Glutathione deficit during development induces anomalies in the rat anterior cingulate GABAergic neurons: Relevance to schizophrenia.

A series of studies in schizophrenic patients report a decrease of glutathione (GSH) in prefrontal cortex (PFC) and cerebrospinal fluid, a decrease in mRNA levels for two GSH synthesizing enzymes and a deficit in parvalbumin (PV) expression in a subclass of GABA neurons in PFC. GSH is an important redox regulator, and its deficit could be responsible for cortical anomalies, particularly in regions rich in dopamine innervation. We tested in an animal model if redox imbalance (GSH deficit and excess extracellular dopamine) during postnatal development would affect PV-expressing neurons. Three populations of interneurons immunolabeled for calcium-binding proteins were analyzed quantitatively in 16-day-old rat brain sections. Treated rats showed specific reduction in parvalbumin immunoreactivity in the anterior cingulate cortex, but not for calbindin and calretinin. These results provide experimental evidence for the critical role of redox regulation in cortical development and validate this animal model used in schizophrenia research.

Glutathione deficit impairs myelin maturation: relevance for white matter integrity in schizophrenia patients.

Schizophrenia pathophysiology implies both abnormal redox control and dysconnectivity of the prefrontal cortex, partly related to oligodendrocyte and myelin impairments. As oligodendrocytes are highly vulnerable to altered redox state, we investigated the interplay between glutathione and myelin. In control subjects, multimodal brain imaging revealed a positive association between medial prefrontal glutathione levels and both white matter integrity and resting-state functional connectivity along the cingulum bundle. In early psychosis patients, only white matter integrity was correlated with glutathione levels. On the other side, in the prefrontal cortex of peripubertal mice with genetically impaired glutathione synthesis, mature oligodendrocyte numbers, as well as myelin markers, were decreased. At the molecular levels, under glutathione-deficit conditions induced by short hairpin RNA targeting the key glutathione synthesis enzyme, oligodendrocyte progenitors showed a decreased proliferation mediated by an upregulation of Fyn kinase activity, reversed by either the antioxidant N-acetylcysteine or Fyn kinase inhibitors. In addition, oligodendrocyte maturation was impaired. Interestingly, the regulation of Fyn mRNA and protein expression was also impaired in fibroblasts of patients deficient in glutathione synthesis. Thus, glutathione and redox regulation have a critical role in myelination processes and white matter maturation in the prefrontal cortex of rodent and human, a mechanism potentially disrupted in schizophrenia.

Supersaturation-controlled crystallization

Identification of product requirements and quality, together with the management of production are key issues in chemical engineering. Quality control of crystalline products is part of the quality of many industrially manufactured products like paper, paintings, medicines and fertilizers. In most crystallization cases, quality is described with the size, polymorph, shape and purity of the crystal. The chemical composition, hydrodynamics and driving force, together with the operating temperature are in a key position when the properties of a crystalline product are controlled with the crystallization process. This study concentrates on managing the identified properties of a crystalline product with the control of a driving force. The controlling of the driving force can be based on the change of solubility or the change of concentration. Solubility can be changed with temperature, pressure and an antisolvent. The concentration of crystallizing compound, the solute can be changed with the evaporation of the solvent and with the addition of a reagent. The present study focuses on reagent addition and temperature change as methods of changing the level of the driving force. Three control structures for direct control of supersaturation are built, one for cooling crystallization and two for reactive crystallization. Closed loop feedback control structures are based on the measurement of the solute concentration with attenuated total reflection - Fourier transform infrared spectrometer. The details of the reagent feed are analyzed with experimental studies and with results of computational fluid dynamic simulations of the inert particle pulse in the premixer and inert particle injection to the mixing tank. Nucleation in conditions of controlled reactive crystallization is analyzed with Nielsen’s equation of homogeneous nucleation. The resulting control systems, based on regulation of supersaturation, can be used to produce the desired polymorph of an organic product. The polymorph composition of product crystals is controlled repeatably with the decision of a set value of supersaturation level.

