Postępy Biologii Komórki, tom 32, 2005, supl. 23

Streszczenie: W ostatnich 10 latach coraz więcej prac poświęconych jest regulacyjnej roli poliamin w ekspresji genów wzrostu i rozwoju. Dziś, kiedy uwaga badaczy skupia się na poznaniu mechanizmów programowanej śmieci komórki, naturalnym wydaje się poszukiwanie mechanizmu genetycznej kontroli tego procesu przy udziale poliamin. W pracy podsumowano dotychczasowy stan wiedzy na temat roli poliamin w programowanej śmierci komórki i zaproponowano potencjalne mechanizmy działania poliamin w tym procesie.

Ekspansja komórek ziarnistych wzgórka jajonośnego –proces niezbędny do prawidłowego przebiegu owulacji i zapłodnienia

Streszczenie: Ekspansja komórek ziarnistych wzgórka jajonośnego (cumulus oophorus) zachodzi w dojrzałym pęcherzyku jajnikowym w odpowiedzi na przedowulacyjny wzrost stężenia hormonu luteinizującego (LH) we krwi. W wyniku intensywnej syntezy substancji pozakomórkowej komórki folikularne cumulus oophorus rozsuwają się, cała struktura wielokrotnie zwiększa początkową objętość, w końcu odrywa się wraz z oocytem od warstwy ziarnistej ściany pęcherzyka. Ponieważ komórki wieńca promienistego praktycznie nie mają receptorów LH, sygnał pobudzający je do ekspansji dociera do nich za pośrednictwem innych molekuł. Molekułami tymi okazały się przede wszystkim prostaglandyna E₂ i naskórkowe czynniki wzrostu (EGF) wydzielane przez komórki ziarniste ściany pęcherzyka oraz pochodzące z oocytu peptydy z nadrodziny transformujących czynników wzrostu b (TGF-b). Substancja międzykomórkowa w pełni rozproszonego wieńca promienistego zbudowana jest głównie z łańcuchów kwasu hialuronowego, z którymi wiążą się pozostałe składniki macierzy. Składniki te wydzielane są przez komórki ziarniste pęcherzyka (wersikan, TSG-6, pentraksyna 3) lub pochodzą z osocza krwi (łańcuchy ciężkie inter-alfa-inhibitorów trypsyny). Stworzenie myszy pozbawionych funkcjonalnych genów odpowiedzialnych za ekspansję komórek somatycznych cumulus oophorus pozwoliło wykazać, że proces ten jest niezbędny do prawidłowego przebiegu owulacji. Połączone obfitą, glikoproteinową substancją komórki pęcherzykowe towarzyszą oocytowi podczas wędrówki do jajowodu wchodząc w interakcje z wyścielającym go nabłonkiem. Ułatwiają także zapłodnienie dzięki wiązaniu plemników, kierowaniu ich w stronę oocytu oraz sprzyjaniu kapacytacji i reakcji akrosomowej.

Słowa kluczowe: wzgórek jajonośny, wieniec promienisty, owulacja, zapłodnienie, substancja pozakomórkowa

Streszczenie: Glejak wielopostaciowy – GBM (łac. glioblastoma multiforme) jest nowotworem złośliwym, wywodzącym się z tkanki glejowej. Średnia długość przeżycia pacjentów z tym typem nowotworu, leczonych operacyjnie i poddanych radioterapii, wynosi około 1 roku. Wysoka inwazyjność glejaka wielopostaciowego wynika z nieprawidłowego przekazywania sygnałów poprzez wewnątrzkomórkowy szlak związany z kinazami PI3K, Akt/PKB i mTOR, które odpowiadają za regulację proliferacji, różnicowania i przeżywania komórek. Mutacje genów kodujących wspomniane enzymy prowadzą do zwiększenia ich aktywności, powodując wzrost oporności na chemioterapię. W pracy opisano przebieg szlaku PI3K-Akt/PKB-mTOR w komórkach glejaka. Scharakteryzowano również związki blokujące ten szlak oraz ich potencjalne zastosowanie w terapii przeciwnowotworowej.

