Zofia
SZWEYKOWSKA-KULIŃSKA, Bogna SZARZYŃSKA
Nagroda Nobla 2006 za
fundamentalne odkrycia w regulacji ekspresji genów u
eukariontów
Streszczenie: W 2006 roku Nagrodę Nobla
w dziedzinie medycyny/fizjologii otrzymali dwaj amerykańscy badacze
Andrew Fire i Craig Mello za fundamentalne odkrycia w regulacji
ekspresji genów u eukariontów. Dowiedli, że
obecność dwuniciowego RNA w komórkach indukuje mechanizm
prowadzący do specyficznego wyciszenia aktywności genu. Mechanizm ten
nazwali interferencją RNA (RNAi). Dwuniciowy RNA jest w komórce
rozcinany na krótkie, efektorowe RNA, zwane siRNA, które
doprowadzają do wybiórczej degradacji docelowego mRNA. Proces
zachodzi w cytoplazmie. Dwuniciowe RNA mogą pojawić się w
komórce między innymi na skutek infekcji wirusowej lub jako
produkty transkrypcji retrotranspozonów lub sekwencji
nukleotydowych o odwróconej orientacji. Mechanizm ten obserwuje
się u niemal wszystkich eukariontów, a jego pierwotnym zadaniem
była najprawdopodobniej obrona komórki przed inwazyjnymi formami
kwasów nukleinowych. Krótkie cząsteczki RNA są
również kodowane przez jądrowe genomy eukariontów. Ich
sposób działania jest bardzo podobny do sposobu działania siRNA.
Są zaangażowane w regulację rozwoju oraz w odpowiedź komórki na
zmiany w otoczeniu.
Słowa
kluczowe: Nagroda Nobla,
interferencja RNA, mikro RNA, regulacja ekspresji genów
[Postępy
Biologii Komórki 2007; 34: 3–13]
Ewa
SOKOŁOWSKA, Jerzy KLIMEK
Hepcydyna –
hormon uczestniczący w regulacji metabolizmu żelaza w organizmie
Streszczenie: Hepcydyna
jest przeciwbakteryjnym peptydem syntetyzowanym głównie w
hepatocytach
i wydzielanym do krążenia w postaci prohormonu. Najnowsze badania
wykazały, że hepcydyna jest hormonem regulującym homeostazę żelaza w
organizmie. Brak ekspresji genu hepcydyny prowadzi do nadmiernego
gromadzenia się żelaza w organizmie, podczas gdy zwiększona
ekspresja
związana jest z niedoborem żelaza prowadzącym do pojawienia się
niedokrwistości. Synteza hepcydyny jest stymulowana przez zwiększoną
zawartość żelaza w diecie lub stany zapalne, natomiast niedobór
żelaza
w diecie, anemia i hipoksja hamują syntezę tego peptydu. Badania
wskazują, że hepcydyna jest negatywnym regulatorem wchłaniania żelaza
pokarmowego oraz uwalniania żelaza z makrofagów układu
siateczkowo-śródbłonkowego. Zależność pomiędzy żelazem i
hepcydyną
ulega zaburzeniu u pacjentów z hemochromatozą i niedokrwistością
chorób
przewlekłych. Dokładne poznanie roli hepcydyny może prowadzić do
zastosowania nowych metod leczenia zaburzeń metabolizmu żelaza.
Słowa
kluczowe: hepcydyna,
metabolizm żelaza, niedokrwistość chorób przewlekłych, HFE,
hemochromatoza
[Postępy
Biologii Komórki 2007; 34: 15–30]
Waldemar
WOJCIECHOWSKI, Jacek KĘSY, Jan KOPCEWICZ
Florigen –
legenda czy rzeczywistość?
