Angelman Syndrome Protein UBE3A Interacts with Primary Microcephaly Protein ASPM, Localizes to Centrosomes and Regulates Chromosome Segregation

Many proteins associated with the phenotype microcephaly have been localized to the centrosome or linked to it functionally. All the seven autosomal recessive primary microcephaly (MCPH) proteins localize at the centrosome. Microcephalic osteodysplastic primordial dwarfism type II protein PCNT and Seckel syndrome (also characterized by severe microcephaly) protein ATR are also centrosomal proteins. All of the above findings show the importance of centrosomal proteins as the key players in neurogenesis and brain development. However, the exact mechanism as to how the loss-of-function of these proteins leads to microcephaly remains to be elucidated. To gain insight into the function of the most commonly mutated MCPH gene ASPM, we used the yeast two-hybrid technique to screen a human fetal brain cDNA library with an ASPM bait. The analysis identified Angelman syndrome gene product UBE3A as an ASPM interactor. Like ASPM, UBE3A also localizes to the centrosome. The identification of UBE3A as an ASPM interactor is not surprising as more than 80% of Angelman syndrome patients have microcephaly. However, unlike in MCPH, microcephaly is postnatal in Angelman syndrome patients. Our results show that UBE3A is a cell cycle regulated protein and its level peaks in mitosis. The shRNA knockdown of UBE3A in HEK293 cells led to many mitotic abnormalities including chromosome missegregation, abnormal cytokinesis and apoptosis. Thus our study links Angelman syndrome protein UBE3A to ASPM, centrosome and mitosis for the first time. We suggest that a defective chromosome segregation mechanism is responsible for the development of microcephaly in Angelman syndrome.

On the continuum modelling of segregation of granular mixtures during hopper emptying in core flow mode

In this paper, the application of a continuum model is presented, which deals with the discharge of multi-component granular mixtures in core flow mode. The full model description is given (including the constitutive models for the segregation mechanism) and the interactions between particles at the microscopic level are parametrised in order to predict the development of stagnant zone boundaries during core flow discharges. Finally, the model is applied to a real industrial problem and predictions are made for the segregation patterns developed during mixture discharge in core flow mode.

Jauheiden erottuminen

Partikkelisysteemien segregaatio eli erottuminen on ilmiö, jossa tasalaatuisen jauheseoksen komponenteilla on taipumus erota toisistaan. Jauheen erottumistaipumus riippuu partikkelien ominaisuuksista, ympäröivistä olosuhteista ja partikkelien välisistä vuorovaikutuksista. Segregaatiomekanismeja on esitetty kirjallisuudessa valtava määrä ja pienetkin erot partikkelien välisissä ominaisuuksissa ja vuorovaikutuksissa voivat johtaa täysin eri segregaatiomekanismeihin. Segregaatioilmiö on lääketeollisuuden näkökulmasta hyvin keskeinen, eikä sitä tunneta vielä riittävän hyvin, jotta siltä osattaisiin systemaattisesti välttyä. Nykyinen segregaatiotutkimus perustuu suurelta osin yrityksen ja erehdyksen kautta tapahtuvaan oppimiseen. Todellisen segregaatioilmiön ymmärtämiseen tarvittaisiin innovatiivisia tutkimusmenetelmiä. Kokeellisen osan tarkoituksena oli kehittää ja perustestata menetelmä, jolla voidaan tutkia erilaisten partikkelisysteemien erottumiskäyttäytymistä, ja käyttää tätä menetelmää farmaseuttisten rae- ja pellettiseosten segregaation tutkimiseen. Tavoitteena oli todistaa kehitetyn Babel-laitteen toimintaperiaatteen soveltuvuus partikkelisysteemien erottumiskäyttäytymisen tutkimiseen, mutta suoritetut kokeet olivat lähinnä menetelmän ja laitteen testausta. Ongelmiksi muodostuivat Babel-laitteen asettamat rajoitukset, partikkelien sähköistyminen ja partikkelien väliset vuorovaikutukset. Käytetyt suoraviivaiset lähestymistavat eivät riittäneet segregaation aiheuttamiseen Babel-laitteella. Vertikaalisen ravistelun seurauksena syntynyt konvektiopyörre esti segregaation syntymisen. Johtopäätöksenä voidaan sanoa, että Babel-laite mittaa hyvin ja toistettavasti sekä se kykenee erottamaan erikokoiset partikkelit ja erilaiset kokojakaumat toisistaan. Laitteen kehittämistavoitteena olisi saada segregaatio paremmin näkyviin jauheseoksissa ravistelun seurauksena. Tällöin voitaisiin tehdä päätelmiä jauheseoksen erottumistaipumuksesta ja systeemissä vallitsevista erottumismekanismeista. Laitteen ja menetelmän jatkokehittäminen voisi tuottaa hyödyllistä lisätietoa, mikä edesauttaisi segregaation ymmärtämistä ilmiönä entistä paremmin

