381023 research outputs found
Sort by
Uncovering splicing diversity : graph-based methods for splicing quantification and mRNA transcript reconstruction at single cell resolution
No full textSplicing is een cruciaal proces dat plaatsvindt nadat een gen is overgeschreven van DNA naar RNA. Het resulterende precursor-mRNA bevat zowel coderende (exons) als niet-coderende delen (introns). Tijdens het splicingproces worden de introns verwijderd en worden de exons aan elkaar gezet om matuur mRNA te vormen. Dit kan vervolgens worden omgezet naar een functioneel eiwit.
Via alternatieve splicing kunnen exons op verschillende manieren worden gecombineerd of weggelaten. Daardoor kan één gen meerdere mRNA-varianten opleveren, die elk voor een verschillend eiwit coderen. Het splicingproces is streng gereguleerd. Verschillende celtypes produceren vaak hun eigen unieke combinatie van splice-varianten, afgestemd op hun specifieke functie. Verstoring van dit mechanisme is dan ook vaak betrokken bij aandoeningen zoals kanker en neurologische ziekten.
Hoewel alternatieve splicing een sleutelrol speelt in genregulatie, is het lange tijd onderbelicht gebleven door technische beperkingen. Omdat de splice variatie sterk afhangt van het celtype wordt splicing best op het niveau van individuele cellen gemeten. Dit zorgt ervoor dat er slechts een zeer kleine hoeveelheid RNA beschikbaar voor sequencing, waardoor de resulterende reads veel ruis bevatten. In dit onderzoek worden nieuwe computationele methodes voorgesteld om ruis in single-cell RNA-seq data te corrigeren en splicing te analyseren met als doel beter inzicht te krijgen in de rol van alternatieve splicing bij genregulatie, celidentiteit en ziekte
Actinobacteria as a sustainable biocontrol tool against Fusarium graminearum in wheat
No full textFusarium Head Blight (FHB) is een schimmelziekte op tarwe, veroorzaakt door de pathogeen Fusarium graminearum, dat de tarweproductie wereldwijd bedreigd door zowel de opbrengst als graankwaliteit te verlagen. Bovendien produceert F. graminearum toxische metabolieten, genaamd mycotoxinen, zoals deoxynivalenol (DON) en zearalenon (ZEN). Tegelijkertijd dringt de Europese regelgeving — onder de Farm to Fork-strategie van de Europese Green Deal — aan op een halvering van chemische gewasbeschermingsmiddelen tegen 2030. Dit heeft geleid tot een zoektocht naar duurzame alternatieven om FHB te bestrijden, waaronder biologische bestrijdingsmiddelen op basis van micro-organismen. Deze PhD thesis was gericht op onderzoek rond het gebruik van Actinobacteriën, bekend om hun productie van veelzijdige secundaire metabolieten en lytische enzymen, als biologische controle organismen (BCOs) tegen FHB.
In eerste instantie werden vier actinobacteriële stammen geselecteerd uit een collectie van 93 isolaten op basis van voorgaande high-throughput screenings. Twee Streptomyces rimosus subsp. rimosus-stammen (LMG5984 en LMG19352) bleken in staat om ZEN af te breken en te detoxificeren in vitro, terwijl ze bovendien de schimmelgroei in vitro sterk remden en de ziektesymptomen op tarwebladeren verminderden. Een derde Streptomyces-stam (LMG16995) kon eveneens ZEN afbreken en detoxificeren in vitro, en Rhodococcus sp. R25614 bleek de productie van perithecia op stro te beperken, waardoor de verspreiding van infectieuze ascosporen wordt geremd.
Vervolgens werd de ZEN-biotransformatie van de stammen LMG19352, LMG16995 en R25614 onder verschillende voedingsomstandigheden onderzocht, zowel in vitro als op tarwearen. Hoewel alle stammen ZEN reduceerden in vitro, leidde dit niet altijd tot minder toxische afbraakproducten, en enkel stam LMG19352 kon in planta het ZEN-gehalte met bijna de helft reduceren. Onze bevindingen benadrukken de noodzaak om een onderscheid te maken tussen microbiële afbraak en ontgifting. Daarnaast onderstrepen ze het belang van evaluatie van mycotoxine-afbraak onder realistische omstandigheden, waarin voedingsbeschikbaarheid en de complexiteit van de plant een cruciale rol spelen.