Osingonjako ja omien osakkeiden hankinta varojenjakokeinoina – veroseuraamusten tarkastelu

Tämän tutkielman tarkoituksena on perehtyä osingon ja omien osakkeiden hankinnan eroihin varojenjakokeinoina ja erityisesti tarkastella niihin liittyviä veroseuraamuksia. Veroseuraamuksia arvioidaan niin listaamattomista, kuin listatuista yhtiöistä saaduista varoista ja niitä selvennetään laskuesimerkein. Näiden lisäksi tutkielmassa käsitellään peitellyn osingon säännöksen soveltamista erityisesti omien osakkeiden hankintaan liittyen. Peiteltyyn osinkoon liittyvät ennakkopäätökset, joita tutkielmassa esitellään runsaasti, ovat avain asemassa säännöksen soveltamisen ymmärtämisessä. Koska tutkielman perustana on voimassa olevan oikeuden sisältö ja tarkoituksena on tulkita lainsäädäntöä, on kyseessä lainopillinen tutkimus. Tutkielmassa todetaan osingon ja omien osakkeiden hankinnan olevan toistensa kaltaisia varojenjakokeinoja, kun asiaa katsotaan osakeyhtiölain näkökulmasta. Kun asiaa tarkastellaan verotuksen näkökulmasta, lainsäädäntö kannustaa yleensä jakamaan osinkoa etenkin listaamattomista yhtiöistä. Pörssiyhtiöissä myös omien osakkeiden hankinta voi olla tarkoituksen mukainen keino saada varoja yhtiöstä.

Loistehon säätö ja kompensointi

Kantaverkkoyhtiö Fingrid Oy on tarkastellut kantaverkosta otettua tai tuotettua loistehoa alueittain Fingridin määrittelemällä maantieteellisellä tavalla. Alue koostuu liittymispisteistä, jotka ovat yksittäisten verkkoyhtiöiden liittymispisteitä. Yhden alueen sisällä voi siis olla monia eri verkkoyhtiöiden liittymispisteitä. Vuodesta 2016 alkaen loistehon tarkastelu vaihtuu aluetarkastelusta liittymispistetarkasteluun. Liittymispistetarkasteluun siirtymisen myötä tulee verkkoyhtiöiden investoida erinäisiin kompensointiratkaisuihin, jotta yksittäisten liittymispisteiden loistehot pysyvät Fingridin asettaman loistehon tarkasteluikkunan sisällä. Työssä perehdytään erinäisiin kompensointiratkaisuihin ja niiden kytkentöihin sekä kytkentöjen vaikutuksiin olemassa olevaan sähköverkkoon. Lisäksi työssä käsitellään tuulivoimaloiden hyödyntämistä loistehon säädössä. Esimerkkitapauksessa tarkastellaan erästä Caruna Oy:n verkkoa ja pohditaan teknistä ja mahdollisimman taloudellista kompensointiratkaisua kyseiseen verkkoon. Työn lopputulos on, että maakaapeloinnin määrän kasvaessa loistehon kompensoinnin tarve kasvaa. Näin ollen Fingrid Oy:ltä tarvitaan selkeitä linjauksia moneen ongelmakohtaan, kuten tuotanto-kulutuspisteen loistehon tarkasteluun. Lisäksi Energiavirastolta tarvitaan kannusteita loistehon kompensointiin, sillä verkkoyhtiöiden liiketoiminta perustuu regulaatiomalliin ja kompensointilaitteiston yksikköhinnasto on hyvin suppea.

Impact of neonatal total parenteral nutrition and early glucose-enriched diet on glucose metabolism and physical phenotypes in Guinea Pig

