzen Glycopeptide müssen die synthetisierten Glycopeptidstrukturen an ein Trägerprotein, welches das Immunsystem stimuliert, gebunden werden. Zur Anbindung der Glycopeptide ist ein selektives Kupplungsverfahren nötig, um definierte und strukturell einheitliche Glycopeptid-Protein-Konjugate zu erhalten. Es konnte eine neue Methode entwickelt werden, bei der die Konjugation durch eine radikalische Additionsreaktion von als Allylamide funktionalisierten Glycopeptiden an ein Thiol-modifiziertes Trägerprotein erfolgte. Dazu wurde anhand von synthetisierten, als Allylamide modifizierten Modellaminosäuren untersucht, ob diese Reaktion generell für eine Biokonjugation geeignet ist und etwaige Nebenreaktionen auftreten können. Mit dieser Methode konnten verschiedene MUC1-Glycopeptid-Trägerprotein-Konjugate hergestellt werden, deren immunologische Untersuchung noch bevorsteht. Das tumorassoziierte MUC1 nimmt in der immundominanten Region seiner Wiederholungseinheit eine knaufartige Struktur ein. Für die Entwicklung von selektiven Tumorvakzinen ist es von großer Bedeutung möglichst genau die Struktur der veränderten Zelloberflächenmoleküle nachzubilden. Durch die Synthese von cyclischen (Glyco)Peptiden wurde dieses Strukturelement fixiert. Dazu wurden olefinische Aminosäure Festphasenbausteine hergestellt, die zusammen mit den oben genannten Glycosylaminosäuren mittels einer Glycopeptid-Festphasensynthese in acyclische Glycopeptide eingebaut wurden. Diese wurden dann durch Ringschlussmetathese zyklisiert und im Anschluss reduziert und vollständig deblockiert. In einem dritten Projekt wurde der Syntheseweg zur Herstellung einer C-Glycosylaminosäure mit einer N-Acetylgalactosamin-Einheit entwickelt. Wichtige Schritte bei der von Glucosamin ausgehenden Synthese sind die Keck-Allylierung, eine Epimerisierung, die Herstellung eines Brom-Dehydroalanin-Derivates und eine B-Alkyl-Suzuki-Miyaura-Kreuzkupplung sowie Schutzgruppenoperationen. Der racemische Baustein konnte dann in der Peptid-Festphasensynthese eines komplexen MUC1-Tetanustoxin-Konjugates eingesetzt werden.