Streszczenie: 70 lat temu Mikhail
Chailakhyan zaproponował hormonalną teorię kwitnienia uważając, że w
liściach powstaje specyficzny hormon kwitnienia, florigen, który
transportowany jest następnie do wierzchołka wzrostu. Poszukiwanie
mitycznego florigenu zakończyło się niepowodzeniem. Badania wykazały
jednak, że u podstaw indukcji kwitnienia leży współdziałanie
grupy genów charakteryzujących się wysoką aktywnością w obrębie
komórek wiązek przewodzących. Mobilny sygnał kwitnienia może być
produktem jednego z tych genów bądź to w formie transkryptu
mRNA, bądź białka.
Słowa
kluczowe: florigen, indukcja
kwitnienia, geny kwitnienia
[Postępy
Biologii Komórki 2007; 34: 31–47]
Adriana
SZMIDT-JAWORSKA, Krzysztof JAWORSKI, Jan KOPCEWICZ
Cykliczne nukleotydy u
roślin wyższych
Streszczenie: Cykliczny
adenozyno-3’:5’-monofosforan i cykliczny
guanozyno-3’:5’-monofosforan, potocznie znane jako cAMP i
cGMP, są wtórnymi przekaźnikami informacji, których
obecność została opisana u wielu organizmów rozpoczynając od
bakterii, a na człowieku kończąc. Cykliczny AMP i GMP są produkowane z
ATP i GTP w wyniku działania cyklaz adenylanowych i guanylanowych,
natomiast ich dezaktywacja związana jest z fosfodiesterazami
cyklicznych nukleotydów. W ostatnich latach udokumentowano
obecność cyklicznych nukleotydów w tkankach roślinnych,
jak również opisano obecność enzymów związanych z ich
metabolizmem. W niniejszej pracy przedstawiliśmy dane dotyczące
obecności i przemian metabolicznych, jakim podlegają cykliczne
nukleotydy w komórkach roślinnych, równocześnie
opisaliśmy główne procesy, w których one uczestniczą.
Słowa
kluczowe: cykliczne
nukleotydy, cAMP, cGMP
[Postępy
Biologii Komórki 2007; 34: 49–67]
Hanna
KMITA, Małgorzata WOJTKOWSKA
Kompleks TOB/SAM:
kluczowa rola w biogenezie mitochondriów
Streszczenie: Białka tworzące strukturę beczułki b występują w błonie zewnętrznej bakterii
Gram-ujemnych oraz w błonie
zewnętrznej organelli pochodzenia endosymbiotycznego, tj.
mitochondriów i chloroplastów, gdzie mogą pełnić
różne funkcje. Mitochondrialne białka o strukturze beczułki b biorą udział w imporcie białka,
transporcie metabolitów oraz w
regulacji morfologii i dystrybucji mitochondriów. Białka te
uznaje się także za istotny element ewolucji mitochondriów.
Mechanizm wbudowywania białek tworzących strukturę beczułki b w błonę
zewnętrzną mitochondriów i bakterii Gram-ujemnych został
niedawno opisany. Co więcej, wykazano, iż uległ on utrwaleniu w toku
ewolucji. W przypadku mitochondriów w procesie tym uczestniczy
kompleks TOB/SAM (topogeneza białek zewnętrznej błony mitochondrialnej
tworzących strukturę beczułki b/maszyneria sortowania i składania
białek), tworzony przez trzy podstawowe białka: Tob55 (Sam50), Tob38
(Sam35) i Mas 37 (Sam37). Wyniki analizy filogenetycznej wskazują, iż
białko Tob55 pochodzi od bakteryjnego białka Omp85, podczas gdy inne
mitochondrialne białka o strukturze beczułki b nie mają
homologów wśród białek bakteryjnych.
Słowa
kluczowe: mitochondria, biogeneza, ewolucja,
beczułka b, kompleks TOB/SAM.
[Postępy
Biologii Komórki 2007; 34: 69–84]
Magdalena
SZARYŃSKA
Mikrochimeryzm
płodowo-matczyny i jego znaczenie kliniczne
Streszczenie: Analiza płodowych
komórek oraz DNA wyizolowanych z krwi obwodowej matki stwarza
nadzieję na stworzenie nowej bezinwazyjnej metody badań prenatalnych.
