• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Naukowcy opracowali model cyklu komórkowego ssaków

    14.12.2009. 15:12
    opublikowane przez: Maksymilian Gajda

    Proces podziału komórek odgrywa ważną rolę w organizmach jedno i wielokomórkowych, zwłaszcza w przekształcaniu zapłodnionych jajeczek w dojrzałe organizmy. Brak kontroli nad cyklem komórkowym może doprowadzić do rozprzestrzenienia się guzów i rozwoju nowotworu. Naukowcy z Université Libre de Bruxelles (ULB) w Belgii opracowali szczegółowy dynamiczny model cyklu komórkowego ssaków. Wyniki, które opublikowano w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), pomogą podnieść świadomość roli cyklu komórkowego w patologicznym i normalnym funkcjonowaniu żywych organizmów.

    Badania stanowią dorobek finansowanego ze środków unijnych projektu BIOSIM (Biosymulacja - nowe narzędzie do opracowywania leków), który otrzymał niemal 11 mln EUR z tematu "Nauki o życiu, genomika i biotechnologia na rzecz zdrowia" Szóstego Programu Ramowego (6PR) UE. Projekt BIOSIM jest koordynowany przez Politechnikę Duńską, a partnerzy pochodzą z Belgii, Francji, Hiszpanii, Holandii, Niemiec, Słowacji, Szwecji, Węgier i Wlk. Brytanii.

    Według naukowców dane uzyskane w ciągu ostatnich 20 lat wskazują na to, że cykl komórkowy jest kontrolowany przez sieć kinaz białkowych zależnych od cyklin (Cdk).

    "Postęp cyklu komórkowego jest kontrolowany przez sekwencyjną, przejściową aktywację rodziny Cdk, co pozwala na uporządkowane następstwo faz cyklu, nawet jeżeli wydaje się, że następuje pewne nakładanie się na siebie różnych cyklin i Cdk" - piszą autorzy artykułu. "Białka Cdk są aktywne jedynie wówczas, kiedy tworzą kompleks z odpowiadającymi im cyklinami."

    Jednakże naukowcy z ULB ustalili, że zważywszy na złożoność procesu regulacyjnego sieci Cdk oraz trudności w przewidywaniu jego rozwoju, symulacje komputerowe modeli idealnego zachowania dostarczą naukowcom poszukiwanych odpowiedzi.

    Claude Gérard, doktorant na ULB, opracował bardzo szczegółowy model przewidujący dynamikę cyklu komórkowego ssaków. "Model obejmuje moduły Cdk regulowane przez odwracalną fosforylację, inhibitory Cdk oraz syntezę lub rozpad białek" - czytamy w artykule.

    "Czynniki wzrostu (GF) wywołują przejście od spokojnego, stabilnego i ciągłego stanu do samoutrzymujących się oscylacji w sieci Cdk. Oscylacje odpowiadają powtarzalnej, przejściowej aktywacji cyklin D/Cdk4-6 w fazę G1, cyklin E/Cdk2 z fazy G1 do fazy S, cyklin A/Cdk2 w fazę S oraz z fazy S do fazy G2 i cyklin B/Cdk1 z fazy G2 do fazy M."

    Zespół podkreślił sposób, w jaki model przewiduje, że w obecności ponadprogowych ilości czynnika wzrostu interakcje regulacyjne w ramach sieci Cdk mogą nagle wygenerować stałe oscylacje, które odpowiadają kontrolowanej i powtarzalnej aktywacji różnych kompleksów cykliny-Cdk w cyklu komórkowym.

    "Uzyskane wyniki sugerują, że sekwencyjna aktywacja modułów Cdk w sieci Cdk jest wywoływana przez tymczasową samoorganizację, która odpowiada globalnemu, okresowemu funkcjonowaniu cyklu komórkowego ssaków" - piszą autorzy.

    rdo: CORDIS

    informacji: Proceedings of the National Academy of Sciences: http://www.pnas.org/ Université Libre de Bruxelles: http://www.ulb.ac.be/ Kategoria: Wyniki projektów
    Źródło danych: PNAS; Université Libre de Bruxelles
    Referencje dokumentu: Gérard, C., Goldbeter, A. (2009) Temporal self-organization of the cyclin/Cdk network driving the mammalian cell cycle. PNAS, publikacja internetowa z dnia 9 grudnia. DOI:10.1073/pnas.0903827106.
    Indeks tematyczny: Biotechnologia; Nauki biologiczne; Metody pomiarowe; Medycyna, zdrowie; Badania Naukowe RCN: 31575   W góre . O tym serwisie . Serwisy CORDIS . Helpdesk . © . Ważne informacje prawne Administratorem witryny CORDIS jest Urząd Publikacji

