Andrzej K. KONONOWICZ, Maria KWIATKOWSKA

Przedmowa

Szanowni Państwo,
Oddajemy do Państwa rąk Suplement Postępów Biologii Komórki, który w naszym zamierzeniu jest pokłosiem konferencji pt. Wyzwania Współczesnej Biologii Komórki. Konferencja ta związana była z Jubileuszem 80 Rocznicy urodzin Profesor dr hab. Marii J. Olszewskiej, czł. rzecz. PAN, emerytowanej Profesor Uniwersytetu Łódzkiego, wybitnego naukowca i nauczyciela akademickiego, a także wieloletniego Redaktora Postępów Biologii Komórki.
Organizatorem Konferencji był Komitet Cytobiologii PAN, a przewodniczącym Komitetu Organizacyjnego – prof. dr hab. Andrzej K. Kononowicz z Katedry Genetyki Ogólnej, Biologii Molekularnej i Biotechnologii Roślin UŁ. Współorganizatorami Konferencji były: Instytut Fizjologii, Cytologii i Cytogenetyki Uniwersytetu Łódzkiego oraz Łódzki Oddział Polskiej Akademii Nauk.
W Konferencji uczestniczyły 352 osoby, w tym około 200 doktorantów, magis-trantów i studentów wielu uczelni wyższych z całego kraju. Mieli Oni możliwość przedstawienia wyników swoich badań w postaci prezentacji plakatowych.
Zaproszeni wykładowcy (w porządku alfabetycznym) to: Stanisław Bielecki, Mariusz Jaskólski, Adam Jaworski, Andrzej Jerzmanowski, Jerzy Kawiak, Andrzej K. Kononowicz, Elżbieta Kuta, Andrzej B. Legocki, Stefan Malepszy, Krzysztof Pawłowski, Jerzy Silberring, Jan Szopa, Zofia Szweykowska-Kulińska, Przemysław Wojtaszek i Elżbieta Wyroba. Streszczenia wykładów oraz prezentacji plakatowych ukazały się w postaci specjalnego opracowania wydanego w języku angielskim przez Wydawnictwo Uniwersytetu Łódzkiego. Wiodącymi tematami Konferencji były:            
      Molekularne aspekty regulacji genów,
      Genomika strukturalna,
      Modelowanie struktury trójwymiarowej białek,
      Inżynieria genetyczna roślin,
      Bazy sekwencji genów i białek z punktu widzenia bioinformatyki,
      Wyzwania metodyczne dotyczące analizy proteomów,
      Ewolucyjne aspekty poznania genomów/proteomów,
      Mechanizmy percepcji i przekazywania sygnałów  oraz
      Reakcje komórek na biotyczne i abiotyczne czynniki stresu środowiskowego.
Redaktorzy
[Postępy Biologii Komórki 2009; 36: 503516]


next index of volumes table of contents wersja polska

Andrzej K. KONONOWICZ, Maria KWIATKOWSKA

Profesor Maria J. Olszewska Jej życie i osiągnięcia naukowe i akademickie
[Postępy Biologii Komórki 2009; 36: 517–537]

next index of volumes table of contents wersja polska

Andrzej B. LEGOCKI

Ewolucja układów symbiotycznych

Streszczenie:  Oddziaływania pomiędzy roślinami wyższymi i mikroorganizmami w naturalnych ekosystemach należą do najbardziej rozpowszechnionych i pożytecznych typów interakcji pomiędzy genetycznie odległymi organizmami. Przykładami są asocjacje roślin kwiatowych z grzybami Glomeromycota tworzącymi arbuskularną mikoryzę, a także bardziej wyspecjalizowana endosymbioza roślin motylkowatych z bakteriami glebowymi należącymi do gatunków Rhizobium. Badania skamieniałości paleontologicznych oraz szacunki filogenetyczne wskazują, że mikoryza mogła pojawić się w tym samym czasie, co rośliny lądowe. Na tej podstawie niektórzy badacze sugerują, że kolonizacja lądów była w ogóle możliwa dzięki symbiozie roślin z grzybami. Kluczową rolę w ustanowieniu dialogu molekularnego pomiędzy partnerami symbiozy odgrywa wymiana niskocząsteczkowych związków sygnalnych. Indukują one wieloetapowy i złożony proces ustanowienia symbiozy, w którym uczestniczy znaczna liczba czynników białkowych. Badania ostatnich lat ukazały, że w zawiązaniu symbiozy roślin motylkowatych oraz w morfogenezie brodawek korzeniowych ważną rolę odgrywają hormony roślinne cytokininy.

