5. Sekce biologických a lékařských věd

 

A-site finger (Helix 38) velké ribozomální podjednotky je důležitý funkční a dyna­mický element ribozómu, který se účastní regulace translokace ribozómu a přenosu signálu mezi oběma podjednotkami ribozómu. Autoři provedli molekulově dynamické simulace ohnutých segmentů A-site fingeru z velké podjednotky archeálního ribozómu a ze třech velkých podjednotek ribozómů bakteriálních. Studie ukázala, že ačkoli mají studované ribozomální segmenty nekonzervované sekundární struktury, mají téměř identické prostorové uspořádání a vykazují podobné stochastické fluktuace. Porov­nání geometrie segmentů ze simulací se strukturami získanými z kryo-elektronové mi­kroskopie ve spolupracující laboratoři ukázalo, že experimentální struktury i struktury ze simulací vykazovaly stejný směr fluktuací. Na základě získaných výsledků autoři navrhli, že dynamika ohnutých segmentů je spjata s funkčním pohybem A-site fingeru v průběhu syntézy proteinů. Získané výsledky ukázaly, že ačkoliv příslušné oblasti ri­bozómu na první pohled nevykazují zdánlivě žádnou konzervaci na úrovni sekvencí a sekundárních struktur, jejich topologie a elasticita jsou jednoznačně konzervovány a jsou klíčové z hlediska funkce. Během studia flexibilních segmentů ribozómu byl dále pozorován častý výskyt přímých intermolekulárních vodíkových vazeb mezi fosfáto­vými skupinami RNA a bázemi. Ve spolupráci se zahraničními partnery byla prove­dena detailní analýza těchto interakcí v celém ribozómu, která vedla k významnému rozšíření klasifikace základních molekulárních interakcí v RNA. V širším kontextu tak tento výzkum jasně prokázal, že moderní teoretické metodiky mohou dodat žádané fyzikálně-chemické informace o strukturní dynamice RNA, jež nelze zjistit standard­ními metodami strukturní biologie a bioinformatiky..

 

Réblová, K. - Rázga, F. - Li, W. - Gao, H. - Frank, J. - Šponer, J.: Dynamics of the base of ribosomal a-site finger revealed by molecular dynamics simulations and cryo-EM. - Nucleic Acids Research, v tisku

Zirbel, C.L. - Šponer, J.E. - Šponer, J. - Stombaugh, J. - Leontis, N.B.: Classification and energetics of the base-phosphate interactions in RNA. Nucleic Acids Research. Roč. 37, č. 15 (2009), s. 4898-4918.

Ditzler, M.A. - Otyepka, M. - Šponer, J. - Walter, N.G.: Molecular dynamics and quantum mechanics of RNA: Conformational and chemical change we can believe. Accounts Chemistry Research, v tisku

 

Nahoře: Kryo-elektronová mapa ribozómu s vyznačeným A-site fingerem (reprezentovaný stuhou), který vede z velké podjednotky (zobrazena modře) do malé podjednotky (zobrazena žlutě). Obrázek ukazuje pohyb konce A-site fingeru v rozsahu asi 10 Å v průběhu translačního cyklu. Uprostřed: Detail dvou struktur z kryo-elektronové mikroskopie (zobrazeny světle a tmavě růžově) a krystalové struktury (zobrazena zeleně). Přeložení struktur přes jedno rameno ukazuje výrazný pohyb v druhém rameni. Dole: Mechanismus pohybu A-site fingeru navržený na základě simulací. (A) Schématické zobrazení A-site fingeru (zobrazen oranžově) vzhledem k 5S rRNA a malé (30S) a velké podjednotce (50S), další dva obrázky (B a C) ukazují možné pohyby A-site fingeru v ribozómu. B ukazuje pohyb nahoru a dolů, zatímco C ukazuje pohyb dopředu a dozadu.

