Der Hefepilz Candida albicans gehört zu den opportunistischen Infektionserregern. Er ist Teil der natürlichen Mikroflora der Schleimhäute des Gastrointestinal- und Urogenitaltraktes des Menschen. Bei Störungen des natürlichen Gleichgewichts dieser Flora kann es zu oberflächlichen Mykosen, z. B. der oropharyngealen Candidiasis (Mundsoor), kommen. Besonders immunsupprimierte Patienten, wie AIDS-Patienten, leiden häufig unter immer wiederkehrenden Infektionen, die mitunter auch zu schwerwiegenden Infektionsverläufen, bis hin zu lebensbedrohlichen systemischen Mykosen führen können. Zur Therapie solcher Erkrankungen werden oft Ergosterolbiosyntheseinhibitoren, wie Fluconazol, eingesetzt. Besonders bei wiederkehrenden Infektionen und wiederholender Therapie ist C. albicans in der Lage, gegen diese häufig verabreichten Antimykotika Resistenzen zu entwickeln. Hierbei spielen Zink-Cluster-Transkriptionsfaktoren eine zentrale Rolle. Zink-Cluster-Proteine gehören zu einer pilzspezifischen Familie von Transkriptionsfaktoren, die ein großes Spektrum an zellulären Prozessen regulieren. Die gut charakterisierten Regulatoren Upc2, Tac1 und Mrr1 gehören zu den Zink-Cluster-Transkriptionsfaktoren, die maßgeblich zur Resistenzentwicklung von C. albicans beitragen. Upc2 kontrolliert die Expression vieler Ergosterolbiosynthesegene, besonders die von ERG11, welches für die Zielstruktur des gängigen Antimykotikums Fluconazol kodiert. Tac1 und Mrr1 hingegen regulieren die Expression von Multidrug-Effluxpumpen, den ABC-Transportern CDR1 und CDR2 bzw. dem Major Facilitator MDR1. Gain-of-function-Mutationen in diesen Transkriptionsfaktoren resultieren in einer konstitutiven Überexpression ihrer Zielgene und sind verantwortlich für die Resistenz vieler klinischer Isolate. In dieser Arbeit wurde gezeigt, dass die Fusion von Mrr1 mit der Gal4-Aktivierungsdomäne von Saccharomyces cerevisiae zu einem konstitutiv aktiven Hybridtranskriptionsfaktor führte, der eine MDR1-Überexpression bewirkte und Fluconazolresistenz vermittelte. Dieses Hybridprotein vermittelte sogar eine höhere Resistenz als ein Mrr1 mit natürlich vorkommenden gain-of-function-Mutationen. Analoge Fusionen mit Tac1 und Upc2 resultierten ebenfalls in einer konstitutiven Aktivierung dieser Transkriptionsfaktoren, die einen starken Anstieg der Fluconazolresistenz zur Folge hatte. Daraus ergab sich die Schlussfolgerung, dass dies eine generelle Methode sein könnte, die Zink-Cluster-Transkriptionsfaktoren künstlich zu aktivieren und so ihre biologischen Funktionen zu offenbaren, ohne die genauen Bedingungen für ihre Aktivität zu kennen. Deshalb wurde auf der Basis dieser Strategie eine Bibliothek von C.-albicans-Stämmen konstruiert, in der alle 82 putativen Zink-Cluster-Transkriptionsfaktoren in dieser möglicherweise hyperaktiven Form exprimiert werden. Untersuchungen dieser Bibliothek offenbarten neue Transkriptionsfaktoren, die Fluconazolresistenz vermittelten, aber auch noch unbekannte Regulatoren der Morphogenese und andere Phänotypen konnten beobachtet werden. Um einen tieferen Einblick in die Funktionsweise zu bekommen, wurden die Transkriptionsprofile der vier Transkriptionsfaktoren ermittelt, die in ihrer hyperaktiven Form die höchste Fluconazolresistenz bewirkten. Dabei stellte sich heraus, dass die zwei künstlich aktivierten (*) Regulatoren ZCF34* und ZNC1* die Expression der wichtigsten Multidrug-Effluxpumpe CDR1 stark hochregulierten. Der Transkriptionsfaktor mit dem vorläufigen Namen ZCF34 konnte im Verlauf dieser Arbeit als ein wichtiger Regulator für die CDR1-Expression identifiziert werden. Er ist sowohl an der Aktivierung der Expression von CDR1 beteiligt als auch für die basale CDR1-Promotoraktivität notwendig. Aus diesem Grund wurde er in MRR2 (multidrug resistance regulator 2) umbenannt. Mit der Entdeckung eines neuen Regulators der wichtigsten Multidrug-Effluxpumpe von C. albicans wurde ein wichtiger Beitrag zum Verständnis der Regulation solcher Transporter geleistet. Die Überexpression dieser Pumpen ist einer der häufigsten Resistenzmechanismen in C. albicans. Auf diesem Wege kann Resistenz gegen strukturell völlig unterschiedliche Antimykotika bewirkt