Mode of operation and low-resolution structure of a multi-domain and hyperthermophilic endo-beta-1,3-glucanase from Thermotoga petrophila

1,3-beta-Glucan depolymerizing enzymes have considerable biotechnological applications including biofuel production, feedstock-chemicals and pharmaceuticals. Here we describe a comprehensive functional characterization and low-resolution structure of a hyperthermophilic laminarinase from Thermotoga petrophila (TpLam). We determine TpLam enzymatic mode of operation, which specifically cleaves internal beta-1,3-glucosidic bonds. The enzyme most frequently attacks the bond between the 3rd and 4th residue from the non-reducing end, producing glucose, laminaribiose and laminaritriose as major products. Far-UV circular dichroism demonstrates that TpLam is formed mainly by beta structural elements, and the secondary structure is maintained after incubation at 90 degrees C. The structure resolved by small angle X-ray scattering, reveals a multi-domain structural architecture of a V-shape envelope with a catalytic domain flanked by two carbohydrate-binding modules. Crown Copyright (C) 2011 Published by Elsevier Inc. All rights reserved.

Characterization of a beta-1,3-glucanase active in the alkaline midgut of Spodoptera frugiperda larvae and its relation to beta-glucan-binding proteins

Spodoptera frugiperda beta-1,3-glucanase (SLam) was purified from larval midgut. It has a molecular mass of 37.5 kDa, an alkaline optimum pH of 9.0, is active against beta-1,3-glucan (laminarin), but cannot hydrolyze yeast beta-1,3-1,6-glucan or other polysaccharides. The enzyme is an endoglucanase with low processivity (0.4), and is not inhibited by high concentrations of substrate. In contrast to other digestive beta-1,3-glucanases from insects, SLam is unable to lyse Saccharomyces cerevisae cells. The cDNA encoding SLam was cloned and sequenced, showing that the protein belongs to glycosyl hydrolase family 16 as other insect glucanases and glucan-binding proteins. Multiple sequence alignment of beta-1,3-glucanases and beta-glucan-binding protein supports the assumption that the beta-1,3-glucanase gene duplicated in the ancestor of mollusks and arthropods. One copy originated the derived beta-1,3-glucanases by the loss of an extended N-terminal region and the beta-glucan-binding proteins by the loss of the catalytic residues. SLam homology modeling suggests that E228 may affect the ionization of the catalytic residues, thus displacing the enzyme pH optimum. SLam antiserum reacts with a single protein in the insect midgut. Immunocytolocalization shows that the enzyme is present in secretory vesicles and glycocalyx from columnar cells. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Purification, characterization and sequencing of the major beta-1,3-glucanase from the midgut of Tenebrio molitor larvae

The major beta-1,3-glucanase from Tenebrio molitor (TLam) was purified to homogeneity (yield, 6%; enrichment, 113 fold; specific activity, 4.4 U/mg). TLam has a molecular weight of 50 kDa and a pH optimum of 6. It is an encloglucanase that hydrolyzes beta-1,3-glucans as laminarin and yeast beta-1,3-1,6-glucan, but is inactive toward other polysaccharides (as unbranched beta-1,3-glucans or mixed beta-1,3-1,4-glucan from cereals) or disaccharides. The enzyme is not inhibited by high substrate concentrations and has low processivity (0.6). TLam has two ionizable groups involved in catalysis, and His, Tyr and Arg residues plus a divalent ion at the active site. A Cys residue important for TLam activity is exposed after laminarin binding. The cDNA coding for this enzyme was cloned and sequenced. It belongs to glycoside hydrolase family 16, and is related to other insect glucanases and glucan-binding proteins. Sequence analysis and homology modeling allowed the identification of some residues (E174, E179, H204, Y304, R127 and R181) at the active site of the enzyme, which may be important for TLam activity. TLam efficiently lyses fungal cells, suggesting a role in making available walls and cell contents to digestion and in protecting the midgut from pathogen infections. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

On the use of 2,1,3-benzothiadiazole derivatives as selective live cell fluorescence imaging probes

