Wpływ cytokiny TNF-a na metabolizm tkanki tłuszczowej

Streszczenie: TNF-a stanowi kluczowe ogniwo w fizjologicznych i patologicznych mechanizmach regulujących przemiany energetyczne zachodzące w organizmie. W pracy przedstawiono aktualne poglądy dotyczące wpływu TNF-a na metabolizm lipidów. Podkreślono rolę cytokiny w biosyntezie PAI-1, leptyny oraz powstawaniu insulinooporności.

Słowa kluczowe: czynnik martwicy nowotworów (TNF-a), tkanka tłuszczowa, metabolizm lipidów.

Molekularne podłoże zespołu Alagille’a

Streszczenie: Zespół Alagille’a (AGS), choroba dziedzicząca się w sposób autosomalny dominujący, występuje z częstością 1 : 70 000 żywych urodzeń. Za występowanie zespołu Alagille’a odpowiedzialny jest gen JAG1, kodujący ligand dla receptora Notch biorącego udział w silnie konserwowanym mechanizmie przekazywania sygnału między komórkami. Do tej pory zidentyfikowano 193 różne mutacje (delecje, insercje, tranzycje i transwersje) w genie JAG1. Za patogenezę AGS prawdopodobnie odpowiedzialna jest częściowa utrata funkcji genu i/lub dominujący negatywny wpływ uszkodzonego białka JAG1. U pacjentów z AGS dotychczas nie stwierdzono znaczącej korelacji pomiędzy genotypem a fenotypem choroby.

Słowa kluczowe: zespół Alagille’a, AGS, gen JAG1, białko JAG1, mutacje, sygnalizacja Notch.

Strategie symbiotycznych rizobiów w pokonywaniu reakcji obronnych roślin motylkowatych
 

Streszczenie: W artykule przedstawiono interakcje pomiędzy endosymbiotycznymi rizobiami a ich roślinnymi gospodarzami zachodzące w trakcie nawiązywania symbiozy. Scharakteryzowano mechanizmy obronne roślin (lokalne i systemiczne), aktywowane w odpowiedzi na zakażenie i penetrację tkanek roślinnych przez rizobia oraz strategie umożliwiające mikroorganizmom unikanie mechanizmów obronnych roślin. Ponadto scharakteryzowano czynniki roślinne wspomagające infekcję zgodnymi bakteriami, dzięki którym może dojść do nawiązania efektywnej symbiozy rizobiów z roślinami motylkowatymi.

Słowa kluczowe: roślinne mechanizmy obronne, symbioza Rhizobium-rośliny motylkowate.

Bożena BIAŁECKA, Jan KĘPCZYŃSKI

Asmonidy w ustępowaniu spoczynku i kiełkowaniu nasion
 

Streszczenie: Kwas jasmonowy (JA) i jego ester metylowy (JA-Me) są najbardziej znanymi przedstawicielami nowej grupy regulatorów wzrostu i rozwoju roślin określanej jako jasmonidy. Występowanie tych związków stwierdzono w nasionach wielu gatunków roślin, najwięcej identyfikacji jasmonidów przeprowadzono w nasionach roślin należących do rodziny Leguminosae. Zawartość tych związków w nasionach wynosi 10–100 ng ˇ g–1 świeżej masy. Wpływ jasmonidów na nasiona zależy od ich stanu fizjologicznego; stymulują one kiełkowanie nasion spoczynkowych, a hamują kiełkowanie nasion nie znajdujących się w spoczynku głębokim. Stymulujący wpływ JA na kiełkowanie nasion charakteryzujących się spoczynkiem głębokim oraz zmiany zawartości endogennego JA podczas stratyfikacji tych nasion sugerują udział endogennych jasmonidów w regulacji ustępowania spoczynku w nasionach. Uzyskane dane wskazują, że jest on związany ze stymulowaniem aktywności lipaz: kwaśnej i zasadowej, enzymów katalizujących hydrolizę lipidowych substancji zapasowych niezbędnych do wzrostu zarodka. Wiedza dotycząca udziału jasmonidów w regulacji kiełkowania nasion nieznajdujących się w spoczynku głębokim opiera się wyłącznie na badaniu wpływu egzogennego JA-Me na ten proces. Inhibicję kiełkowania nasion Amaranthus caudatus wywołaną JA-Me odwraca egzogenny etylen, gibereliny i cytokininy. Działanie endogennego etylenu jest niezbędne giberelinom i cytokininom do zniesienia hamującego wpływu JA-Me na kiełkowanie. W nasionach Amaranthus caudatus i Xanthium pennsylvanicum JA-Me reguluje biosyntezę etylenu; hamuje aktywność i/lub syntezę syntazy ACC i oksydazy ACC. Prawdopodobnie JA-Me uczestniczy także w kontroli innych procesów metabolicznych podczas kiełkowania nasion, np. oddychania czy mobilizacji węglowodanowych rezerw zapasowych. W pracy przedstawiono aktualne wyniki badań dotyczące udziału jasmonidów w regulacji ustępowania spoczynku pierwotnego i kiełkowania nasion nieznajdujących się w spoczynku.