Les oxydants infusés avec la nutrition parentéral (NP) néonatale induisent une modification du métabolisme des lipides et du glucose, donnant lieu à l’âge adulte à un phénotype de carence énergétique (faible poids, baisse de l’activité physique). L’hypothèse qu’une diète précoce riche en glucose prévient ces symptômes plus tard dans la vie, fut évalué chez le cobaye par un ANOVA en plan factoriel complet à deux facteurs (p < 0:05) : NP du jour 3 à 7, suivit d’une nourriture régulière (chow) (NP+) vs. chow à partir du 3ième jour (NP-), combiné avec une eau de consommation enrichie en glucose (G+) ou non (G-) à partir de la 3ième semaine. Les paramètres suivant ont été mesurés à l’âge de 9 semaine: taux de croissance, activité physique, activité de phosphofructokinase-1 et glucokinase (GK), niveau hépatique de glucose-6-phosphate (G6P), glycogène, pyruvate et potentiel redox du glutathion, poids du foie, glycémie, tolérance au glucose, concentrations hépatiques et plasmatiques en triacylglycérides (TG) et cholestérol. Le groupe G+ (vs. G-) avait un taux de croissance plus bas, une activité de GK et une concentration en G6P plus élevée, et un potentiel redox plus bas (moins oxydé). Le niveau plasmatique de TG était moins élevé dans le groupe NP+ (vs. NP-). Les traitements n’eurent aucun effet sur les autres paramètres. Ces résultats suggèrent qu’indépendamment de la NP, une alimentation riche en glucose stimule la glycolyse et déplace l’état redox vers un statut plus réduit, mais ne surmonte pas les effets de la NP sur le phénotype physique de carence énergétique.

The regulatory roles of APE1 and Prdx1 interaction

L’apurinic/apyrimidic endonuclease 1 (APE1) est une protéine multifonctionnelle qui joue un rôle important dans la voie de réparation de l’ADN par excision de base. Elle sert également de coactivateur de transcription et est aussi impliquée dans le métabolisme de l’ARN et la régulation redox. APE1 peut cliver les sites AP ainsi que retirer des groupements, sur des extrémités 3’ créées suite à des bris simple brin, qui bloquent les autres enzymes de réparation, permettant de poursuivre la réparation de l’ADN, puisqu’elle possède plusieurs activités de réparation de l’ADN comme une activité phosphodiestérase 3’ et une activité exonucléase 3’→5’. Les cellules de mammifères ayant subi un knockdown d’APE1 présentent une grande sensibilité face à de nombreux agents génotoxiques. APE1 ne possède qu’une seule cystéine située au 65e acide aminé. Celle-ci est nécessaire pour maintenir l’état de réduction de nombreux activateurs de transcription tels que p53, NF-κB, AP-1, c-Jun at c-Fos. Ainsi, elle se retrouve impliquée dans la régulation de l’expression génique. APE1 passe également à travers au moins 4 types de modifications post-traductionnelles : l’acétylation, la désacétylation, la phosphorylation et l’ubiquitylation. La façon dont APE1 est recrutée pour accomplir ses différentes fonctions biologiques demeure un mystère, bien que cela puisse être relié à sa capacité d’interaction avec de multiples partenaires différents. Sous des conditions de croissance normales, il a été démontré qu’APE1 interagit avec de nombreux partenaires impliqués dans de multiples fonctions. Nous émettons l’hypothèse que l’état d’oxydation d’APE1 est ce qui contrôle les partenaires avec lesquels la protéine interagira, lui permettant d’accomplir des fonctions précises. Dans cette étude nous démontrons que le peroxyde d’hydrogène altère le réseau d’interactions d’APE1. Un nouveau partenaire d’interaction d’APE1, Prdx1, un membre de la famille des peroxirédoxines responsable de récupérer le peroxyde d’hydrogène, est caractérisé. Nous démontrons qu’un knockdown de Prdx1 n’affecte pas l’activité de réparation de l’ADN d’APE1, mais altère sa détection et sa distribution cellulaire à l’intérieur des cellules HepG2 conduisant à une induction accrue de l’interleukine 8 (IL-8). L’IL8 est une chimiokine impliquée dans le stress cellulaire en conditions physiologiques et en cas de stress oxydatif. Il a été démontré que l’induction de l’IL-8 est dépendante d’APE1 indiquant que Prdx1 pourrait réguler l’activité transcriptionnelle d’APE1. Il a été découvert que Prdx1 est impliquée dans la régulation redox suite à une réponse initiée par le peroxyde d’hydrogène. Ce dernier possède un rôle important comme molécule de signalisation dans de nombreux processus biologiques. Nous montrons que Prdx1 est nécessaire pour réduire APE1 dans le cytoplasme en réponse à la présence de H2O2. En présence de Prdx1, la fraction d’APE1 présent dans le cytoplasme est réduite suite à une exposition au peroxyde d’hydrogène, et Prdx1 est hyperoxydé suite à l’interaction entre les deux molécules. Cela suggère que le signal, que produit le peroxyde d’hydrogène, sur APE1 passe par Prdx1. Un knockdown d’APE1 diminue la conversion de la forme dimérique de Prdx1 vers la forme monomérique. Cette observation implique qu’APE1 pourrait être impliquée dans la régulation de l’activité catalytique de Prdx1 en accélérant son hyperoxydation.