Różne typy komórek były rozważane jako cel w tych
badaniach. Prawdopodobnie płodowe komórki i kwasy nukleinowe
przechodzą do krwi matki podczas każdej ciąży. Mogą one utrzymywać się
we krwi lub tkankach matki przez lata, będąc źródłem
fizjologicznego mikrochimeryzmu. Badania pokazały, że zmiany w tych
dwóch parametrach mogą pojawić się, gdy wystąpią stany
patologiczne ciąży oraz płodu. Mikrochimeryzm jest prawdopodobnie
zaangażowany w patologię chorób autoimmunologicznych i
chorób, na które preferencyjnie częściej zapadają kobiety
i długoterminowe konsekwencje tego zjawiska dla zdrowia matki zaczynają
być badane. Wprowadzenie do praktyki klinicznej testów
prenatalnych z użyciem płodowych komórek oraz płodowego DNA
wymaga jeszcze dużego nakładu pracy i rozwiązania wielu
problemów związanych z niewystarczającą czułością dostępnych
technik.
Słowa
kluczowe: mikrochimeryzm,
choroby autoimmunologiczne, komplikacje ciąży, diagnostyka
prenatalna
[Postępy
Biologii Komórki 2007; 34: 85–102]
Andrzej
KAŹMIERCZAK
Determinacja
płci u paproci jednakozarodnikowych
Streszczenie: Paprocie
jednakozarodnikowe wytwarzają tylko jeden typ haploidalnych
zarodników, jednakże każdy z nich jest potencjalnie obupłciowy i
może rozwinąć się w męski lub obojnaczy gametofit. Determinacja płci u
tych paproci odbywa się często przy udziale mechanizmów
epigenetycznych, w których kluczową rolę spełniają anterydiogeny
wydzielane przez obojnacze gametofity i indukujące płeć męską u płciowo
niezdeterminowanych osobników. Analizy determinacji płci w
gametofitach u Ceratopteris richardii,
jednego z modelowych
gatunków pozwoliły zaproponować hipotetyczny mechanizm
współdziałania przynajmniej ośmiu genów w określaniu
rodzaju płci z udziałem endogennego anterydiogenu. Natomiast w
gametofitach innego modelowego gatunku paproci, Anemia phyllitidis,
płeć męska może być indukowana przez kwas giberelinowy, który
imituje działanie naturalnego dla tego gatunku anterydiogenu, kwasu
anterydiowego. Kwas giberelinowy wywołuje specyficzne,
cytomorfologiczne efekty, które pozwoliły na opracowanie
trójstrefowego modelu budowy gametofitu A. phyllitidis. Ostatnie
badania wykazały, że determinacja płci u tego gatunku odbywa się przy
współudziale etylenu, który wydaje się być mediatorem
działania giberelin w tym procesie. Prawdopodobny mechanizm takiej
regulacji zaprezentowano w pracy.
Słowa
kluczowe: Anemia phyllitidis,
anterydiogeny, etylen, kwas
giberelinowy, determinacja płci
[Postępy
Biologii Komórki 2007; 34: 103–122]
Ewelina
STARZYŃSKA, Jacek KĘSY, Stanisław KOWALCZYK
Permeazy AUX/LAX, transportery ABC i białka PIN w polarnym
transporcie auksyn
Streszczenie: Transport auksyn
odgrywa kluczową rolę w regulacji procesów wzrostu i rozwoju
roślin. Tylko niewielka część auksyn jest transportowana między
komórkami w drodze dyfuzji przez błonę komórkową,
natomiast występująca w przewadze forma anionowa transportowana jest za
pośrednictwem specyficznych nośników. W ostatnich latach udało
się zidentyfikować kilka grup białek pośredniczących w polarnym
transporcie auksyn. Poznano także w ogólnym zarysie rolę układu
transportu pęcherzykowego w asymetrycznej lokalizacji tych białek w
błonie komórkowej. Ukierunkowana relokacja nośników w
komórce regulowana jest przez kinazy i fosfatazy białkowe, a
przypuszczalnie także przez zmieniający się w błonie profil
fosfolipidów i steroli.
