381023 research outputs found
Sort by
Strategies for the prevention and treatment of chronic pain in breast cancer survivors : a transmural perspective
No full text
Fostering mental health and resilience by training and mobilizing need crafting skills : an intervention and diary-based approach
No full text
Personalized recommendations beyond the black box : the development and evaluation of an ontology of action and coping plans for physical activity
No full text
Beyond correlations : a causal perspective on host-microbiome interactions
No full textEeuwenlang geloofde de inheemse bevolking van Vanuatu, een eilandengroep in de Stille Oceaan, dat hoofdluizen een teken waren van goede gezondheid. Ze merkten op dat zieke mensen geen luizen hadden, terwijl de meeste gezonde mensen dat wel hadden. Het bleek dat wanneer iemand ziek werd, hun lichaam door koorts een onleefbare omgeving werd voor luizen. Correlaties zijn een goede manier om interacties tussen gebeurtenissen te meten. Ze kwantificeren de relatie tussen regen en natte wegen, tussen het kraaien van hanen en de zonsopgang, en tussen brandweerwagens en beschadigde huizen. Ze identificeren trends die ons uiteindelijk kunnen helpen de wereld om ons heen te begrijpen, maar ze worden vaak betekenis toegeschreven die ze niet verdienen. “Correlation does not imply causation” is niet voor niets een bekend gezegde. Hoewel regen wel natte wegen veroorzaakt, laten hanen de zon niet opkomen, en veroorzaken brandweerwagens geen schade aan huizen. Ook in de biologie kunnen schijnbaar eenvoudige patronen gemakkelijk verkeerd geïnterpreteerd worden. Eén zo’n patroon betreft de biljoenen microben die in en op ons leven. Deze microbiële gemeenschappen worden collectief microbiomen genoemd. Deze onzichtbare ecosystemen zijn geassocieerd met onze gezondheid. Het vaststellen of deze associaties echte oorzaak-gevolgrelaties vertegenwoordigen, vormt echter een aanzienlijke uitdaging. Dit proefschrift past een strikt causaal inferentiekader toe, waarbij een theoretische basis wordt gecombineerd met datagestuurde analyses om zo de complexe relaties tussen het microbioom, onze omgeving, en gezondheid te ontwarren. De focus van dit werk is drieledig. Ten eerste onderzoeken we hoe een correlatie-gebaseerde aanpak in microbioomonderzoek causale verbanden kan verdoezelen. Ten tweede passen we causale statistiek en machine learning toe om complexe relaties te ontwarren, te corrigeren voor potentiële confounders, en causale effecten te kwantificeren. Ten derde wordt het potentieel van causale mediatiemethoden benadrukt, waarbij de vraag wordt beantwoord: “welke rol speelt het microbioom in X?”. We passen deze methoden toe op drie verschillende microbiële werelden: het maag-darmkanaal van met probiotica gevoed pluimvee, de magen van varkens, en de fecaliën van zwangere vrouwen en hun pasgeborenen in ruraal Burkina Faso. Onze bevindingen tonen aan dat de conventionele statistische methoden die in microbioomonderzoek worden gebruikt, inconsistente resultaten opleveren. Valse correlaties werpen lange schaduwen, ze sturen tijd en middelen naar onderzoek op vermeend interessante microben die slechts statistische artefacten zijn. Een causaal bewustzijn van de bestudeerde systemen zou methodologie in onderzoek kunnen sturen, en uiteindelijk robuustere resultaten kunnen bevorderen. De dynamische aard van het microbioom maakt het een interessant therapeutisch doelwit – een feit waar veel biotechbedrijven op proberen in te spelen – maar de variabiliteit ervan maakt het ook een moeilijk doelwit maken om voorspelbaar te kunnen manipuleren. Biologie is geen fysica, de wetten liggen niet vast maar evolueren met ons mee. Dit proefschrift pleit voor methoden die de fundamentele mechanismen van microbiële systemen blootleggen, i.t.t. het maken van black-box associaties of voorspellingen. Dit werk erkent het potentieel van het microbioom als een causaal agens, in plaats van een luttele biomarker. Om dit potentieel volledig te realiseren, moeten we de correlatie voorbij
Approaches to the development of designer cellulosomes for biorefinery applications
No full textOne of the main challenges of this century involves the transition from a fossil-based economy to a circular bioeconomy. A globally abundant renewable carbon resource to fuel this transition is lignocellulose. Lignocellulose makes up the plant cell wall and is characterized by a heterogenous and recalcitrant structure. This results in an inefficient conversion to fermentable sugars that constitute the base for bio-based chemicals and energy. Therefore, biomass depolymerization stands as a major technical bottleneck in today’s biorefineries, which are pivotal to our growing circular bioeconomy.
To solve today's challenges, scientists often draw inspiration from nature. Here, the inspiration was found in one of nature’s bioconversion specialists, cellulosomal microorganisms. These organisms organize their enzymes in cellulosomes as an intricate but efficient solution for the conversion of recalcitrant lignocellulose to metabolizable sugars. During the past two decades, the high efficiency of these streamlined cellulosomes sparked the idea to engineer designer cellulosomes of tunable organization and composition and deploy them in biorefining processes. However, nature has already explored the vast space of cellulosome architectures and withheld the best variants for functioning under natural conditions after millions of years of evolution. The cumbersome task of mimicking this process using directed evolution towards cellulosomes optimized for bioprocess conditions, impeded the development of designer cellulosomes for biorefinery purposes.