 

Spolupracující subjekt:

J. Frank, Dept. of Biochemistry and Molecular Biophysics, and Dept. of Biological Sciences, Columbia University, New York, USA

Neocles B. Leontis, Department of Chemistry, Bowling Green State University, Ohio, USA

Nils G. Walter, Department of Chemistry, University of Michigan, Ann Arbor, USA

 

Kontaktní osoba (jméno, telefon, e-mail): Jiří Šponer, 541517133, sponer@ncbr.chemi.muni.cz

 

 

 

Telomery hrají důležitou úlohu v buněčném stárnutí a kancerogenezi. Lidská telomerní DNA je tvořena přibližně tisíckrát opakovanou sekvencí GGGTTA, která se skládá do zvláštních čtyřřetězcových útvarů – kvadruplexů. Kvadruplexy jsou klíčovými elementy pro zajištění integrity genomu, pro kontrolu jeho zkracování při stárnutí a naopak pro regulaci proliferace rakovinných buněk. Struktura lidské telomerní DNA nebyla dosud jednoznačně určena. Různé metody poskytly různé typy kvadruplexových uspořádání.

Velmi efektivní metodou studia struktury DNA je cirkulárně dichroická spektroskopie. Pomocí této metody jsme ukázali, že je struktura telomerní DNA polymorfní: základní kvadruplexová sekvence G3(TTAG3)3 tvoří ve fyziologických koncentracích iontů K+ či Na+ antiparalelní kvadruplex. Analogické sekvence prodloužené o přesahující nukleotidy (studované v jiných laboratořích) tvoří směs antiparalelních a hybridních, tzv. (3+1) kvadruplexů v roztocích K+ iontů. Ukázali jsme, že základní kvadruplexový motiv G3(TTAG3)3 i dlouhá telomerní DNA jsou rovněž schopny vytvořit (3 + 1) kvadruplexové uspořádání: Vysoká koncentrace různých molekul v buňkách (crowding), simulovaná in vitro např. etanolem, vyvolává pomalý přechod antiparalelního kvadruplexu do hybridní kvadruplexové struktury a poté do paralelního kvadruplexu. Zjistili jsme dále, že tytéž kvadruplexové přechody lze vyvolat i ve vodném roztoku K+ iontů zvyšováním koncentrace DNA. Tato skutečnost je příčnou odlišných kvadruplexových struktur pozorovaných pro AG3(TTAG3)3 pomocí RTG analýzy, NMR a spektroskopických metod: lidská telomerní DNA nabývá v závislosti na své koncentraci ve fyziologickém roztoku s K+ ionty antiparalelního, hybridního (3+1) i paralelního kvadruplexového uspořádání. Není pochyb o tom, že jednotlivá kvadruplexová uspořádání se liší svou funkcí.

 

Renčiuk, D. - Kejnovská, I. - Školáková, P. - Bednářová, K. - Motlová, J. - Vorlíčková, M.: Arrangements of human telomere DNA quadruplex in physiologically relevant K+ solutions. Nucleic Acids Research. Roč. 37, č. 19 (2009), s. 6625-6634.

Renčiuk, D. - Zemánek, M. - Kejnovská, I. - Vorlíčková, M.: Quadruplex-forming properties of FRAXA (CGG) repeats interrupted by (AGG) triplets. Biochimie. Roč. 91, č. 3 (2009), s. 416-422.

Tomaško, M. - Vorlíčková, M. - Sagi, J.: Substitution of adenine for guanine in the quadruplex-forming human telomere DNA sequence G3(T2AG3)3. Biochimie. Roč. 91, č. 2 (2009), s. 171-179.

Kypr, J. - Kejnovská, I. - Renčiuk, D. - Vorlíčková, M.: Circular dichroism and conformational polymorphism of DNA. Nucleic Acids Research. Roč. 37, č. 6 (2009), s. 1713-1725.

