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Deciphering Key Enzymes Involved in Colorant Biosynthesis and Lignocellulose Degradation in White-Rot Basidiomycota
(2026) Broel, Niklas
Nature has evolved an extraordinary chemical diversity of natural products and an equally diverse enzymatic machinery over millions of years, yet only a fraction of this potential has been harnessed for biotechnological and industrial applications. The present work aims to utilize this biodiversity focusing on the enzymatic degradation of lignocellulosic biomass and the biosynthesis of colored secondary metabolites by white-rot fungi of the phylum Basidiomycota. In the first part of this work, the species Cerrena zonata was investigated with respect to enzymes involved in the effective utilization of lignocellulosic biomass, a capability exclusive to white-rot Basidiomycota. In a broader context, this work aims to lay the foundation for the usage of these enzymes in industrial processes, which currently rely on costly physical or chemical pretreatments. Employing a multi-omics approach integrating genomics, transcriptomics, and proteomics, the Carbohydrate-Active enZyme (CAZyme) repertoire of C. zonata was systematically characterized. Of the 20,816 predicted protein-coding genes in the genome, 487 were annotated as CAZymes. Among the 147 proteins detected in the secretome, 36 were CAZymes. Notably, laccase, manganese peroxidase, and versatile peroxidase activities were confirmed in the culture supernatants and detailed structural and sequence analyses allowed the unambiguous assignment of specific activities to certain auxiliary activities family 2 (AA2) peroxidases embedded in C. zonatas genome. The second part of the work focused on the investigation of coloring secondary metabolites in white-rot Basidiomycota. In submerged cultures of the veiled oyster mushroom Pleurotus dryinus, supplementation with L-phenylalanine triggered the formation of a deep burgundy-red coloration, a phenomenon not previously described for this ordinarily colorless edible mushroom. Isolation and comprehensive structural elucidation via high-resolution-tandem mass spectrometry (HR-MS/MS), UV/vis and multidimensional nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy revealed two novel meroterpenoid colorants, named dryinones, featuring an aminoquinone moiety as the central chromophore. The absolute configuration of one colorant, dryinone A, was confirmed through nuclear Overhauser effect spectroscopy (NOESY) correlations, electronic circular dichroism (ECD) experiments, and density functional theory (DFT) computations. The last species investigated in this work was Phlebia centrifuga, isolated from the Black Forest National Park and investigated for its dark red coloration in submerged culture, when cultivated in potato dextrose medium. The respective colorant was identified as the bibenzoquinone oosporein, a promising biocontrol agent against insect pests. Furthermore, a scalable submerged fermentation system was developed, achieving yields of up to 1.60 g L⁻¹ in the culture supernatant upon supplementation with orsellinic acid as a key biosynthetic intermediate, a compound that causes a strong up-regulation of genes for oosporein biosynthesis. Using an integrated multi-omics and in silico approach, encompassing genomics, transcriptomics, molecular docking and molecular dynamics simulations, the complete biosynthetic pathway was predicted, implicating a type I polyketide synthase, two monooxygenases, and a heme peroxidase as the core enzymes. The organisms investigated in this work highlight the largely untapped potential of Basidiomycota. Both enzymes relevant for the pretreatment of lignocellulosic biomass were identified and novel insights into the structure and biosynthesis of fungal colorants were obtained. Overall, this work contributes to a more comprehensive understanding of the metabolic and enzymatic capacities encoded within Basidiomycota and emphasizes their broader potential as a source of industrially and economically valuable biocatalysts and secondary metabolites.
