Wielorakie formy opłaszczonych klatryną pęcherzyków w zależnym od receptorów transporcie i segregacji makromolekuł

Streszczenie: W komórkach tkanek ssaków opłaszczone klatryną pęcherzyki uczestniczą w zależnych od receptorów procesach internalizacji, transportu i sortowania makromolekuł zarówno z aparatu Golgiego do systemu endocytarnego, jak również z błony plazmatycznej do endosomów i lizosomów. Złożony system białek kontrolujący wpuklanie pęcherzyków, transport a następnie fuzję wykazuje znaczny konserwatyzm na szlaku endocytozy i sortowania. Internalizacja i wewnątrzkomórkowy transport oparte są odpowiednio na sygnale tyrozynowym (YXXĆ) i dileucynowym (LL). Procesy te obejmują: interakcję liganda z receptorem, asocjację kompleksu ligand-receptor z odpowiednimi białkami adaptorowymi (AP-1, AP-2, AP-3, AP-4), opłaszczenie klatryną lub klatrynopodobnymi białkami, wpuklenie pęcherzyka i transport do miejsc przeznaczenia.W niniejszym artykule przedstawiono molekularne mechanizmy procesu endocytozy zależnej od receptorów i sortowania, w szczególności te zachodzące z udziałem białek adaptorowych AP-1 i AP-2.

Słowa kluczowe: endocytoza, transcytoza, klatryna, białka adaptorowe
 

Czym jest komórka roślinna? Miejsce ścian komórkowych

Streszczenie: Ściany komórkowe roślin są integralnym składnikiem żywych komórek, podlegającym dynamicznym zmianom w odpowiedzi na bodźce wewnętrzne i docierające z zewnątrz. Renesans badan nad ścianami komórkowymi doprowadził do sytuacji wymagającej ponownego zdefiniowania pojęcia „komórka roślinna�. W pracy przedstawiono współczesny stan wiedzy o ścianach komórkowych, ukazując równocześnie zróżnicowane pojmowanie miejsca ścian w komórkach roślinnych. Wychodząc z analizy założeń i wniosków dwóch teorii organizacji systemów biologicznych: komórkowej i organizmalnej, zaproponowano organizmalny model interpretacyjny komórki roślinnej. Na tej podstawie wskazano na integralną obecność ścian komórkowych w architekturze roślin i komórek roślinnych.

Słowa kluczowe: komórka roślinna (definicja); matriks pozakomórkowa (ECM); matriks zewnątrzkomórkowa (ECM); protoplast; ściany komórkowe; teoria komórkowa; teoria organizmalna
 

Czy zwierzęta z celowaną modyfikacją genomu są wiarygodnym modelem badawczym? Lekcje z neurobiologii

Streszczenie: W pracy omawiane są wybrane modele mysie ze znokautowanymi genami, użyte w badaniach nad układem nerwowym. Niejednolite tło genetyczne zwierząt, udział genotypu myszy szczepu 129 � głównego źródła embrionalnych komórek macierzystych, defekty rozwojowe, plejotropia i efekty kompensacyjne, to tylko niektóre z przyczyn utrudniających interpretację wyników uzyskanych na tym modelu. Stosowanie specyficznych czasowo i przestrzennie „nokautów drugiej generacji�, wprowadzenie transgenów odwracających efekt usunięcia genu, blokowanie genów antysensowym mRNA bądź przez mutacje punktowe pozwala na wyeliminowanie niektórych wątpliwości.

Słowa kluczowe: modele mysie ze znokautowanymi genami
 

Udział komórek tucznych w angioneogenezie

Streszczenie: Funkcja komórek tucznych w angioneogenezie nie jest dokładnie poznana. Ich rola w procesach stymulacji, hamowania i regulacji angiogenezy wiąże się z wydzielanymi przez mastocyty mediatorami angiogenezy, takimi jak heparyna, histamina, bFGF, VEGF, chymaza, tryptaza i hydrolazy. Oddziaływania enzymatyczne komórek tucznych na macierz międzykomórkową, głównie za pośrednictwem proteaz, powodujące przebudowę jej struktury, ułatwiają tworzenie przestrzennej sieci naczyń. W pracy przedyskutowano dane literaturowe przemawiające za bezpośrednim i pośrednim udziałem mastocytów w procesach neowaskularyzacji w guzie nowotworowym. Omówiono interakcje komórek znajdujących się w podścielisku guza, przede wszystkim śródbłonków, mastocytów i fibroblastów oraz hipotetyczny udział mastocytów w metabolicznej regulacji angioneogenezy. Przedstawiono metodykę badań komórek tucznych i angiogenezy.