Słowa
kluczowe: auksyny, białka
PIN, transportery ABC, permeazy AUX1/LAX.
[Postępy
Biologii Komórki 2007; 34: 123–140]
Artur
PATERSKI, Halina ANTOSZ
Ekspresja
STAT3 w limfocytach b prawidłowych i
transformowanych nowotworowo
Streszczenie: Ludzki protoonkogen
STAT3 koduje czynnik transkrypcyjny, który bierze udział w
procesach embriogenezy, proliferacji i różnicowania wielu
typów komórek, jak również w regeneracji i
inwolucji narządów. Reguluje także mechanizmy wrodzonej i
nabytej odporności, w tym dojrzewanie limfocytów B. Zwiększoną
aktywność białka STAT3 stwierdzono zarówno w nieodwracalnie
ukierunkowanych prekursorach limfocytów B, jak i plazmocytach.
Nieprawidłowy przekaz sygnału za pośrednictwem białka STAT3
zaobserwowano w dużej liczbie nowotworów, w których
indukuje ono transkrypcję genów związanych z hamowaniem apoptozy
lub warunkujących postęp cyklu komórkowego. W wielu typach
nowotworów, także tych o pochodzeniu limfoidalnym, białko STAT3
ułatwia rozprzestrzenianie się guza przez stymulację angiogenezy i
hamowanie odpowiedzi przeciwnowotworowej. STAT3 można uznać za idealny
cel interwencji terapeutycznej.
Słowa
kluczowe: białko STAT3, limfocyty B, apoptoza, proliferacja
komórki, chłoniak
[Postępy
Biologii Komórki 2007; 34: 141–157]
Joanna
SALUK-JUSZCZAK
Znaczenie
lipopolisacharydu bakteryjnego w procesie aktywacji płytek krwi
Streszczenie: Endotoksyna
(lipopolisacharyd, LPS) bakterii Gram-ujemnych stanowi ważny czynnik
zapalenia. Stymuluje komórki zapalne, w tym płytki krwi, do
produkcji mediatorów zapalnych. Niekontrolowany rozwój
reakcji zapalnych może doprowadzić do zaburzenia homeostazy organizmu,
powodować sepsę i szok septyczny, a w konsekwencji nawet śmierć
organizmu. Płytki krwi odgrywają istotną rolę nie tylko w prawidłowym
przebiegu hemostazy, ale także w zapaleniu oraz w patogenezie szoku
septycznego. W wyniku aktywacji płytek dochodzi do ich adhezji,
agregacji i sekrecji aktywnych biologicznie czynników
płytkowych. LPS powoduje aktywację płytek poprzez udział
mediatorów zapalnych i przypuszczalnie ma również
zdolność bezpośredniego oddziaływania z płytkami krwi. W prezentowanej
pracy opisano udział płytek w stanach zapalnych i w biologicznej
aktywności lipopolisacharydu oraz przedstawiono reakcję płytek na
bezpośrednie działanie LPS.