Om het effect van FHB en stam LMG19352 op het natuurlijke microbiële ecosysteem van de tarweaar te begrijpen, werd het bacteriële en fungale microbioom onderzocht. Onder gecontroleerde omstandigheden in een groeikamer bleek het microbioom van tarwearen stabiel doorheen de tijd, maar F. graminearum-infectie veroorzaakte een afname van de fungale diversiteit tijdens latere stadia van de infectie. Stam LMG19352 leidde daarentegen niet tot langdurige verstoring van het microbioom en bij co-inoculatie van de fungale pathogeen en de BCA werd de ziektevorming beperkt, terwijl de microbiële diversiteit grotendeels intact bleef.
Tenslotte toonden we aan dat stam LMG19352 een antifungale respons activeert in aanwezigheid van de schimmel. Aan de hand van genexpressie- en metabolietanalyse werden meerdere kandidaat-biosyntheseroutes en metabolieten in kaart gebracht die mogelijks verantwoordelijk zijn voor het antifungale effect van stam LMG19352.
Over het algemeen wijzen onze resultaten op de veelbelovende rol van S. rimosus subsp. rimosus LMG19352 als duurzaam biocontrole middel tegen F. graminearum, waarmee een belangrijke stap wordt gezet richting verminderde afhankelijkheid van chemische fungiciden en een milieuvriendelijkere tarweproductie
Conceptualization, assessment, and maturation of food safety culture in food processing companies
No full textHet belangrijkste doel van dit proefschrift is het verhelderen van het onderwerp voedselveiligheidscultuur (VVC) door middel van de ontwikkeling van een conceptueel kader, gemengde-methode beoordelingsmethodologie, en verbeterstrategieën, terwijl ook de impact van voedselveiligheidscultuur op kostentoewijzing wordt onderzocht. Hoofdstuk 1 bespreekt de achtergrond en relevantie van VVC, ondersteund door wetgeving en eerdere studies. Een bibliometrische analyse en literatuurstudie leidden tot een conceptueel model met drie bouwstenen: het voedselveiligheidsbeheersysteem, de menselijke-individuele en de menselijke-organisatorische bouwstenen. Hoofdstuk 2 introduceert een gemengde-methode beoordelingsmethodologie om VVC in bedrijven te evalueren. Deze aanpak combineert zowel kwantitatieve als kwalitatieve instrumenten en includeert alle niveaus binnen een bedrijf. In een casestudy van een bedrijf werden zes belangrijke hiaten in de heersende VVC geïdentificeerd, met name in de controleactiviteiten en menselijke-organisatorische dimensies zoals betrokkenheid. Hoofdstuk 3 diagnosticeert VVC in 20 Belgische voedselverwerkende bedrijven. Onderontwikkelde dimensies werden met name ontdekt in het voedselveiligheidsbeheersysteem en de menselijke-organisatorische bouwsteen, terwijl de menselijke-individuele bouwsteen volwassener bleek. Bedrijfskenmerken zoals grootte en producttype, evenals eigenschappen van werknemers zoals functie en anciënniteit, bleken invloed te hebben op de VVC-maturiteit. Hoofdstuk 4 richt zich verbeterstrategieën voor VVC, voor de menselijke-organisatorische dimensies. Twee scoping reviews hebben geleid tot een database met 68 interventiestrategieën, waarvan de effectiviteit werd beoordeeld door belanghebbenden in de voedingsindustrie. Deze strategieën bieden praktische en wetenschappelijk onderbouwde manieren om VVC te versterken. Hoofdstuk 5 beschrijft verbetertrajecten in vier voedingsbedrijven. Pre-assessments identificeerden onderontwikkelde dimensies, waarna interventies (bijvoorbeeld groepsdiscussies) werden geïmplementeerd. Post-assessments toonden substantiële verbeteringen in VVC in twee bedrijven, terwijl de andere twee weinig verandering vertoonden. Hoofdstuk 6 onderzoekt de invloed van VVC-maturiteit op kostentoewijzing in de voedingsindustrie. Een pilotstudie in vijf bedrijven toonde aan dat bedrijven met hogere preventie- en beoordelingskosten een volwassenere VVC hadden. Dit ondersteunt de hypothese dat VVC een belangrijke factor kan zijn in de financiële gezondheid van bedrijven. Hoofdstuk 7 is het afsluitende hoofdstuk. Het hoofdstuk begint met het opnieuw bekijken van alle onderzoeksvragen van het proefschrift. Vervolgens worden de implicaties van de bevindingen en hun vertaalbaarheid naar andere belanghebbenden in de voedselketen besproken. Een breder perspectief wordt verkregen door de reflectie over FSC buiten Europa, en door FSC te bespreken in de bredere context van gerelateerde concepten. Vervolgens wordt een overzicht gegeven van suggesties voor toekomstig onderzoek. Het hoofdstuk eindigt met de eindconclusie