Biomimetic bilayer membranes made from polymers and lipids

Amphiphile Blockcopolymere sind in der Lage in Wasser Morphologien auszubilden, die analog sind zur hydrophil-hydrophob-hydrophil-Struktur von natürlichen Lipiddoppelschichten. In dieser Arbeit wird zum ersten Mal die Präparation und Charakterisierung von oberflächengestützten Polymerdoppelschichten aus Polybutadien-b-Polyethylenoxid (PB-PEO) beschrieben. Für die Herstellung dieser Strukturen wurden zwei unterschiedliche Präparationsstrategien verfolgt. Der erste Weg besteht aus einer zweistufigen Methode, bei der im ersten Schritt organisierte Monoschichten mittels Langmuir-Blodgett-Transfer auf Gold übertragen und kovalent angebunden werden. Im zweiten Schritt werden hydrophobe Wechselwirkungen ausgenutzt, um über Langmuir-Schaefer-Transfer eine weitere Schicht aufzubringen. Somit wurden homogene Architekturen erzeugt, die oberflächengestützten Lipiddoppelschichten gleichen. Als alternativer, einstufiger Ansatz zur Herstellung von Polymerdoppelschichten wurde das Spreiten von Polymervesikeln auf Gold verfolgt. Auch hierdurch ließen sich Doppelschichtstrukturen mit einer vollständigen Oberflächenbedeckung erzeugen. Die hergestellten Polymerdoppelschichten besitzen eine Dicke von 11-14 nm, die von der Präparationsmethode abhängt. Die Polymerstrukturen weisen bei Trocknung für 1.5 h eine Stabilität gegenüber Luft auf. Bei längeren Trocknungszeiten von ca. 12 h kommt es zu einer Reorganisation der Oberfläche. Dies deutet darauf hin, dass Wasser dazu notwendig ist die Strukturen auf lange Sicht zu stabilisieren. Um die Biokompatibilität der Polymerschichten nachzuweisen, wurden die Wechselwirkungen mit dem membranaktiven Peptid Polymyxin B und dem Transmembranprotein α-Haemolysin gezeigt. Mobilität ist ein wichtiger Faktor für die korrekte Funktion vieler Transmembranproteine. Um die laterale Diffusionsdynamik innerhalb der künstlichen Strukturen zu untersuchen, wurde die Mobilität eines integralen Modellpeptids und von fluoreszierenden Membransonden gemessen. Es konnte mit einzelmolekülempfindlichen Techniken gezeigt werden, dass das α-helikale Peptid und die kleinen Fluoreszenzfarbstoffe frei im hydrophoben Kern der Polymerdoppelschicht diffundieren können. Die Diffusion von beiden Spezies scheint stark von der Fluidität der Polymermatrix beeinflusst zu sein. Ein weiterer Teil dieser Arbeit widmet sich der Entwicklung eines angemessenen, lipidbasierten Referenzsystems für zukünftige Proteinuntersuchungen. Hierzu wurde eine neue Methode zu Herstellung von peptidgestützten Lipiddoppelschichtmembranen entwickelt. Dies wurde durch kovalente Befestigung eines Thiopeptids an einen Goldfilm und darauffolgende Anbindung eines Lipids erreicht. Zur Ausbildung der Lipiddoppelschicht auf dem Lipopeptidunterbau wurder der Rapid Solvent Exchange verwendet. Die Ausbildung der Lipiddoppelschicht wurde sowohl auf microskopischer als auch auf makroskopischer Ebene nachgewiesen. Im letzten Schritt wurde die Anwendbarkeit des Modelsystems für elektrochemische Messungen durch den funktionalen Einbau des Ionentransporters Valinomycin unter Beweis gestellt.

Towards antibody-mediated targeting of dendritic cells for cancer immunotherapy with multivalent polymer-antigen conjugates