Słowa kluczowe: kwas jasmonowy (JA), jasmonian metylu (JA-Me), przerywanie spoczynku nasion, kiełkowanie nasion.
 

Estrogeny i ich rola w regulacji spermatogenezy

Streszczenie: W artykule przedstawiono mechanizm działania estrogenów i ich znaczenie dla prawidłowego rozrodu samca. W gonadzie męskiej estrogeny produkowane są przez komórki Leydiga i Sertoliego oraz przez kolejne stadia komórek gametogenicznych. Obecność receptorów estrogenowych stwierdzono w jądrach, kanalikach odprowadzających, najądrzach i gruczołach dodatkowych. Estrogeny oddziałują na męski układ rozrodczy pośrednio, regulując wydzielanie gonadotropin przez przysadkę mózgową, i bezpośrednio, wpływając na proliferację, dojrzewanie i funkcje komórek Leydiga i Sertoliego oraz kontrolując podziały, różnicowanie i przeżywanie komórek plemnikotwórczych. Najnowsze badania prowadzone na myszach transgenicznych pozbawionych receptorów estrogenowych i aromatazy dostarczyły jednoznacznych dowodów, że estrogeny i ich receptory są konieczne do prawidłowego przebiegu spermatogenezy i płodności samców. Mimo licznych badań prowadzonych na modelach zwierzęcych, hodowlach komórkowych oraz obserwacji pacjentów z zaburzeniami syntezy estrogenów, wiele aspektów działania tych hormonów na męskie funkcje reprodukcyjne wymaga jeszcze wyjaśnienia.

Słowa kluczowe: estrogeny, receptory estrogenowe, aromataza, spermatogeneza, gonada męska, myszy transgeniczne.
 

Mechanizmy hyperakumulacji cynku i kadmu u roślin

Streszczenie: Najbardziej znanymi hyperakumulatorami cynku i kadmu są Thlaspi caerulescens J. & C. Presl oraz Arabidopsis halleri (L.) O'Kane & Al.-Shehbaz. Charakteryzują się one zwiększonym pobieraniem tych metali z podłoża, szybszym ich przemieszczaniem do pędów oraz opornością na wysokie stężenia metali w tkankach w porównaniu z gatunkami niebędącymi hyperakumulatorami. U T. caerulescens wykazano, że pobieranie Zn odbywa się poprzez nośnik ZNT1 charakteryzujący się wysokim powinowactwem do tego metalu. O zwiększonym pobieraniu Zn u hyperakumulatora decyduje wzmożona ekspresja genu odpowiedzialnego za syntezę nośników ZNT1 w korzeniach i pędach. Przypuszczalnie podobny mechanizm funkcjonuje u A. halleri. Transport Cd do komórek T. caerulescens może odbywać się poprzez nośnik ZNT1, który wykazuje niskie powinowactwo do Cd lub poprzez IRT1 (nośnik specyficzny dla żelaza), który wykazuje wysokie powinowactwo do Cd. Jak do tej pory nie stwierdzono, czy pozostałe systemy transportujące kadm do komórek roślin nie będących hyperakumulatorami (LCT1, układy transportujące z rodziny Nramp), które wykazują niskie powinowactwo do Cd, biorą udział w pobieraniu kadmu u hyperakumulatorów. Miejscem odkładania cynku u T. caerulescens J. & C. Presl są wakuole komórek epidermy liści, z wyjątkiem komórek aparatów szparkowych, w których stwierdzono bardzo niskie stężenia tego metalu. W przypadku A. halleri najwyższe stężenia Cd i Zn zaobserwowano we włoskach epidermy liści, podczas gdy w pozostałych komórkach epidermy stężenie obu metali było niższe w porównaniu z mezofilem. Przypuszczalnie jest to związane z małymi rozmiarami, a tym samym słabą wakuolizacją komórek epidermy u tego gatunku. Fakt ten wskazuje , iż u A. halleri, w przeciwieństwie do T. caerulescens, podstawową rolę w kumulacji cynku i kadmu odgrywają wakuole komórek mezofilu liści. U obu gatunków roślin Zn i Cd skumulowane w pędach występują głównie w formach rozpuszczalnych w wodzie. Odkładanie obu metali w wakuolach lub włoskach komórek liści prawdopodobnie decyduje o hyperakumulacji i oporności T. caerulescens i A. halleri na toksyczne działanie Zn i Cd. Wyniki ostatnich badań wykazały, iż u T. caerulescens, w odróżnieniu od gatunków nie  będących hyperakumulatorami, oporność na Cd nie jest związana z syntezą i stężeniem fitochelatyn.