 

CD spektra odpovídající jednotlivým kvadruplexovým uspořádáním lidské telomerní sekvence. Vpravo jsou schematicky zobrazeny jednotlivé typy kvadruplexů jejichž vznik je závislý na koncentraci telomerní DNA, a to pro základní kvadruplexovou jednotku G3(TTAG3)3 a   pro dlouhý telomerní řetězec: (dole) antiparalelní kvadruplex , (uprostřed) hybridní (3+1) uspořádání, (nahoře) paralelní kvadruplex.

 

Spolupracující subjekt: J. Sagi, Rimstone Laboratory, RLI, 29 Lancaster Way, Cheshire, CT 06410, USA

 

Kontaktní osoba (jméno, telefon, e-mail): M. Vorlíčková, 541517188, mifi@ibp.cz

 

 

 

 

Práce řeší změny v epigenetických modifikacích histonů v různých místech genomu. Zaměřili jsme se především na studium rozdílů v epigenetických profilech klastrů centromer a jadérek. Zjistili jsme, že přítomnost HP1 beta a H3K9 trimetylace je v jadérku stabilní a není závislá na funkci SUV39h HMTs a na hyperacetylaci, která byla indukována Trichostatinem A (TSA). Jiná situace však byla pozorována v chromocentrech, jejichž epigenetické profily byly ovlivněné deficiencí SUV39h a hyperacetylací. Navíc, jsme zjistili, že HP1 beta v jadérku neplní úlohu heterochromatického markeru, ale uplatňuje se v regulaci transkripce rDNA genů. V další práci jsme testovali korelaci mezi jaderným umístěním některých vybraných chromozómu a mírou jejich H3K9 acetylace. Zjistili jsme, že velikost chromozómů významně koreluje s jejich stupněm acetylace, navíc chromozómy 11, 12, 17 a 19 byly nejvíce náchylné k deacetylačním změnám během diferenciace lidských embryonálních kmenových buněk.

 

Krejčí, J. - Uhlířová, R. - Galiová, G. - Kozubek, S. - Smogová, J. - Bártová, E.: Genome-wide reduction in H3K9 acetylation during human embryonic stem cell differentiation. Journal of Cellular Physiology. Roč. 219, č. 3 (2009), s. 677-687

Harničarová-Horáková, A. - Galiová, G. - Legartová, S. - Kozubek, S. - Matula, P. - Bártová, E.: Chromocentre integrity and epigenetic marks. - J Struct Biol., v tisku

Harničarová-Horáková, A. - Bártová, E. - Galiová, G. - Uhlířová, R. - Matula, P. - Kozubek, S.: SUV39h-independent association of HP1β with fibrilarin-positive nucleolar region. - Chromosoma, accepted

 

Asociace fibrilarinu (červeně), který se nachází v densním fibrilárním komponentu (DFC) jadérka, a HP1 beta proteinu (zeleně) u buněk SUV39h(wt) a SUV39h(dn). Asociace fibrilarinu s HP1 beta nebyla ovlivněna vyblokováním SUV39h histonových metyltransferáz.

 

Kontaktní osoba (jméno, telefon, e-mail): Eva Bártová, 541517141, bartova@ibp.cz

 

 

 

Mitochondriální komplex II (CII) se ukazuje jako důležité zásahové místo pro mitokan α-tokoferylsukcinát (α-TOS) při selektivním zabíjení rakovinných buněk. Zde ukazujeme, že CII má také významnou roli v protirakovinném působení analogu vitaminu E při použití zvířecího modelu rakoviny in vivo. Plicní fibroblasty čínského křečka divokého typu, s defektním CII (v subjednotce C sukcinátdehydrogenázy, SDHC-mutant) a s rekonstituovaným CII byly transformovány pomocí H-Ras a byly použity k přípravě xenogenních nádorů v nahých myších. Růst nádorů s SDHC divokého typu a s SDHC rekonstituovanou byl vysoce citlivý k α -TOSu, zatímco nádory s defektním CII byly relativně odolné, což bylo zjištěno monitorováním velikostí nádorů pomocí ultrazvukového zobrazování. Vzhledem k tomu, že mutace v komplexu II se u nádorových onemocnění lidí vyskytují velmi vzácně, lze očekávat, že látky jako analogy vitaminu E se projeví jako účinná protirakovinná léčiva. Tato studie poskytuje podporu pro testování v klinických pokusech.