Der Fokus dieser Arbeit lag auf der definierten Synthese multifunktioneller Polymer-Konjugate zur Anwendung in der Krebs-Immunotherapie. Durch gezielte Variation der Kon-jugationsbedingungen wurde Zusammensetzung, Größe und Aggregationsverhalten in Zell-medium sowie in humanem Serum untersucht. Nach definierter physikalisch-chemischer Charakterisierung wurde dann die induzierte Antigen-Präsentation zur Aktivierung der T-Zellproliferation analysiert.rnDafür wurden zwei verschiedene polymere Carrier-Systeme gewählt, lineares Poly-L-lysin und eine Polylysinbürste (PLL-Bürste). Es wird vermutet, dass die PLL-Bürste aufgrund der anisotropen Form eine bessere Verteilung im Körper und eine verlängerte Zirkulationsdauer zeigen wird. Die zu konjugierenden biologisch aktiven Komponenten waren der antiDEC205-Antikörper (aDEC205) für die gezielte Adressierung CD8-positiver dendritischer Zellen (DC), ein Ovalbumin (OVA)-spezifisches Antigen mit der Kernsequenz SIINFEKL für die Spezifität der Immunantwort gegen Krebszellen, die dieses Antigen tragen, und ein immunaktivieren-der TLR9-Ligand, CpG1826. Die Effizienz dieses Konjugates dendritische Zellen zu aktivieren, welche wiederum eine Immunantwort gegen OVA-exprimierende Krebszellen induzieren, wurde durch die Konjugation aller Komponenten am identischen Trägermolekül deutlich höher erwartet.rnLineares Poly-L-lysin diente als Modellsystem um die Konjugationschemie zu etablieren und dann auf die zylindrische Polylysinbürste zu übertragen. Anhand dieser polymeren Träger wurde das Verhalten der verschiedenen Topologien des Knäuels und der Bürste im Hinblick auf den Einfluss struktureller Unterschiede sowohl auf Konjugationsreaktionen als auch auf das in situ und in vitro Verhalten untersucht.rnFluoreszenzmarkiertes Antigen und der CpG Aktivator konnten jeweils aufgrund einer Thiol-Modifizierung an die Thiol-reaktive Maleimidgruppe des heterobifunktionellen Linkers Sulfo-SMCC an PLL-AlexaFluor48 konjugiert werden. Anschließend wurde aDEC205-AlexaFluor647 an PLL gekoppelt, entweder durch Schiff Base-Reaktion des oxidierten Antikörpers mit PLL und anschließender Reduzierung oder durch Click-Reaktion des PEG-Azids modifizierten An-tikörpers mit Dicyclobenzylcyclooctin (DIBO)-funktionalisiertem PLL. Die Konjugation der biologisch aktiven Komponenten wurde mit Durchflusszytometrie (FACS) und konfokaler Laser Scanning Mikroskopie (CLSM) untersucht und die Zusammensetzung des Konjugatesrnmittels UV/Vis-Spektroskopie bestimmt. Die PLL-Bürste alleine zeigte eine hohe Zytotoxizität bei HeLa und JAWS II Zelllinien, wohingegen lineares PLL und PLL-Konjugate sowie die PLL Bürsten-Konjugate keine ausgeprägte Zytotoxizität aufwiesen. Die Polymer-Konjugate wie-sen keine Aggregation in Zellmedium oder humanem Serum auf, was mittels winkelabhängi-ger dynamischer Lichtstreuung bestimmt wurde. CLSM Aufnahmen zeigten Kolokalisation der an die einzelnen Komponenten gebundenen Fluoreszenzfarbstoffe in dendritischen Zel-len, was die erfolgreiche Konjugation und Internalisierung der Konjugate in die Zellen bele-gen konnte. FACS Messungen ergaben eine geringfügig erhöhte Aufnahme des adressierten PLL-Antigen-Antikörper-Konjugates verglichen mit dem PLL-Antigen-Konjugat. Experimente mit dem „Specific Hybridization Internalization Sensor“ (SHIP) zeigten jedoch nur Aufnahme der PLL-Konjugate in CD8+ unreife DC, nicht in reife DC, die nicht mehr unspezifisch, sondern nur noch über Rezeptoren internalisieren. Dies bewies die unspezifische Aufnahme des Kon-jugates, da Antikörper-Konjugation keine Rezeptor-vermittelte Endozytose in reife DC indu-zieren konnte. T-Zell-Proliferationsassays ergaben eine Aktivierung von CD8+ T-Zellen indu-ziert durch Antigen-tragende Konjugate, wohingegen Konjugate ohne Antigen als Negativ-kontrollen dienten und keine T-Zell-Proliferation erzielten. Es konnte jedoch kein Unter-schied zwischen adressierten und nicht adressierten Konjugaten aufgrund der unspezifischen Aufnahme durch das Polymer beobachtet werden. Lösliches SIINFEKL alleine bewirkte schon bei geringeren Konzentrationen eine T-Zell-Proliferation.rnEs war somit möglich, drei biologischen Komponenten an einen polymeren Träger zu konju-gieren und diese Konjugate im Hinblick auf Zusammensetzung, Größe, Internalisierung in dendritische Zellen und Aktivierung der T-Zell-Proliferation zu untersuchen. Außerdem wur-de die Konjugationschemie erfolgreich von dem Modellsystem des linearen PLL auf die PLL-Bürste übertragen. Die Polymer-Konjugate werde unspezifisch in DC aufgenommen und in-duzieren T-Zellproliferation, die mit Antigen-Präsentationsassays nachgewiesen wird. Es konnte jedoch durch Konjugation des Antikörpers keine Rezeptor-vermittelte Aufnahme in CD8+ DC erzielt werden.rnDiese Studien stellen einen erfolgsversprechenden ersten Schritt zur Entwicklung neuer Na-nomaterialien für die Anwendung in Krebs-Immuntherapie dar.

Synthese und Charakterisierung von Polymer-Wirkstoff-Antikörper-Konjugaten zur Anwendung in der Krebsimmuntherapie