Słowa kluczowe: komórka tuczna, angioneogeneza, macierz międzykomórkowa
 

Disomia jednorodzicielska (UPD) u człowieka. Mechanizm powstawania i skutki kliniczne

Streszczenie: Określenie disomia jednorodzicielska (UPD) oznacza obecność w diploidalnych komórkach organizmu pary chromosomów homologicznych, które pochodzą tylko od jednego zamiast od obojga rodziców. Jest ona zazwyczaj wynikiem naprawy stanu aneuploidalnego powstającego wskutek nieprawidłowej segregacji chromosomów w mejozie lub rzadziej w czasie podziałów mitotycznych komórek somatycznych. Została dotychczas udokumentowana dla większości chromosomów z niemal trzykrotnie większą częstością disomii matczynej niż ojcowskiej. To zróżnicowanie częstości UPD znajduje uzasadnienie w tym, że aneuploidia powstaje częściej podczas gametogenezy żeńskiej. Odkrycie i ponad dwudziestoletni już okres badań tego zjawiska zaowocowały wyjaśnieniem niezrozumiałych wcześniej mechanizmów powstawania i ekspresji klinicznej wielu chorób genetycznych. Obecnie wiemy, że u podłoża patomechanizmu wielu z nich leży związana z disomią jednorodzicielską utrata heterozygotyczności skutkująca ujawnieniem się recesywnych chorób monogenowych i zaburzeniem ekspresji genów podlegających piętnowaniu rodzicielskiemu oraz mozaikowość chromosomowa. W pracy omówiono mechanizmy powstawania UPD, przedstawiono obecny stan wiedzy na temat częstości i ryzyka oraz skutków klinicznych tego zjawiska.

Słowa kluczowe: disomia jednorodzicielska, aneuploidia, czynniki ryzyka, skutki kliniczne.
 

Niebiałkowe inhibitory kinaz zależnych od cyklin

Streszczenie: Regulacja cyklu komórkowego zależy od aktywności kinaz zależnych od cyklin (CDK) w połączeniu z cyklinami, którym przeciwstawiają się naturalne, białkowe inhibitory CDK. Ponieważ zaburzenia w regulacji cyklu komórkowego często wystepują w różnych stanach chorobowych, przede wszystkim w chorobie nowotworowej, trwają poszukiwania drobnocząsteczkowych inhibitorów CDK, które mogłyby znaleźć zastosowanie jako leki hamujące proliferację komórek. Wyizolowano i zsyntetyzowano już wiele takich inhibitorów (m.in. olomucynę, roskowitynę, flawopirydol oraz indyrubinę), których cechą wspólną jest współzawodniczenie z ATP o miejsce wiązania z CDK. W licznych modelach in vitro oraz in vivo na zwierzętach doświadczalnych wykazują one działanie przeciwnowotworowe, a flawopirydol jest już w II fazie badan klinicznych.

