1,720,959 research outputs found
The interaction of calcium and uranium during uranium stress in Arabidopsis thaliana: uptake, distribution and stress responses
No full textUranium (U) is a naturally occurring heavy metal, yet anthropogenic sources of U
are omnipresent. Uranium mining, milling and the use of phosphate fertilizers
contaminate many areas and ecosystems. Plants in these ecosystems exposed to
U can encounter toxic effects. As such, U disturbs the nutrient balance, inhibits
plants growth and induces oxidative stress. Uranium uptake and toxicity are
largely dependent on its speciation. Uranium speciation can be influenced by
environmental factors such as the pH of the nutrient solution and the presence of
other elements for example calcium (Ca) in the nutrient solution. Previous
research has suggested that Ca influences U uptake, while another study found
that additional Ca in the nutrient medium alters U toxicity. However, further
knowledge is needed to get an in-depth understanding of the influence of the
interaction between Ca and U on both U uptake and toxicity. In this work, we
integrated the effects of the external as well as the internal Ca levels on U uptake,
distribution and toxicity in Arabidopsis thaliana.
First, we assessed the effects of external Ca levels on U uptake, distribution and
toxicity in A. thaliana (Chapter 3). For this purpose, plants were grown in nutrient
solutions with a low (30 µM), normal (300 µM) or high (3 mM) Ca concentration
and then exposed to U (50 µM) for 24 or 72 h. The results showed a clear
distinction in U response between roots and shoots. Whilst low Ca partially
alleviated growth inhibition induced by U in roots, it did not influence oxidative
stress levels or U uptake. A stronger growth inhibition was observed in U-exposed
roots grown on medium with a high Ca concentration. On the contrary, in shoots,
a low Ca concentration in the nutrient medium decreased the Ca shoot
concentration, as well as the oxidative stress levels and growth inhibition after U
exposure. The opposite was seen in U-exposed shoots supplied with a high Ca
concentration in the nutrient solution. Since a relatively low amount of U (about
0.01%) reaches the shoots, the influence of Ca on the U-affected parameters
(oxidative stress hallmark gene expression and shoot growth) in the shoots
suggested that Ca signalling might be important in the U response in this organ. Furthermore, U exposure decreased the gene expression of CATION/PROTON
EXCHANGER (CAX) 1 in shoots and increased CAX3 and CAX4 expression in roots.
Therefore, in a next experiment, mutant plants deficient in one or more of these
CAX transporters were exposed to U (25 or 50 µM) for 24 or 72 h. Again, a clear
difference in involvement of the CAX transporters in roots versus shoots was
observed. In roots (Chapter 4), it was suggested that CAX4 might play a role in
regulating U transport in the root tissue towards the stele, without an influence of
CAX1 or CAX4 on U toxicity. In contrast, in shoots (Chapter 5), CAX1 seemed to
stimulate oxidative signalling, whereas a lower CAX4 expression resulted in higher
shoot potassium levels. The results suggested that CAX transporters play a role
in U responses in shoots, each in a different way.
To get a broader insight in the response of plants to U, the proteome (mass
spectrometry) and transcriptome (RNA sequencing) of shoots exposed to U
(25 µM, 72 h) were compared to those of control shoots (0 µM U). These results
showed that in U-exposed shoots, besides oxidative stress levels, the antioxidative
defence is also stimulated. Furthermore, the jasmonic acid (JA) biosynthesis
enzymes were upregulated, supporting the previously suggested role for JA, a
well-known stress-induced phytohormone in root-to-shoot signalling during U
exposure. Several up- and downregulated processes also implied potential
involvement of the target of rapamycin complex 1 (TORC1) in the growth
inhibition that is observed during U exposure.
In conclusion, the results show the interplay of Ca (external and internal) and U
in terms of U uptake, distribution and toxicity in A. thaliana and that this
interaction manifests very differently in roots versus shoots. Furthermore, TORC1
might be involved in regulating the growth inhibition instigated by U. Also,
signalling during U exposure involves Ca signalling (and potentially JA). The
results of this work can contribute to a better understanding of the involvement
of Ca and U in the responses of plants to U and aid in improving ways to clean up
and/or safely utilize U-contaminated soils for example for the production of
biofuel.Uranium (U) is een natuurlijk voorkomend zwaar metaal, hoewel antropogene
bronnen van U alomtegenwoordig zijn. Het winnen en zuiveren van U en het
gebruik van fosfaatkunstmeststoffen vervuilen vele gebieden. Planten in deze
gebieden nemen U op en worden blootgesteld aan de toxische effecten ervan.
