<p>In this project, the maintenance of dynamic cycling of inorganic phosphate is discussed in terms of a phosphate transporter, ANTR3. Reverse genetics are applied with the help of bioinformatics and other web based tools which provided valuable initial information. The model organism <em>Arabidopsis thaliana</em>, both wild-type and mutants was cultivated hydroponically. Screening for homozygotes proceeded standardization of a protocol for isolation of plastids from the roots of these plants. Presence and absence of protein in root plastids was confirmed by western blotting in wild-type and mutants respectively. This was followed by functional and biochemical analysis of the protein by transport experiments using radioactively tagged phosphate.</p><p>The development of a protocol for isolation of root plastids from roots of <em>Arabidopsis thaliana</em> with high yields has been successful. <em>In-vitro</em> studies by radioactive phosphate transport experiments were possible with the help of knock out mutants. It has been concluded that transport of Pi <em>via</em> ANTR3 is dependent either on an H⁺ or a Na⁺ gradient. Back exchange experiments have aided us in establishing its activity in export and import of Pi. Last but not the least, phenotypic analysis have observed larger biomass in mutants leading to the conclusion that even though other transporters are present the sink (roots) – source (leaves) balance is disturbed.</p>

In this project, the maintenance of dynamic cycling of inorganic phosphate is discussed in terms of a phosphate transporter, ANTR3. Reverse genetics are applied with the help of bioinformatics and other web based tools which provided valuable initial information. The model organism Arabidopsis thaliana, both wild-type and mutants was cultivated hydroponically. Screening for homozygotes proceeded standardization of a protocol for isolation of plastids from the roots of these plants. Presence and absence of protein in root plastids was confirmed by western blotting in wild-type and mutants respectively. This was followed by functional and biochemical analysis of the protein by transport experiments using radioactively tagged phosphate. The development of a protocol for isolation of root plastids from roots of Arabidopsis thaliana with high yields has been successful. In-vitro studies by radioactive phosphate transport experiments were possible with the help of knock out mutants. It has been concluded that transport of Pi via ANTR3 is dependent either on an H+ or a Na+ gradient. Back exchange experiments have aided us in establishing its activity in export and import of Pi. Last but not the least, phenotypic analysis have observed larger biomass in mutants leading to the conclusion that even though other transporters are present the sink (roots) – source (leaves) balance is disturbed.

<p> </p><p>Enligt tidigare undersökningar har vanadinföreningar visat sig ha insulinliknande effekter både in vitro och in vivo. Syftet med detta examensarbete var att prova ut en teknik för att testa effekten av vanadinföreningar på två olika celltyper: adherenta celler (AA-celler) och suspensionsceller (K562-celler). När insulinet binder till sin receptor på cellytan är det starten på en biologisk respons. Insulinreceptorn är ett tyrosinkinas som transporterar fosfatgrupper från ATP till tyrosin på sin egen peptidkedja. De aktiverade tyrosinkinasreceptorn kan aktivera ett antal signalmolekyler, bland annat proteinkinas B. Tyrosin som är fosfolyserat, defosfolyseras senare av proteinet tyrosinfosfatas (PTP). Insulinets signaleringsvägar är kontrollerade av omvändbar fosforylerings reaktioner. Patogenesis av insulinresistens i typ 2-diabetes och övervikt är sammanlänkade av den normala signaleringens responsen till insulin. I denna studie undersöktes effekten av vanadat och ett antal ligander som bildar komplex med vanadat. Den största vikten lades vid att undersöka vilka koncentrationer av ämnena som var icke-toxiska vid cellodling och därmed inte leder cellerna till apoptos. Först testades att föreningarna inte gav ändring i pH . Därefter testades deras effekter på celler. Med endast vanadat observerades celltoxina effekter vid koncentrationer över 1µM. I nästa steg behandlades AA-cellerna med fyra olika koncentrationer av vanadat tillsammans med olika ligander. K562-celler behandlades bara med vanadat och ligand 2. Resultaten visar att koncentrationer upp till och med 1µM vanadat inte hade några negativa effekter på cellerna. Varken apoptos eller onormal minskning i antal celler observerades. Slutligen testades effekter av vanadatföreningarna på PTP aktiviteten i odlade celler. I kitet som användes fanns detektorn ”Green Reagent” som kan identifiera fritt fosfat genom färgändring från gul till grön. Cellerna behandlades med vanadat och efter 24 timmar gjordes en cellextraktion. Cellextrakten späddas 10 gånger, sedan tillsattes detektorn Green Reagent efter 15 min. Analys gjordes med hjälp av en Elisa-läsare. Resultaten visar att med ökande koncentration av vanadat påverkades cellerna så att PTP 1B aktiviteten ökades. Detta är ett intressant resultat i ljuset av att vanadat rapporterats ha insulinliknande effekt. En tänkbar förklaring är att defosforyleringen av insulinreceptorn krävs för att aktivera insulin responsen i celler.</p>