Newly designed 2,1,3-benzothiadiazole-containing fluorescent probes with four excited state intramolecular proton transfer (ESIPT) sites were successfully tested in live cell-imaging assays using a confluent monolayer of human stem-cells (tissue). All tested dyes were compared with the commercially available DAPI and gave far better results. (c) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Novel electroluminescent devices containing Eu(3+)-(2-acyl-1,3-indandionate) complexes with TPPO ligand

Fabrication and electroluminescent properties of devices containing europium complexes of general formula [Eu(ACIND)(3)(TPPO)(2)], where ACIND, 2-acyl-1,3-indandionate ligands: and TPPO, triphenylphosphine oxide. as emitter layers are discussed. The double-layer devices based on these complexes present the following configurations: device 1: ITO/TPD/[Eu(AlND)(3)(TPPO)(2)]/Al: device 2: ITO/TPD/[Eu(ISOV-IND)(3)(TPPO)(2)]/Al and device 3: ITO/TPD/[Eu(BIND)(3)(TPPO)(2)]/Al, where AlND, 2-acetyl-1,3-indandionate; ISOVIND, 2-isovaleryl-1,3-indandionate; and BIND, 2-benzoyl-1,3-indandionate, respectively. These devices exhibited photo and electroluminescent emissions. An important characteristic presented by devices is that their electroluminescent (EL) spectra, in the region of (5)D(0) -> (7)F(J) (J = 0, 1, 2, 3 and 4) transitions of Eu(3+) ion, show profiles that are different from photoluminescent (PL) ones. In addition to narrow bands arising from intraconfigurational-4f(6) transitions, devices 1 and 2 also exhibited a broad band with maximum at around 500 nm which is assigned to electrophosphorescence from the indandionate ligands. On the other hand, EL spectra of device 3 present only narrow bands from (5)D(0) -> (7)F(J) transitions. [Eu(ACIND)(3)(TPPO)(2)] complexes are promising candidates to prepare efficient organic light-emitting devices (OLEDs) when compared with those containing Eu(3+)-complexes of aliphatic beta-diketonate anions. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Palladium-catalyzed oxidative homocoupling of potassium alkenyltrifluoroborates: synthesis of symmetrical 1,3-dienes

Herein, we describe a convenient method for the synthesis of symmetrical 1,3-dienes employing an oxidative palladium-catalyzed homocoupling of potassium alkenyltrifluoroborates providing products in good yields relative to existing methodologies. This is the first report of a cross-dimerization of potassium alkenyltrifluoroborates. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

A three-dimensional network constructed from the assembly of 1,3-diaminopropane-copper(II) and tetracyanopalladate(II) moieties

The coordination polymer [Cu(Pd(CN)(4))(pn)](n) (pn = 1,3-diaminopropane) has been synthesized and characterized by elemental analysis, infrared spectroscopy and single-crystal X-ray diffraction. The crystal structure showed that three cyano groups of each [Pd(CN)(4)] unit bridge Cu(II) centers leading to the formation of a three-dimensional network. A series of bifurcated hydrogen bonds between the amino groups of the diamine and the nonbridging cyano groups of the cyanometallate result in the organization of suprarnolecular chains and rings along the polymer. (c) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Förebygga, identifiera och åtgärda : Om elevers läs- och skrivproblematik i årskurs 1-3

Syftet med detta arbete var att belysa faktorer som förebygger svårigheter i läs- och skrivinlärning samt metoder som används för att identifiera vari svårigheterna består och åtgärder som tillämpas för att stödja elever med läs- och skrivproblematik. Den metod som tillämpats har varit en litteraturstudie samt en mindre empirisk undersökning i form av åtta intervjuer med verksamma lärare i årskurs 1-3. Resultatet visar att faktorer som förebygger läs- och skrivproblem är en riklig tal- och skriftspråklig stimulans i hem- och närmiljö samt en medvetet förebyggande metodik i skolan, med fokus på att systematiskt följa varje elevs läsutveckling. Vidare visar resultatet att de metoder som används för att upptäcka och identifiera läs- och skrivsvårigheter både består i olika former av kartläggningsmaterial och lärares kunskaps- och erfarenhetsbaserade förmåga att på daglig basis avläsa var eleverna befinner sig i inlärningsprocessen. Resultatet visar också att de åtgärder som tillämpas sker i såväl mindre elevgrupper som i enskild undervisning, så kallad en-en-pedagogik, med syfte att träna det som eleverna specifikt behöver. Den sistnämnda formen av undervisning, en-en, har i resultatet framkommit som särskilt effektiv. Det framkommer även att lärares möjligheter till kollegialitet är en essentiell fråga för en effektiv undervisning. Sammanfattningsvis konstateras att skolans primära behov är en fråga om huruvida skolan tillförs ökade resurser.  