Diverging from the normative reproductive life course : a qualitative approach to family building at advanced parental age
No full textOver the past few decades, the average age at which individuals have children has risen in most industrialised countries, with a growing number of both men and women becoming parents in their 40s. This trend has sparked concerns about potential health risks and the psychosocial well-being of children born to advanced age parents. This dissertation is part of a broader research project examining family building at advanced parental age (APA) in Switzerland and Belgium. Following age categories commonly used in academic literature and recent demographic reports, APA is defined in this research project as 40 years of age or older.
Guided by an empirical ethics framework, this dissertation sought to deepen our understanding of the experiences and decision-making processes of individuals involved in reproduction and family building at an advanced age. It explored the meanings these individuals ascribe to age and their moral views on responsible reproduction and parenting. To achieve this, the research employed a qualitative approach, including one explorative study based on online data and three interview-based studies. The dissertation focussed on three key groups: (i) young adults with at least one advanced age parent, (ii) women who had one or more children and, at least 10 years later, had another (or multiple) child(ren) at the age of 40 or older (referred to as renewed advanced age mothers), and (iii) women who had an abortion for non-medical reasons at the age of 40 or older. The inclusion of the third group provides insight into the motivations and decision-making of individuals who chose not to pursue parenthood at an advanced age.
The dissertation begins with an introductory chapter that reviews the academic debate on APA and existing qualitative research on the topic. The next two chapters present the theoretical background – drawing from empirical ethics, social constructionism, and the life course perspective – and outline the research methods, including reflexive thematic analysis and interpretative phenomenological analysis. Chapter four through seven detail the design, methods, and findings of the four qualitative studies. In chapter eight, key findings of the empirical research are connected to the dissertation’s theoretical background, accompanied by a critical reflection on social norms and judgements relating to reproduction and parenthood at an advanced age. The chapter concludes with a discussion of methodological considerations related to the research process.In de afgelopen decennia is de gemiddelde leeftijd waarop mensen kinderen krijgen gestegen in de meeste geïndustrialiseerde landen, met een groeiend aantal mannen en vrouwen die op of na hun 40ste ouders worden. Deze trend heeft bezorgdheden opgeroepen over de mogelijke gezondheidsrisico’s en het psychosociale welzijn van kinderen met ouders van gevorderde leeftijd. Deze dissertatie maakt deel uit van een breder onderzoeksproject dat gezinsvorming op gevorderde ouderlijke leeftijd in Zwitserland en België onderzoekt. In lijn met leeftijdscategorieën die vaak in de academische literatuur en recente demografische rapporten worden gebruikt, wordt gevorderde leeftijd in dit onderzoeksproject gedefinieerd als 40 jaar of ouder.