Polymere Wirkstoffsysteme gewinnen im Bereich der biomedizinischen Forschung immer größeres Interesse. Vielversprechende Systeme für die Entwicklung von neuartigen Krebs-immun¬therapien stellen insbesondere Polymer-Konjugate dar. Das ideale Polymer-Konjugat besitzt eine Größe zwischen 10 nm und 100 nm, ist nicht zytotoxisch und zeigt keine Aggregation in humanem Blutserum. In der vorliegenden Arbeit wurde die Synthese und Charakterisierung von Polymer-Wirkstoff-Konjugaten zur Anwendung in der Krebsimmuntherapie behandelt. Erstes Ziel der Arbeit war es, geeignete polymere Trägersysteme für die in vivo Anwendung zu finden. Hierzu wurde zunächst die Stabilität verschiedener potentieller polymerer Träger-systeme (Nanohydrogele, Succinyliertes-Poly-L-Lysin (Bürste), ELP-Bürsten und Poly(2-oxazolin)bürsten) in humanem Serum untersucht. Weiterhin wurde die unspezifische Zellaufnahme in murinen dendritischen Zellen (DCs) analysiert. Es konnte gezeigt werden, dass vor allem neutrale bzw. zwitterionische Partikel eine hohe Serumstabilität sowie keine unspezifische Zellaufnahme zeigen. Um eine gezielte Adressierung der DCs des Immunsystems zu erreichen und dadurch eine Immunantwort gegenüber einem bestimmten Krebs Zelltyp zu induzieren, wurden Biokonjugate - auf Basis der Succinylierten-Poly-L-Lysin-(Bürste) sowie der Azid-funktionalisierten Poly(2-oxazolin)bürste (POx) – entwickelt, da diese Polymerbürsten keine bzw. kaum unspezifische Aufnahme in DCs zeigen. Hierbei diente der Antikörper aDEC205 der gezielten Adressierung von CD8+ DCs. Die weiteren bioaktiven Komponenten waren das tumorassoziierte Antigen (TAA) mit der Kernsequenz SIINFEKL zur Induktion einer spezifischen Immunantwort sowie der immunaktivierende TLR9 Ligand, CpG1826. Die Komponenten wurden nacheinander an die Fluoreszenz-markierten Polymere kon¬jugiert. Die Konjugation des Antikörpers erfolgte nach vorangegangener DIBO-Modifizierung über kupferfreie Click-Chemie. Mit einer optimierten Aufarbeitungsmethodik gelang es, aggregat-freie, unimere DIBO-modifizierte aDEC205 Antikörper zu isolieren. Für die succinylierten Poly-L-Lysine konnten keine eindeutigen sowie reproduzierbaren Ergebnisse erhalten werden, sodass sich im weiteren Verlauf der Arbeit auf die POx konzentriert wurde. Die Konjugation von aDEC205 an POx wurde mittels verschiedener physiko-chemischer Methoden (UV-VIS, SDS-PAGE, FCS, GPC, CLSM und FACS) gezeigt. Mit Hilfe von „Specific-Hybridization-Internalisation-Sensor“ Experimenten konnte eine spezifische Aufnahme des Konjugats in CD8+ DCs nachgewiesen werden. rnDie Konjugation von Antigen und CpG erfolgte ebenso nach entsprechender Modifizierung über kupferfreie Click-Chemie. SDS-PAGE, UV-VIS und FCS bestätigten eine erfolgreiche Kopplung. T-Zell-Proliferationsversuche ergaben für Antigen enthaltende Polymer-Konjugate eine CD8+ T-Zell-Aktivierung. Des Weiteren zeigten die POx keine bemerkenswerte Toxizität und deren Konjugate keine Aggregation in humanem Serum. rnrnDarüber hinaus wurde der Einfluss verschiedener Polymertopologien auf ihre Biodistribution sowie Blutzirkulation untersucht. Für die nach GPC-Fraktionierung erhaltenen verschiedenen Polymerfraktionen - hochmolekulare wurmartige Polymerbürsten, ellipsoidartige Polymer-bürsten und niedermolekulare kugelförmige Moleküle - konnten vielversprechende Ergebnisse erhalten werden.

Perilipin-1 in hemodialyzed patients: association with history of coronary heart disease and lipid profile