Słowa kluczowe: Fabaceae, Glomeromycota, Rhizobium, arbuskularna mikoryza, symbioza, sygnalizacja

[Postępy Biologii Komórki 2009; 36: 539–554]

next index of volumes table of contents wersja polska

Zbigniew PRZYBECKI, Rafał WÓYCICKI, Stefan MALEPSZY

Sekrety ogórka nareszcie ujawnione: Genom ogórka zsekwencjonowany

Streszczenie: Kompletne sekwencje genomowe są wartościowym źródłem nowej wiedzy i otwierają nowe naukowe horyzonty dla genetyki molekularnej i genomiki funkcjonalnej. Podczas ostatniej dekady nowe możliwości rozwijają się dynamicznie dzięki opracowaniu nowych generacji sekwenatorów WGS. Z użyciem tych sekwenatorów możliwe staje się odczytywanie coraz to dłuższych fragmentów sekwencji DNA przy jednoczesnym obniżaniu kosztów odczytu. Rezultatem tego technicznego postępu stało się powstanie nowych inicjatyw, takich jak Arabidopsis 1001 genomes [61]. W naszych badaniach mających na celu ustalenie sekwencji genomu ogórka wykorzystaliśmy bibliotekę BAC złożoną z 32 640 klonów. Sekwencjonując końce klonów BAC uzyskano 44 276 885 nukleotydów STC, reprezentujących około 12,06% całkowitego genomu ogórka z zawartością  sekwencji kodujących około 23,76%. Następnie 8 razy zsekwencjonowaliśmy cały genom ogórka z wykorzystaniem sekwenatora GS FLX Titanium, w wyniku czego uzyskaliśmy 8 milionów fragmentów o średniej długości 375 nukleotydów. Metoda ta została wykorzystana także do sekwencjonowania tzw. sparowanych końców (ang. paired ends), co  dało dodatkowe, czterokrotne pokrycie sekwencji całego genomu. Na koniec dokonaliśmy zmapowania i adnotacji genomu. W niniejszej pracy przedstawiamy pewne wybrane i charakterystyczne cechy sekwencji genomu ogórka oraz działania badawcze, które doprowadziły do odczytania sekwencji.

Słowa kluczowe: Cucumis sativus, ogórek, genom, sekwencjonowanie DNA, biblioteka BAC

[Postępy Biologii Komórki 2009; 36:  555–563]

next index of volumes table of contents wersja polska

Andrzej JERZMANOWSKI

Histony typu H1 u roślin – nieoczekiwane funkcje uniwersalnych elementów systemu epigenetycznego

Streszczenie: Histony H1 u roślin wyższych wykazują wszystkie typowe cechy tej klasy białek strukturalnych chromatyny i, podobnie jak u zwierząt, występują w chromatynie w postaci różniących się nieallelicznych wariantów. Ze względu na znacznie prostszą niż u zwierząt budowę i  mniejszą liczbę wariantów, rośliny, w szczególności Arabidopsis thaliana, są wyjątkowo dogodnym modelem do badania uniwersalnych mechanizmów leżących u podłoża funkcji biologicznej H1 w złożonych organizmach tkankowych. Wyniki dotychczasowych prac wskazują, że u roślin H1, obok roli w modulacji aktywności transkrypcyjnej genów i architekturze chromosomów, może stanowić łącznik zapewniający koordynację między procesami chromatynowymi a przekształceniami mikrotubul w komórce.Wyniki ostatnich, globalnych analiz rozmieszczenia nukleosomów na DNA wskazują także, że brak obecnego w H1 zwierząt pentapetydu GXGAX w kluczowym dla oddziaływań z DNA motywie strukturalnym domeny globularnej roślinnych H1 może być jedną z przyczyn większej plastyczności rozwojowej komórek roślin