Vertrekkend vanuit een empirisch-ethisch kader, was het doel van deze dissertatie een dieper begrip te ontwikkelen van de ervaringen en beslissingen van individuen die betrokken zijn bij reproductie en gezinsvorming op gevorderde leeftijd. Het bestudeerde de betekenissen die deze individuen toekennen aan leeftijd en welke morele opvattingen zij hebben over verantwoorde reproductie en ouderschap. Om dit te bereiken, werd er gebruik gemaakt van een kwalitatieve benadering in de vorm van een verkennende studie op basis van online data en drie interviewstudies. De dissertatie focuste op drie belangrijke groepen: (i) jongvolwassenen met ten minste één ouder op gevorderde leeftijd, (ii) vrouwen die één of meerdere kinderen kregen en, ten minste 10 jaar later, één (of meerdere) kind(eren) kregen op of na hun 40ste (zogenaamde hernieuwde moeders op gevorderde leeftijd), en (iii) vrouwen die een abortus lieten uitvoeren omwille van niet-medische redenen op of na hun 40ste. De inclusie van de derde groep biedt inzicht in de motivaties en beslissingen van personen die niet kiezen voor ouderschap op gevorderde leeftijd.
De dissertatie begint met een inleidend hoofdstuk waarin het academische debat over ouderschap op gevorderde leeftijd en bestaand kwalitatief onderzoek naar dit onderwerp wordt besproken. De volgende twee hoofdstukken presenteren de theoretische achtergrond – gebaseerd op empirische ethiek, sociaal constructivisme en het levensloopperspectief – en beschrijven de onderzoeksmethoden, waaronder reflexieve thematische analyse en interpretatieve fenomenologische analyse. Hoofdstukken vier tot en met zeven gaan dieper in op het ontwerp, de methoden en de bevindingen van de vier kwalitatieve studies. In hoofdstuk acht worden de belangrijkste bevindingen van het empirische onderzoek gekoppeld aan de theoretische achtergrond van de dissertatie, samen met een kritische beschouwing van sociale normen en oordelen over reproductie en ouderschap op gevorderde leeftijd. Het hoofdstuk wordt afgesloten met een bespreking van methodologische reflecties met betrekking tot het onderzoeksproces
Exploration and engineering of dehydratases and epimerases for the biocatalytic synthesis of nucleotide diphosphate deoxy sugars
No full textMonosachariden kunnen worden onderverdeeld in vaak voorkomende soorten, zoals glucose en fructose, en zeldzame soorten die slechts in kleine hoeveelheden in de natuur aanwezig zijn. Nucleotide-suikers, de geactiveerde vormen van monosachariden, spelen een cruciale rol als suikerdonoren voor glycosyltransferases die metabolieten glycosyleren en glycanen synthetiseren. Zeldzame monosachariden zijn bijzonder interessant voor de ontwikkeling en modificatie van geneesmiddelen, omdat ze nieuwe bioactieve eigenschappen kunnen introduceren of een verhoogde metabole stabiliteit met zich mee kunnen brengen. De grootste uitdaging is echter de beperkte beschikbaarheid van nucleotide-suikers en hun hoge prijzen. Om dit probleem op te lossen, is het noodzakelijk om nieuwe synthesewegen te ontwikkelen en de bijbehorende enzymen beter te begrijpen.
Dit project richtte zich op enzymen uit de superfamilie van nucleotide-suiker actieve korte-keten dehydrogenase/reductase enzymen, kortweg NS-SDRs, die een sleutelrol spelen in de biosynthese van zeldzame nucleotide-suikers en onder andere van groot belang zijn voor de biokatalytische productie van deoxysuikers. De focus lag op de structuur-functie relatie van verschillende leden van de NS-SDR-superfamilie, met name de dTDP-glucose 4,6-dehydratases en UDP-galactose 4-epimerases. Ondanks hun lage sequentie-overeenkomst en de verschillende reacties die ze katalyseren, vertonen deze enzymen aanzienlijke structurele gelijkenissen. Door unieke sequentiemotieven en secundaire structuurelementen van het ene enzym in het andere in te voeren, werd met succes bescheiden 4,6-dehydratase-activiteit verkregen in vijf varianten van de UDP-galactose 4-epimerase.