La génomique évolutive mitochondriale révèle des échanges génétiques et la ségrégation chez les Gloméromycètes

Les champignons mycorhiziens à arbuscules (CMA) sont des organismes microscopiques du sol qui jouent un rôle crucial dans les écosystèmes naturels et que l’on retrouve dans tous les habitats de la planète. Ils vivent en relation symbiotique avec la vaste majorité des plantes terrestres. Ils sont des biotrophes obligatoires, c'est-à-dire qu'ils ne peuvent croître qu'en présence d'une plante hôte. Cette symbiose permet entre autres à la plante d'acquérir des nutriments supplémentaires, en particulier du phosphore et du nitrate. Malgré le fait que cette symbiose apporte des services importants aux écosystèmes, la richesse des espèces, la structure des communautés, ainsi que la diversité fonctionnelle des CMA sont mal connues et l'approfondissement des connaissances dans ces domaines dépend d’outils de diagnostic moléculaire. Cependant, la présence de polymorphisme nucléaire intra-isolat combiné à un manque de données génomiques dans différents groupes phylogénétique de ces champignons complique le développement de marqueurs moléculaires et la détermination de l'affiliation évolutive à hauts niveaux de résolution (c.a.d. entre espèces génétiquement similaires et/ou isolats de la même espèce). . Pour ces raisons, il semble une bonne alternative d’utiliser un système génétique différent en ciblant le génome mitochondrial, qui a été démontré homogène au sein d'un même isolat de CMA. Cependant, étant donné le mode de vie particulier de ces organismes, une meilleure compréhension des processus évolutifs mitochondriaux est nécessaire afin de valoriser l'utilisation de tels marqueurs dans des études de diversité et en génétique des populations. En ce sens, mon projet de doctorat consistait à investiguerétudier: i) les vecteurs de divergences inter-isolats et -espèces génétiquement rapprochéesphylogénétiquement apparentées, ii) la plasticité des génomes mitochondriaux, iii) l'héritabilité mitochondriale et les mécanismes potentiels de ségrégation, ainsi que iv) la diversité mitochondriale intra-isolat in situ. À l'aide de la génomique mitochondriale comparative, en utilisant le séquençage nouvelle génération, on a démontré la présence de variation génétique substantielle inter-isolats et -espèces, engendrées par l'invasion d'éléments mobiles dans les génomes mitochondriaux des CMA, donnant lieu à une évolution moléculaire rapide des régions intergéniques. Cette variation permettait de développer des marqueurs spécifiques à des isolats de la même espèce. Ensuite, à l'aide d'une approche analytique par réseaux de gènes sur des éléments mobiles, on a été en mesure de démontrer des évènements de recombinaisons homologues entre des haplotypes mitochondriaux distincts, menant à des réarrangements génomiques. Cela a permis d'ouvrir les perspectives sur la dynamique mitochondriale et l'hétéroplasmie dans un même isolatsuggère une coexistence de différents haplotypes mitochondriaux dans les populations naturelles et que les cultures monosporales pourraient induirent une sous-estimation de la diversité allélique mitochondriale. Cette apparente contradiction avec l'homogénéité mitochondriale intra-isolat généralement observée, a amené à investiguer étudier les échanges génétiques à l'aide de croisements d'isolats génétiquement distincts. Malgré l'observation de quelques spores filles hétéroplasmiques, l'homoplasmie était le statut par défaut dans toutes les cultures monosporales, avec un biais en faveur de l'un des haplotypes parentaux. Ces résultats suggèrent que la ségrégation opère durant la formation de la spore et/ou le développement de la coloniedu mycélium. De plus, ils supportent la présence d'une machinerie protéique de ségrégation mitochondriale chez les CMAAMF, où l'ensemble des gènes impliqués dans ce mécanisme ont été retrouvé et sont orthologues aux autres champignons. Finalement, on est revenue aux sources avecon a étudié le polymorphisme mitochondrial intra-isolat à l'aide d'une approche conventionnelle de PCR en utilisant une Taq polymérase de haute fidélité, suivie de clonage et de séquençage Sanger, sur deux isolats de R. irregularis. Cela a permis l'observation d'hétéroplasmie in situ, ainsi que la co-expression de variantes de variantes de protéines'ARNm dans une souche in vitro. Les résultats suggèrent que d'autres études basées sur le séquençage nouvelle génération aurait potentiellement ignorée cette variation, offrant ainsi plusieurs nouveaux arguments permettant de considérer les CMA comme des organismes possédant une population de génomes mitochondriaux et nucléaires distincts.