Enligt tidigare undersökningar har vanadinföreningar visat sig ha insulinliknande effekter både in vitro och in vivo. Syftet med detta examensarbete var att prova ut en teknik för att testa effekten av vanadinföreningar på två olika celltyper: adherenta celler (AA-celler) och suspensionsceller (K562-celler). När insulinet binder till sin receptor på cellytan är det starten på en biologisk respons. Insulinreceptorn är ett tyrosinkinas som transporterar fosfatgrupper från ATP till tyrosin på sin egen peptidkedja. De aktiverade tyrosinkinasreceptorn kan aktivera ett antal signalmolekyler, bland annat proteinkinas B. Tyrosin som är fosfolyserat, defosfolyseras senare av proteinet tyrosinfosfatas (PTP). Insulinets signaleringsvägar är kontrollerade av omvändbar fosforylerings reaktioner. Patogenesis av insulinresistens i typ 2-diabetes och övervikt är sammanlänkade av den normala signaleringens responsen till insulin. I denna studie undersöktes effekten av vanadat och ett antal ligander som bildar komplex med vanadat. Den största vikten lades vid att undersöka vilka koncentrationer av ämnena som var icke-toxiska vid cellodling och därmed inte leder cellerna till apoptos. Först testades att föreningarna inte gav ändring i pH . Därefter testades deras effekter på celler. Med endast vanadat observerades celltoxina effekter vid koncentrationer över 1µM. I nästa steg behandlades AA-cellerna med fyra olika koncentrationer av vanadat tillsammans med olika ligander. K562-celler behandlades bara med vanadat och ligand 2. Resultaten visar att koncentrationer upp till och med 1µM vanadat inte hade några negativa effekter på cellerna. Varken apoptos eller onormal minskning i antal celler observerades. Slutligen testades effekter av vanadatföreningarna på PTP aktiviteten i odlade celler. I kitet som användes fanns detektorn ”Green Reagent” som kan identifiera fritt fosfat genom färgändring från gul till grön. Cellerna behandlades med vanadat och efter 24 timmar gjordes en cellextraktion. Cellextrakten späddas 10 gånger, sedan tillsattes detektorn Green Reagent efter 15 min. Analys gjordes med hjälp av en Elisa-läsare. Resultaten visar att med ökande koncentration av vanadat påverkades cellerna så att PTP 1B aktiviteten ökades. Detta är ett intressant resultat i ljuset av att vanadat rapporterats ha insulinliknande effekt. En tänkbar förklaring är att defosforyleringen av insulinreceptorn krävs för att aktivera insulin responsen i celler.