Om de productiekosten van nucleotide-gekoppelde monosachariden te verlagen, werd de omzetting van UDP-glucose naar UDP-mannose geoptimaliseerd met promiscue CDP-tyvelose 2-epimerasen. Hierbij werden 11 enzymen met de gewenste activiteit geïdentificeerd, waaronder één geëngineerde variant met vier mutaties die een 70-voudige verbetering in katalytische efficiëntie vertoonde ten opzichte van het beste to dan gekende CDP-tyvelose 2-epimerase. Een structurele analyse van nucleotide-bindende residuen leidde tot mutaties in hetzelfde enzym om de GDP-binding site van verwante enzymen na te bootsen. Maar de resulterende varianten bleken inactief, waardoor verder onderzoek noodzakelijk is om enzymen te vinden voor verbeterde omzetting van GDP-Glc naar GDP-Man.
In het kader van dit onderzoek zijn bovendien nieuwe colorimetrische testen ontwikkeld als kosteneffectieve en efficiënte alternatieven voor HPLC, om de enzymkarakterisering en high-throughput screening van NDP-galactose, NDP-mannose en NDP-4-keto-6-deoxy-hexosen mogelijk te maken
An empirical ice model for the Radio Neutrino Observatory in Greenland (RNO-G)
No full textIn de zoektocht naar de oorsprong van kosmische straling biedt neutrino-astronomie een unieke blik op het heelal. Kosmische neutrino’s reizen ongestoord door de ruimte en kunnen ons waardevolle inzichten geven in extreem energetische astrofysische fenomenen, zoals zwarte gaten. Maar omdat neutrino's nauwelijks met materie reageren, zijn gigantische detectoren nodig om ze te observeren.
Om dit te faciliteren, bouwt de Radio Neutrino Observatory in Greenland (RNO-G) een enorme neutrinotelescoop van 50 km³ in de Groenlandse ijskap. Deze detector speurt met radioantennes naar signalen afkomstig van kosmische neutrino’s die interageren met ijsmoleculen. Cruciaal hiervoor is begrijpen hoe deze radiosignalen door het ijs van het interactiepunt naar de antennes reizen. Helaas beschrijven bestaande modellen de optische radio-eigenschappen van ijskappen vaak te eenvoudig ondanks hun complexe fysische vorming. Mijn onderzoek focust daarom op:
1. Het effect van onjuiste ijsmodellen op neutrinodetectie.
2. Het ontwikkelen van een nauwkeuriger ijsmodel voor RNO-G.
3. Het direct meten van de brekingsindex van ijs.
Met een nieuw simulatieprogramma toonde ik aan dat een onnauwkeurig ijsmodel de neutrinoreconstructie kan vertekenen. Ik ontwikkelde daarom een geavanceerd data-driven ijsmodel, gebaseerd op kalibratiemetingen en ijsstructuur. Dit model verbetert reconstructies en maakt betrouwbare neutrino-observaties mogelijk, een belangrijke stap voorwaarts in de radio-neutrinoastronomie.In the quest to uncover the origin of cosmic rays, neutrino astronomy offers a unique glimpse into the universe. Cosmic neutrinos travel undisturbed through space and can provide valuable insights into extremely energetic astrophysical phenomena, such as black holes. However, because neutrinos interact only very weakly with matter, enormous detectors are required to observe them. To facilitate this, the Radio Neutrino Observatory in Greenland (RNO-G) is constructing a vast neutrino telescope spanning 50 km³ within the Greenland ice sheet. This detector uses radio antennas to search for signals produced by cosmic neutrinos interacting with ice molecules.
A crucial aspect of this endeavour is understanding how these radio signals propagate through the ice from the interaction point to the antennas. Unfortunately, existing models often oversimplify the optical radio properties of ice sheets, despite their complex physical formation. My research therefore focuses on:
1. The effect of inaccurate ice models on neutrino detection.
2. Developing a more precise ice model for RNO-G.
3. Directly measuring the refractive index of ice.
Using a new simulation programme, I demonstrated that an inaccurate ice model can distort neutrino reconstruction. Consequently, I developed an advanced data-driven ice model, based on calibration measurements and ice structure. This model improves reconstructions and enables reliable neutrino observations—an important step forward in radio neutrino astronomy