werden. Somit stellen sowohl diese Effluxpumpen, als auch deren Regulatoren mögliche Angriffsziele für die Entwicklung neuer oder Weiterentwicklung bereits vorhandener Antimykotika dar. / The yeast Candida albicans is an oppotunistic fungal pathogen, usually a harmless colonizer of mucosal surfaces of the gastrointestinal und urogenital tract of healthy people. If the balance of this microflora is disturbed, it can cause superficial mycoses, like oropharyngeal candidiasis. Especially immunocompromised patients, like AIDS patients suffer from recurrent infections, occasionally causing life-threatening systemic infections. The antifungal agent fluconazole, which inhibits ergosterol biosynthesis, is frequently used to treat Candida-infections. Particularly during long term treatments of recurrent infections, C. albicans can develop resistance to the commonly used antifungal drugs. Zinc cluster transcription factors often play key roles in the development of such resistances. The zinc cluster proteins are a fungus-specific family of transcription factors that regulate a variety of cellular processes. The well characterized regulators Upc2, Tac1 und Mrr1 are among these zinc cluster transcription factors, being significantly involved in mediating drug resistance. Upc2 controls the expression of ergosterol biosynthesis genes, e. g. of ERG11, encoding the target enzyme of fluconazole. Tac1 and Mrr1 regulate the expression of multidrug efflux pumps, the ABC transporters CDR1 and CDR2 and the major facilitator MDR1, respectively. Gain-of-function mutations in these transcription factors result in constitutive overexpression of their target genes and are responsible for drug resistance in many clinical C. albicans strains. In this thesis it could be shown that fusion of the full-length Mrr1 with the Gal4 activation domain from Saccharomyces cerevisiae produced a constitutively active hybrid transcription factor that mediated MDR1 overexpression and increased drug resistance. The hybrid transcription factor exhibited even higher activity than Mrr1 with a naturally occurring gain-of-function mutation. Analogous fusions with Tac1 and Upc2 also resulted in constitutively activated transcription factors that conferred strongly increased drug resistance, suggesting that this might be a generally applicable approach for the artificial activation of zinc cluster transcription factors, which could reveal their biological function without prior knowledge about inducing conditions. Therfore a library of C. albicans strains expressing all 82 predicted zinc cluster transcription factors of this pathogen was constructed, by using this strategy, resulting in strains with potentially hyperactive regulators. Screening of this comprehensive set of strains revealed novel transcription factors mediating drug resistance, but also previously unknown regulators of morphogenesis and other phenotypes. To gain insight into their mechanism of action, transcriptional profiles were determined of the four transcription factors that produced the strongest increase in fluconazole resistance when expressed in a hyperactive form. This analysis revealed that two out of these four artificially activated (*) transcription factors, ZCF34* and ZNC1*, strongly upregulate the expression of the most important multidrug efflux pump CDR1, which could be verified by Northern hybridization. The transcription factor previously named ZCF34 could be identified as a new and important regulator of CDR1, being involved in the activation of CDR1 expression as well as in basal promoter activity of this pump. Therefore it was renamed MRR2 (multidrug resistance regulator 2). The identification of MRR2 as a new regulator of the most important multidrug efflux pump in C. albicans represents a major step forward in understanding the regulation of such transporters. The overexpression of these efflux pumps is one of the most common resistance mechanism in C. albicans, conferring resistance to many structurally and functionally unrelated toxic compounds. Therefore these transporters, as well as their regulators, provide potential tagets of new or further developed antifungal agents.