 

Dong, L. F. - Freeman, R. - Liu, J. - Zobalova, R. - Marin-Hernandez, A. - Stantic, M. - Rohlena, J. - Rodriguez-Enriquez, S. - Vališ, K. - Butcher, B. - Goodwin, J. - Brunk, U. T. - Witting, P. K. - Moreno-Sanchez, R. - Scheffler, I. E. - Ralph, S. J. - Neuzil, J.: Suppression of tumour growth in vivo by the mitocan α-tocopheryl succinate requires respiratory complex II. Clinical Cancer Research. Roč. 15, č. 5 (2009), s. 1593-1600.

 

Nádory pocházející z buněk s defektním mitochondriálním respiračním komplexem II jsou rezistentní k analogu vitaminu E, α-tokoferylsukcinátu (α-TOS), ačkoliv růst obdobných nádorů s funkčním či rekonstituovaným komplexem II je působením α-TOS potlačen.

Důležitost mitochondriálního respiračního komplexu II (CII) jako zásahového místa pro mitokan, α-TOS, předvedená v myším modelu s geneticky modifikovanými nádory exprimujícími funkční (A), defektní (B) nebo rekonstituovaný (C) CII. Relativní objemy nádorů u kontrolních či léčených skupin myší získané pomocí zobrazovacího ultrazvukového zařízení Vevo770 jsou vlevo, ultrazvuková zobrazení nádorů u jednotlivých reprezentativních zvířat z 22. dne jsou ukázána uprostřed (kontrolní myši) a vpravo(léčené myši).

 

Kontaktní osoba (jméno, telefon, e-mail): Jiří Neužil, 296 442 637, jneuzil@img.cas.cz

 

 

 

The Minimum Information for Publication of Quantitative Real-Time PCR Experiments (MIQE) guidelines jsou směrované na zvýšení spolehlivosti výsledků, zabezpečení celistvosti vědecké literatury, zlepšení jednotnosti mezi laboratořemi a zvýšení experimentální jednoznačnosti. MIQE je sada směrnic, které popisují minimální informace potřebné pro hodnocení qPCR experimentů. Zahrnuje i seznam provázející první podání manuskriptu k publikování. Poskytnutím všech relevantních experimentálních podmínek a charakteristik pokusu mohou oponenti přistoupit k validaci použitých protokolů. Ucelený popis reagencií sekvencí, metod analýzy je nevyhnutný pro reproducibilitu výsledků jinými vědci. MIQE detaily by měli být publikovány buď ve zkrácené formě nebo jako příloha publikace. V návrhu experimentu MIQE doporučují použit při práci s tkáněmi, buněčnými kulturami nebo jednotlivými buňkami preferenčně replikáty vzorků, nežli jiné replikáty. Při práci se vzorky krve se doporučují replikáty reverzní transkripce. MIQE zahrnují i ukázky a návody pro kalkulaci optimálního plánu odběru vzorků i pro omezený rozpočet. 

 

Bustin, S. A. - Benes, V. - Garson, J. A. - Hellemans, J. - Huggett, J. - Kubista, M. - Mueller, R. - Nolan, T. - Pfaffl, M. W. -  Shipley, G. L. - Vandesompele, J. 5  - Wittwer, C. T.: The MIQE Guidelines: Minimum Information for Publication of Quantitative Real-Time PCR Experiments. Clinical Chemistry 55,4 (2009).

