• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Badania naukowe ujawniają głębokie korzenie ewolucyjne zaprogramowanej śmierci komórkowej

    14.10.2009. 15:12
    opublikowane przez: Maksymilian Gajda

    Naukowcy, których prace są finansowane ze środków unijnych, odkryli, że części mechanizmu genetycznego kontrolującego zaprogramowaną śmierć komórkową są takie same u roślin i zwierząt. Wyniki opublikowane w czasopiśmie Nature Cell Biology sugerują, że zaprogramowana śmierć komórkowa pojawiła się zanim ewolucyjne ścieżki roślin i zwierząt rozdzieliły się około 1 mld lat temu.

    Odkrycia są istotne, ponieważ skutki zaburzenia zaprogramowanej śmierci komórkowej (nazywanej również apoptozą) mogą być tragiczne. Na przykład, kiedy komórkom nie uda się prawidłowo aktywować programu śmierci komórkowej, mogą one się dzielić i tworzyć guzy nowotworowe. Z drugiej strony niektóre zaburzenia neurologiczne, takie jak choroba Parkinsona, pojawiają się, kiedy umiera zbyt duża liczba komórek.

    Rośliny również regulują śmierć swoich komórek, ale do tej pory naukowcy sądzili, że procesy kontrolujące apoptozę u roślin i zwierząt są całkowicie odmienne.

    W ramach ostatnich badań naukowcy z Finlandii, Hiszpanii, Szwecji i Wlk. Brytanii badali białko TSN (Tudor staphylococcal nuclease) myszy, człowieka, świerka pospolitego i rzodkiewnika pospolitego. Jako pierwsi dokonali odkrycia, że zniszczenie białka TSN stanowi istotny element mechanizmu zaprogramowanej śmierci komórkowej zarówno u roślin, jak i u zwierząt.

    W czasie zaprogramowanej śmierci komórkowej u zwierząt, białko TSN jest rozkładane przez enzymy zwane kaspazami. Rośliny nie mają kaspaz, ale posiadają podobne enzymy zwane metakaspazami, o których również wiadomo, że biorą udział w apoptozie. Naukowcy odkryli, że w przypadku roślin białko TSN jest rozkładane przez metakaspazy.

    Zespół odkrył również, że białko TSN ma ogromne znaczenie dla rozwoju zarodków i pyłku rzodkiewnika pospolitego, co sugeruje, że odgrywa ono istotną rolę w zapobieganiu aktywacji zaprogramowanej śmierci komórkowej w komórkach, które powinny pozostać żywe.

    "Nasze wyniki [...] pokazują, że pomimo dywergencji rozwoju roślin i zwierząt ze wspólnego przodka około miliarda lat temu i korzystania z odmiennych ścieżek PCD [zaprogramowanej śmierci komórkowej], zachowały one wspólny mechanizm niszczenia zdolności komórek do życia poprzez rozpad tego samego substratu, białka TSN" - napisali naukowcy w podsumowaniu.

    Źródłem unijnego wsparcia dla badań były projekty dofinansowane z Szóstego i Siódmego Programu Ramowego (6PR i 7PR).

    rdo: CORDIS

    informacji: Nature Cell Biology: http://www.nature.com/naturecellbiology Szwedzka Rada ds. Nauki: http://www.vr.se/english/ Teksty pokrewne: 26926, 28004, 29726, 29879 Kategoria: Wyniki projektów
    Źródło danych: Szwedzka Rada ds. Nauki; Nature Cell Biology
    Referencje dokumentu: Sundström, J. F. et al. (2009) Tudor staphylococcal nuclease is an evolutionarily conserved component of the programmed cell death degradome. Nature Cell Biology (w druku), publikacja internetowa z dnia 11 października. DOI: 10.10
    Indeks tematyczny: Koordynacja, wspólpraca; Nauki biologiczne; Medycyna, zdrowie; Badania Naukowe RCN: 31353   W góre . O tym serwisie . Serwisy CORDIS . Helpdesk . © . Ważne informacje prawne Administratorem witryny CORDIS jest Urząd Publikacji

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Receptory śmierci – potoczna nazwa występujących na powierzchni komórek białek, takich jak: Fas, receptor dla TNF-α lub receptor DR, których wspólną cechą jest transdukcja sygnału powodującego uruchomienie kaskady kaspaz i apoptozę. Cell Identifier (C-Id, C-ID, Cell Id, CID) – parametr przypisywany przez operatora telefonii komórkowej poszczególnym komórkom (ang. cells) zdefiniowanym na obszarze należącej do niego sieci. Białka wiążące penicylinę (ang. Penicillin Binding Proteins, w skrócie PBP) — grupa białek posiadających zdolność wiązania penicyliny. Nazwa została nadana przed ustaleniem charakteru i funkcji tych związków - później okazało się, że jest to grupa enzymów biorących udział w procesie syntezy ściany komórkowej. Enzymy te występują naturalnie u wielu bakterii, są dla nich niezbędne do życia, a ich inaktywacja przez antybiotyk prowadzi do śmierci komórki.