Słowa kluczowe: hyperakumulatory, cynk i kadm, mechanizm pobierania, miejsca kumulacji.

IRP1, białko kontrolujące homeostazę żelaza w komórkach ssaków: regulacja jego aktywności przez jony żelaza i tlenek azotu
 

Streszczenie: IRP1 potranskrypcyjnie reguluje ekspresję białek biorących udział w utrzymaniu homeostazy jonów Fe u ssaków. IRP1 jest białkiem dwufunkcyjnym, które występuje w cytoplazmie jako akonitaza, enzym zawierający katalityczne centrum [4Fe-4S] (holo-IRP1) lub jako białko trans-regulatorowe, pozbawione tego centrum (apo-IRP1). Dwie aktywności IRP1 wzajemnie się wykluczają i są odwrotnie regulowane przez jony Fe zawarte w LIP, zmiennej puli żelaza. Przy niedoborze jonów Fe, w komórce przeważa apo-IRP1, które przyłącza się do IREs, sekwencji reagujących na żelazo, występujących w mRNA podjednostek ferrytyny (Ft) oraz receptora transferyny (TfR). Gdy IRP1 wiąże się z IRE w końcu 5’UTR mRNA podjednostek Ft powoduje zahamowanie ich translacji. Wiązanie IRP1 z IRE występującymi w końcu 3’UTR mRNA TfR zwiększa jego stabilność, a w konsekwencji syntezę receptora. Odwrotna regulacja syntezy obu białek, wynikająca z  braku wiązania holo-IRP1 z IRE, ma miejsce, gdy w komórce poziom LIP jest wysoki. Zarówno przy niedoborze jak i nadmiarze jonów Fe skutkiem regulacji syntezy Ft i TfR przez IRP1 jest szybki powrót do fizjologicznego poziomu LIP. Tlenek azotu (NO), opisano jako drugi po jonach Fe czynnik biologiczny regulujący aktywność IRP1. Podobnie jak chelatory jonów Fe, NO hamuje aktywność akonitazy IRP1 i indukuje aktywność wiązania się z IRE. Szybkie pojawienie się apo-IRP1 w komórkach poddanych działaniu NO jest jednak, w przeciwieństwie do niedoboru żelaza, efektem interakcji NO z centrum [4Fe-4S], jego destabilizacji i usunięcia z cząsteczki IRP1. Poza modulowaniem aktywności IRP1, NO powoduje także zmniejszenie poziomu IRP1 w komórkach.

Słowa kluczowe: IRP1, akonitaza, IRE, centrum [4Fe-4S], metabolizm żelaza, ferrytyna, receptor transferyny, LIP, reakcja Fentona, tlenek azotu (NO), NOS.
 

Organelle wydzielnicze Toxoplasma gondii – ich rola w procesie penetracji i zasiedlania komórek żywiciela

Streszczenie: Toxoplasma gondii to bezwzględny pasożyt wewnątrzkomórkowy zdolny do zasiedlenia wielu typów komórek zwierząt kręgowych. Wnikanie do komórki żywiciela jest procesem aktywnym sterowanym przez samego pasożyta. Proces ten wiąże się bezpośrednio z uwolnieniem białek zawartych w organellach wydzielniczych: mikronemach, roptrach i granulach o dużej gęstości. Białka mikronem odpowiadają za adhezję T. gondii do komórek żywiciela, a białka roptrów uczestniczą w wytworzeniu wakuoli pasożytniczej. Białka granul o dużej gęstości są zaś wydzielane w sposób ciągły w trakcie wewnątrzkomórkowego rozwoju pierwotniaka zapewniając mu dostęp do substancji odżywczych i replikację. W pracy tej przedstawiono obecny stan wiedzy na temat organelli wydzielniczych T. gondii i ich roli w procesie penetracji i zasiedlania komórek żywiciela.

Słowa kluczowe:Toxoplasma gondii, organelle wydzielnicze, białka wydzielnicze.
 

Peptydy PACAP i VIP: występowanie, receptory i rola fizjologiczna
 

Streszczenie: Polipeptyd aktywujący przysadkową cyklazę adenylanową (PACAP) oraz naczyniowoaktywny peptyd jelitowy (VIP) należą do rodziny hormonów peptydowych, której przedstawicielami są m.in. glukagon, sekretyna oraz hormon uwalniający hormon wzrostu. PACAP i VIP są szeroko rozpowszechnione zarówno w ośrodkowym układzie nerwowym, jak i w tkankach obwodowych różnych gatunków kręgowców. PACAP występuje w dwóch formach: dominującej,  38-aminokwasowej (PACAP38)  i krótszej – 27-aminokwasowej (PACAP27). PACAP27 wykazuje 68% identyczności z VIP składającym się z 28 aminokwasów. Struktury pierwszorzędowe PACAP i VIP są dobrze ewolucyjnie zachowane. Oba peptydy działają za pośrednictwem wspólnych receptorów: VPAC1 i VPAC2, które wiążą VIP i PACAP z podobnym powinowactwem. Dodatkowo PACAP może oddziaływać za pośrednictwem receptorów typu PAC1, które wiążą PACAP ze znacznie większym powinowactwem  niż VIP. PACAP i VIP działają jako neuroprzekaźniki i neuromodulatory, a także jako czynniki regulacyjne, neurotroficzne i neuroprotekcyjne.