I Lovisagruvan i Bergslagen bryts zink och bly, gruvvattnet (med pH 7-8) är förorenat av framförallt dessa metaller (577 ppb Zn, 341 ppb Pb). Reningen i de sedimentationsbassänger som finns på området fungerar inte tillräckligt bra. I denna studie användes sand från Stråssa (s.k. Stråssamull) som filtermaterial för att rena vattnet. Två olika sorters filtermassor testades, obehandlad Stråssamull (SM) och järnoxyhydroxidbelagd Stråssamull (JSM). Beläggningen genomfördes genom att blanda sand med en slurry bestående av järnsulfat, filterkalk och vatten. Tanken med beläggningen var att järnoxyhydroxid skapar ytor för adsorption till filtermassan. En kolonn med varje material fick fungera som motströmsfilter och en med varje material som gravitationsfilter. Resultaten ska avgöra vilken typ av filter som ska användas i större skala i direkt anslutning till gruvan.   Resultaten visade att pH bara ändrades marginellt genom SM. I JSM-filtren ökade pH till omkring 12, beroende på att filterkalk använts vid beläggningen. Både zink och bly renades effektivt. Zinkhalten sänktes med 95-96 % i kolonnerna med SM och med 90-92 % i kolonnerna med JSM. Blyhalten sjönk med 99 % i kolonnerna med SM och med 97-99 % i kolonnerna med JSM. Uranhalten sänktes mycket (96-99 %) genom JSM. Lite uran och barium lakades ur Stråssamullen. Inga skillnader upptäcktes mellan motströms- och gravitationsfiltrens effektivitet vilket gör att gravitationsfiltret blir att föredra eftersom det har en enklare konstruktion. Alla aspekter sammantaget tycks det bästa alternativet om filtreringen ska utföras i större skala vara att använda gravitationsfilter med SM.

Syftet med studien är att kartlägga innehållet hos vätskorna i de indirekt energiöverförande kylsystemen och att uppskatta deras potentiella miljöpåverkan vid utsläpp.   På vätskeprover från system 5 till 8, som är tagna i returledningen på köldbärare 1 i respektive system, har det uppmätts hög syrgashalt, konduktivitet och COD (chemical oxygen demand), vilket ger stor risk för nedbrytning och korrosion. Dessa systemvätskor borde avgasas eller bytas ut. Systemvätskan från system 3, 7 och 8 överskrider gränsvärdena för zink och nickel och de skulle ha toxisk/ - mycket toxisk effekt på vattenlevande djur och växter. Koppar, zink och nickel är nitrifikationshämmande vilket innebär att de påverkar det biologiska reningssteget vid avloppsreningsverket negativt ifall vätskan släpps ut till det kommunala avloppsledningsnätet.   Det framgick utifrån den använda värderingsmallen att de sju största miljöaspekterna är relaterade till föroreningsvariablerna: COD (chemical oxygen demand), zink, syrgas, kväve, järn, nickel och pH. Miljöeffekterna uppträder i form av påverkan från metaller och utarmning av naturtyper, biotoper, arter etc. I samband med exponering skulle metallerna ha mycket toxisk effekt på de flesta vattenlevande djur och växter. / The aim of the study is to identify the contents of the fluids in indirect cooling systems and to assess their potential environmental impact of emissions. System fluid that was collected from system 5 to 8 in the return conduit on brine 1 in each system has high oxygen content, conductivity and chemical oxygen demand (COD), which gives great risk of degradation and corrosion. These systems should be degassed or replaced. System fluid from the system 3, 7 and 8 have shown that zinc and nickel concentrations have exceeded the limit values which could have toxic / very toxic effects on aquatic animals and plants. Copper, zinc and nickel inhibits nitrification, which means that they affect the biological treatment stage, out in the wastewater treatment plant negatively. It was revealed by the valuation model that there are seven main important parameters/components namely, COD (chemical oxygen demand), zinc, oxygen, nitrogen, iron, nickel and pH which have shown elevated concentrations in the fluid. Environmental impact is primarily in the form of the influence of metals and degradation of habitat, species etc. In conjunction with the release, metals would have very toxic effect on most aquatic animals and plants.