    Apoptoza (z gr. w tłumaczeniu dosłownym opadanie liści) – naturalny proces zaprogramowanej śmierci komórki w organizmie wielokomórkowym. Dzięki temu mechanizmowi z organizmu usuwane są zużyte lub uszkodzone komórki. Flipazy - białka enzymatyczne znajdujące się wewnątrz błony komórkowej, które przenoszą fosfolipidy z jednego listka dwuwarstwy lipidowej błony na drugi. Odgrywa to istotną rolę w utrzymaniu asymetrii transwersalnej błon, tj. asymetrycznego rozmieszczenia fosfolipidów w każdej z dwóch warstw danej błony.

    Protoplast – aktywna metabolicznie część komórki bakterii, grzyba lub rośliny czyli część komórki bez ściany komórkowej. Protoplasty sztucznie uzyskiwane w wyniku trawienia ściany komórkowej enzymami mają kształt kulisty lub zbliżony i pozostają zdolne do życia i stanowią ważny obiekt badań cytologicznych. Protoplasty są zdolne do regeneracji ściany komórkowej i fuzji, przy czym są w stanie tworzyć mieszańce somatyczne między gatunkami niespokrewnionymi (np. protoplast marchwi zwyczajnej z limfocytem ludzkim). Nature Genetics – recenzowane czasopismo naukowe wydawane przez Nature Publishing Group, założone w 1992 roku. Siostrzanym periodykiem jest Nature Reviews Genetics, publikujący prace o charakterze przeglądowym.

    Neuraminidaza (EC 3.2.1.18) – enzym odpowiedzialny za rozkład kwasu sialowego (należący do glikoprotein) występujący w wirusach grypy, który umożliwia wirusom opuszczenie komórek poprzez rozpad błony komórkowej zarażonej komórki. Enzym ten umożliwia także przyłączenie się wirusa do błony komórkowej, co ułatwia proces wnikania do wnętrza komórki (neuraminidaza ma duże powinowactwo do kwasu sialowego receptorów błonowych). Zespół białego nosa (ZBN, ang. white nose syndrome, WNS) – choroba, która w ostatnich kilku latach przyczyniła się do śmierci od 5,7 do 6,7 miliona nietoperzy we wschodnich Stanach Zjednoczonych i Kanadzie, stanowiąc poważne zagrożenie dla amerykańskich gatunków tych ssaków. Nazwa pochodzi od charakterystycznego, białego grzybiczego nalotu (w postaci strzępek grzybni Geomyces destructans) na pyskach chorych zwierząt. Nalot występuje także na skrzydłach nietoperzy. Choroba dotyczy wyłącznie hibernujących nietoperzy. Objawy zespołu białego nosa to, oprócz widocznego nalotu grzybni, utrata tkanki tłuszczowej, nietypowe zachowania podczas zimy (w tym latanie), uszkodzenia błon na skrzydłach. Infekcja powoduje zaburzenia hibernacji często prowadzące do śmierci zwierząt, na niektórych stanowiskach powodując śmiertelność ponad 75% hibernujących nietoperzy.

    Vodacom - operator telefonii komórkowej działający w Republice Południowej Afryki. Vodacom to pierwszy operator, który rozpoczął działanie w RPA i jak dotąd z 16 milionami klientów dominuje na rynku, obok konkurentów z branży takich jak Mobile Telephone Networks (MTN) i Cell C. Operator jest również pierwszą firmą w regionie, która wprowadziła do swoich usług generację 3G oraz UMTS. Zapowiedziane zastało także wprowadzenie HSDPA, czyli kolejnej generacji telefonii komórkowej.

    Velcom (biał. Вэлком, ros. Велком) – białoruski operator telefonii komórkowej. Firma powstała 16 kwietnia 1999 roku w Mińsku i stała się pierwszym operatorem telefonii komórkowej w standardzie GSM.