Słowa kluczowe: polipeptyd aktywujący przysadkową cyklazę adenylanową (PACAP), naczyniowoaktywny peptyd jelitowy (VIP), receptory PAC1, VPAC1, VPAC2, cyklaza adenylanowa, cAMP, kinaza białkowa A, fosfolipaza C, trisfosforan inozytolu, diacyloglicerol, Ca2+, neuroprotekcja.
 

Polimorfizm genu CTLA-4, kodującego antygen supresorowy – ryzyko autoimmunizacji

Streszczenie: W pracy przedstawiono aktualny stan badań nad występowaniem  najczęściej  opisywanego polimorfizmu genu CTLA-4 w pozycji 49 (G49A) w eksonie I w chorobach autoimmunizacyjnych. Omówiono krótko mechanizm negatywnej regulacji odpowiedzi odpornościowej, w której bierze udział antygen CTLA-4 (CD152). Przedstawiono strukturę genu CTLA-4 oraz zamieszczono wyniki badań polimorfizmu tego genu w chorobie Addisona, cukrzycy insulino-zależnej typu I, chorobie Gravesa-Basedowa, chorobie Hashimoto oraz stwardnieniu rozsianym.

Słowa kluczowe: CTLA-4, CD152, limfocyty T, choroby autoimmunizacyjne, polimorfizm.
 

Synteza i hydroliza koniugatów hormonów roślinnych w regulacji poziomu aktywnych hormonów
 

Streszczenie: Hormony roślinne pełnią funkcje regulatorowe w procesach wzrostu i rozwoju roślin, ale zjawisko homeostazy hormonalnej nie jest całkowicie poznane. Koniugacja fitohormonów jest uważana za istotny element mechanizmu odpowiedzialnego za poziom tych związków w komórce. Jest to proces zachodzący u wszystkich przebadanych roślin w odpowiedzi na czynniki fizjologiczne i środowiskowe. Mimo powszechności występowania i ogromnej różnorodności koniugatów, ich lokalizacja komórkowa i tkankowa, enzymatyczne szlaki syntezy i hydrolizy, geny w nich uczestniczące, a przede wszystkim funkcje fizjologiczne, nie są ostatecznie ustalone. Niektóre koniugaty auksyn, giberelin i cytokinin są uważane za formy zapasowe, z których aktywne fitohormony są uwalniane po hydrolizie. Koniugacja umożliwia również ich nieodwracalną inaktywację, transport, kompartmentację oraz ochronę przed degradacją oksydacyjną. W prezentowanej pracy podsumowano dotychczasowe i przedstawiono ostatnie wyniki badań biochemicznych i genetycznych, istotne dla poznania przemian metabolicznych, jakim podlegają koniugaty niektórych hormonów, jak również ustalenia ich funkcji biologicznych.

Słowa kluczowe: hormon roślinny, koniugacja, auksyny, cytokininy, gibereliny, kwas abscysynowy, etylen.

Folikularne komórki dendrytyczne – rozwój i funkcja

Streszczenie: Folikularne komórki dendrytyczne (ang. follicular dendritic cells, FDC) stanowią odrębną populację komórek prezentujących antygen i różnią się od mieloidalnych komórek dendrytycznych pochodzeniem, funkcją oraz obecnością odmiennych markerów powierzchniowych. FDC występują w obrębie strefy limfocytów B grudek chłonnych wtórnych narządów limfatycznych i odgrywają bardzo istotną rolę w rozwoju ośrodków rozmnażania Mają one zdolność wychwytywania kompleksów antygen-przeciwciało, które przez długi czas (miesiące, a nawet lata) mogą pozostawać na ich powierzchni. Wypustki cytoplazmatyczne FDC tworzą gęstą sieć oplatającą limfocyty B. Bezpośredni kontakt  między FDC i limfocytami B jest bowiem niezbędny w procesach mutacji somatycznej, dojrzewania powinowactwa, przełączania klas oraz powstawania limfocytów B pamięci immunologicznej.

Słowa kluczowe: folikularne komórki dendrytyczne, ośrodki rozmnażania, rozwój limfocytów B.