Perilipin-1 surrounds lipid droplets in both adipocytes and in atheroma plaque foam cells and controls access of lipases to the lipid core. In hemodialysis (HD) patients, dyslipidemia, malnutrition, inflammation and atherosclerosis are common. Thirty-six HD patients and 28 healthy volunteers were enrolled into the study. Ten HD patients suffered from coronary heart disease (CHD). Perilipin-1, triglycerides, total cholesterol, low-density lipoprotein cholesterol, high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C), body mass index, albumin, geriatric nutritional risk index, normalized protein catabolic rate, interleukin-6 (IL-6) and tumor necrosis factor-α (TNF-α) were measured. Perilipin-1 did not differ between HD patients and healthy volunteers. IL-6 and TNF-α were higher in HD patients. The evaluated nutritional markers and the markers of inflammation did not differ between HD patients with high perilipin-1 levels and HD patients with low perilipin-1 levels. Regarding the lipid profile, only HDL-C differed between HD patients with high perilipin-1 levels and HD patients with low perilipin-1 levels, and it was higher in the first subgroup. Perilipin-1 was significantly higher in HD patients without CHD. Perilipin-1 is detectable in the serum of HD patients and it is associated with increased HDL-C and decreased incidence of CHD.

Sand geochemistry on sediment core CRP-3 from the Ross Sea, Antarctica

A total of 167 samples distubuted throughout the CRP-3 drillhole from 5.77 to 787.68 mbsf and representing fine to coarse sandstones have been analysed by X-ray fluorescence spectrometry (XRF) Bulk sample geochemistry (major and trace elements) indicates a dominant provenance of detritus from the Ferrar Supergroup in the uppermost 200 mbsf of the core. A markedly increased contribution from the Beacon sandstones is recognized below 200 mbsf and down to 600 mbsf. In the lower part of CRP-3, down to 787.68 mbsf, geochemical evidence for influxes of Ferrar materials is again recorded. On the basis of preliminary magnetostratigraphic data reported for the lower 447 mbsf of the drillhole, we tentatively evaluated the main periodicities modulating the geochemical records. Our results identify a possible influence of the precession, obliquity and long-eccentricity astronomical components (21, 41, and 400 ky frequency bands) on the deposition mechanisms of the studied glaciomarine sediments.

Investigation of Quaternary diatoms in sediment core CRP-1 from the Ross Sea, Antarctica

In the first season of drilling, the Cape Roberts Project (CRP) recovered one drillcore (CRP-l) from Roberts Ridge in western McMurdo Sound, Ross Sea, Antarctica Diatom biostratigraphy places the upper six lithostratigraphic units (Units 1.1, 2.1, 2.2, 2.3, 3.1, and 4.1) of CRP-l (0.0 to 43.15 mbsf) within the Quaternary. Both non-marine and marine Quaternary diatoms occur in variable abundance in the Quaternary interval of CRP- 1 Biostratigraphic data resolve two Quaternary time slices or events within CRP-1. Marine diatom assemblages in Units 4.1 and 3.1 represent sedimentation within the diatom Actinocyclus ingens Zone (1.35 to 0.66 Ma). Further refinement of the age of Unit 3.l places deposition in the interval 1.15 to 0.75 Ma based on the common occurrence of Thalassiosira elliptipora and correlation to the Southern Ocean acme of this taxon The absence of ActiActinocyclus ingens and the presence ot Thalassiosira antarctica in Unit 2.2 require a younger zonal assignment for this interval, within the diatom Thalassiosira lentiginosa Zone (0.66 to 0.0 Ma). A new diatom species. Rouxia leventerae, is described from marine assemblages of Units 2.2, 2.3, 3.1, and 4.l. Lithostratigraphic Unit 3.1 (33.82 to 31.89 mbsf) is a bryozoan-dominated skeletal-carbonate facies. Low abundance of Fragilariopsis curta and Fragilariopsis cylindrus within this unit combined with the relatively high abundance of species associated with open water indicates deposition in waters that remained ice free for much or all of the year Diatom assemblages suggest carbonate deposition in Unit 3.1 is linked to a significant early Pleistocene event in McMurdo Sound, when elevated surface-water temperatures inhibited the formation of sea ice.

Geochemical investigations of elements in sediment core CRP-1 from the Ross Sea, Antarctica

Geochemical data are presented for samples from strata, mainly of Miocene age, in the Cape Roberts-1 core (western McMurdo Sound, Antarctica) to assess the sediment provenance. Bulk (major and trace element) chemistry together with bulk mineralogy of fine-grained sandstones, siltstones, mudstones, and diamictites indicate that chemical alteration of source materials, fractionation due to sedimentary sorting, and diagenetic effects were not significant in the Cape Roberts sediment history. Relevant geochemical parameters are consistent with the Cape Roberts sediments being derived mainly from the crystalline basement and the Beacon Supergroup. On the basis of element distributions, an additional contribution from the Ferrar Dolerite and, mainly above about 60 m, influxes of detritus derived from basanitic to intermediate members of the McMurdo Volcanic Group are recognised.