Zugl.: München, Techn. Univ., Diss., 2007

University, Diss., 2004--Freiburg (Breisgau).

During the production of ferrochrome in electric arc furnaces, a dust is captured in baghouse filters as a means of air pollution control. This dust contains various metals such as chromium, zinc, iron, aluminium and magnesium. Due to the presence of hexavalent chromium in the dust, which is both toxic and carcinogenic, it requires disposal at a hazardous waste disposal site, entailing high cost. The possibility exists that these costs could be reduced if metals such as zinc can be recovered from the dust through, inter alia, leaching. Experiments were performed to determine suitable conditions for the leaching of zinc from such a baghouse dust. A two step leaching procedure was followed which prevented the formation of silica gel. The most favourable conditions for zinc extraction was with a sulphuric acid concentration of 336 g/l and an acid to dust ratio of 0,56. Under these conditions zinc was selectively leached with regard to iron and aluminium. The percentage recovery for zinc was 71,2%, aluminium 1,8% and iron 0,1%. It was concluded that the second step (dilution) of leaching did not have a significant influence on the percentage extraction of metals from the dust. Consideration of the chemical treatment cost of waste streams produced led to the conclusion that zinc recovery from baghouse dust is not an economically feasible project viewed in isolation. However, compared to disposal at a hazardous waste disposal site such as Holfontein, approximately R467 054,00 per annum (based on a seven day week and baghouse dust production of 3 600 kg/day) can be saved. / Dissertation (MEng (Environmental Engineering))--University of Pretoria, 2006. / Chemical Engineering / unrestricted

In der vorliegenden Dissertation - Kathoden für Metall-Luft Batterien - steht die Komponente Gasdiffusionselektrode (GDE) – oftmals auch als Luft-Kathode bezeichnet – einer wässrigen Metall-Luft Batterie im Fokus. Ziel dieser Arbeit ist die Synthese und Charakterisierung verschiedener Katalysatorsysteme für die Sauerstoffreduktion und -evolution. Dabei soll auf die Verwendung von Edelmetallen verzichtet und der Einsatz von verfügbaren und günstigen Materialien bzw. Herstellungsprozessen favorisiert werden. Auf Basis von bekannten Materialklassen sollen repräsentative Katalysatoren synthetisiert und ihre katalytischen Aktivitäten für die Sauerstoffreduktion und -evolution bestimmt werden. Im Detail wird eine mögliche Korrelation der strukturellen Eigenschaften der Katalysatoren auf die katalytische Aktivität untersucht. Auf Basis dieser Erkenntnisse sollen die Katalysatoren modifiziert werden, um die katalytischen Eigenschaften weiter zu optimieren. Um einen geschlossenen Entwicklungszyklus in dieser Arbeit realisieren zu können, wird parallel ein kostengünstiger und skalierbarer Herstellungsprozess von GDEs entwickelt. Ein weiteres Ziel dieser Arbeit ist es, Konzepte für sekundäre Zink-Luft Energiespeicher zu erarbeiten und deren Umsetzung zu untersuchen. Dabei kommen die zuvor entwickelten Katalysatoren zum Einsatz. Die vorliegende Arbeit gliedert sich, nach der Darlegung der relevanten Grundlagen mit Stand der Wissenschaft und Technik, in vier Teilkapitel, in denen die einzelnen Ziele adressiert sind. Dies sind die Erforschung reiner Katalysatoren und hybrider Katalysatoren sowie die Etablierung eines Herstellungsprozesses für GDEs und die Implementierung dieser in sekundäre Zink-Luft Energiespeicher. Die experimentellen Grundlagen befinden sich im darauffolgenden Kapitel. / The dissertation - Cathodes for metal-air batteries - focuses on the component gas diffusion electrode (GDE) - often referred to as air-cathode - of an aqueous metal-air battery. The aim of this work is the synthesis and characterization of different catalyst systems