Uranium verstoort de nutriëntenbalans, inhibeert plantengroei en induceert
oxidatieve stress. De opname en toxiciteit van U zijn grotendeels afhankelijk van
de speciatie, die beïnvloed kan worden door omgevingsfactoren zoals de pH van
de voedingsoplossing en de aanwezigheid van bijvoorbeeld calcium (Ca) in de
voedingsoplossing. Voorgaande onderzoeken hebben vastgesteld dat Ca U
opname beïnvloedt, terwijl in een andere studie werd vastgesteld dat een
toevoeging van Ca aan het voedingsmedium U toxiciteit verandert. Er is echter
meer kennis nodig om de invloed van de interactie tussen Ca en U op zowel U
opname als toxiciteit beter te begrijpen. In dit werk integreerden we de effecten
van de externe en interne Ca niveaus op U opname, distributie en toxiciteit in
Arabidopsis thaliana.
Eerst hebben we gekeken naar de effecten van externe Ca niveaus op U opname,
distributie en toxiciteit in A. thaliana (Hoofdstuk 3). Voor dit doeleinde werden
planten opgegroeid in voedingsoplossingen met een lage (30 µM), normale
(300 µM) en hoge (3 mM) Ca concentratie en vervolgens blootgesteld aan U
(50 µM) gedurende 24 of 72 u. De resultaten toonden een duidelijk onderscheid
in U respons tussen wortels en blaadjes. Terwijl lage Ca concentraties de groeiinhibitie geïnduceerd door U deels verlichtten in de wortels, beïnvloedden deze de
oxidatieve stress niveaus of U opname niet. In medium met een hoge Ca
concentratie daarentegen, werd een sterkere groei-inhibitie geobserveerd in
wortels blootgesteld aan U. Aan de andere kant, deed een lage Ca concentratie in
het voedingsmedium de Ca concentratie afnemen in de blaadjes van planten
blootgesteld aan U; hetzelfde gold ook voor de inductie van oxidatieve stress
niveaus en de inhibitie van de groei. Het omgekeerde werd geobserveerd in
blaadjes van planten blootgesteld aan U en gegroeid in een voedingsoplossing met
een hoge Ca concentratie. Aangezien er slechts een kleine hoeveelheid U (ongeveer 0.01%) de blaadjes bereikt, suggereerde de invloed van Ca op de
parameters beïnvloed door U (expressie van oxidatieve stress hallmark genen en
groei van de blaadjes) dat Ca signaaltransductie belangrijk zou kunnen zijn in de
U respons in dit orgaan. Verder deed U de genexpressie van CATION/PROTON
EXCHANGER (CAX) 1 afnemen in blaadjes en de expressie van CAX3 en CAX4
toenemen in wortels.
Daarom werden in een volgend experiment mutanten, deficiënt in één of
meerdere van deze CAX transporters, blootgesteld aan U (25 of 50 µM) gedurende
24 of 72 u. Een duidelijk verschil in de betrokkenheid van de CAX transporters in
wortels versus blaadjes werd opgemerkt. In wortels (Hoofdstuk 4) werd een rol
voor CAX4 naar voren geschoven in het reguleren van het U transport in het
wortelweefsel richting de centrale cilinder, zonder een invloed van CAX1 of CAX4
op U toxiciteit. In de blaadjes (Hoofdstuk 5) leek CAX1 oxidatieve
signaaltransductie te stimuleren, terwijl een lagere CAX4 expressie resulteerde in
hogere kaliumniveaus in de blaadjes. Deze resultaten suggereerden dat CAX
transporters een rol spelen in U responsen in de blaadjes, elk op een andere
manier.
Om een breder inzicht te verwerven in de responsen van planten op U werd het
proteoom (massaspectrometrie) en transcriptoom (RNA sequenering) van de
blaadjes van planten blootgesteld aan U (25 µM, 72 u) vergeleken met die van de
controle planten (0 µM). Deze resultaten toonden dat in blaadjes van aan U
blootgestelde planten, naast oxidatieve stress niveaus, de antioxidatieve
verdediging ook gestimuleerd werd. Verder waren ook de enzymen voor de
biosynthese van jasmonaat (JA) opgereguleerd, wat de rol van JA in wortel-naarblad (root-to-shoot) signaaltransductie tijdens U blootstelling, gesuggereerd door
voorgaand onderzoek, ondersteunt. Verschillende up- en downgereguleerde
processen wezen ook op een mogelijke betrokkenheid van het target of rapamycin
complex 1 (TORC1) in de groei-inhibitie die wordt gezien tijdens U blootstelling.