Ex oriente lux? Einfluss der Mathematik im Vorderen Orient auf die Griechen
(2026-10-27) Kafitz, Willi
Die griechische Mathematik entwickelte sich zweifellos zu einer spektakulären, wissenschaftlichen Blüte, die mit den „Elementen“ von Euklid so große Maßstäbe setzte, dass die Prinzipien aus Axiomen, Definitionen, Sätzen und Beweisen auch heute noch für die moderne Mathematik gelten. Sie haben sogar das Wissenschaftsverständnis, zumindest für die exakten Wissenschaften, insgesamt geprägt. Eine wichtige Errungenschaft und ein Vorteil ist die griechische Schrift, insbesondere das griechische Alphabet, das man als zweite Medienrevolution bezeichnen kann. Es erlaubte den Einsatz in allen Lebensbereichen ohne Spezialisten (Schreiber) und war Fundament für alle Wissenschaften. Doch die griechische Mathematik hatte auch eine Vorgeschichte. Die griechischen Mathematiker hatten durchaus schon deutlich vor Euklid Kontakte nach Mesopotamien und Ägypten. Es ist belegt, dass Erkenntnisse aus dem Orient den Weg nach Griechenland fanden. Es stellt sich jetzt die Frage, waren die Griechen nur Nachahmer, muss man von einem Epigonentum sprechen, von dem die griechischen Mathematiker profitierten? Dazu hat sich eine Floskel gebildet, die in diesem Beitrag als Leitfrage gestellt werden soll. Ex Oriente Lux? Kam das Licht aus dem Orient? Dieser Frage soll im vorliegenden Beitrag nachgegangen werden.
Analyse der Bedeutung von onkogenem K-RasG12C und TGF-β1 in der epithelialen-mesenchymalen Transition nicht-kleinzelliger Lungenkarzinomzellen
(2026) Nagel, Liz Victoria
Die epitheliale-mesenchymale Transition (EMT) kann ein zentraler Vorgang in der Metastasierung von Karzinomen sein, bei dem epitheliale Karzinomzellen ganz oder teilweise mesenchymale Charakteristika annehmen. Dieser Prozess geht einher mit einem Wechsel der Proteinausstattung: Epitheliale Proteine wie E-Cadherin und Zytokeratin werden herab- und mesenchymale Proteine wie N-Cadherin und Vimentin heraufreguliert. Dadurch kommt es zum Abbau der Zell-Zell-Kontakte und Veränderungen des Zytoskeletts. Einer der zentralen Modulatoren der EMT ist der Transforming-Growth-Factor β1 (TGF-β1). Dieser induziert die Expression einer Reihe von Transkriptionsfaktoren, wie Slug, Snail, Twist, ZEB 1 oder ZEB 2, welche die EMT vorantreiben. Die EMT ist auch ein wichtiger Vorgang in der Metastasierung des nicht- kleinzelligen Bronchialkarzinoms (NSCLC), einer Entität, die oftmals Treibermutationen im KRAS Gen aufweist. Am häufigsten findet sich die spezifische Mutation K-RasG12C. Diese führt zu einem konstitutiv aktiven Ras Signalweg und damit zur Karzinogenese. Das Ziel dieser Arbeit war es, zu untersuchen, ob der Ras und TGF-β1 Signalweg in der EMT des NSCLCs synergieren. Hierzu wurden die NSCLC Zellen sowohl mit spezifischen K-RasG12C Inhibitoren (AMG 510 oder MRTX 849) als auch mit TGF-β1 behandelt. Die Proteinmenge und -lokalisation verschiedener EMT-Markerproteine, Transkriptionsfaktoren und -regulatoren sowie Zelladhäsionsproteine, die eine mögliche Rolle im EMT Prozess spielen, wurden mittels Western Blot und Immunzytochemie analysiert. Die Ergebnisse dieser Arbeiten zeigen, dass die Proteinmenge der EMT- Transkriptionsfaktoren Slug und ZEB 1 durch die K-RasG12C Inhibition verringert und durch die TGF-β1 Stimulation gesteigert wird. In der Literatur gibt es für diese Transkriptionsfaktoren Hinweise auf eine gemeinsame Regulation durch den Ras und TGF-β Signalweg. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit unterstützen diese Interpretation. Diese Beobachtungen konnten vor allem in den H358 Zellen gemacht werden. Die H23 und HCC44 Zellen hingegen, zeigten kaum Veränderungen durch die K-RasG12C Inhibition und / oder die TGF-β1 Stimulation. Auch für die RNA Splicing Proteine ERSP 1 und ESRP 2 ergaben sich Hinweise auf eine gemeinsame Regulation. Die anderen in dieser Arbeit untersuchten Zelllinien und Proteine zeigten einen weitgehend parallelen Verlauf der beiden Signalwege ohne Hinweise auf Interaktionen. Der genaue molekulare Mechanismus der Synergie des Ras und TGF-β Signalwegs kann anhand dieser Untersuchungen jedoch nicht bestimmt werden. Dieses Verständnis wäre für die Entwicklung zielgerichteter Therapien von entscheidendem Vorteil.
