Kot domowy jako model badawczy w procedurach wspomaganego rozrodu dzikich kotowatych

Procedury wspomaganego rozrodu (ART) są istotną częścią programów ratowania ginących gatunków. Wszystkie gatunki dzikich kotowatych są zagrożone wyginięciem, a kot domowy jest dobrym i łatwo dostępnym modelem do badań nad kotowatymi. Do procedur ART stosowanych u kota i dzikich kotowatych należą sztuczne unasienianie, dojrzewanie i zapłodnienie oocytów in vitro metodą IVF i ICSI, hodowla zarodków, przenoszenie zarodków, kriokonserwacja nasienia, oocytów i zarodków. Skuteczność poszczególnych procedur u kotów i kotowatych jest często dużo niższa niż w przypadku człowieka, zwierząt gospodarskich lub laboratoryjnych, ale dotychczasowe sukcesy potwierdzają potrzebę prowadzenia dalszych badań.

Charakterystyka kolistych DNA u Eukarya

W komórkach eukariotycznych DNA występuje głównie w formie liniowej, upakowanej w chromosomy. Poza tym może też przybierać postać kolistych cząsteczek. Najdokładniej zbadane zostały koliste DNA odgrywające rolę genomów mitochondriów i chloroplastów. Niemniej zasób kolistych DNA u Eukarya jest znacznie szerszy. Obejmuje również pozachromosomowe cząsteczki (ang. extrachromosomal circular DNA; eccDNA): koliste formy rDNA, pierścienie telomerowe, małe polidyspersyjne DNA, mikroDNA oraz inne typy kolistych DNA o pochodzeniu jądrowym. Występowanie eccDNA potwierdzono u wszystkich organizmów testowanych w tym zakresie. Dotychczasowe badania wykazały, że niektóre eccDNA są obecne na każdym etapie cyklu komórkowego, podczas gdy inne pojawiają się i/lub ulegają nagromadzeniu w szczególnych okolicznościach. Dowiedziono, że akumulacja eccDNA nierzadko zachodzi w następstwie poważnej destabilizacji genomu, będącej wynikiem stanów chorobowych czy stresu. Choć w środowisku naukowym wzrasta zainteresowanie eccDNA, pozostają one słabo poznanym składnikiem genomów eukariotycznych. Nadal niewiele wiadomo na temat mechanizmów ich formowania, ewolucji oraz ich funkcji biologicznych.

Nukleozydo boranofosfoniany jako potencjalne środki terapeutyczne

Nukleozydo boranofosfoniany to analogi nukleotydów, w których jeden z niemostkowych atomów tlenu z części fosforanowej został zastąpiony grupą boranową (-BH3). Związki te wykazują szerokie spektrum aktywności biologicznej, między innymi aktywują rybonukleazę H, są odporne na działanie endo- i egzonukleaz, a ich trifosforany są dobrymi substratami dla polimeraz DNA i RNA. Pochodne nukleozydo boranofosfonianów stosowane są między innymi w terapii antysensowej, w wyciszaniu ekspresji genów za pomocą techniki siRNA oraz jako potencjalne proleki antywirusowe i antynowotworowe. Boranofosfoniany są także wykorzystywane przy projektowaniu aptamerów oraz w nowej metodzie sekwencjonowania DNA. W niniejszej pracy skrótowo przedstawiono potencjalne biologiczne zastosowania boranofosfonianów.