In this work, we employ targeted strategies to navigate the broad design space, bringing designer cellulosomes closer to their final biorefining applications. First, we aimed to gain a better understanding of how designer cellulosomes might be leveraged to provide an economically valuable contribution to biomass saccharification. As a proof of concept, we developed a designer cellulosome for the carbohydrate depolymerization of two real-life biorefinery feedstocks. Second, we developed and evaluated a new designer cellulosome selection concept, termed ‘designer cellulosomics’, which is envisioned to explore larger proportions of the design space and offer a one-for-all solution to degrade any lignocellulosic substrate. By using these strategies, we shed light on the application potential of designer cellulosomes in our future biorefinery, designed to tackle the world's dependence on fossil resources.De transitie van een fossiele economie naar een circulaire bio-economie is een van de grootste uitdagingen van deze eeuw. Een wereldwijd overvloedige hernieuwbare koolstofbron om deze overgang te ondersteunen is lignocellulose. Lignocellulose is de belangrijkste component van de plantaardige celwand en wordt gekenmerkt door een heterogene en recalcitrante structuur. Dit resulteert in een inefficiënte omzetting naar fermenteerbare suikers die de basis vormen voor biogebaseerde chemicaliën en energie. Bijgevolg vormt biomassa-depolymerisatie een belangrijk technisch knelpunt in de huidige bioraffinaderijen die cruciaal zijn voor onze groeiende circulaire bio-economie.
Om de uitdagingen van vandaag op te lossen, laten wetenschappers zich vaak inspireren door de natuur. Hier werd de inspiratie gevonden in een van de bioconversiespecialisten van de natuur, cellulosomale micro-organismen. Deze organismen organiseren hun enzymen in cellulosomen als een ingewikkelde maar efficiënte oplossing voor de omzetting van recalcitrante lignocellulose naar metaboliseerbare suikers. In de afgelopen twee decennia heeft de hoge efficiëntie van deze gestroomlijnde cellulosomen het idee aangewakkerd om designer cellulosomen met een instelbare organisatie en samenstelling te ontwikkelen en in te zetten in bioraffinageprocessen. De natuur heeft echter reeds de enorme ontwerpruimte aan cellulosoomarchitecturen verkend om na miljoenen jaren evolutie de varianten die het best functioneren onder natuurlijke omstandigheden te behouden. De omslachtige taak om dit proces na te bootsen door gerichte evolutie van cellulosomen voor optimale performantie onder bioprocescondities heeft de ontwikkeling van designer cellulosomen voor bioraffinagedoeleinden vertraagd.
In dit werk werden gerichte strategieën gebruikt om de brede ontwerpruimte te navigeren, en zo designer cellulosomen dichter bij hun uiteindelijke toepassingen in bioraffinage te brengen. Ten eerste streefden we naar het verwerven van een betere inzichten in hoe designer cellulosomen gebruikt kunnen worden om een economisch waardevolle bijdrage leveren aan de biomassasaccharificatie. Als ‘proof of concept’ ontwikkelden we een designer cellulosoom voor de koolhydraatdepolymerisatie van twee praktijkvoorbeelden van biogebaseerde grondstoffen. Ten tweede hebben we een nieuw selectieconcept voor designer cellulosomen, genaamd ‘designer cellulosomics’, ontwikkeld en geëvalueerd. Het doel van dit concept is om grotere delen van de ontwerpruimte te verkennen en een ‘one-for-all’ oplossing te bieden voor de afbraak van elk lignocellulosehoudend substraat. Door deze strategieën te gebruiken, werpen we licht op het toepassingspotentieel van designer cellulosomen in onze toekomstige bioraffinaderij, die ontworpen is om de wereldwijde afhankelijkheid van fossiele grondstoffen aan te pakken
Three pathways towards a sustainable transition of Flemish dwellings : what are the shifts in the environmental trade-off?
No full textHet bestaande gebouwenpark draagt aanzienlijk bij aan het wereldwijde energiegebruik en de uitstoot van broeikasgassen. Om de Vlaamse energie- en klimaatdoelen van 2050 te halen, moet maar liefst 97% van de woningen worden aangepakt. Er zijn drie mogelijke trajecten om de energieprestaties van bestaande woningen te verbeteren: totaalrenovatie, herbouw en stapsgewijze renovatie. Elk traject heeft een andere milieu-impact, zowel door het energiegebruik tijdens de gebruiksfase als door de impact van de gebruikte materialen. Deze totale milieu-impact kan worden beoordeeld via levenscyclusanalyse (LCA). Momenteel ontbreekt echter een systematische vergelijking van de milieu-impact van de drie trajecten, evenals richtlijnen voor een eerlijke en consistente beoordeling. Dit onderzoek ontwikkelt daarom een robuust LCA-kader om een eerlijke vergelijking mogelijk te maken. Dit kader wordt vervolgens toegepast op een grote dataset van eengezinswoningen, waarbij een breed scala aan oplossingen voor de gebouwschil en technische installaties wordt onderzocht. De studie identificeert belangrijke factoren die de keuze tussen de drie trajecten beïnvloeden, waardoor een verschuiving in voorkeur van het ene traject naar het andere kan plaatsvinden. Het onderzoek biedt zowel methodologische als praktische aanbevelingen voor het nemen van milieuvriendelijke beslissingen bij het verbeteren van de energieprestaties van Vlaamse woningen