Tichopad A, Kitchen R, Riedmaier I, Becker C, Stahlberg A, Kubista M. Design and Optimization of Reverse-Transcription Quantitative PCR Experiments Clinical Chemistry 55:101816–1823 (2009).

Kubista M. What future holds for real-time PCR. European Pharmaceutical Reviews Industry Focus (2009)

 

Kontrolní osoba (jméno, telefon, e-mail): mikael@kubista@tataa.com

 

 

 

Bylo ukázáno, že Ztráta disperzní energie ovlivňuje folding/unfolding rovnováhu Trp-Cage proteinů, což je poznatek zásadního významu pro pochopení vzniku struktury proteinů

 

Cerny, J. - Vondrasek, J. - Hobza, P.: Loss of Dispersion Energy Changes the Stability and Folding/Unfolding Equilibrium of the Trp-Cage Protein, J.Phys. Chem. B, 2009, 113, 5657-5660

 

Spolupracující subjekt: ÚOCHB AV ČR

 

Kontaktní osoba (jméno, telefon, e-mail): Dr. Jiří Černý, tel. 241 063 624, Jiri.Cerny@img.cas.cz

 

 

 

Proteinasy a jejich inhibitory hrají klíčovou roli ve většině fyziologických procesů. Proteinasové inhibitory jsou přítomné ve všech tělních tekutinách, regulují aktivitu proteinas a udržují tak homeostázu. Hlavní role proteinasových inhibitorů v reprodukčním traktu je inaktivace předčasně uvolněných hydrolytických enzymů z poškozených spermií a ochrana samčího i samičího reprodukčního traktu a spermií před proteolytickou degradací. V kančím reprodukčním systému byl nalezen inhibitor serinové proteinasy akrosinu v semenné plasmě a na spermiích. Aminokyselinová sekvence akrosinového inhibitoru ze semenné plasmy a asociovaného se spermií je z 90% identická a jejich biochemické vlastnosti byly zcela vyřešeny. Avšak původ a lokalizace nebyly doposud plně objasněny. Pomocí králičí polyklonální protilátky jsme studovali expresi a lokalizaci inihibitoru akrosinu ze semenné plasmy v kančím reprodukčním traktu. Protilátka rozpoznávala 12 kDa protein v extraktu z cauda epididymis, semenných vaků, prostaty a Cowperových žlaz a imunofluorescence potvrdila akrosinový inhibitor v epitelu a lumen těchto orgánů. Genová exprese inhibitoru akrosinu byla studována pomocí PCR metody. mRNA transkript akrosinového inhibitoru byl detekován v tkáni epididymu, semenných vacích, prostatě a Cowperových žlázách. Navíc protilátka lokalizovala inhibitor akrosinu na povrchu epididymálních a ejakulovaných spermií v akrosomální oblasti. V extraktu z epididymálních a ejakulovaných spermií protilátka rozpoznala akrosinový inhibitor s molekulovou hmotností 8 a 12 kDa. Přítomnost inhibitoru akrosinu na povrchu spermií jako ochranné molekuly pro zona pellucida receptory naznačuje klíčovou roli tohoto proteinu v reprodukčním procesu.

 

Davidová, N. - Jonáková, V. - Maňásková-Postlerová, P.: Expression and localization of acrosin inhibitor in boar reproductive tract.Cell and Tissue Research. Roč 338, č. 2 (2009), s. 303-311.

 

Detekce inhibitoru akrosinu v sekreční tkáni reprodukčních orgánů kance pomocí specifické protilátky

Nepřímá imunofluorescence inhibitoru akrosinu v kančích reprodukčních orgánech: testes (a), cauda epididymis (b), prostata (c), semenné vaky (d) a Cowperovy žlázy (e) pomocí specifické anti-SPAI polyklonální protilátky.