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) – czasopismo naukowe United States National Academy of Sciences publikujące głównie prace biomedyczne, rzadziej z zakresu fizyki, matematyki i nauk społecznych. Wydanie drukowane jest tygodnikiem. Wersja internetowa PNAS-u codziennie zawiera nowe artykuły. Pierwsze wydanie ukazało się w 1915 r. Proliferacja – zdolność namnażania komórek przez organizmy; jedna z cech organizmów żywych. Namnażanie się komórek jak również ich przeżywanie i śmierć regulowane są przez złożone mechanizmy kontroli cyklu komórkowego. RB (pRb, Rb) – białko kodowane przez gen supresorowy RB1. Gen RB1 jest zmutowany w wielu typach nowotworów człowieka. Nazwa białka RB pochodzi od siatkówczaka (retinoblastoma), nowotworu spowodowanego mutacjami w obydwu allelach kodującego białko genu RB1. Białko RB w komórkach jest obecne zazwyczaj jako fosfoproteina, i jest substratem reakcji fosforylacji przeprowadzanej przez liczne białka enzymatyczne z rodziny kinaz. Udowodnioną funkcją białka RB jest zapobieganie podziałowi komórki przez zatrzymanie cyklu komórkowego. Niefunkcjonalne białko RB nie zapobiega podziałom komórek, stąd udowodniony związek między mutacjami z utratą funkcji w genie RB1 a niekontrolowanymi podziałami komórek nowotworu.

    p21 / WAF1 (znany również jako inhibitor 1 kinaz zależnych od cyklin lub białko oddziałujące z CDK 1) – białko, które u człowieka kodowane jest przez gen CDKN1A, zlokalizowany na chromosomie 6 (6p21.2). Vrije Universiteit Brussel - niderlandzkojęzyczny uniwersytet w Brukseli. Jest jedynym pełnoprawnym flamandzkim uniwersytetem w Brukseli. Vrije Universiteit Brussel jest pochodną francuskojęzycznego Université Libre de Bruxelles (ULB), który został założony w 1834 roku przez prawnika flamandzkiego pochodzenia, Pierre-Théodore Verhaegen. W zamyśle miał założenie uniwersytetu, które byłyby niezależny od państwa i Kościoła. Mimo że niektóre kursy na Vrije Universiteit w Wydziale Prawa były już prowadzone w języku niderlandzkim w 1935 roku, to na pozostałych wydziałach język ten zaczął obowiązywać w 1963 roku. Niderlandzkojęzyczna uczelnia zdołała się oddzielić od swojego francuskojęzycznego odpowiednika w dniu 1 października 1969. W ustawie z dnia 28 maja 1970 roku Vrije Universiteit i Université Libre de Bruxelles oficjalnie stały się dwoma oddzielnymi prawnie i administracyjnie jednostkami naukowymi. Uniwersytet składa się z ośmiu wydziałów, których zadania sprowadzają się do trzech misji: edukacja, badania naukowe i usługi na rzecz społeczeństwa. Uczelnia oferuje trzystopniowe studia dla ponad 8000 studentów i ponad 1000 doktorantów.

    Wander – wolnozmienna fluktuacja fazy, wędrowanie fazy, błądzenie fazy czy też dewiacja fazy sygnału zegarowego. Zmiany fazy są bardzo rozciągnięte w czasie (są to drgania o częstotliwości od 0-10 Hz) i przybierają charakter losowy – są to główne przyczyny tego, że wander, w przeciwieństwie do jittera, nie może być w pełni efektywnie wytłumiony. Sam pomiar błądzenia fazy (w zależności od tego jaki parametr mierzymy) trwa od 15 minut do 24 godzin, co i tak daje nam tylko przybliżona charakterystykę. Odfiltrowanie tego rodzaju drgań jest niemożliwe z uwagi na konieczność stosowania dużych buforów. Wander pojawia się przy niskich częstotliwościach i może się akumulować przez dość długi czasu. Rezultatem tego są nagłe błędy, które mogą spowodować utratę ramki (LOF). Podział komórki - proces zachodzący u wszystkich żywych organizmów, w którym komórka macierzysta dzieli się na dwie lub więcej komórek potomnych. Podział komórkowy jest jedną z faz cyklu komórkowego.