Słowa kluczowe: histon H1, rośliny, mikrotubule, plastyczność rozwojowa

[Postępy Biologii Komórki 2009; 36: 565–582]

next index of volumes table of contents wersja polska

Zofia SZWEYKOWSKA-KULIŃSKA, Bogna SZARZYŃSKA, Łukasz SOBKOWIAK, Artur JARMOŁOWSKI

Struktura roślinnych genów mikro RNA oraz potencjalne możliwości regulacji ich ekspresji

Streszczenie: Mikro RNA, to krótkie (18–24 nt) cząsteczki kwasu rybonukleinowego pełniące funkcje regulatorowe na poziomie potranskrypcyjnym. Mikro RNA są zaangażowane w regulację kluczowych procesów rozwojowych u organizmów eukariotycznych. W proces dojrzewania cząsteczek mikro RNA u roślin zaangażowanych jest kilka białek: DCL1, HYL1, SERRATE, HEN1, DDL, HASTY. Biogeneza cząsteczek mikro RNA u roślin i zwierząt różni się w szczegółach. Bardzo mało wiadomo na temat sekwencji nukleotydowych prekursorów mikro RNA oraz na temat struktury genów kodujących cząsteczki mikro RNA u roślin. Do tej pory scharakteryzowano dokładnie budowę jedynie 31 spośród 190 genów MIR u Arabidopsis thaliana. Geny MIR u roślin stanowią zazwyczaj niezależne jednostki transkrypcyjne, są bardzo długie (nawet 3108 pz) i często zawierają introny. U roślin znane są również policistronowe geny MIR, jak również geny kodujące mikro RNA nakładające się z genami kodującymi białka. Roślinne mikro RNA mogą także występować w intronach genów kodujących białka. Transkrypty genów MIR u A. thaliana wykazują znaczną heterogenność budowy i podlegają skomplikowanym procesom dojrzewania: splicingowi, alternatywnemu splicingowi, stwierdzono obecność alternatywnych miejsc poliadenylacji prekursorów, a dodatkowo transkrypcja tych genów może być inicjowana w więcej niż jednym miejscu. Transkrypcja, jak i potranskrypcyjna obróbka prekursorów mikro RNA stanowią etapy, na których dochodzi do regulacji poziomu dojrzałych cząsteczek mikro RNA.

Słowa kluczowe: gen MIR, mikro RNA, pre-miRNA, pri-miRNA,  splicing alternatywny, poliadenylacja, policistron, geny nakładające się
[Postępy Biologii Komórki 2009; 36: 583–599]

next index of volumes table of contents wersja polska

Mariusz JASKÓLSKI

Białka PR-10 jako rezerwuar ligandów hydrofobowych w komórce roślinnej

Streszczenie: Roślinne białka związane z patogenezą z klasy 10 (PR-10) mają dobrze zdefiniowaną strukturę, lecz niejasną funkcję fizjologiczną. Odkrycie, że białka wiążące hormony roślinne z grupy cytokinin (CSBP) należą strukturalnie do grupy PR-10, sugeruje wiązanie hydrofobowych ligandów jako ogólną rolę biologiczną dla całej tej klasy. Potwierdzają to struktury kompleksów łubinowego białka LlPR-10.2B z cytokininami. Zaskakujące jest, że białka te są w stanie wiązać w swojej olbrzymiej wnęce (1100–4500 3) nie jedną, ale wiele cząsteczek liganda, mimo że pomiary kinetyczne sugerują stechiometrię 1:1. Wydaje się, że za zdolność białek PR-10 do wiązania różnorodnych ligandów i to na rozmaite sposoby, odpowiada przede wszystkim C-końcowa helisa a3, która nie tylko charakteryzuje się wysoką zmiennością sekwencji, ale jest również plastyczna geometrycznie, dostosowując się do wiązanego partnera. Zaskakujące odkrycia na polu białek PR-10 i ich kompleksów każą nam na nowo spojrzeć na wydawałoby się już dobrze opracowane zagadnienia rozpoznania molekularnego i specyficzności wiązania białko-ligand.