Słowa kluczowe: cykl komórkowy, inhibitory CDK, nowotwory, proliferacja komórek
 

Gibereliny — percepcja i transdukcja sygnału

Streszczenie: Komórki aleuronowe izolowane z nasion zbóż oraz uzyskiwane z nich protoplasty są szczególnie użytecznym układem doświadczalnym w badaniach percepcji i transdukcji sygnału giberelinowego. Mimo że dotychczas nie udało się jeszcze zidentyfikować białka receptorowego, to jego lokalizacja na zewnętrznej powierzchni plazmolemy komórek aleuronowych była wielokrotnie potwierdzana. Szlaki transdukcji sygnału giberelinowego funkcjonujące w komórkach aleuronowych obejmują białko G, 1,4,5-trisfosforan inozytolu, Ca2+, kalmodulinę, cGMP, cytozolowe pH, fosforylację białek oraz białka aktywujące i hamujące transkrypcję genów a-amylazy. Poznano i zsekwencjonowano fragmenty promotorów genów a-amylazy oraz zidentyfikowano najważniejsze motywy odpowiedzialne za hormonalną regulację genów. W komórkach aleuronowych jęczmienia udało się zidentyfikować cztery białka regulujące transkrypcję genów a-amylazy (Myb, HRT, ABF1, ABF2) pełniące funkcję czynników trans. Spośród wielu wyselekcjonowanych dotychczas mutantów giberelinowych Arabidopsis thaliana cztery (gai, grs/rga, spy, shi) zostały już przebadane na poziomie molekularnym. Białka GAI, GRS/RGA i SHI pełnią funkcję negatywnych regulatorów w indukowanym przez giberelinę wzroście wydłużeniowym. Produktem genu SPY jest przypuszczalnie transferaza przenosząca resztę N-acetyloglukozoaminy na resztę seryny lub treoniny białka ulegającego modyfikacji.

Słowa kluczowe: gibereliny, białka wiążące gibereliny, łańcuch transdukcji sygnału giberelinowego, mutanty giberelinowe Arabidopsis thaliana
 

Mechanizm reakcji fotofobowej u pokrewnych orzęsków

Stentor coeruleus i Blepharisma japonicum  

Streszczenie: Orzęski Blepharisma i Stentor posiadają system fotoreceptorowy, który czyni je wrażliwymi na działanie światła. Przejawem tego zjawiska jest między innymi reakcja fotofobowa, którą obserwuje się w momencie wzrostu intensywności oświetlenia. Taki bodziec powoduje zatrzymanie poruszającego się orzęska, następnie rewersję ruchu rzęskowego i ponowny ruch komórki do przodu. Rewersja ruchu rzęskowego jest konsekwencją wystąpienia w komórce błonowego potencjału czynnościowego indukowanego przez potencjał fotoreceptorowy. Powstanie tego potencjału jest uwarunkowane absorpcją światła przez komórkowy pigment prowadzącą, w przypadku Stentor, do aktywacji głównie procesów enzymatycznych z udziałem cGMP i zmian poziomu tego cyklicznego nukleotydu w komórce, które mogą powodować aktywację kanałów jonowych, zależnych od cGMP. U Blepharisma najprawdopodobniej zasadniczą rolę w systemie przekazywania sygnału spełnia InsP3. Potwierdzeniem tego przypuszczenia jest wykazanie przejściowego wzrostu stężenia InsP3 w komórkach poddanych działaniu światła oraz obecności w korteksie tego orzęska białka homologicznego do białka receptorowego dla InsP3.

Słowa kluczowe: system fotoreceptorowy, białko G, cGMP, InsP3, cGMP-zależne kanały jonowe, elektryczne potencjały błonowe, reakcja fotofobowa, orzęski, Stentor coeruleus, Blepharisma japonicum, przekazywanie sygnału świetlnego. 
 

Anna KRZEŚLAK, Anna LIPIŃSKA

O-glikozylacja białek jądrowych

Streszczenie: Glikozylacja polegająca na przyłączeniu pojedynczych reszt N-acetylo-glukozaminy do seryny lub treoniny polipeptydu wiązaniem O-glikozydowym jest powszechną modyfikacją białek jądrowych. Białkami modyfikowanymi w ten niezwykły sposób są liczne białka chromatyny i jądrowego kompleksu porowego, a także polimeraza RNA klasy II i niektóre czynniki transkrypcyjne. Sugeruje sie, że O-glikozylacja białek jądrowych odgrywa ważną rolę w transporcie jądrowo-cytoplazmatycznym, regulacji procesu transkrypcji oraz regulacji poziomu fosforylacji białek. W niniejszym artykule przedstawiono dane dotyczące enzymów zaangażowanych w O-glikozylację i deglikozylację białek, miejsc przyłączenia reszt N-acetyloglukozaminy do polipeptydu oraz omówiono znane glikoproteiny jądrowe.

Słowa kluczowe: O-GlcNAcylacja, O-GlcNAc transferaza, b-N-acetylo-D-glukozaminidaza, nukleoporyny, transport jądrowo-cytoplazmatyczny, polimeraza RNA klasy II, czynniki transkrypcyjne