Samengevat tonen de resultaten de interactie van (interne en externe) Ca en U
concentraties wanneer we U opname, distributie en toxiciteit in A. thaliana
beschouwen en dat deze interactie zich op een heel andere manier manifesteert
in wortels dan in blaadjes. Bovendien is TORC1 mogelijks betrokken bij het
reguleren van de groei-inhibitie die door U wordt aangezet. Ook is Ca-gemedieerde signaaltransductie (en mogelijks ook JA) betrokken bij de
signaaltransductie tijdens U blootstelling. De resultaten van dit werk kunnen
bijdragen aan een beter begrip van de betrokkenheid van Ca en U in de responsen
van planten op U en kunnen helpen om het saneren van met U gecontamineerde
bodems en/of veilig inzetten van deze bodems voor de productie van bijvoorbeeld
biobrandstoffen
The interaction of calcium and uranium during uranium stress in Arabidopsis thaliana: uptake, distribution and stress responses
No full textUranium (U) is a naturally occurring heavy metal, yet anthropogenic sources of U
are omnipresent. Uranium mining, milling and the use of phosphate fertilizers
contaminate many areas and ecosystems. Plants in these ecosystems exposed to
U can encounter toxic effects. As such, U disturbs the nutrient balance, inhibits
plants growth and induces oxidative stress. Uranium uptake and toxicity are
largely dependent on its speciation. Uranium speciation can be influenced by
environmental factors such as the pH of the nutrient solution and the presence of
other elements for example calcium (Ca) in the nutrient solution. Previous
research has suggested that Ca influences U uptake, while another study found
that additional Ca in the nutrient medium alters U toxicity. However, further
knowledge is needed to get an in-depth understanding of the influence of the
interaction between Ca and U on both U uptake and toxicity. In this work, we
integrated the effects of the external as well as the internal Ca levels on U uptake,
distribution and toxicity in Arabidopsis thaliana.
First, we assessed the effects of external Ca levels on U uptake, distribution and
toxicity in A. thaliana (Chapter 3). For this purpose, plants were grown in nutrient
solutions with a low (30 µM), normal (300 µM) or high (3 mM) Ca concentration
and then exposed to U (50 µM) for 24 or 72 h. The results showed a clear
distinction in U response between roots and shoots. Whilst low Ca partially
alleviated growth inhibition induced by U in roots, it did not influence oxidative
stress levels or U uptake. A stronger growth inhibition was observed in U-exposed
roots grown on medium with a high Ca concentration. On the contrary, in shoots,
a low Ca concentration in the nutrient medium decreased the Ca shoot
concentration, as well as the oxidative stress levels and growth inhibition after U
exposure. The opposite was seen in U-exposed shoots supplied with a high Ca
concentration in the nutrient solution. Since a relatively low amount of U (about
0.01%) reaches the shoots, the influence of Ca on the U-affected parameters
(oxidative stress hallmark gene expression and shoot growth) in the shoots
suggested that Ca signalling might be important in the U response in this organ. Furthermore, U exposure decreased the gene expression of CATION/PROTON
EXCHANGER (CAX) 1 in shoots and increased CAX3 and CAX4 expression in roots.
Therefore, in a next experiment, mutant plants deficient in one or more of these
CAX transporters were exposed to U (25 or 50 µM) for 24 or 72 h. Again, a clear
difference in involvement of the CAX transporters in roots versus shoots was
observed. In roots (Chapter 4), it was suggested that CAX4 might play a role in
regulating U transport in the root tissue towards the stele, without an influence of
CAX1 or CAX4 on U toxicity. In contrast, in shoots (Chapter 5), CAX1 seemed to
stimulate oxidative signalling, whereas a lower CAX4 expression resulted in higher
shoot potassium levels. The results suggested that CAX transporters play a role
in U responses in shoots, each in a different way.
To get a broader insight in the response of plants to U, the proteome (mass
spectrometry) and transcriptome (RNA sequencing) of shoots exposed to U
(25 µM, 72 h) were compared to those of control shoots (0 µM U). These results
showed that in U-exposed shoots, besides oxidative stress levels, the antioxidative
defence is also stimulated. Furthermore, the jasmonic acid (JA) biosynthesis
enzymes were upregulated, supporting the previously suggested role for JA, a
well-known stress-induced phytohormone in root-to-shoot signalling during U
exposure. Several up- and downregulated processes also implied potential
involvement of the target of rapamycin complex 1 (TORC1) in the growth
inhibition that is observed during U exposure.