Słowa kluczowe: roślinne białka patogenezy, cytokininy, zeatyna, rozpoznanie białko-ligand, alergeny, łubin

[Postępy Biologii Komórki 2009; 36: 601–616]

next index of volumes table of contents wersja polska

Aleksandra SETA, Ewa SKÓRZYŃSKA-POLIT, Ewa SZCZUKA, Irena GIEŁWANOWSKA

Lipoksygenaza w komórkach roślinnych – budowa i funkcja

Streszczenie: Lipoksygenazy to enzymy szeroko rozpowszechnione zarówno w świecie roślin, jak i zwierząt. Enzymy te katalizują reakcje utleniania wielonienasyconych kwasów tłuszczowych zawierających układ wiązań (1Z,4Z) pentadienowych. W artykule omówiono budowę i funkcje lipoksygenaz roślinnych. Opisano również biochemiczne i molekularne właściwości lipoksygenaz łącznie z reakcjami, które zachodzą z udziałem enzymu w komórkach roślinnych. Uwzględniono główne i poboczne szlaki przemian wodoronadtlenków kwasów tłuszczowych. Poza omówieniem fizjologicznej roli lipoksygenaz u roślin, opisano rolę roślinnych lipoksygenaz w technologii żywności i przemyśle.

Słowa kluczowe:  lipoksygenaza, komórki roślinne, struktura lipoksygenaz, funkcje lipoksygenaz

[Postępy Biologii Komórki 2009; 36: 617–648]

next index of volumes table of contents wersja polska

Katarzyna KUBIAK, Halina KALINOWSKA, Marta PEPLIŃSKA, Stanisław BIELECKI

Celuloza bakteryjna jako nanobiomateriał

Streszczenie: Celuloza bakteryjna jest nanobiomateriałem o interesujących właściwościach, decydujących o jej szerokim zastosowaniu w medycynie i licznych dziedzinach techniki. Ten wytwarzany biotechnologicznie materiał charakteryzuje się m.in. ogromną higroskopijnością, wysoką czystością chemiczną, unikalną strukturą oraz pełną biokompatybilnością, biofunkcjonalnością i brakiem toksyczności. Jednak  molekularne podstawy  biosyntezy celulozy  przez Gluconacetobacter xylinus nie są do końca poznane. Znane dotychczas sekwencje i funkcje genów i białek bezpośrednio zaangażowanych w szlak metaboliczny, prowadzący do syntezy b-1,4-glukanu nie są wystarczające do zrozumienia sieci zależności i regulacji, decydujących o intensywności tego procesu oraz właściwościach  wydzielanej celulozy. Prawdopodobnym wydaje się zaangażowanie w te mechanizmy globalnych regulatorów ekspresji genów, znanych z opisanych wcześniej mechanizmów kontrolujących tworzenie biofilmów przez organizmy modelowe.  Ze względu na swój potencjał aplikacyjny zarówno w formie natywnej, jak i zmodyfikowanej, wykraczający poza zewnętrzne i wewnętrzne zastosowania w medycynie, celuloza bakteryjna to materiał przyszłości, a odkrycia w obszarze molekularnych systemów kontroli jej biosyntezy mogą doprowadzić do znacznego zwiększenia jej produkcji na skalę przemysłową.

Słowa kluczowe: anomateriały, celuloza  bakteryjna, biosynteza celulozy, c-di-GMP, regulacja  ekspresji  genów, CsrA/BC, sRNA
[Postępy Biologii Komórki 2009; 36: 649–662]