”Kunskaperna gömmer sig lite i roliga gubbar” : Pedagogers syn på iPadsanvändning som en del av matematikundervisningen i förskoleklass och årskurs 1-3

Syftet med detta arbete är att få kunskap om hur pedagoger i förskoleklass samt årskurserna 1-3 som har tillgång till iPads i sin matematikundervisning ser på användandet av dessa. Hur resonerar pedagoger när de använder iPadsen och finns det en tanke bakom hur iPadsen används när det gäller matematiska mål i Lgr 11? Metoden som användes för att få svar på frågeställningarna var dels en enkätundersökning för att nå ut till många pedagoger och därefter fördjupande intervjuer som baserade på enkätfrågornas resultat.

Naturvetenskap i förskolan : En intervjustudie om pedagogers beskrivning av barns naturvetenskapliga lärande i åldern 1-3 år

Syftet med denna studie är att få kunskap om hur pedagoger i förskolan beskriver att de arbetar med naturvetenskap och barn i åldern 1-3 år samt hur de beskriver sina erfarenheter av hur barn lär sig naturvetenskap. För att söka denna kunskap användes följande frågeställningar: ”Hur beskriver pedagoger sina erfarenheter av hur små barn lär sig naturvetenskap?”, ”Vad beskriver pedagoger att små barn i förskolan behöver lära sig i naturvetenskap?”, ”På vilket sätt uttrycker pedagoger att de skapar förutsättningar för små barns naturvetenskapliga lärande?”, samt ”Hur beskriver pedagoger att de arbetar med naturvetenskap med små barn?”. Studien har genomförts genom intervjuer med fem pedagoger i en kommun i Mellansverige. Respondenterna anser att barns naturvetenskapliga lärande handlar om att barn får undersöka, utforska och uppleva naturvetenskap med sin kropp. Intervjusvaren påvisar att barns spontana naturvetenskapliga verksamhet är en stor del av respondenternas arbete med naturvetenskap i förskolan. Respondenterna ser även sig själva och sitt engagemang och intresse som en viktig förutsättning för barns naturvetenskapliga lärande. Sitt arbete med naturvetenskap i förskolan beskriver respondenterna som att det mest handlar om ämnet biologi. Då respondenterna exemplifierade olika aktiviteter eller händelser som de menar speglar deras naturvetenskapliga verksamhet i förskolan så anger de bland annat arbete med växtprocesser, vattenlek, bygglek, årstider, väder, internet och naturkännedom. Genom dessa exempel påvisar respondenterna även aktiviteter inom kemi, fysik och teknik och inte bara inom biologi.

Språket i matematikens textuppgifter : En litteraturstudie om svårigheter i textuppgifter och undervisningsstrategier som kan underlätta förståelsen för elever i årskurs 1-3

Elever arbetar ofta med textuppgifter när de arbetar med matematisk problemlösning och förståelsen av textuppgifter kan vara problematisk för många elever. Som lärare är det viktigt att veta vad som är svårt och vad som kan underlätta förståelsen för elever. I denna litteraturstudie undersöks vilka språkliga aspekter som kan försvåra för elever i årskurs 1-3 när de läser matematiska textuppgifter samt vilka undervisningsstrategier som kan underlätta förståelsen. Studier på svenska och engelska från år 2000-2014 togs fram genom en systematisk sökning i databaserna LIBRIS och ERIC. Resultatet visar att begrepp, symboler och siffersymboler kan försvåra förståelsen. En studie visar att textförståelse är den största bristen medan en annan studie visar att det är i valet av räknesätt det brister. I resultatet tas strategin mental modeling upp som handlar om att skapa mentala bilder och åtta andra förslag som kan underlätta förståelsen, till exempel att elever kan skriva egna matematiska problem och att de behöver god tid på sig att förstå texter. I diskussionen tas upp hur dessa undervisningsstrategier kan minska de språkliga aspekter som försvårar. Elever kan få bättre förståelse för språket om de skriver egna textuppgifter eller om lärare vidgar elevers matematiska ordförråd genom att vara ”tvåspråkiga”. Det råder delade meningar om elever verkligen behöver lära sig speciella strategier för att förstå matematiska texter.