What mechanism of niche segregation allows the coexistence of sympatric sibling rhinolophid bats?

Introduction: Our purpose was to assess how pairs of sibling horseshoe bats coexists when their morphology and echolocation are almost identical. We collected data on echolocation, wing morphology, diet, and habitat use of sympatric Rhinolophus mehelyi and R. euryale. We compared our results with literature data collected in allopatry with similar protocols and at the same time of the year (breeding season). Results:Echolocation frequencies recorded in sympatry for R. mehelyi (mean = 106.8 kHz) and R. euryale (105.1 kHz) were similar to those reported in allopatry (R. mehelyi 105–111 kHz; R. euryale 101–109 kHz). Wing parameters were larger in R. mehelyi than R. euryale for both sympatric and allopatric conditions. Moths constitute the bulk of the diet of both species in sympatry and allopatry, with minor variation in the amounts of other prey. There were no inter-specific differences in the use of foraging habitats in allopatry in terms of structural complexity, however we found inter-specific differences between sympatric populations: R. mehelyi foraged in less complex habitats. The subtle inter-specific differences in echolocation frequency seems to be unlikely to facilitate dietary niche partitioning; overall divergences observed in diet may be explained as a consequence of differential prey availability among foraging habitats. Inter-specific differences in the use of foraging habitats in sympatry seems to be the main dimension for niche partitioning between R. mehelyi and R. euryale, probably due to letter differences in wing morphology. Conclusions: Coexistence between sympatric sibling horseshoe bats is likely allowed by a displacement in spatial niche dimension, presumably due to the wing morphology of each species, and shifts the niche domains that minimise competition. Effective measures for conservation of sibling/similar horseshoe bats should guarantee structural diversity of foraging habitats.

Growth mechanism of graphene on platinum: Surface catalysis and carbon segregation

A model of the graphene growth mechanism of chemical vapor deposition on platinum is proposed and verified by experiments. Surface catalysis and carbon segregation occur, respectively, at high and low temperatures in the process, representing the so-called balance and segregation regimes. Catalysis leads to self-limiting formation of large area monolayer graphene, whereas segregation results in multilayers, which evidently "grow from below." By controlling kinetic factors, dominantly monolayer graphene whose high quality has been confirmed by quantum Hall measurement can be deposited on platinum with hydrogen-rich environment, quench cooling, tiny but continuous methane flow and about 1000°C growth temperature. © 2014 AIP Publishing LLC.

The mechanism of Golgi segregation during mitosis is cell type-specific

Golgi membranes in Drosophila embryos and tissue culture cells are found as discrete units dispersed in the cytoplasm. We provide evidence that Golgi membranes do not undergo any dramatic change in their organization during the rapid mitotic divisions of the nuclei in the syncitial embryo or during cell division postcellularization. By contrast, in Drosophila tissue culture cells, the Golgi membranes undergo complete fragmentation during mitosis. Our studies show that the mechanism of Golgi partitioning during cell division is cell type-specific.

A munkaerőpiac nemek szerinti szegregációjának jellemzői, mechanizmusa és következményei (The features, mechanism and results of gender-based segregation on the labour market)

Az ágazatok, foglalkozások, munkakörök nemek szerinti szegregációja a világ minden országára jellemző, jellegzetességei az eltérő gazdasági társadalmi, kulturális környezet ellenére gyakran nagyon hasonlítanak egymásra. Szakírók, politikai döntéshozók intézkedésekkel tartják javíthatónak a nők munkaerő-piaci pozícióját, a nemek közötti bérkülönbségek felszámolását. A követelmények és következtetések több szempontból sem helytállók. A nők és férfiak biológiai és társadalmi okokból eltérő kompetenciái, az ebből következő hatékonysági követelmények miatt a nemek szerinti elkülönülés a foglalkoztatás természetes következménye. Nem a szegregáció okozza a társadalmi egyenlőtlenségeket, hanem azok a munkaerő-piaci mechanizmusok, amelyek társadalmi hátránnyá formálják a foglalkozási struktúrában való elhelyezkedést. A beavatkozás csak ezeken keresztül lehetséges, ami azonban kockázatos, és amelynek tere meglehetősen szűk. A piaci erők önkényes korlátozása nem vezet a kívánatos eredményre, terelése csak egymással koherens társadalom-, népesség- és foglalkoztatási célrendszer megfogalmazása esetén lehet eredményes.