Estudi d'una metal·lotioneïna d'alzina surera (QsMT)

En aquest treball es caracteriza per primera vegada la capacitat de coordinació metàl·lica d'una metal·lotineïna (MT) de planta i es proposa un model de plegament per a les MTs de planta en general. Els resultat mostren que aquestes proteïnes poden tenir un paper molt important en la regulació de l'estat redox de les cèl·lules, probablement a través de la coordinació a Cu. Les MTs de planta són proteïnes molt desconegudes. Es postula que participen en l'homeòstasi del Cu i en la protecció contra l'estrès oxidatiu, però es desconeix la capacitat de coordinació metàl·lica i el plegament. En aquest treball s'han estudiat una metal·lotioneïna d'alzina surera, QsMT, aïllada d'una llibreria de cDNA de fel·lema. Els objectius concrets han estat: (1) estudiar l'expressió de QsMT i la resposta a l'estrès oxidatiu; (2) determinar la capacitat de coordinació metàl·lica i la funcionalitat in vivo; (3) fer una aproximació al plegament de les MTs de planta. L'expressió del gen s'ha estudiat mitjançant hibridació in situ en plàntules i en embrions d'alzina surera. QsMT s'expressa majoritàriament en cèl·lules amb fort estrès oxidatiu, associat a la síntesi de polifenols (suberització i lignificació) i a la senescència. També s'expressa en cèl·lules meristemàtiques, cèl·lules en divisió molt activa on la funció de les MTs podria estar relacionada amb el manteniment de l'estat redox. L'aplicació d'estrès oxidatiu exogen (H2O2 i paraquat) incrementa fortament l'expressió de QsMT en teixits amb expressió constitutiva, confirmant la regulació de l'expressió del gen per estrès oxidatiu. Per l'estudi de les propietats de coordinació metàl·lica es va expressar QsMT en cèl·lules d'E. coli en medi de cultiu suplementat amb Cu, Zn o Cd. Es van aïllar els agregats metàl·lics corresponents i es van analitzar mitjançant tècniques espectroscòpiques i espectromètriques (ICP-OES, ESI-MS i CD). Els resultats mostren que QsMT coordina de forma estable Cu (8 ions metàl·lics/molècula), Zn (4 ions de Zn/molècula) i Cd (6 ions de Cd/molècula), i adopta una estructura especialment quiral en coordinació a Cu. L'elevada capacitat quelant de la proteïna i la quiralitat de l'estructura indiquen que QsMT possiblement té preferència metàl·lica pel Cu i per tant una funció relacionada amb aquest metall in vivo. Estudis de complementació en llevat demostren que QsMT coordina Cu de forma funcional in vivo. En coordinació a Cd QsMT presenta una peculiaritat no observada fins ara en altres MTs: la participació d'ions sulfur en la formació de l'agregat metàl·lic incrementant la capacitat de coordinació metàl·lica (6 ions metàl·lics divalents de Cd enlloc de 4 ions de Zn). A més QsMT coordina Cd de forma funcional en llevat, i per tant la seva funció també podria estar relacionada amb la destoxicació de Cd en la planta. QsMT s'ha utilitzat com a model per fer una aproximació al plegament de les MTs de planta. Amb aquest objectiu vam dissenyar tres pèptids mutants derivats de QsMT: N25 corresponent a la zona rica en cisteïna en posició amino-terminal, C18 corresponent a la zona rica en cisteïna en posició carboxil-terminal, i N25-C18 corresponent a les dues zones riques en cisteïna enllaçades per 4 glicines substituint la zona central de 39 aminoàcids. Es van expressar i estudiar aquests pèptids per les mateixes tècniques utilitzades en l'estudi de QsMT. Els resultats indiquen que QsMT es plega formant un sol agregat metàl·lic per la interacció de les dues zones riques en cisteïna. En aquest model la zona central d'enllaç, típica de les MTs de planta, no participa en la coordinació metàl·lica però és imprescindible per a la funció de la proteïna. El paper de la zona central podria variar en funció del metall que coordina, participant en el plegament i estructura de la proteïna quan coordina Zn i Cd i en la seva regulació i estabilització quan coordina Cu.