Aktualny stan wiedzy o akwaporynach bezkręgowców ze szczególnym uwzględnieniem akwaporyn owadzich

Streszczenie: Akwaporyny (AQP) są jednymi z najpowszechniej występujących białek integralnych błony komórkowej obecnych we wszystkich żywych organizmach. Obecność budowanych przez nie kanałów wodnych w fosfolipidowej dwuwarstwowej błonie komórkowej znacznie zwiększa jej przepuszczalność dla cząsteczek wody oraz w pewnych przypadkach także dla innych małych związków chemicznych. Wszystkie zidentyfikowane dotychczas akwaporyny charakteryzują się tą samą strukturą, dla której typowa jest obecność sześciu domen transbłonowych oraz dwóch motywów konserwatywnych wyściełających por. W zależności od transportowanej substancji, akwaporyny można podzielić na dwie główne klasy: akwaporyny (budują kanały przepuszczalne tylko dla wody) i akwagliceroporyny (kanały przepuszczalne również dla glicerolu i/lub innych związków). W jednym organizmie istnieje wiele różnych akwaporyn równocześnie. Wykazano, iż ich lokalizacja jest tkankowo specyficzna. Większość scharakteryzowanych dotychczas kanałów wodnych bezkręgowców to białka owadzie. Tak więc i cała wiedza na temat akwaporyn u bezkręgowców zasadniczo sprowadza się do informacji na temat kanałów wodnych u tej grupy zwierząt. Zwierzęta te charakteryzują się zadziwiającą różnorodnością przystosowań fizjologicznych, widocznych zwłaszcza na przykładzie strategii odżywiania się czy też sposobów przetrwania w nieprzyjaznym środowisku. Przykładem tych adaptacji może być m.in. żywienie się dużymi objętościami płynów (np. krwią), czy też tolerowanie ekstremalnego zimna lub suszy. Wydaje się być oczywiste, że wiele tego typu przystosowań powstało dzięki ekspresji i regulacji odpowiednich akwaporyn. W niniejszej pracy przeglądowej zaprezentowano obecny stan wiedzy dotyczący akwaporyn zlokalizowanych u bezkręgowców (owadów i nicieni) oraz porównanie ich budowy i funkcji z najlepiej dotąd zbadanymi akwaporynami ssaczymi.

Słowa kluczowe: kanał wodny, akwaporyna, błona komórkowa, woda, bezkręgowce

Różnicowanie komórek prekursorowych izolowanych z tkanki tłuszczowej – nowe możliwości dla inżynierii tkankowej i terapii komórkowej

Streszczenie: W pracy przedstawiono najważniejsze aspekty różnicowania in vitro komórek prekursorowych izolowanych z tkanki tłuszczowej, w kierunku tkanek pochodzących z mezodermy, a także endo- i ektodermy, świadczące o ich szerokim potencjale do naprawy uszkodzonych tkanek. Dzięki swoim cechom komórki te mogą znaleźć zastosowanie w inżynierii tkankowej i terapii komórkowej.

Słowa kluczowe: somatyczne komórki macierzyste, tkanka tłuszczowa, multipotencja, pluripotencja, różnicowanie in vitro, inżynieria tkankowa, terapia komórkowa

Streszczenie: Tlenek azotu (NO) jest małą gazową cząsteczką, o dużej reaktywności wynikającej z jej rodnikowego charakteru. W komórkach roślinnych NO może być syntetyzowany w drodze enzymatycznej z L-argininy w reakcji katalizowanej przez enzym o aktywności syntazy tlenku azotu lub z azotynów w reakcji katalizowanej przez reduktazę azotanową. Możliwa jest też synteza NO drogą nieenzymatyczną. Wyniki badań ostatnich lat wykazały jego sygnałową rolę w regulacji szeregu procesów fizjologicznych począwszy od kiełkowania nasion, a na starzeniu rośliny kończąc. Znana jest również funkcja tego związku w regulacji odpowiedzi rośliny na stresy abiotyczne (metale ciężkie, zasolenie, susza, niedobór tlenu) i biotyczne (atak patogenów). Z uwagi na tak powszechne występowanie i szerokie spektrum działania muszą istnieć precyzyjne mechanizmy regulujące stężenie NO w komórkach. Należą do nich, oprócz reakcji syntezy, procesy usuwania NO zależne od obecności w komórkach związków wiążących NO, np. glutationu lub hemoglobin. Niesymbiotyczne hemoglobiny są białkami szeroko rozpowszechnionymi w świecie roślin. Eksperymenty prowadzone w mijającym pięcioleciu dowiodły, że niesymbiotyczne hemoglobiny w komórkach roślinnych odpowiadają za modulację sygnału NO oraz uczestniczą w zapobieganiu stresowi nitrozacyjnemu, związanemu z akumulacją reaktywnych form azotu. Celem niniejszej pracy jest omówienie znaczenia post-translacyjnej modyfikacji białek przez NO, polegającej na nitracji reszt tyrozyny i S-nitrozylacji cysteiny w regulacji procesów fizjologicznych roślin. Podjęta została również próba scharakteryzowania udziału niesymbiotycznych hemoglobin w regulacji stężenia NO w komórkach roślinnych w warunkach okresowego niedoboru tlenu. Opisano funkcjonowanie cyklu hemoglobina/NO zapewniającego utrzymanie homeostazy rośliny w warunkach stresów abiotycznych.