In conclusion, the results show the interplay of Ca (external and internal) and U
in terms of U uptake, distribution and toxicity in A. thaliana and that this
interaction manifests very differently in roots versus shoots. Furthermore, TORC1
might be involved in regulating the growth inhibition instigated by U. Also,
signalling during U exposure involves Ca signalling (and potentially JA). The
results of this work can contribute to a better understanding of the involvement
of Ca and U in the responses of plants to U and aid in improving ways to clean up
and/or safely utilize U-contaminated soils for example for the production of
biofuel.Uranium (U) is een natuurlijk voorkomend zwaar metaal, hoewel antropogene
bronnen van U alomtegenwoordig zijn. Het winnen en zuiveren van U en het
gebruik van fosfaatkunstmeststoffen vervuilen vele gebieden. Planten in deze
gebieden nemen U op en worden blootgesteld aan de toxische effecten ervan.
Uranium verstoort de nutriëntenbalans, inhibeert plantengroei en induceert
oxidatieve stress. De opname en toxiciteit van U zijn grotendeels afhankelijk van
de speciatie, die beïnvloed kan worden door omgevingsfactoren zoals de pH van
de voedingsoplossing en de aanwezigheid van bijvoorbeeld calcium (Ca) in de
voedingsoplossing. Voorgaande onderzoeken hebben vastgesteld dat Ca U
opname beïnvloedt, terwijl in een andere studie werd vastgesteld dat een
toevoeging van Ca aan het voedingsmedium U toxiciteit verandert. Er is echter
meer kennis nodig om de invloed van de interactie tussen Ca en U op zowel U
opname als toxiciteit beter te begrijpen. In dit werk integreerden we de effecten
van de externe en interne Ca niveaus op U opname, distributie en toxiciteit in
Arabidopsis thaliana.
Eerst hebben we gekeken naar de effecten van externe Ca niveaus op U opname,
distributie en toxiciteit in A. thaliana (Hoofdstuk 3). Voor dit doeleinde werden
planten opgegroeid in voedingsoplossingen met een lage (30 µM), normale
(300 µM) en hoge (3 mM) Ca concentratie en vervolgens blootgesteld aan U
(50 µM) gedurende 24 of 72 u. De resultaten toonden een duidelijk onderscheid
in U respons tussen wortels en blaadjes. Terwijl lage Ca concentraties de groeiinhibitie geïnduceerd door U deels verlichtten in de wortels, beïnvloedden deze de
oxidatieve stress niveaus of U opname niet. In medium met een hoge Ca
concentratie daarentegen, werd een sterkere groei-inhibitie geobserveerd in
wortels blootgesteld aan U. Aan de andere kant, deed een lage Ca concentratie in
het voedingsmedium de Ca concentratie afnemen in de blaadjes van planten
blootgesteld aan U; hetzelfde gold ook voor de inductie van oxidatieve stress
niveaus en de inhibitie van de groei. Het omgekeerde werd geobserveerd in
blaadjes van planten blootgesteld aan U en gegroeid in een voedingsoplossing met
een hoge Ca concentratie. Aangezien er slechts een kleine hoeveelheid U (ongeveer 0.01%) de blaadjes bereikt, suggereerde de invloed van Ca op de
parameters beïnvloed door U (expressie van oxidatieve stress hallmark genen en
groei van de blaadjes) dat Ca signaaltransductie belangrijk zou kunnen zijn in de
U respons in dit orgaan. Verder deed U de genexpressie van CATION/PROTON
EXCHANGER (CAX) 1 afnemen in blaadjes en de expressie van CAX3 en CAX4
toenemen in wortels.
Daarom werden in een volgend experiment mutanten, deficiënt in één of
meerdere van deze CAX transporters, blootgesteld aan U (25 of 50 µM) gedurende
24 of 72 u. Een duidelijk verschil in de betrokkenheid van de CAX transporters in
wortels versus blaadjes werd opgemerkt. In wortels (Hoofdstuk 4) werd een rol
voor CAX4 naar voren geschoven in het reguleren van het U transport in het
wortelweefsel richting de centrale cilinder, zonder een invloed van CAX1 of CAX4
op U toxiciteit. In de blaadjes (Hoofdstuk 5) leek CAX1 oxidatieve
signaaltransductie te stimuleren, terwijl een lagere CAX4 expressie resulteerde in
hogere kaliumniveaus in de blaadjes. Deze resultaten suggereerden dat CAX
transporters een rol spelen in U responsen in de blaadjes, elk op een andere
manier.