next index of volumes table of contents wersja polska

Jerzy KAWIAK

Komórki macierzyste organizmu dorosłego w biologii i medycynie

Streszczenie: Okres życia komórek jest ograniczony, a komórki obumierające są zastępowane nowymi, zróżnicowanymi, pochodzącymi od komórek macierzystych. Komórki macierzyste w organizmie dorosłym można wykryć markerami obecnymi zarówno w komórkach macierzystych embrionalnych, jak i komórkach macierzystych w tkankach. Przykładem tych markerów są białka: Oct3/4, CXCR4, Nanos, CD133, CD34. Wspólne funkcje komórek macierzystych to: 1) zdolność do samoodnowy (po podziale powstają nowe komórki macierzyste), 2) zdolność do różnicowania w wyspecjalizowane komórki tkanek  i narządów, 3) oporność na stresy toksyczne oraz radiacyjne. Komórki macierzyste są obecne w różnych miejscach dorosłego organizmu, np. w naskórku, w nabłonku przewodu pokarmowego, w mięśniach szkieletowych. Skupienia tych komórek nazywamy niszami komórek macierzystych. Są one tam zatrzymywane układami chemokinowymi. Znanym układem chemokinowym w szpiku kostnym jest ligand SDF-1 (Stroma Derived Factor-1) oraz receptor na komórkach macierzystych CXCR4. Czynniki wywołujące stres mogą indukować spadek poziomu SDF-1 w szpiku kostnym, co powoduje przemieszczanie się komórek macierzystych do układu krążenia oraz do nowych nisz. Innym znanym układem chemokinowym jest układ Wnt(ligand)/Frizzle LPR (kompleks receptora) na powierzchni komórek. Pierwszym bezpośrednim dowodem istnienia komórek macierzystych nowotworowych były obserwacje komórek ostrej białaczki mieloidalnej. Rozpoczęto izolowanie oraz opisy takich komórek w różnych guzach. Komórki macierzyste nowotworowe stanowią zwykle mniej niż 1% komórek guza w modelach mysich. Przyjmuje się, że mutacje w komórkach macierzystych prawidłowych mogą doprowadzić do transformacji w komórki nowotworowe. Długi okres interfazy komórek macierzystych nowotworowych sprzyja gromadzeniu w nich mutacji, a oporność na czynniki toksyczne chroni te komórki przed działaniem leków.

Słowa kluczowe: komórki macierzyste, komórki macierzyste nowotworowe, nisze, markery, modele mysie
[Postępy Biologii Komórki 2009; 36: 663–678]

next index of volumes table of contents wersja polska

Jerzy SILBERRING

Problemy proteomiki klinicznej – trendy, niebezpieczeństwa i problemy

Streszczenie:  Proteomika kliniczna zajmuje się badaniami na pograniczu chemii, biochemii i medycyny, wykorzystując nowoczesne narzędzia badawcze, jak m.in. techniki mikroekstrakcji i separacji złożonych próbek biologicznych, metody identyfikacji białek za pomocą spektrometrii mas i bioinformatykę. Na współczesną proteomikę składają się zarówno badania podstawowe, jak też badania kliniczne. Pomiędzy tymi dyscyplinami zachodzi ciągła wymiana informacji (translacja), przyczyniając się do stałego postępu wiedzy o określonych schorzeniach. Ten proces jest częścią biologii systemów, czyli zrozumienia, w jaki sposób funkcjonuje organizm człowieka. W rzeczywistości, czyli w praktyce laboratoryjnej, założenie to, jakkolwiek ambitne, napotyka na szereg trudności metodologicznych. Głównym problemem jest tu brak ogólnie przyjętej, standardowej strategii, umożliwiającej monitorowanie określonych schorzeń, a także brak kryteriów jakościowych dla tej, złożonej z szeregu etapów, strategii. Bez przyjęcia takich ogólnych norm, porównywanie wyników uzyskiwanych w różnych laboratoriach nie ma w tej sytuacji żadnego uzasadnienia. Już na etapie kolekcjonowania materiału biologicznego występuje wiele wątpliwości związanych z dynamiką przemian metabolicznych, wpływem: wieku, leków, środowiska, sposobu pobierania i przechowywania próbek itp. na końcowy wynik analiz. Dodatkowo, kilkanaście białek stanowi ponad 96% całkowitego składu białkowego surowicy, a zakres stężeń pomiędzy poszczególnymi składnikami sięga 1010. Jednoczesna analiza ogromnej liczby danych przekracza możliwości standardowego oprogramowania, dostarczanego wraz z aparaturą pomiarową. Kryteria selekcji uzyskanych danych także w sposób zasadniczy wpływają na wynik końcowy, a spektakularnym przykładem może być jedna z niedawnych publikacji, w której autorzy analizowali mieszaninę 6 białek standardowych, otrzymując w końcowym etapie wydruk komputerowy, zawierający identyfikację  ok. 800 białek!! Czy w świetle powyższych faktów możliwa jest w ogóle rzetelna i powtarzalna analiza?