Metals have been used by humans for thousands of years, and this has resulted in increased concentrations in the biosphere. The environment around point-sources, such as mines and smelters, are of particular concern, as metals may accumulate to high concentrations, and potentially reach levels toxic to the local flora and fauna. This thesis focuses on the effects on pied flycatcher populations of two such point-sources, a lead mine and enrichment plant, and a sulfide ore smelter. Mining activities at the lead mine ceased in 2001 and pied flycatcher populations were assessed before and after the closure. At the sulfide ore smelter, pied flycatchers were studied during the 1980s. Since then, the metal emissions to air from the smelter (e.g. arsenic, cadmium, copper, mercury, lead and zinc) have been greatly reduced (by 93 – 99%). Pied flycatchers from these two contaminated environments differed in their responses to reduced atmospheric deposition. At the mine site, nestling responses reflected the reduced atmospheric deposition and less lead accumulated in their tissues. However, lead levels were still high enough to cause negative effects on blood status (δ-aminolevulinic acid dehydratase [ALAD], hemoglobin [Hb], hematocrit [ht], and mean cell hemoglobin concentration) and reproduction (reduced clutch size, increased mortality and reduced breeding success), as was observed when the mine was in operation. Along the pollution gradient away from the smelter, nestling concentrations reflected the metal load in the soil pool, accumulating over time, rather than the atmospheric deposition. This resulted in only a minor response to decreased metal deposition (slightly reduced liver lead concentrations at 3.5 – 90 km from the smelter). This suggests that in environments with highly polluted soils, decreased inputs of atmospheric metal deposition have only minor impacts, and recovery from contamination should not be expected within decades. The high metal concentrations in the vicinity of the smelter contributed to poorer blood status (ALAD, Hb and ht), induced oxidative damage and defenses, and decreased reproduction (increased mortality and reduced breeding success). There were only minor improvements in blood and reproductive variables at 3.5 km from the smelter. / Metaller är grundämnen som inte kan bildas eller förstöras av människan. De förekommer i mineraler i berggrunden och finns överallt på jorden. Människans användning av metaller har dock medfört att de återfinns i högre halter i miljön än de annars skulle gjort. Trots att metallerna kan spridas och transporteras långa sträckor med luftmassorna, är det främst kring källorna, såsom metallindustrier, man kan hitta metaller i tillräckligt höga halter för att orsaka skada på växter och djur. I denna avhandling presenteras undersökningar av hur svartvit flugsnappare (Ficedula hypoleuca) påverkas kring två metallindustrier i norra Sverige. Det ena är en numera nedlagd blygruva med anrikningsverk i Laisvall, där vi studerade populationer av svartvit flugsnappare före och efter att industrin stängdes. Det andra är smältverket Rönnskärsverken, utanför Skelleftehamn, som varit i drift sedan 1930-talet. I föroreningsgradienten från smältverket studerades effekter av 20 års kraftigt minskade metallutsläpp till luften som följd av förbättrade reningstekniker. Resultaten kring industrierna visar att fåglarna svarade olika på de minskade metallutsläppen. Kring blygruvan minskade halterna av bly i flugsnapparungar med samma takt som nedfallen (mätt i mossa) och bytesdjuren (myror). Däremot, kring smältverket, var fåglarna fortfarande exponerade för höga halter av de giftiga ämnena arsenik, kadmium, kvicksilver och bly, på i princip samma nivåer som 20 år tidigare, trots att utsläppen minskat med 93 – 98%. Orsaken till detta tros vara skillnader på föroreningsgraden i markens översta lager, mårskiktet. Vi kunde visa att flugsnapparna kring smältverket främst fick i sig metallerna från marken, som efter flera årtionden med utsläpp från industrin innehöll mycket höga metallhalter. Detta kan förklara att fåglarna trots att utsläppen var låga, fortfarande var utsatta för stor metallexponering. Det snabba svaret på minskad metallspridning (bly och zink) som flugsnapparna vid blygruvan visade, antar vi berodde på att mindre mäng metaller fanns i marken. Trots minskningen var metallhalterna i fåglarna vid gruvområdet fortfarande tillräckligt höga för att, liksom vid smältverket, påverka fåglarnas hälsa. De uppvisade bl.a. låga blodvärden och tecken på oxidativ stress. Vidare var ungdödligheten förhöjd, vilket ledde till lägre häckningsframgång. Slutsatsen är att markens innehåll av metaller har stor betydelse för återhämtningsförloppet för svartvit flugsnappare efter minskat metallnedfall, och att en relativt snabb återhämtning kan förväntas i områden med något lägre metallhalter i mårskiktet, medan återhämtning i områden där marken är kraftigt förorenad inte kan förväntas förrän efter flera årtionden, även om nedfallet upphört nästan helt.

De dynglevande skalbaggarna är en stor tillgång för naturen och för människan. Dyngbaggarna lever både i skogen och på öppna marker och bryter ner spillning från såväl vilda som tama djur. En stor del av de dynglevande skalbaggarna tillhör gruppen bladhorningar (Scarabaeidae) och hela 29 arter av totalt 61 är med på den svenska rödlistan. För att ta reda på hur dyngbaggefaunan ser ut på en ekologisk gård i Tämta, Västra Götalands län, gjordes inventeringar vid tre tidpunkter under sommaren 2009. Varje inventeringstidpunkt bestod av två delinventeringar, en på öppen betesmark och en på betesmark i skog, detta för att se om det fanns några skillnader i artantal och om det var samma arter på de olika habitaten. De båda habitaten betades under perioden av nötkreatur. Samtliga skalbaggar samlades in för att sedan artbestämmas på labb och sammanlagt påträffades 13 olika arter varav en av dem, streckdyngbaggen (Aphodius merdarius), finns med på rödlistan som starkt hotad. Av de 13 arter som hittades återfanns 11 av dem på den öppna betesmarken jämfört med skogsmarkens 9 arter. Antalet individer varierade vid de olika tidpunkterna och även om skogsbetesmarken hade fler arter under augustiinventering var det fler individer vid motsvarande inventering på den öppna betesmarken, vilket tyder på en större täthet på de öppna markerna. Flest individer var det på den öppna betesmarken under juli månad. Slutsatsen jag drar av resultaten, med stöd från tidigare studier, är att lokalernas utformning och läge har stor betydelse för dyngbaggarna, men kanske än viktigare för deras levnad och överlevnad är tillgången på bra substrat för boplats och föda och hur platsen i fråga är solexponerad.