Surface segregation and oxidation studies of Cu-Sn and Cu-Pd alloys by x-ray photoelectron and auger spectroscopy

X-ray photoelectron and Auger spectroscopic techniques have been employed to study surface segregation and oxidation of Cu-1 at%Sn, Cu-9at%Pd and Cu-25at%Pd alloys. Both Cu-Pd(9%) and Cu-Pd(25%) alloys show segregation of Cu when heated above 500 K. The Pd concentration was reduced by 50% at 750 K compared to the bulk composition; the enthalpy of segregation of Cu is around - 6kJ/mol. Sn segregation is seen from 470 to 650 K in the Cu-Sn(1%) alloy, and a saturation plateau of Sn concentration above 650 K is observed. Surface oxidation of Cu-Sn(1%) and Cu-Pd(9%) alloys at 500 K showed the formation of Cu2O on the surface with total suppression of Sn or Pd on the respective alloy surfaces. On vacuum annealing the oxidised Cu-Sn alloy surface at 550 K, a displacement reaction 2Cu2O+Sn→4Cu+SnO2 was observed. However, under similar annealing of the oxidised Cu-Pd(9%) alloy surface at 500 K, oxide oxygen was totally desorbed leaving the Cu-Pd alloy surface clean. In the case of the Cu-Pd(25%) alloy, only dissociatively chemisorbed oxygen was seen at 500 K which desorbed at the same temperature. Oxygen spill-over from copper to palladium is suggested as the mechanism of oxygen desorption from the oxidised Cu-Pd alloy surfaces.

Synthesis and Mechanism of Composition and Size Dependent Morphology Selection in Nanoparticles of Ag-Cu Alloys Processed by Laser Ablation Under Liquid Medium

We have synthesized Ag-Cu alloy nanoparticles of four different compositions by using the laser ablation technique with the target under aqueous medium. Following this, we report a morphological transition in the nanoparticles from a normal two-phase microstructure to a structure with random segregation and finally a core shell structure at small sizes as a function of Cu concentration. To illustrate the composition dependence of morphology, we report observations carried out on nanoparticles of two different sizes: similar to 5 and similar to 20 nm. The results could be rationalized through the thermodynamic modeling of free energy of phase mixing and wettability of the alloying phases.

The mechanism of high temperature aqueous corrosion of steel

A new model is presented which describes the growth of the duplex layers of Fe3O4 on mild steel in high temperature, deoxygenated, neutral or alkaline aqueous solutions. It is shown that the layers grow by the ingress of water along oxide micropores to the metal-oxide interface and by the rate-limiting outward diffusion of Fe ions along oxide grain boundaries. The new model accounts for the observed temperature-dependence and pH-dependence of the corrosion, the morphology of inner and outer layer crystallites, the segregation of alloying elements, and the location of hydrogen evolution. The model can also be generalized to other steels and alloys. © 1989.

Assortative mating as a mechanism for rapid evolution of a migratory divide.

There have been numerous recent observations of changes in the behavior and dynamics of migratory bird populations, but the plasticity of the migratory trait and our inability to track small animals over large distances have hindered investigation of the mechanisms behind migratory change. We used habitat-specific stable isotope signatures to show that recently evolved allopatric wintering populations of European blackcaps Sylvia atricapilla pair assortatively on their sympatric breeding grounds. Birds wintering further north also produce larger clutches and fledge more young. These findings describe an important process in the evolution of migratory divides, new migration routes, and wintering quarters. Temporal segregation of breeding is a way in which subpopulations of vertebrates may become isolated in sympatry.

The Mechanism of Centriole Inactivation in Starfish Oocytes

The centrosome is the major organizing center in a cell, composed by two centrioles, one mother and one daughter, and surrounded by a pericentriolar material, which nucleates microtubules. Centriole duplication and segregation is tightly coupled to cell cycle, which guarantees that centriole number is maintained over generations. During the somatic cell cycle, a pair of centrioles duplicates, after which each daughter cell receives a pair, forming a closed cycle. However, during fertilization, if both cells were to contribute with their pair of centrioles, gamete fusion would result in the double of the normal centriole number.(...)

Thermal decomposition of crystalline Ni-II-Cr-III layered double hydroxide: A structural study of the segregation process

A structural study of the thermal evolution of Ni0.69Cr0.31(OH)(2)(CO3)(0.155)(.)nH(2)O into NiO and tetragonal NiCr2O4 is reported. The characteristic structural parameters of the two coexisting crystalline phases, as well as their relative abundance, were determined by Rietveld refinement of powder x-ray diffraction (PXRD) patterns. The results of the simulations allowed us to elucidate the mechanism of the demixing process of the oxides. It is demonstrated that nucleation of a metastable nickel chromite within the common oxygen framework of the parent Cr-III-doped bunsenite is the initial step of the cationic redistribution. The role that trivalent cations play in the segregation of crystalline spinels is also discussed.