Słowa kluczowe: proteomika kliniczna

[Postępy Biologii Komórki 2009; 36: 679–694]

next index of volumes table of contents wersja polska

Magdalena OSIŃSKA, Kamil KOBYŁECKI, Jolanta WIEJAK, Elżbieta WYROBA

Izoformy i izotypy białek Rab w komórkach roślinnych i zwierzęcych

Streszczenie:  W tym artykule opisano wybrane białka Rab z ośmiu ich podrodzin (Rab1, Rab3, Rab4, Rab5, Rab6, Rab7, Rab9 and Rab11) z różnych typów komórek. Szeroki przegląd literatury pozwolił zebrać informacje dotyczące ekspresji i lokalizacji kilkudziesięciu izoform i izotypów Rab – produktów paralogicznych genów bedących wynikiem duplikacji genomów. Są one zaangażowane w endo- i egzocytozie, transporcie między poszczególnymi kompartmentami, przekazywaniu sygnałów wewnątrzkomórkowych, proliferacji i różnicowaniu dzięki odziaływaniu z różnymi efektorami i białkami motorycznymi. Izoformy i izotypy niektórych białek Rab współdziałają w regulacji tych procesów, podczas gdy inne wykazują odmienne funkcje, często zależne albo od typu komórek albo od fazy cyklu życiowego, jak w przypadku gatunków pasożytniczych, w których występują ponadto znaczne zmiany w strukturze Rab GTPaz opisane przez wielu autorów. Wielka ekspansja białek Rab związana jest z różnorodnością szlaków transportu wewnątrzkomórkowego, co przedyskutowano w aspekcjie ewolucyjnym. Szczególną uwagę poświęcono Rab7 ze względu na jego rolę w neuropatiach i zaburzeniach metabolicznych. Co ciekawe, u roślin funkcje poszczególnych białek Rab są odmienne niż w innych typach komórek, co dotyczy przede wszystkim Rab3, Rab7 i Rab11.

Słowa kluczowe:  białka Rab, izoformy, izotypy, ekspresja, endocytoza, egzocytoza, lokalizacja, funkcje, neuropatie, zaburzenia metaboliczne, pasożyty

[Postępy Biologii Komórki 2009; 36: 695–705]

next index of volumes table of contents wersja polska

Karolina MATCZAK, Aneta KOCEVA-CHYLA, Krzysztof GWOZDZINSKI, Zofia JÓŹWIAK

Doksorubicyna i paklitaksel powodują różne zmiany w płynności błony plazmatycznej komórek raka piersi MCF-7

Streszczenie:  Metodami spektroskopii fluorescencyjnej badano oddziaływanie przeciwnowotworowych leków doksorubicyny (DOX) i paklitakselu (PTX) na właściwości błony plazmatycznej komórek MCF-7 gruczolakoraka piersi. Zastosowano sondy fluorescencyjne TMA-DPH i DAUDA, umożliwiające oznaczenie płynności zewnętrznych, polarnych obszarów oraz rdzenia hydrofobowego dwuwarstwy lipidowej. Stwierdzono zróżnicowany wpływ obu leków. DOX i PTX oddziaływały w odmienny sposób na powierzchniowe i na hydrofobowe regiony błony. DOX indukowała podobne i zależne od stężenia zmiany w obu obszarach dwuwarstwy lipidowej. Niskie stężenia leku powodowały upłynnienie błony, podczas gdy wzrost stężenia wywoływał  progresywne usztywnienie błony. PTX natomiast niezależnie od stężenia oddziaływał  głównie na hydrofobowy  obszar dwuwarstwy powodując jej usztywnienie. Jednakowe stężenia obu leków w różnym stopniu zmieniały płynność dwuwarstwy lipidowej. Może to wynikać z odmiennej interakcji PTX i DOX z komponentami błony. PTX wywoływał głębsze zmiany płynności błony i przy znacznie niższych stężeniach niż DOX, wykazując jednocześnie większą cytotoksyczność w stosunku do komórek MCF-7. Szybki, ponad 70% spadek przeżywalności komórek, któremu towarzyszył istotny spadek płynności błony, obserwowano w zakresie tych samych stężeń PTX  (0,01–1 µM). Podobnie 60% spadek przeżywalności komórek MCF-7 oraz istotne zmiany płynności błony plazmatycznej – jej upłynnienie lub usztywnienie – obserwowano w zakresie tych samych stężeń DOX  (0,05–5 µM). Wyniki te wskazują, że zmiany płynności błony spowodowane przez DOX lub PTX zakłócają istotnie proliferację komórek i sugerują możliwą korelację pomiędzy cytotoksycznością badanych leków i  stopniem uszkodzenia błony, które one powodują. Łączny wpływ kombinacji DOX i PTX na płynność błony komórek MCF-7 był wysoce zależny od stężenia i stosunku molowego leków i znacznie różnił się od wpływu każdego z nich stosowanych pojedynczo. Nie stwierdzono synergistycznego lub addytywnego oddziaływania DOX i PTX na płynność błony plazmatycznej komórek MCF-7. Przy niektórych stężeniach leków obserwowano natomiast ich antagonizujące działanie. 