DNA cleavage and antitumour activity of platinum(II) and copper(II) compounds derived from 4-methyl-2-N-(2-pyridylmethyl)aminophenol: spectroscopic, electrochemical and biological investigation

The reaction of the redox-active ligand, Hpyramol (4-methyl-2-N-(2-pyridylmethyl)aminophenol) with K2PtCl4 yields monofunctional square-planar [Pt(pyrimol)Cl], PtL-Cl, which was structurally characterised by single-crystal X-ray diffraction and NMR spectroscopy. This compound unexpectedly cleaves supercoiled double-stranded DNA stoichiometrically and oxidatively, in a non-specific manner without any external reductant added, under physiological conditions. Spectro-electrochemical investigations of PtL-Cl were carried out in comparison with the analogue CuL-Cl as a reference compound. The results support a phenolate oxidation, generating a phenoxyl radical responsible for the ligand-based DNA cleavage property of the title compounds. Time-dependent in vitro cytotoxicity assays were performed with both PtL-Cl and CuL-Cl in various cancer cell lines. The compound CuL-Cl overcomes cisplatin-resistance in ovarian carcinoma and mouse leukaemia cell lines, with additional activity in some other cells. The platinum analogue, PtL-Cl also inhibits cell-proliferation selectively. Additionally, cellular-uptake studies performed for both compounds in ovarian carcinoma cell lines showed that significant amounts of Pt and Cu were accumulated in the A2780 and A2780R cancer cells. The conformational and structural changes induced by PtL-Cl and CuL-Cl on calf thymus DNA and phi X174 supercoiled phage DNA at ambient conditions were followed by electrophoretic mobility assay and circular dichroism spectroscopy. The compounds induce extensive DNA degradation and unwinding, along with formation of a monoadduct at the DNA minor groove. Thus, hybrid effects of metal-centre variation, multiple DNA-binding modes and ligand-based redox activity towards cancer cell-growth inhibition have been demonstrated. Finally, reactions of PtL-Cl with DNA model bases (9-Ethylguanine and 5'-GMP) followed by NMR and MS showed slow binding at Guanine-N7 and for the double stranded self complimentary oligonucleotide d(GTCGAC)(2) in the minor groove.

Volatile isoprenoid emissions from plastid to planet

Approximately 1–2% of net primary production by land plants is re-emitted to the atmosphere as isoprene and monoterpenes. These emissions play major roles in atmospheric chemistry and air pollution–climate interactions. Phenomenological models have been developed to predict their emission rates, but limited understanding of the function and regulation of these emissions has led to large uncertainties in model projections of air quality and greenhouse gas concentrations. We synthesize recent advances in diverse fields, from cell physiology to atmospheric remote sensing, and use this information to propose a simple conceptual model of volatile isoprenoid emission based on regulation of metabolism in the chloroplast. This may provide a robust foundation for scaling up emissions from the cellular to the global scale.

Evaluation of methods of detecting cell reactive oxygen species production for drug screening and cell cycle studies

Intracellular reactive oxygen species (ROS) production is essential to normal cell function. However, excessive ROS production causes oxidative damage and cell death. Many pharmacological compounds exert their effects on cell cycle progression by changing intracellular redox state and in many cases cause oxidative damage leading to drug cytotoxicity. Appropriate measurement of intracellular ROS levels during cell cycle progression is therefore crucial in understanding redox-regulation of cell function and drug toxicity and for the development of new drugs. However, due to the extremely short half-life of ROS, measuring the changes in intracellular ROS levels during a particular phase of cell cycle for drug intervention can be challenging. In this article, we have provided updated information on the rationale, the applications, the advantages and limitations of common methods for screening drug effects on intracellular ROS production linked to cell cycle study. Our aim is to facilitate biomedical scientists and researchers in the pharmaceutical industry in choosing or developing specific experimental regimens to suit their research needs.