Słowa kluczowe: hipoksja, niesymbiotyczne hemoglobiny, nitracja, nitrozylacja, tlenek azotu

Streszczenie: Ziarno pyłku, z uwagi na swoją wyjątkową organizację strukturalną, stanowi niezwykle dogodny model badawczy zarówno w badaniach cytologicznych, molekularnych, jak i genetycznych. Łatwość ich izolacji, a także ekstrakcji pyłkowego DNA, RNA oraz białek spowodowała, iż komórki męskiego gametofitu roślin okrytonasiennych są obecnie jednymi z najintensywniej badanych struktur roślinnych. Niezwykle intensywny w ostatnich latach rozwój narzędzi badawczych służących eksplorowaniu genomu zaowocował licznymi pracami na temat różnorodnych aspektów ekspresji genów podczas mikrosporogenezy oraz mikrogametogenezy u roślin okrytonasiennych. W niniejszej pracy przedstawiono syntezę aktualnie dostępnej wiedzy na temat transkryptomu oraz proteomu pyłkowego podczas różnicowania się męskiego gametofitu, szczególnie u Arabidopsis thaliana. Zdecydowana większość prezentowanych doniesień omawia wyniki badań prowadzonych z wykorzystaniem mikromacierzy, które skonstruowano wykorzystując poznaną sekwencję genomu rzodkiewnika pospolitego.

Streszczenie: W pracy przedstawiono dane doświadczalne wskazujące, że układ dopełniacza pełni ważną, niedocenianą do tej pory rolę w regulacji krwiotworzenia. Produkty aktywacji fragmentu C3 dopełniacza regulują bowiem odpowiedź wczesnych komórek hematopoetycznych na gradient SDF-1, który jest głównym czynnikiem chemotaktycznym komórek macierzystych. Układ dopełniacza aktywowany jest w szpiku kostnym zarówno podczas przygotowania mieloablacyjnego przed przeszczepieniem komórek krwiotwórczych, jak i podczas indukowanej farmakologicznie ich mobilizacji ze szpiku do krwi obwodowej. W związku z powyższym, pojawiają się nowe możliwości przyspieszenia wszczepienia komórek po transplantacji, jak i ich mobilizacji poprzez odpowiednią modulację aktywności niektórych składników dopełniacza.

Słowa kluczowe: stromalny czynnik wzrostu-1 (SDF-1), hematopoeza, receptor CXCR4, układ dopełniacza

Streszczenie: Kinazy MAP, do których zaliczamy 3 rodziny: ERK, JNK oraz p38, stanowią wewnątrzkomórkowe ścieżki sygnalizacyjne, dzięki którym możliwy jest odbiór sygnału z receptora i biologiczna odpowiedź komórki, a ich aktywność warunkuje poprawne funkcjonowanie komórek układu immunologicznego. Kinazy MAP biorą udział w aktywacji wrodzonych mechanizmów obronnych, uczestniczą w produkcji cytokin pod wpływem sygnałów z receptorów TLR, a jednocześnie stanowią ścieżki efektorowe, dzięki którym możliwa jest odpowiedź komórki na działanie cytokin. Spośród mechanizmów odporności swoistej kinazy MAP mają kluczowe znaczenie dla różnicowania limfocytów T i B, za pośrednictwem ścieżek zależnych od aktywacji domen ITAM. Ponadto ich udział w procesach apoptozy wspomaga cytotoksyczność limfocytów T i umożliwia usuwanie komórek uszkodzonych, zakażonych lub stransformowanych. Ze względu na udział kinaz MAP w odpowiedzi immunologicznej, ich inhibitory stanowią obiecujące narzędzie terapeutyczne.

Streszczenie: Immunity can be defined as the ability of each living organism to maintain its own integrity (homeostasis) through recognizing non-self and discriminating it from self. In vertebrates innate and adaptive immunity mechanisms are involved in fighting against pathogens. According to general opinions, filogenetically older invertebrates respond to infection activating only innate immunity reactions. How-ever, a growing line of evidence indicates that the immune system in insects, crustaceans and molluscs can specifically recognize and remember infection with certain pathogens. Involvement of multiple isoforms of pattern recognition receptors containing variable Ig domains, eg. insect Dscam and snail FREPs is implicated in specific recognition of different pathogens and in selection of immune competent fagocytes. There are suggestions that invertebrates possess an alternative type of adaptive immunity functioning through mechanisms which differ from the ones known in vertebrates. The review describes new discoveries in invertebrate immunity, with special focus on insects.

Słowa kluczowe: innate immunity, defense peptides, Drosophila melanogaster, Toll, imd, Dscam