Słowa kluczowe:  doksorubicyna, paklitaksel, płynności błon plazmatycznych, komórki raka piersi, MCF-7

[Postępy Biologii Komórki 2009; 36: 707–721]

next index of volumes table of contents wersja polska

Violetta Katarzyna MACIOSZEK, Joanna ŁAŹNIEWSKA, Andrzej Kiejstut KONONOWICZ

Mutanty Arabidopsis w badaniach odpowiedzi obronnej roślin na grzyby nekrotroficzne

Streszczenie:  Odkrycie wielu ważnych punktów szlaków sygnałowych w badaniach odpowiedzi roślin na stres biotyczny było możliwe dzięki wykorzystaniu mutantów modelowej rośliny Arabidopsis thaliana. Dostępność mutantów typu knock-out, uzyskanych w drodze mutagenezy chemicznej lub linii mutantów insercyjnych pozwala skupić się na określonym zagadnieniu badawczym bez konieczności czasochłonnego tworzenia własnych mutantów. Odporność roślin na grzyby nekrotroficzne jest zależna przede wszystkim od biosyntezy i szlaku sygnałowego kwasu jasmonowego oraz biosyntezy i akumulacji niskocząsteczkowych metabolitów wtórnych, takich jak: fitoaleksyny, które skutecznie hamują rozwój grzyba i kolonizację tkanek roślinnych. W artykule przedstawiono wybrane aspekty odpowiedzi obronnej A. thaliana na atak grzybów nekrotroficznych zależnych od szlaku kwasu jasmonowego oraz warunkowane produkcją kamaleksyny, a które zostały rozszyfrowanie dzięki wykorzystaniu mutantów.

Słowa kluczowe: kamaleksyna, odpowiedź obronna zależna od JA, stres biotyczny, transdukcja sygnału

[Postępy Biologii Komórki 2009; 36: 723–744]

next index of volumes table of contents wersja polska

Szymon DĄBROWSKI, Sylwester GŁOWACKI, Violetta K. MACIOSZEK, Andrzej K.

Reaktywne formy tlenu w odpowiedzi obronnej roślin na grzyby nekrotroficzne

Streszczenie:  Cząsteczka tlenu w stanie podstawowym jest stosunkowo mało reaktywna. Jednak może być źródłem reaktywnych pochodnych nazywanych reaktywnymi formami tlenu (RFT), produkowanych zarówno w wyniku aktywności metabolicznej komórki, jak i po ekspozycji roślin na różne czynniki stresowe. W stopniowej, jednoelektronowej redukcji tlenu dochodzi do wytworzenia częściowo zredukowanych produktów pośrednich, którymi są w kolejności: anionorodnik ponadtlenkowy (•O2–), nadtlenek wodoru (H2O2) oraz rodnik hydroksylowy (•OH). Wzbudzenie cząsteczki tlenu, występującej w stanie trypletowym, prowadzi do powstania tlenu singletowego (1O2), który może wchodzić w reakcje z alkanami, sulfidami i fenolami. Wolne rodniki – anionorodnik ponadtlenkowy i rodnik hydroksylowy, biorą udział w wielu reakcjach – mogą tworzyć wiązania kowalencyjne w reakcji z innymi wolnymi rodnikami lub zapoczątkować łańcuchową reakcję wolnorodnikową z cząsteczkami nierodnikowymi. W konsekwencji może dojść do poważnych uszkodzeń związków wielkocząsteczkowych komórki – białek, lipidów oraz kwasów nukleinowych. Najczęściej badaną reaktywną formą tlenu podczas infekcji roślin przez patogeny jest nadtlenek wodoru, który jest bardziej stabilny niż inne RFT. Produkcja reaktywnych form tlenu w komórce gospodarza, która zachodzi podczas infekcji grzybami nekrotroficznymi, jest w znacznej mierze wynikiem modyfikacji i/lub zaburzenia mechanizmów utrzymujących homeostazę w warunkach fizjologicznych. Do tych mechanizmów zalicza się różnorodne systemy produkcji RFT w ścianie komórkowej, błonie cytoplazmatycznej oraz w poszczególnych organellach, a także systemy antyoksydacyjne usuwające nadmiar RFT powstających w warunkach fizjologicznych lub jako produkty uboczne innych procesów, np. produkty uboczne metabolizmu mitochondriów, chloroplastów i peroksysomów. RFT mogą modulować procesy odpornościowe w odpowiedzi na infekcję grzybami nekrotroficznymi, mogą wpływać na indukcję śmierci komórki, zmiany profilu ekspresji genów, indukcję biosyntezy fitoaleksyn i rearanżację struktury ściany komórkowej. W artykule przedstawiono mechanizmy powstawania reaktywnych form tlenu oraz regulacji ich aktywności, a także szlaki sygnałowe, w których uczestniczą podczas oddziaływań roślin z grzybami nekrotroficznymi.