Słowa
kluczowe: płytki krwi,
aktywacja płytek krwi, lipopolisacharyd (LPS, endotoksyna), stan zapalny
[Postępy
Biologii Komórki 2007; 34: 159–172]
Iwona BOGACKA, Joanna MALESA
Regulacja pobierania
pokarmu na poziomie ośrodkowego układu nerwowego u otyłych
szczurów zucker (fa/fa) – rola leptyny
Streszczenie: Celem prezentowanej
pracy jest charakterystyka zaburzeń w ośrodkowym układzie nerwowym
(OUN) szczurów określanych jako fa/fa Zucker, u których w
wyniku upośledzonego funkcjonowania leptyny obserwuje się gwałtowny
rozwój otyłości. Szczury fa/fa mają defekt w genie kodującym
receptor leptyny polegający na pojedynczej zamianie adeniny na cytozynę
w pozycji 806 domeny zewnątrzkomórkowej receptora i w rezultacie
kodowania proliny zamiast glutaminy (Gln269Pro). W następstwie mutacji
zaburzona jest regulacja pobierania pokarmu, która spowodowana
jest prawdopodobnie brakiem funkcjonalnych receptorów i/lub
leptyny w OUN. U szczurów tych obserwuje się zachwianie
homeostazy energetycznej i dramatyczny przyrost masy ciała. Pomimo
wysokiego poziomu leptyny we krwi zwierzęta te są niewrażliwe (oporne)
na krążący w organizmie hormon, który w normalnych warunkach,
produkowany głównie przez tkankę tłuszczową, docierając do
mózgu zmniejsza pobieranie pokarmu i wpływa na wzrost zużycia
energii przez organizm. Udział leptyny w regulacji pobierania pokarmu i
homeostazy energetycznej organizmu obejmuje interakcje z wieloma
systemami hormonalnymi na poziomie OUN, a w prezentowanej pracy
przeglądowej wykazano, że w mózgu szczura fa/fa występują
nieprawidłowości w ekspresji genu i/lub białka neuropeptydu Y, oreksyn,
peptydu CART czy białka AgRP. W mózgu otyłych szczurów
fa/fa obserwuje się wyraźny spadek koncentracji insuliny oraz jej
receptorów. Ponadto, u szczurów tych stwierdzono
również zredukowaną liczbę glukozo-wrażliwych neuronów, a
wykorzystanie glukozy było wyraźnie zmniejszone w różnych
rejonach mózgu. Prezentowane dane są częścią skomplikowanego i
nie do końca wyjaśnionego mechanizmu regulującego zachowania żywieniowe
u szczurów fa/fa.
Słowa
kluczowe: oreksyny, neuropeptyd Y, leptyna, peptyd CART,
melanokortyna, insulina, neurony wrażliwe na glukozę
[Postępy
Biologii Komórki 2007; 34: 173–188]
Olga
KRASZEWSKA, Anna NYNCA, Barbara KAMIŃSKA, Renata CIERESZKO
Fitoestrogeny. I.
Występowanie, metabolizm i znaczenie biologiczne u samic
Streszczenie: Fitoestrogeny to
biologicznie aktywne związki występujące w licznych roślinach. Razem z
mykoestrogenami i ksenoestrogenami tworzą grupę tzw. estrogenów
środowiskowych, mogących oddziaływać na wiele procesów
zachodzących w organizmach zwierzęcych. W niniejszym artykule
przedstawiono próbę uporządkowania współczesnej wiedzy
dotyczącej klasyfikacji i występowania fitoestrogenów w
przyrodzie oraz ich metabolizmu i działania biologicznego u samic.
Słowa
kluczowe: fitoestrogeny, genisteina, daidzeina, metabolizm,
procesy
rozrodcze, steroidogeneza, rak piersi, osteoporoza, menopauza, choroby
naczyniowe, samica
[Postępy
Biologii Komórki 2007; 34: 189–205]
Anna
NYNCA, Olga KRASZEWSKA, Maria SŁOMCZYŃSKA, Renata CIERESZKO
Fitoestrogeny. II.
Wewnątrzkomórkowy mechanizm działania w układzie rozrodczym
samicy
Streszczenie: Fitoestrogeny to
występujące w wielu roślinach związki chemiczne, które m.in.
mogą wpływać na procesy rozrodcze ludzi i zwierząt. W komórkach
docelowych mogą naśladować działanie estrogenów endogennych
(działanie estrogenne), jak również działać w stosunku do nich
antagonistycznie (działanie antyestrogenne). W prezentowanej pracy
przedstawiono współczesne poglądy na wewnątrzkomórkowy
mechanizm działania fitoestrogenów w komórkach jajnika,
macicy i gruczołu mlekowego.
Słowa
kluczowe: fitoestrogeny,
genisteina, daidzeina, wewnątrzkomórkowa
transdukcja sygnału, receptory estrogenowe, działanie estrogenne,
działanie antyestrogenne, samica
[Postępy
Biologii Komórki 2007; 34: 207–222]