PROFESOR LECH WOJTCZAK (1926-2019) WE WSPOMNIENIACH CZWÓRKI SWYCH WYCHOWANKÓW

Nagłe odejście Profesora Lecha Wojtczaka, wspaniałego biochemika i człowieka a naszego Mentora i Przyjaciela, pozostawiło pustkę i smutek, którego nie da się oswoić. Po dwóch latach wciąż żywe są wspomnienia i Jego brak tym dotkliwszy. Stąd postanowiliśmy napisać te osobiste refleksje o Nim, a każde z nas skupiło się na nieco innym elemencie postaci Lecha. Staraliśmy się wybrać te elementy, które nie były dotychczas podkreślane w licznych artykułach i wspomnieniach, jakie ukazały się bezpośrednio po Jego śmierci. Nie jest to zatem jeszcze jeden pełen tekst o twórcy polskiej bioenergetyki i jednym z największych polskich biochemików, ale subiektywny wybór uwag o człowieku, dzięki któremu wszyscy czworo jesteśmy w nauce. Układ naszych wspomnień jest chronologiczny. Zaczyna Profesor Jolanta Barańska, współpracowniczka Lecha od 1968 roku, potem Profesor Maciej Nałęcz, który zaczął swą pracę z Lechem w 1976 roku, po nim Profesor Konrad S. Famulski, który dołączył do zespołu Profesora Wojtczaka w 1978 roku, a kończy Profesor Adam Szewczyk, najmłodszy, który w Pracowni Profesora Wojtczaka pojawił się w 1984 roku, jeszcze jako magistrant.

Here, there and everywhere – the importance of neutral lipids in plant growth and development

In plants, lipids serve as one of the major and vital cellular constituents. Neutral lipids reserves play an essential role in the plant life cycle by providing carbon and energy equivalents for periods of active metabolism. The most common form of lipid storage are triacylglycerols (TAGs) packed into specialized organelles called lipid droplets (LDs). They have been observed in diverse plant organs and tissues, like oil seeds or pollen grains. LDs consist of a core, composed mostly of TAGs, enclosed by a single layer of phospholipids that is decorated by a unique set of structural proteins. Moreover, the recent advances in exploration of LDs proteome revealed a plethora of diverse proteins interacting with LDs. This is likely the result of a highly dynamic nature of these organelles and their involvement in many diverse aspect of cellular metabolism, tightly synchronized with plant developmental programs and directly related to plant-environment interactions. In this review we summarize and discuss the current progress in understanding the role of LDs and their cargo during plants life cycle, with a special emphasis on developmental aspects.

Zespoły komórek płciowych w gametogenezie zwierząt - geneza, organizacja i funkcjonowanie

W takcie wczesnej gametogenezy zwierząt pojawiają się nietypowe podziały mitotyczne komórek płciowych, które nie kończą się pełną cytokinezą. W konsekwencji potomne komórki nie są kompletnie rozdzielone ale pozostają przez pewien czas połączone zmodyfikowanymi pierścieniami zaciskowymi zwanymi stabilnymi mostkami międzykomórkowymi. Mostki te to na tyle szerokie pasma cytoplazmy (od 0,2µm do 20µm), że możliwa jest wymiana zarówno produktów genowych jak i organelli pomiędzy połączonymi komórkami. Takie syncytialne twory nazywamy zespołami (cystami) komórek płciowych. Zespoły występują powszechnie w trakcie spermatogenezy zwierząt łącząc z sobą męskie komórki płciowe aż do ich przekształcenia w plemniki. W linii żeńskiej (oogeneza) zespoły mogą się w ogóle nie formować, powstają na bardzo krótki czas (do mejozy) lub na dłużej (do zaawansowanej oogenezy). Pomimo uniwersalnego mechanizmu powstawania zespołów (niepełna cytokineza) obserwujemy dużą różnorodność w ich organizacji przestrzennej i funkcjonowaniu. Niniejszy artykuł przedstawia podstawowe fakty związane z powstawaniem i funkcjonowaniem zespołów komórek płciowych w linii męskiej i żeńskiej.

Czego jeszcze nie wiemy o mięśniach szkieletowych?

Mięśnie szkieletowe są wysoce wyspecjalizowaną tkanką zwierzęcą, której podstawową funkcją jest skurcz, przekładający się na ruch zwierząt. Jednym z typów mięśni szkieletowych są mięśnie tułowia (miotomalne) należące u kręgowców do najstarszej filogenetycznie grupy mięśni. Porównawcze badania miogenezy miotomalnej wykazały, że mięśnie te mają podobny plan budowy, jednak mimo kontroli przez te same czynniki genetycznych, mogą różnicować się odmiennie u poszczególnych gatunków kręgowców (zarówno u gatunków modelowych jak i niemodelowych). Poznanie mechanizmów rozwoju mięśni szkieletowych jest warunkiem sine qua non w zrozumieniu stanów chorobowych tkanki mięśniowej obserwowanych u ludzi. W pracy podsumowano aktualną wiedzę dotyczącą różnicowania mięśni szkieletowych zwierząt, stanów patologicznych mięśni spowodowanych mutacjami w genach białek strukturalnych oraz metabolicznych mięśni.