<p>De dynglevande skalbaggarna är en stor tillgång för naturen och för människan. Dyngbaggarna lever både i skogen och på öppna marker och bryter ner spillning från såväl vilda som tama djur. En stor del av de dynglevande skalbaggarna tillhör gruppen bladhorningar (<em>Scarabaeidae</em>) och hela 29 arter av totalt 61 är med på den svenska rödlistan. För att ta reda på hur dyngbaggefaunan ser ut på en ekologisk gård i Tämta, Västra Götalands län, gjordes inventeringar vid tre tidpunkter under sommaren 2009. Varje inventeringstidpunkt bestod av två delinventeringar, en på öppen betesmark och en på betesmark i skog, detta för att se om det fanns några skillnader i artantal och om det var samma arter på de olika habitaten. De båda habitaten betades under perioden av nötkreatur. Samtliga skalbaggar samlades in för att sedan artbestämmas på labb och sammanlagt påträffades 13 olika arter varav en av dem, streckdyngbaggen (<em>Aphodius merdarius),</em> finns med på rödlistan som starkt hotad.</p><p>Av de 13 arter som hittades återfanns 11 av dem på den öppna betesmarken jämfört med skogsmarkens 9 arter. Antalet individer varierade vid de olika tidpunkterna och även om skogsbetesmarken hade fler arter under augustiinventering var det fler individer vid motsvarande inventering på den öppna betesmarken, vilket tyder på en större täthet på de öppna markerna. Flest individer var det på den öppna betesmarken under juli månad. Slutsatsen jag drar av resultaten, med stöd från tidigare studier, är att lokalernas utformning och läge har stor betydelse för dyngbaggarna, men kanske än viktigare för deras levnad och överlevnad är tillgången på bra substrat för boplats och föda och hur platsen i fråga är solexponerad.</p>

Stress is often an important consideration for animal welfare. A number of factors can contribute to stress in domestic animals, most notably thoseused in food production. We investigated the effects and heritability of stress in domestic chickens (Gallus gallus). Using a spatial learning paradigm, we tested an early social isolation-stressed group and their offspring against unstressed controls, to determine if this cognitive function was negatively affected by stress. In the parental generation, we found that across sessions control birds improved in performance, indicating a learning trend. Stressed birds showed no difference across sessions, indicating a lack of learning. No effects of the parental treatment were found in the offspring of stress and control birds. Social isolation stress was found to affect spatial memory learning, however, we did not find evidence that the parental stress influenced the spatial abilities of the next generation despite changes in other behaviours.

The curiosity whether or not animals have the characteristics of long term planning skills is fairly new. Some researchers agree that certain species have a form of episodic-like memory, in the terms of where, when and what. But the most difficult thing is to find out if these species have an aim for the future which involves what some call mental time travel. This study is a part of the discussion if the tests in long term planning and foresight can be explained by associative learning and the ability of self control in highly trained animals. Many self control and delay tasks have been conducted with laboratory animals such as rats, pigeons, monkeys and apes. Here we made a self control test with a reinforcement delay in pygmy hippos (Hexaprotodon liberiensis), an endangered species (listed as vulnerable at Cites, 2000), to extend the test among species. Also for trying to find out more about their cognitive skills, so we can better fulfil their needs in captivity. In this study, the female succeeded in 71,1 % (27 out of 38 trials) of the opportunities and the male in 84,2 % (32 out of 38 trials). To our knowledge this is the first study of learning and cognition in Pygmy hippos.

Life-history theory proposes that different activities, such as growth, maintenance and reproduction compete for limited resources and therefore, life-history traits are bound together by physiological trade-offs. In dioecious species, females are assumed to invest a higher amount of resources in reproduction in comparison with males and this higher investment in reproduction is then assumed to have numerous consequences for the expression of other life-history traits. Some recent papers have, however, suggested that although common, this investment pattern may not be the case in all dioecious plant species. One notable exception is Silene latifolia. Therefore, I examined whether the male sex could be investing more in reproduction than females in a closely related Silene species, Silene dioica. This study was carried out on three islands in the Skeppsvik Archipelago, Umeå, where I examined possible differences between the sexes in different life history traits. On each island, 20 patches were laid out in two different successional zones. In each patch, flowering date was recorded and stem diameter, length and width of cauline leaves, flower diameter, and number of open flowers on male and female plants was measured. At the end of the study, flowering stems were collected and thereafter dried so they could be weighed to estimate biomass allocated to male and female vegetative and reproductive structures. The hypothesis that males of S. dioica should have a higher reproductive cost seemed to be confirmed since males started flowering earlier, produced more and larger flowers, produced smaller and fewer leaves and thinner stems. The males also allocated a greater proportion of their total biomass to reproductive parts and as a consequence, had a higher sink to source ratio. This study has shown that there are exceptions to the "rule" of females having a higher cost of reproduction and when doing research on dioecious species, it is important not to assume that only one and the same sex has the higher investment in reproduction in all species. This higher cost may have consequences for survival and reproductive fitness and can select for differences in other ecological traits, such as phenology, growth, chemical composition and morphology, which could in turn affect the competitive ability and the susceptibility to herbivores and pathogens.