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Enriching the diversity of polyethylene terephthalate degrading enzymes from metagenomes
No full textPolyethylenterephthalat (PET) ist ein langlebiger, chemisch und thermisch stabiler Polyester. Aufgrund dieser wünschenswerten Eigenschaften wird PET in zahlreichen Anwendungen unseres Alltags eingesetzt. Allerdings zersetzen sich PET-Kunststoffe, wenn sie in die Umwelt freigesetzt werden, nur in geringem Maße. Daher ist seine Anreicherung sowohl in den Ozeanen als auch an Land zu einem der Hauptprobleme der Plastikverschmutzung geworden. Im Vergleich zu herkömmlichen PET-Recyclingprozessen, die viele Energiequellen erfordern und in der Regel schädliche Schadstoffe produzieren, bietet die Verwendung von mikroorganismengenerierten Enzymen eine neuartige, umweltfreundliche Option zur Beseitigung von Plastikabfällen.
Bisher wurden nur wenige bakterielle Hydrolasen und Mikroorganismen mit der Fähigkeit identifiziert, synthetische Polymere abzubauen, wobei ihre Abbauaktivitäten für einen industriellen Einsatz relativ gering sind. Darüber hinaus hat die bioinformatische Analyse gezeigt, dass das Phylum der Bacteroidetes das Potenzial zum PET-Abbau besitzt, wenngleich bislang kein Enzym, das diesem Phylum zugeordnet ist, funktionell verifiziert werden konnte. Das Hauptziel der vorliegenden Studie bestand daher darin, ein besseres Verständnis der molekularen Mechanismen zu erlangen, die am mikrobiellen Abbau von PET beteiligt sind, und die Biodiversität der Enzyme, die in der Lage sind, dieses komplexe Polymer abzubauen, zu erweitern.
Um neuartige PET-aktive Enzyme zu identifizieren, wurden dreißig Kandidatengene, die putative PETasen kodieren und mittels einer auf Hidden-Markov-Modellen basierenden Suche (HMM-Suche) identifiziert wurden, synthetisiert. In Kombination mit funktionellen Screening-Methoden wurden drei Enzyme – PET27, PET30 und PET40 – identifiziert, die in der Lage sind, PET abzubauen. PET27 und PET30, die dem Phylum Bacteroidetes zugeordnet sind, zeigten eine hydrolytische Aktivität gegenüber PET und lieferten somit den ersten funktionellen Nachweis für die Beteiligung dieses Phylums am PET-Abbau.
Weitere Untersuchungen zeigen, dass PET30 selbst bei 4°C signifikante Aktivitäten gegenüber PET und p-Nitrophenylhexanoat (pNP-C6) aufweist. Zudem wurden alle drei Enzyme detailliert charakterisiert. Die gewonnenen Ergebnisse belegen, dass die Enzyme in der Lage sind, eine Vielzahl von Substraten zu hydrolysieren, darunter das Polymer Polycaprolacton (PCL), das PET-Monomer Bis-(2-hydroxyethyl)terephthalat (BHET) und das Polyesterpolyurethan Impranil@DLN. Obwohl die beobachteten Abbauraten von PET relativ gering waren, kann angenommen werden, dass die PET-Hydrolyse eine Nebenreaktion infolge ihrer Aktivität auf verschiedene Substrate darstellt, was auf die Promiskuität dieser Enzyme hinweist. Darüber hinaus wurden Kristallisations- und Bindungsstudien an PET30 und PET40 durchgeführt, welche strukturelle Einblicke in die an den Abbauprozessen beteiligte Substratbindungsstelle lieferten.
Die Analyse der globalen Verbreitung von PET27, PET30 und ihren Homologen ergab, dass vielversprechende Enzymkandidaten, die dem Phylum Bacteroidetes zugeordnet sind, in unterschiedlichen Klimazonen vorkommen. Der Großteil dieser Enzyme ist mit aquatischen Metagenomen assoziiert, was auf einen potenziell positiven Einfluss auf die Kunststoffhydrolyse in marinen Umgebungen hindeuten könnte.
Zusammenfassend liefert diese Arbeit detaillierte biochemische Charakterisierungen der neuartigen PET-aktiven Enzyme und erweitert das Wissen über die zugrunde liegenden Mechanismen auf struktureller Ebene. Die präsentierten Ergebnisse ermöglichen ein besseres Verständnis des mikrobiellen Abbaus im Allgemeinen und bereichern die Biodiversität der PET-hydrolysierenden Enzyme
Toward a definition of the complete proteome of plant peroxisomes: Where experimental proteomics must be complemented by bioinformatics
No full textBiosynthesis of Vitamin K1 (Phylloquinone) by Plant Peroxisomes and Its Integration into Signaling Molecule Synthesis Pathways
No full text
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
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