    Deplazmoliza - proces odwrotny do plazmolizy, polegający na pobieraniu wody przez komórkę przeniesioną z roztworu hipertonicznego (niezbyt silnie) i zanurzoną w roztworze hipotonicznym. W wyniku deplazmolizy komórka odzyskuje turgor, a błona komórkowa w komórkach roślinnych, ponownie w pełni przylega do ściany komórkowej. Deplazmoliza zachodzi tylko jeżeli białka błony komórkowej nie uległy denaturacji, a błona jest nierozerwana, dzięki czemu wciąż cechuje ją półprzepuszczalność. CORDIS (Community Research and Development Information Service), Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badań i Rozwoju jest bazą informacji na temat europejskiej działalności badawczo-rozwojowej. Stanowi oficjalne źródło informacji na potrzeby publikacji wszystkich zaproszeń do składania wniosków w ramach siódmego programu ramowego w dziedzinie badań i rozwoju technologicznego (7PR). CORDIS jest jednym z serwisów wydawnictwa Unii EuropejskiejUrzędu Oficjalnych Publikacji Wspólnot Europejskich.

    Nekroptoza (ang. necroptosis, złożenie: necrosis + apoptosis) – rodzaj zaprogramowanej śmierci komórki (w organizmie wielokomórkowym), będącej odpowiedzią na konkretny sygnał środowiskowy, morfologicznie zbliżony do nekrozy. Od procesów apoptozy i autofagii różni się zarówno swoistym mechanizmem działania, jak i znaczeniem fizjologicznym. Ekspansyny – grupa białek o masie 29-30 kDa, obecnych w ścianie komórkowej roślin, odpowiedzialnych za wzrost komórki roślinnej związany z rozluźnieniem struktury ściany komórkowej. Wyróżniane są cztery rodziny ekspansyn: α-ekspansyny, β-ekspansyny, ekspansyny typu A i ekspansyny typu B. Ekspansyny α i β mają wykazaną doświadczalnie zdolność rozluźniania ścian komórkowych. Pozostałe dwie rodziny zostały poznane jedynie jako sekwencje genów. Zwykle cząsteczka ekspansyny składa się z 250-275 reszt aminokwasowych tworzących dwie domeny.

    Białko A jest składnikiem błony komórkowej produkowanym przez kilka szczepów Staphylococcus aureus. W strukturze swojej cząsteczki zawiera cztery miejsca o wysokim powinowactwie do regionu Fc IgG kilku gatunków. Interakcja pomiędzy białkiem A i IgG nie jest jednakowa zarówno pomiędzy gatunkami jak również podklasami IgG jednego gatunku. W obrębie jednego gatunku białko A może mocniej wiązać niektóre podklasy IgG podczas gdy inne słabiej lub wcale. Ze względu na swoją właściwość białko A znalazło zastosowanie między innymi w metodzie immunoprecypitacji białek. Jamki (lacunae) – przerwy we wtórnej ścianie komórkowej ułatwiające sąsiadującym komórkom roślinnym komunikację. Na obszarze jamki występują jedynie pierwotne ściany komórkowe połączone blaszką środkową. Zagłębienie nazywane pierwotnym polem jamkowym stanowi miejsce połączenia protoplastów komórek z udziałem plazmodesm, które przenikają przez cienką przegrodę pogrupowane w pęczki. Ze względu na kształt wtórnej ściany komórkowej wyróżniane są jamki proste i jamki lejkowate. W każdej jamce można wyróżnić zagłębienie jamki, czyli otwór po stronie światła komórki, oraz błonę zamykającą, czyli pierwotne ściany komórkowe wraz z blaszką środkową. W sąsiadujących ze sobą komórkach jamki występują po obu stronach błony zamykającej, tworząc parę jamek. Para taka może składać się z dwóch jamek prostych, dwóch lejkowatych lub być parą mieszaną. Niekiedy, we wtórnej ścianie komórkowej jednej z sąsiadujących komórek nie ma drugiej jamki. W tym przypadku jamka nazywana jest ślepą.

    Receptor powierzchniowy – białko położone w lub na błonie komórkowej albo przechodzące przez nią, rozpoznające i wiążące specyficzne cząsteczki ze środowiska zewnętrznego. Białaczka kotów to choroba zakaźna, wywoływana przez retrowirus FeLV (ang. feline leukemia virus), charakteryzująca się przewlekłym przebiegiem. Występuje u kotów domowych na całym świecie. Pierwsze doniesienia o tej chorobie pojawiły się w latach 60. XX wieku. Białaczka uznawana jest za jedną z ważniejszych przyczyn zachorowań i śmierci młodych kotów. Przyjmuje się, że w Polsce 12 - 14% kotów jest zakażonych FeLV. Choroba ta jest specyficzna dla kota domowego, a więc nie przenosi się na inne gatunki zwierząt, nie jest groźna dla człowieka.

    Dodano: 14.10.2009. 15:12  


    Najnowsze