Age determination with strontium isotopes on sediment core CRP-1 from the Ross Sea, Antarctica

Strontium isotope stratigraphy was used to date five discrete horizons within CRP-1. Early and late Quaternary (0.87-1.3 Ma and 0-0.67 Ma respectively) age sediments overlie a major sequence boundary at 43.15 meters below sea floor (mbsf). This hiatus is estimated to account for ~16 m.y. of missing section. Early Miocene (16.6-~20.8-25 Ma) age deposits below this boundary are in turn cut by multiple erosion surface representing hiatus is of between 0.2 and 1.2 m.y. Estimated minimum sedimentation rates range between 0.9 and 2.8 cm/k.y. in the Quaternary, and 1.5 and 6.4 cm/ky in the lower Miocene.

Geochemistry of bulk samples and various minerals of sediment core CRP-1 from the Ross Sea, Antarctica

Thirty-nine medium and fine grained sandstones from between 19,26 and 147,23 mbsf in the Cape Roberts-l core (CRP-1) were analysed for 10 major and 16 trace elements. Using whole-lock compositions, 9 samples were selected for analyses of mineral and glass grains by energy dispersive electron microscope. Laser-Ablation Mass-Spectrometry was used to determine rare earth elements and 14 additional trace elements in glass shards, pyroxenes and feldspars in order to examine their contribution to the bulk rock chemistry. Geochemical data reveal the major contribution played by the Granite Harbour Intrusives to the whole rock composition, even if a significant input is supplied by McMurdo volcanics and Ferrar dolerite pyroxenes McMurdo volcanics were studied in detail; they appeal to derive from a variety of litologies, and a dominant role of wind transpoitation from exposures of volcanic rocks may be inferred from the contemporary occurrence of different compositions at all depths. Only at 116.55 mbsf was a thin layer of tephra found, linked to an explosive eruption McMurdo volcanic rocks exhibit larger abundances at depths above 62 mbsf, in correspondence with the onset of volcanic activity in the McMurdo Sound area. From 62 mbsf to the bottom of the core, McMurdo volcanics are less abundant and probably issued from some centres in the McMurdo Sound region. However, available data do not allow the exclusion of wind transport from some eruptive centres active in north Victoria Land at the beginning of the Miocene Epoch.

Investigation of diagenesis in sediment core CRP-1 from the Ross Sea, Antarctica

A diagenetic study was carried out on the cored Miocene section in CRP-1 by thin-section, X-ray diffraction, scanning electron microscope, electron microprobe and stable isotopic analysis. Carbonate (calcite, siderite) microconcretions occur locally within intergranular pores and open fractures, and some sands are cemented by microcrystalline calcite. Calcite cement at 115.12 mbsf (metres below sea floor) and possibly microconcretionary calcite at 44.62 mbsf record infiltration of meteoric waters into the section, consistent with sequence stratigraphic evidence for multiple glacial advances over the CRP-1 drillsite. Diagenetic carbonates incorporated carbon derived from both organic matter and marine carbonate. Carbon isotope data are consistent with microconcretion formation at shallow depths. Sandstones are poorly compacted and, despite containing a large component of chemically unstable grains, are virtually unaltered. Preservation of the chemically unstable grain component reflects the cold climate depositional setting and shallow maximum burial depths.

Ostracoda in sediment core CRP-3 from the Ross Sea, Antarctica

A total of eighteen species of marine ostracods, in at least twelve genera, have been recovered from Early and Late Oligocene glacio-marine sediments from boreholes CRP-3 and CRP-2/2A in the Victoria Land Basin, Ross Sea, Antarctica. Faunas are sparse and generally moderately-well preserved. Previously, three species or closely related species have been recorded only from glacial settings (Kuiperiana meridionalislain (Müller), Australicythere polylyca (Müller), Hemicytheridea aff. H. kinggeorgeensis Blaszyk), but palaeotemperatures somewhat higher than at present in the Ross Sea are suggested by the presence of Austrocythere reticulotuberculata Hartmann, Cluthia aff. C. antiqua Ayress & Drapala and Cytherella? sp. 4796. Majungaella sp. 4471 is an enigmatic component, representing a genus previously known only from warm Cretaceous and Eocene, and relatively warm interglacial Pliocene habitats in southern Gondwana and the Antarctic Peninsula. Palaeobiogeographical considerations indicate that during Early Oligocene times, the Ross Sea area had faunal links with both Antarctic Peninsula/South America and southern Australasia. Three species present in the Early Oligocene glacial environments at Cape Roberts have survived to the Recent in the cool-cold Antarctic/Sub-Antarctic region: Austrocythere reticulotuberculata Hartmann, Australicythere polylyca (Müller), and Kuiperiana meridionalis (Müller).