References to unbiased sources increase the helpfulness of community fact-checks
(2025) Solovev, Kirill; Pröllochs, Nicolas
Community-based fact-checking is a promising approach to address misinformation on social media at scale. However, an understanding of what makes community-created fact-checks helpful to users is still in its infancy. In this paper, we analyze the determinants of the helpfulness of community-created fact-checks. For this purpose, we draw upon a unique dataset of real-world community-created fact-checks and helpfulness ratings from X’s (formerly Twitter) Community Notes platform. Our empirical analysis implies that the key determinant of helpfulness in community-based fact-checking is whether users provide links to external sources to underpin their assertions. On average, the odds for community-created fact-checks to be perceived as helpful are 2.33 times higher if they provide links to external sources. Furthermore, we demonstrate that the helpfulness of community-created fact-checks varies depending on their level of political bias. Here, we find that community-created fact-checks linking to high-bias sources (of either political side) are perceived as significantly less helpful. This suggests that the rating mechanism on the Community Notes platform successfully penalizes one-sidedness and politically motivated reasoning. These findings have important implications for social media platforms, which can utilize our results to optimize their community-based fact-checking systems.
The paradox of endometriosis in Mayer-Rokitansky-Kuster-Hauser syndrome : applying three criteria to discriminate between retrograde menstruation/implantation and coelomic metaplasia/embryonic cell rests theories
(2026) Konrad, Lutz; Riaz, Muhammad Assad; Zeppernick, Felix; Zeppernick, Magdalena; Meinhold-Heerlein, Ivo; Salmeri, Noemi; Viganò, Paola; Somigliana, Edgardo; Vercellini, Paolo
Background/Objectives: The scientific community is still divided between supporters of the implantation theory and researchers who advocate the theory of coelomic metaplasia/embryonic cell remnants to explain the initiation of endometriosis. A frequently cited argument in favor of the coelomic metaplasia/embryonic cell remnants theory is the occurrence of endometriosis in the Mayer-Rokitansky-Kuster-Hauser syndrome, since retrograde menstruation is not possible without endometrium. However, nearly all women with uterovaginal agenesis have uterine remnants that harbour islets of endometrium. Methods: To verify the validity of the coelomic metaplasia/embryonic cell rests theory, we analysed all reports of endometriosis in patients with Mayer-Rokitansky-Kuster-Hauser syndrome without endometrium, published between 1980 and 2025. Three criteria had to be met in order to clearly demonstrate the absence of endometrium and the presence of endometriosis: (i) preoperative imaging, (ii) surgical visualization, and (iii) histological examination. Results: None of the nine reports fully met all three criteria, and the presence of endometrium could never be ruled out. In addition, we used ten characteristics to assess the ‘goodness’ of a theory: testability, logical coherence, conceptual clarity and comprehensibility, external consistency, empirical validity, predictive power, parsimony, broad applicability, practical utility, and heuristic value. Conclusions: Overall, the implantation theory appears to fully satisfy all criteria to explain the onset of endometriosis in Mayer-Rokitansky-Kuster-Hauser syndrome. In contrast, the coelomic metaplasia/embryonic cell rests theory satisfies eight criteria only partly and does not satisfy two of them. Therefore, the null hypothesis that endometriosis can be present in the absence of endometrium in patients with utero-vaginal agenesis can be reasonably rejected.