for the oxygen reduction reaction and oxygen evolution reaction. Instead of precious metals, available and cheap materials as well as low cost manufacturing processes are favored. Based on known material classes, representative catalysts will be synthesized and their catalytic activities for the oxygen reduction and evolution will be analyzed. In detail, a possible correlation of the structural properties of the catalysts with the catalytic activity is investigated. Based on these findings, the catalysts should be modified to further optimize the catalytic activity. In order to realize a closed development cycle in this thesis, a cost-effective and scalable manufacturing process for GDEs is being developed in parallel. Another goal of this work is to develop concepts for secondary zinc-air energy storage systems and to investigate their implementation. The present work is divided into four subchapters, in which the individual goals are addressed. These include research of pure catalysts and hybrid catalysts, as well as the establishment of a manufacturing process for GDEs and their implementation in secondary zinc-air energy storage systems.

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MOF-5 ist der Archetyp einer neuartigen Klasse hochporöser Materialien, den Metal Organic Frameworks, die unter anderem zur Anwendung als effektive Gasspeicher geeignet sind. Im Rahmen dieser Arbeit werden die seiner Bildung zugrunde liegenden Reaktionen untersucht. Aus den Erkenntnissen dieser Untersuchungen wurden zwei neue Syntheseverfahren entwickelt. Eines der Verfahren beruht auf der Phasenumwandlung von Zinkterephthalaten und ermöglichte die Laborsynthese von MOF-5 in 100 g-Mengen. Ein zweites Verfahren bedient sich des Strukturaufbaus mit Hilfe vorgefertigter anorganischer Cluster, wodurch erstmals die Synthese von MOF-5-Homologen anderer Metalle als Zink gelang.

Soit \M un espace de modules de groupes p-divisibles introduit par Rapoport et Zink. Supposons que cet espace \M soit non-ramifié de type EL ou PEL unitaire ou symplectique. Soit \Mrig la fibre générique de Berthelot de \M. C'est un espace rigide analytique au-dessus duquel il existe une tour de revêtements étales finis (\M_K)_K qui classifient les structures de niveau. On définit un morphisme déterminant \det_K de la tour (\M_K)_K vers une tour d'espaces rigides analytiques étales de dimension 0 associée au cocentre du groupe réductif relié à cet espace. C'est un analogue local en des places non-archimédiennes du morphisme déterminant pour les variétés de Shimura défini par Deligne. Comme pour les variétés de Shimura, on montre que les fibres géométriques du morphisme déterminant \det_K sont les composantes connexes géométriques de \M_K. On définit aussi les morphismes puissances extérieures qui généralisent le morphisme déterminant sur la tour d'espaces rigides analytiques associée à un espace de Lubin-Tate. / Let \M be a moduli space of p-divisible groups introduced by Rapoport and Zink. Assume that \M is unramified of EL or PEL type which is unitary or symplectic. Let \Mrig be the generic fiber of Berthelot of \M. This is a rigid analytic space over which there exist a tower of finite etale coverings (\M_K)_K classifing the level structures. We define a determinant morphism \det_K from the tower (\M_K)_K to a tower of rigid analytic spaces of dimension 0 associated to the cocenter of the reductive group related to the space \M. This is a local analogue on the nonarchimedean places of the determinant morphism for Shimura varieties defined by Deligne. As for Shimura varieties, we prove that the geometric fibers of the determinant morphism \det_K are the geometrically connected components of \M_K. We define also the exterior power morphisms which generalize the determinant morphism on the tower of rigid analytic spaces associated to a Lubin-Tate space.