Słowa kluczowe: grzyby nekrotroficzne, reakcja obronna roślin, reaktywne formy tlenu, wybuch tlenowy

[Postępy Biologii Komórki 2009; 36: 745–754]

next index of volumes table of contents wersja polska

Aneta WIKTOREK-SMAGUR, Katarzyna HNATUSZKO-KONKA, Aneta GERSZBERG, Piotr ŁUCHNIAK, Andrzej K. KONONOWICZ

Arabidopsis thaliana – metody genetycznej transformacji

Streszczenie:  Od wielu lat rzodkiewnik pospolity (Arabidopsis thaliana) wykorzystywany jest jako roślina modelowa. Znalazł on szerokie zastosowanie w biologii molekularnej, genetyce i fizjologii roślin. Ważnym przełomem w metodologii  genetycznej transformacji roślin było wykazanie w przypadku Arabidopsis  thaliana możliwości uzyskania transgenicznych roślin bez konieczności stosowania kultur in vitro. Metoda transformacji in planta została opisana ponad 20 lat temu. W niniejszej pracy przedstawiono zmiany, jakich dokonano w procedurze genetycznej transformacji Arabidopsis na przestrzeni ostatnich lat.

Słowa kluczowe:
Arabidopsis thaliana, kultury in vitro, floral dip, infiltracja próżniowa
[Postępy Biologii Komórki 2009; 36: 745–754]

next index of volumes table of contents wersja polska

Katarzyna HNATUSZKO-KONKA, Piotr ŁUCHNIAK, Aneta WIKTOREK-SMAGUR, Aneta GERSZBERG, Tomasz KOWALCZYK, Andrzej K. KONONOWICZ

Transformacja roślin za pośrednictwem Agrobacterium rhizogenes

Streszczenie:  Na przestrzeni ostatnich lat opracowano wiele prostych i skutecznych procedur transformacji roślin za pośrednictwem Agrobacterium rhizogenes. Ten glebowy patogen roślin wywołuje powstawanie korzeni włośnikowatych w miejscach zranienia tkanki. Podobnie jak A. tumefaciens jest zdolny do transferu fragmentu swojego megaplazmidu Ri do komórek roślinnych, gdzie ulega on stabilnej integracji i ekspresji. Podczas gdy indukcja transgenicznych korzeni w wyniku infekcji A. rhizogenes zachodzi w stosunkowo krótkim czasie, uzyskanie roślin transgenicznych za pośrednictwem A. tumefaciens zajmuje minimum 4 do 6 miesięcy. Co więcej, każda wiązka korzeni transformowanych pojawiająca się w wyniku transformacji za pośrednictwem A. rhizogenes stanowi niezależny transformant, co pozwala na uzyskanie i analizę dużej liczby niezależnych linii transgenicznych. Niniejsza praca prezentuje m.in. wybrane rezultaty badań nad zwiększeniem częstotliwości transformacji.

Słowa kluczowe:
transformacja genetyczna roślin, Agrobacterium rhizogenes, korzenie włośnikowate
[Postępy Biologii Komórki 2009; 36: 745–754]


index of volumes table of contents wersja polska