Chronostratigraphy on sediment core CRP-2 from the Ross Sea, Antarctica

Strontium isotope stratigraphy was used to date 16 discrete horizons within the CRP-2/2A drillhole. Reworked Quaternary (<1.7 Ma) and possible Pliocene (<2.4 Ma) sediments overlie a major sequence boundary at 25.92 meters below sea floor (mbsf). This hiatus is estimated to account for c. 16 Myr of missing section. Early Miocene to ?earliest Oligocene (c. 18.6 to >31 Ma) deposits below this boundary were cut by multiple erosion surfaces of uncertain duration. Strontium isotope ages are combined with 40Ar/39Ar dates, diatom and calcareous nannofossil datum and a palaeomagnetic polarity zonation, to produce an age model for the core.

Facies investigations on sediment core CRP-3 from the Ross Sea, Antarctica

The Cenozoic Victoria Land Basin (VLB) stratigraphic section penetrated by CRP-3 is mostly of Early Oligocene age. It contains an array of lithofacies comprising fine-grained mudrocks, interlaminated and interbedded mudrocks/sandstones, mud-rich and mud-poor sandstones, conglomerates and diamctites that are together interpreted as the products of shallow marine to possibly non-marine environments of deposition, affected by the periodic advance and retreat of tidewater glaciers. This lithofacies assemblage can be readily rationalised using the facies scheme designed originally for CRP-2/2A, and published previously. The uppermost 330 metres below sea floor (mbsf) shows a cyclical arrangement of lithofacies also similar to that recognised throughout CRP-2/2A, and interpreted to reflect cyclical variations in relative sea-level driven by ice volume fluctuations ('Motif A'). Between 330 and 480 mbsf, a series of less clearly cyclical units, generally fining-upward but nonetheless incorporating a significant subset of the facies assemblage, has been identified and noted in the Initial Report as 'Motif B' Below 480 mbsf, the section is arranged into a repetitive succession of fining-upward units, each of which comprises dolerite clast conglomerate at the base passing upward into relatively thick intervals of sandstones. The cycles present down 480 mbsf are defined as sequences, each interpreted to record cyclical variation of relative sea-level. The thickness distribution of sequences in CRP-3 provides some insights into the geological variables controlling sediment accumulation in the Early Oligocene section. The uppermost part of the section in CRP-3 comprises two or three thick, complete sequences that show a broadly symmetrical arrangement of lithofacies (similar to Sequences 9-11 in CRP-2/2A). This suggests a period of relatively rapid tectonic subsidence, which allowed preservation of the complete facies cycle. Below Sequence 3, however, is a considerable interval of thin, incomplete and erosionally truncated sequences (4-23), which incorporates both the remainder of Motif A sequences and all Motif B sequences recognised. The thinner and more truncated sequences suggest sediment accumulation under conditions of reduced accommodation, and given the lack of evidence for glacial conditions (see Powell et al., this volume) tends to argue for a period of reduced tectonic subsidence. The section below 480 mbsf consists of a series of fining-upward, conglomerate to sandstone intervals which cannot be readily interpreted in terms of relative sea-level change. A relatively mudrock-rich interval above the basal conglomerate/breccia (782-762 mbsf) may record initial flooding of the basin during early rift subsidence. The lithostratigraphy summarised above has been linked to seismic reflection data using depth conversion techniques (Henrys et al., this volume). The three uppermost reflectors ('o', 'p' and 'q') correlate to the package of thick sequences 1-3, and several deeper reflectors can also be correlated to sequence boundaries. The package of thick Sequences 1-3 shows a sheet-like cross-sectional geometry on seismic reflection lines, unlike the similar package recognised in CRP-2/2A.