    Antygen Ki-67 – białko, marker komórkowej proliferacji. W czasie interfazy można wykazać obecność antygenu Ki-67 w jądrze komórkowym, szczególnie w jąderkach. W czasie mitozy Ki-67 stwierdzany jest na powierzchni chromosomów, jest jednym z białek wchodzącym w skład warstwy perichromosomalnej. Ki-67 jest obecny w komórce podczas wszystkich faz czynnych cyklu komórkowego (G1, S, G2 i mitoza), i niewykrywalny w fazie G0. Ki-67 uważany jest za dobry wskaźnik indeksu mitotycznego komórek i frakcji dzielacych się komórek. Indeks Ki-67 często koreluje z przebiegiem choroby nowotworowej, zwłaszcza raka prostaty i raka sutka, i ma dużą wartość prognostyczną w tych chorobach. Geldanamycyna (GA) – benzochinonowy antybiotyk ansamycynowy, wiążący i inhibujący białko szoku cieplnego Hsp90 (Heat Shock Protein 90). Białka regulowane przez Hsp90 (sp90 client proteins) odgrywają istotną rolę w regulacji cyklu komórkowego, wzrostu komórki, jej przeżycia, apoptozy, angiogenezy i tumorogenezy.

    BenQ-Siemens SL91 – model biznesowego telefonu komórkowego firmy BenQ Mobile. Jego tworzeniem zajmowali się między innymi polscy informatycy z centrum rozwoju oprogramowania BenQ Mobile we Wrocławiu. Jest to telefon trzeciej generacji, działający w sieci UMTS oraz obsługujący trzy zakresy sieci GSM 900/1800/1900. Dużymi zaletami telefonu są oryginalny design oraz szeroki zakres funkcjonalności. Jest to jeden z ostatnich modeli BenQ Siemens, który nie trafił do sprzedaży z powodu upadku spółki BenQ-Siemens.

    Kinaza Aurora A (AURKA) – enzym kodowany przez gen AURKA w locus 20q13 (wcześniej określany STK15 albo STK6) należący do kinaz serynowo-treoninowych. Kinaza Aurora A bierze udział w kontroli procesów mitozy i mejozy w komórce. Jej aktywność regulowana jest na drodze jednej lub więcej fosforylacji, i największa jest w fazie G2 i M cyklu komórkowego.

    Benq-Siemens C81 – model telefonu komórkowego, zaprezentowany przez Siemensa w 2006 roku. Jest to multimedialny, muzyczny telefon, konkurujący z SE K750i, Nokia 6630, SE W810i etc. Cechą charakterystyczną tego modelu jest rozbudowany odtwarzacz MP3. Model nie odniósł sukcesu rynkowego ze względu na częste usterki techniczne. Jądro komórkowe, nukleus - otoczone błoną organellum obecne we wszystkich komórkach eukariotycznych, z wyjątkiem tych, które wtórnie je utraciły w trakcie różnicowania, np. dojrzałe erytrocyty ssaków. Zawiera większość materiału genetycznego komórki, zorganizowanego w postaci wielu pojedynczych, długich nici DNA związanych z dużą ilością białek, głównie histonowych, które razem tworzą chromosomy. Geny zlokalizowane w chromosomach stanowią genom komórki. Funkcją jądra komórkowego jest przechowywanie i powielanie informacji genetycznej oraz kontrolowanie czynności komórki, poprzez regulowanie ekspresji genów. Główne struktury, które obecne są w budowie jądra komórkowego to błona jądrowa, podwójna membrana otaczająca całe organellum i oddzielająca je od cytoplazmy oraz blaszka jądrowa, sieć delikatnych włókienek białkowych utworzonych przez laminy, stanowiących rusztowanie dla jądra i nadających mu wytrzymałość mechaniczną. Błona jądrowa jest nieprzepuszczalna dla większości cząsteczek, dlatego obecne są w niej pory jądrowe. Są to kanały przechodzące przez obie błony, umożliwiające transport jonów i innych cząstek. Transport większych cząstek, takich jak białka, jest ściśle kontrolowany i zachodzi na zasadzie transportu aktywnego, kontrolowanego przez białka transportowe. Transport jądrowy jest kluczowy dla funkcjonowania komórki, ponieważ przemieszczanie cząstek poprzez błonę jądrową wymagane jest zarówno przy zarządzaniu ekspresją genów oraz utrzymywaniu chromosomów.

    Dodano: 14.12.2009. 15:12  


    Najnowsze