Embriogeneza u Crassulaceae: strukturalny aspekt rozwoju wieszadełka

Wieszadełko u większości roślin okrytozalążkowych to zachowany ewolucyjnie organ zarodkowy pełniący funkcję kanału łączącego tkanki zalążka z zarodkiem właściwym dla przepływu składników odżywczych i regulatorów wzrostu. W artykule opisano aktualną wiedzę na temat ultrastruktury i funkcji wieszadełka zarodkowego u reprezentantów rodzajów Crassulaceae: Sedum, Jovibarba, Sempervivum, Aeonium, Monanthes, Aichryson i Echeveria. Rolę wieszadełka w transporcie substancji z tkanek zalążka do zarodka właściwego potwierdza struktura komórki bazalnej, a szczególnie charakter mikropylarnej części jej ściany „ściana transferowa”. Komórka bazalna wieszadełka jest miejscem intensywnych procesów metabolicznych. Specjalną uwagę zwrócono na plazmodesmy. Prześledzono korelację między typami wieszadełek a budową plazmodesm. Wysunięto wnioski końcowe i podsumowano przedstawione wiadomości.

Morfogeneza i rola ciała Balbianiego w oocytach kręgowców i bezkręgowców

Ciało Balbianiego to nieobłoniony kompleks organelli komórkowych (m.in. mitochondriów, siateczki śródplazmatycznej, aparatów Golgiego, a także tzw. materiału nuage) zlokalizowany w bezpośrednim sąsiedztwie jądra oocytu. Klasyczne analizy histologiczne i ultrastrukturalne wykazały, że ciało Balbianiego nawet blisko spokrewnionych organizmów może być zbudowane odmiennie. Podstawowe różnice dotyczą zazwyczaj zarówno składu organelli, jak i ich wzajemnych relacji. Wyniki badań molekularnych są również niejednoznaczne i wskazują, że ciało Balbianiego może brać udział w rozmaitych procesach zachodzących w żeńskich komórkach linii płciowej. Najlepiej poznano funkcjonowanie ciała Balbianiego w transporcie i lokalizacji specyficznych białek i cząsteczek mRNA, a także organelli (mitochondriów) do ściśle określonych rejonów oocytu i (konsekwentnie) komórki jajowej. W ostatnich latach wykazano ponadto, że ciało Balbianiego, związane jest nie tylko z transferem mitochondriów do zygoty i kolejnych pokoleń komórek organizmu potomnego, ale odgrywa też rolę w selekcji tych organelli, tj. eliminacji jednostek niefunkcjonalnych, zawierających zmutowany mtDNA.

Białka chaperonowe zaangażowane w biosyntezę Rubisco.

Rubisco jest enzymem występującym u organizmów fotosyntetyzujących katalizującym pierwszy etap procesu akumulacji biomasy, przyłączenie dwutlenku węgla do cukru, rybulozo-1,5-bisfosforanu. Skomplikowana, multimeryczna budowa i obecność wielu labilnych elementów strukturalnych w tym białku, powodują że nie jest ono w stanie samodzielnie uzyskać swojej natywnej struktury czwartorzędowej i wymaga do tego celu ściśle zorganizowanego działania szeregu czynników pomocniczych. Wyspecjalizowane białka chaperonowe uczestniczą kolejno w fałdowaniu podjednostek holoenzymu, pośredniczą w ich stopniowej oligomeryzacji, a w niektórych przypadkach dodatkowo kierują do komórkowego miejsca przeznaczenia, takiego jak karboksysomy, czy pyrenoid. Oprócz pełnienia swojej kanonicznej funkcji, polegającej na pośredniczeniu w składaniu Rubisco, chaperony te zaangażowane są w dodatkowe procesy, takie jak kontrola jakości procesu biosyntezy, czy regulacja fizjologii organelli i kompartmentów komórkowych.