Skicklig läs- och skrivundervisning i åk 1-3 : Om lärares möjligheter och hinder

This study focuses on teachers’ opportunities and obstacles to perform skillful reading and writing instruction. It’s about the ability to accurately identify where students are in their reading and writing process and to help them develop good reading skills. It is also about the ability to recognize signs of difficulties that students may have in their written language development and to know what efforts are needed to help them advance their reading and writing skills. The research is based on teachers’ own statements and survey responses on the external conditions for teaching and on their approach, attitudes and knowledge in reading and writing. The empirical material consists of interviews, surveys and test data. The interview study was conducted with eight teachers. The questionnaire was answered by 249 teachers, while the knowledge test was conducted of 269 teachers and 31 special education teachers. Many of the teachers in this study have lack knowledge in the structure of language and common Swedish spelling rules. Furthermore, it appears that a large part of them are unaccustomed to explaining, in detail, students’ reading development and find it difficult to systematically describe the aspects of daily literacy instruction. The overall picture is that many teachers teach without having tools to reflect on how their education really affects students’ reading and writing. These shortcomings make it difficult to conduct effective literacy instruction. Once students have learned to decode or if they have reading difficulties, many teachers seem to one-sidedly focus on getting students to read more. The consequence could be that those who would need to practice more on the technical basic of reading or comprehension strategies are left without support. Lack of variety and individuality in fluency and comprehension training can challenge the students’ reading and writing development. The teachers in the study, who have the old junior school teacher and elementary teacher education, have the highest amount of knowledge of reading and writing (the test). Good education can provide student teachers with professional skills that they may develop further in their careers. Knowledge of the meaning of phonological and phonemic awareness as well as knowledge of how to count phonemes seem to be important for knowledge of reading and writing (the test). Knowledge of basic reading processes can be obtained by systematic and structured work with students’ linguistic development, and through continuous dialogues with experienced colleagues on how and why questions. This is one important way to work also in teacher training. When essential professional skills are established in the teacher education, in practice students will obtain the school’s learning goals.

Lärares syn på laborativt material i matematikundervisningen : en intervjustudie med sju lärare i årskurs 1-3

Syftet med denna studie är att ta reda på hur lärare ser på och använder laborativt material i matematikundervisningen. För att svara på studiens syfte och frågeställningar har kvalitativa intervjuer gjorts med sju lärare som undervisar i årskurs 1-3. Observationer har också gjorts för att se vilka laborativa material som finns och hur de används av lärare och elever. Analys av intervjuerna visar att lärarna i första hand nämner plockmaterial i intervjuerna. Andra material som är vanligt förekommande enligt både intervjuer och observationer är vardagens material (pengar) och skolans laborativa material (centicuber). Lärare berättar att det laborativa materialet används i så gott som alla områden i matematik. Enligt observationer och intervjuer förekommer laborativt material främst i området taluppfattning och tals användning. Av resultatet framkommer också lärares syn på de laborativa materialens betydelse för elevers lärande, både möjligheter och vilka hinder som kan uppstå i arbetet med laborativa material lyfts fram. Lärare menar att det laborativa materialet används för att tydliggöra och för att hjälpa och stödja eleverna i deras matematikutveckling. Hinder som kan uppstå är att eleverna inte förstår innebörden med det laborativa materialet och istället leker med det eller fastnar i det. Virtuellt material som exempelvis surfplattor och datorer används inte så mycket i matematikundervisningen. Enligt de intervjuade lärarna kan surfplattor bli ett hinder för elevernas lärande eftersom elever gärna undersöker andra applikationer än de som rör matematik. Resultatet visar också hur lärarna ser på det laborativa materialet kopplat till förmågorna i Lgr 11, vissa tror att de kan uppnås lättare medan andra menar att man som lärare har en plan för hur förmågorna ska uppnås och då spelar det ingen roll om man använder laborativt material i undervisningen eller inte.