Om een breder inzicht te verwerven in de responsen van planten op U werd het
proteoom (massaspectrometrie) en transcriptoom (RNA sequenering) van de
blaadjes van planten blootgesteld aan U (25 µM, 72 u) vergeleken met die van de
controle planten (0 µM). Deze resultaten toonden dat in blaadjes van aan U
blootgestelde planten, naast oxidatieve stress niveaus, de antioxidatieve
verdediging ook gestimuleerd werd. Verder waren ook de enzymen voor de
biosynthese van jasmonaat (JA) opgereguleerd, wat de rol van JA in wortel-naarblad (root-to-shoot) signaaltransductie tijdens U blootstelling, gesuggereerd door
voorgaand onderzoek, ondersteunt. Verschillende up- en downgereguleerde
processen wezen ook op een mogelijke betrokkenheid van het target of rapamycin
complex 1 (TORC1) in de groei-inhibitie die wordt gezien tijdens U blootstelling.
Samengevat tonen de resultaten de interactie van (interne en externe) Ca en U
concentraties wanneer we U opname, distributie en toxiciteit in A. thaliana
beschouwen en dat deze interactie zich op een heel andere manier manifesteert
in wortels dan in blaadjes. Bovendien is TORC1 mogelijks betrokken bij het
reguleren van de groei-inhibitie die door U wordt aangezet. Ook is Ca-gemedieerde signaaltransductie (en mogelijks ook JA) betrokken bij de
signaaltransductie tijdens U blootstelling. De resultaten van dit werk kunnen
bijdragen aan een beter begrip van de betrokkenheid van Ca en U in de responsen
van planten op U en kunnen helpen om het saneren van met U gecontamineerde
bodems en/of veilig inzetten van deze bodems voor de productie van bijvoorbeeld
biobrandstoffen
Calcium affects uranium responses in Arabidopsis thaliana: From distribution to toxicity
No full textUranium, a heavy metal and primordial radionuclide, is present in surface waters and soils both naturally and due to industrial activities. Uranium is known to be toxic to plants and its uptake and toxicity can be influenced by multiple factors such as pH and the presence of different ions. However, the precise role of the different ions in uranium uptake is not yet known. Here we investigated whether calcium influences uranium uptake and toxicity in the terrestrial plant Arabidopsis thaliana. To this end, A. thaliana plants were exposed to different calcium and uranium concentrations and furthermore, calcium channels were blocked using the calcium channel blocker lanthanum chloride (LaCl3). Fresh weight, relative growth rate, concentration of nutrients and uranium and gene expression of oxidative stress-related genes and calcium transporters were determined in roots and shoots. Calcium affected plant growth and oxidative stress in both control (no uranium) and uranium-exposed plants. In shoots, this was influenced by the total calcium concentration, but not by the different tested uranium concentrations. Uranium in turn did influence calcium uptake and distribution. Uranium-exposed plants grown in a medium with a higher calcium concentration showed an increase in gene expression of NADPH oxidases RBOHC and RBOHE and calcium transporter CAX7 after uranium exposure. In roots, these calcium-dependent responses in gene expression were not observed. This indicates that calcium indeed affects uranium toxicity, but only in shoots. In addition, a clear influence of uranium and LaCl3 (separately and combined) on the expression of calcium transporters was observed.PhD fellowship for A. M. was financially supported by the Belgian Nuclear Research Centre (SCK CEN). We would also like to thank our colleagues at BIS for the technical help in the setup and execution of the experiment
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Full text linkThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Variations on the Author
Full text link“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Full text linkWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Dispelling the Myths Behind First-author Citation Counts
Full text linkWe conducted a full-scale evaluative citation analysis study of scholars in the XML research field to explore just how different from each other author rankings resulting from different citation counting methods actually are, and to demonstrate the capability of emerging data and tools on the Web in supporting more realistic citation counting methods. Our results contest some common arguments for the continued
use of first-author citation counts in the evaluation of scholars, such as high correlations between author rankings by first-author citation counts and other citation
counting methods, and high costs of using more realistic citation counting methods that are not well-supported by the ISI databases. It is argued that increasingly available digital full text research papers make it possible for citation analysis studies to go beyond what the ISI databases have directly supported and to employ more
sophisticated methods
koamabayili/VECTRON-author-checklist: VECTRON author checklist
No full textWe have done our best to complete the author checklist relating to the use of animals in the hut study. Note that the objective for the hut study was to evaluate the IRS treatment applications for residual efficacy against Anopheles mosquitoes, including the local An. coluzzii mosquito population. Cows were only used to attract mosquitoes into the huts and no tests were carried out directly on the cows. The author checklist is intended for use with studies where experiments are carried out on animals, which is why we have had such difficulty in completing this for the hut study, as many of the questions do not relate to how the cows were used
- …