The Development of Swedish Tourism Public Policy 1930-2010

In this article, the development and changes in Swedish public policy relating to tourism from the 1930s to 2010 is described and interpreted from a political economy perspective. A case study, compiled from mainly secondary sources, is analyzed from a theoretical framework based on regulation theory. The purpose with this study is to increase the understanding of how the macro political economy context has influenced the policy-making in tourism in Sweden, but also to make a contribution to an area which seems to be quite neglected when it comes to research. The changes are analyzed according to the three periods denoted as pre-Fordism (mid-19th century-1930s), Fordism (1930s-1970s) and post-Fordism (1970s to present). It is observed how the general changes between these periods regarding aspects such as regulation and deregulation, and the degree of state involvement, have affected tourism policy making. The tourism policy making has changed from being insignificant, to a high degree of state involvement including planning, control and supervision, to a situation where the market rather than government regulation is considered as state of the art. 

O desafio constitucional da distribuição dos royalties de petróleo da bacia pré-sal para promoção de políticas públicas

The administrative model of the Brazilian State, based on regulation, strives, with the application of the efficiency principle and assessment of economical costs, to give a greater effectiveness to fundamental rights by implementing public policies.The objective of this work is to analyze the role of Oil royalties in the context of the Brazilian State, considering that, being an income gap, they might work as a device that promotes intra/intergenerational justice. By means of a correct and efficient distribution and application in the national region, the royalties constitute financial resources available for implementing public policies that intend to guarantee the fundamental rights; above all, with the discovery of the Pre-salt basin and the indisputable rise in the tax revenues arising from Oil exploration. In the making of this work, the theoretical-descriptive methodology is observed, grounded in a critical-reflexive analysis about Constitutional Law and Oil Law. This work analyzes the administrative model of the Brazilian State, the theory of costs of fundamental rights and the theoretical aspects about royalties, such as: the ethical and economical fundamentals, the distribution and destination of revenues, considering the oil exploration scenario before and after the discovery of the pre-salt basin. it is verified, with the present work, the importance of the creation of a new regulatory framework, and consequently the creation of a sovereign wealth fund, which arises to re-evaluate the application of the current norms of Oil revenue distribution. Still, it is imperative that the mechanisms for controlling the application of royalties are defined in detail, so that those can fully admit the objectives of intra/intergenerational justice. Furthermore, it is emphasized that this process should develop from the efficiency principle viewpoint, as well as the principle of reducing social and regional differences, given that the Oil revenues might be used to ensure fundamental social rights, by implementing public policies that are aligned with the development recommended by the Federal Constitution

Identification and expression analysis of microRNAs and targets in the biofuel crop sugarcane

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Effects of moderate electrical stimulation on reactive species production by primary rat skeletal muscle cells: Cross talk between superoxide and nitric oxide production

The effects of a moderate electrical stimulation on superoxide and nitric oxide production by primary cultured skeletal muscle cells were evaluated. The involvement of the main sites of these reactive species production and the relationship between superoxide and nitric oxide production were also examined. Production of superoxide was evaluated by cytochrome c reduction and dihydroethidium oxidation assays. Electrical stimulation increased superoxide production after 1?h incubation. A xanthine oxidase inhibitor caused a partial decrease of superoxide generation and a significant amount of mitochondria-derived superoxide was also observed. Nitric oxide production was assessed by nitrite measurement and by using 4,5-diaminofluorescein diacetate (DAF-2-DA) assay. Using both methods an increased production of nitric oxide was obtained after electrical stimulation, which was also able to induce an increase of iNOS content and NF-?B activation. The participation of superoxide in nitric oxide production was investigated by incubating cells with DAF-2-DA in the presence or absence of electrical stimulation, a superoxide generator system (xanthinexanthine oxidase), a mixture of NOS inhibitors and SOD-PEG. Our data show that the induction of muscle contraction by a moderate electrical stimulation protocol led to an increased nitric oxide production that can be controlled by superoxide generation. The cross talk between these reactive species likely plays a role in exercise-induced maintenance and adaptation by regulating muscular glucose metabolism, force of contraction, fatigue, and antioxidant systems activities. J. Cell. Physiol. 227: 25112518, 2012. (c) 2011 Wiley Periodicals, Inc.