Toward exploiting the attractive mechanical properties of cellulose I nanoelements, a novel route is demonstrated, which combines enzymatic hydrolysis and mechanical shearing. Previously, an aggressive acid hydrolysis and sonication of cellulose I containing fibers was shown to lead to a network of weakly hydrogen-bonded rodlike cellulose elements typically with a low aspect ratio. On the other hand, high mechanical shearing resulted in longer and entangled nanoscale cellulose elements leading to stronger networks and gels. Nevertheless, a widespread use of the latter concept has been hindered because of lack of feasible methods of preparation, suggesting a combination of mild hydrolysis and shearing to disintegrate cellulose I containing fibers into high aspect ratio cellulose I nanoscale elements. In this work, mild enzymatic hydrolysis has been introduced and combined with mechanical shearing and a high-pressure homogenization, leading to a controlled fibrillation down to nanoscale and a network of long and highly entangled cellulose I elements. The resulting strong aqueous gels exhibit more than 5 orders of magnitude tunable storage modulus G' upon changing the concentration. Cryotransmission electron microscopy, atomic force microscopy, and cross-polarization/magic-angle spinning (CP/MAS) 13C NMR suggest that the cellulose I structural elements obtained are dominated by two fractions, one with lateral dimension of 5−6 nm and one with lateral dimensions of about 10−20 nm. The thicker diameter regions may act as the junction zones for the networks. The resulting material will herein be referred to as MFC (microfibrillated cellulose). Dynamical rheology showed that the aqueous suspensions behaved as gels in the whole investigated concentration range 0.125−5.9% w/w, G' ranging from 1.5 Pa to 105 Pa. The maximum G' was high, about 2 orders of magnitude larger than typically observed for the corresponding nonentangled low aspect ratio cellulose I gels, and G' scales with concentration with the power of approximately three. The described preparation method of MFC allows control over the final properties that opens novel applications in materials science, for example, as reinforcement in composites and as templates for surface modification.

We examined the role of ATP in the RNA interference (RNAi) pathway. Our data reveal two ATP-dependent steps and suggest that the RNAi reaction comprises at least four sequential steps: ATP-dependent processing of double-stranded RNA into small interfering RNAs (siRNAs), incorporation of siRNAs into an inactive approximately 360 kDa protein/RNA complex, ATP-dependent unwinding of the siRNA duplex to generate an active complex, and ATP-independent recognition and cleavage of the RNA target. Furthermore, ATP is used to maintain 5' phosphates on siRNAs. A 5' phosphate on the target-complementary strand of the siRNA duplex is required for siRNA function, suggesting that cells check the authenticity of siRNAs and license only bona fide siRNAs to direct target RNA destruction.

Abstract Chemical vapor deposition of a thin titanium dioxide (TiO 2 ) film on lightweight native nanocellulose aerogels offers a novel type of functional material that shows photoswitching between water‐superabsorbent and water‐repellent states. Cellulose nanofibrils (diameters in the range of 5–20 nm) with native crystalline internal structures are topical due to their attractive mechanical properties, and they have become relevant for applications due to the recent progress in the methods of their preparation. Highly porous, nanocellulose aerogels are here first formed by freeze‐drying from the corresponding aqueous gels. Well‐defined, nearly conformal TiO 2 coatings with thicknesses of about 7 nm are prepared by chemical vapor deposition on the aerogel skeleton. Weighing shows that such TiO 2 ‐coated aerogel specimens essentially do not absorb water upon immersion, which is also evidenced by a high contact angle for water of 140° on the surface. Upon UV illumination, they absorb water 16 times their own weight and show a vanishing contact angle on the surface, allowing them to be denoted as superabsorbents. Recovery of the original absorption and wetting properties occurs upon storage in the dark. That the cellulose nanofibrils spontaneously aggregate into porous sheets of different length scales during freeze‐drying is relevant: in the water‐repellent state they may stabilize air pockets, as evidenced by a high contact angle, in the superabsorbent state they facilitate rapid water‐spreading into the aerogel cavities by capillary effects. The TiO 2 ‐coated nanocellulose aerogels also show photo‐oxidative decomposition, i.e., photocatalytic activity, which, in combination with the porous structure, is interesting for applications such as water purification. It is expected that the present dynamic, externally controlled, organic/inorganic aerogels will open technically relevant approaches for various applications.