Lu – lumen, EP – epitel, SEP- sekreční epitel, IS – intersticinum, Sp- spermie; zelená – imunofluorescence představující reakci protilátky s antigenem; modrá – značení buněčného jádra; měřítko = 100 μm

 

Kontaktní osoba (jméno, telefon, e-mail): Pavla Postlerová, 296443530, pavlam@img.cas.cz

 

 

 

Diabetes mellitus představuje vážnou komplikaci těhotenství, protože zvyšuje riziko vrozených vývojových vad, obzvláště vznik cardiovaskulárních defektů a defektů nervové trubice. Přestože teratogenní vlivy diabetu na vývoj plodu byly velmi dobře popsány, velmi málo je známo o molekulárních základech abnormálních embryonálních reakcí na diabetické prostředí matky. Provedli jsme studii globální genové exprese a rozsáhlou analýzu embryonální odpovědi na teratogenní diabetické prostředí. Ve srovnání s embryi z normálních těhotenstvích, my jsme identifikovali rozsáhlé změny genové exprese v embryích z diabetických těhotenstvich. Přes 30% identifikovaných genů kódují transkripční faktory a další komponenty, které přímo ovlivňují regulaci transkripce. Tyto výsledky ukazují, že diabetes mellitus matky ovlivňuje transkripci ve vyvíjejícím se plodu. Tyto výsledky podporují naši hypotézu, že vývojové vady vznikají jako důsledek změn v embryonálním vývoji, které jsou způsobeny deregulací genové exprese ve vyvíjejícím se embryu.

 

Pavlinkova, G. - Salbaum, J. M. – Kappen, C.: Maternal diabetes alters transcriptional programs in the developing embryo.

BMC GENOMICS   Volume: 10 Article Number: 274   Published: JUN 18 2009

 

Kontaktní osoba (jméno, telefon, e-mail): Gabriela Pavlínková, +420241063415, gpavlinkova@img.cas.cz

 

 

 

Molekulární analýzou produkovaných Ig mRNA bylo zjištěno, že nově popsané CD21-CD38-CD27-CD24+IgM+ a CD21-CD38- CD27-CD24-IgM+ subpopulace B-lymfocytů prošly antigenem řízenou selekcí, afinitní maturací a izotypovým přesmykem, a to u pacientů s imunitním deficitem tak kontrol. Byl tedy objeven dosud nepopsaný nový typ tzv. nekonvenčních (neklasických) paměťových B lymfocytů hrajících pravděpodobně obecnější roli v B buněčné homeostáze

 

Kalina, T. – Stuchlý, J. – Janda, A. – Hrusák, O. - Růzicková, S. - Sedivá, A. - Litzman, J. - Vlková, M.: Profiling of polychromatic flow cytometry data on B-cells reveals patients' clusters in common variable immunodeficiency. Cytometry A. 2009 Nov;75(11):902-9.

 

Detekce CD21-CD38-CD27-CD24+IgM+ a CD21-CD38- CD27-CD24-IgM+ subpopulací B-lymfocytů pomocí průtokové cytometrie.

Nejprve je proveden výběr lymfocytů a monocytů (73,29%) podle jejich velikosti a granularity na základě měření forward scatteru (FSC) a side scatteru (SSC). Z nich jsou pak definovány všechny CD19 pozitivních B lymfocytů, které tvoří 3,2 % buněk z předchozího výběru. Dále následuje vymezení CD21lowCD38low buněk (7,8 %) z CD19 pozitivních buněk předchozího výběru. Po té jsou rozlišeny CD24+ (54,4%) a CD24- (44,97%) B lymfocytů z CD19+CD21lowCD38low buněk. A konečně je proveden výběr podle exprese CD27 a IgM, tj. odlišení CD27- a IgM+ B lymfocytů z obou populací CD24+ i CD24-.

 

Spolupracující subjekt: Laboratoř CLIP cytometrie 2. LF UK a FNM Praha, Ústav klinické imunologie a alergologie LF MU a FNUSA Brno

 

Kontaktní osoba (jméno, telefon, e-mail): RNDr. Šárka Růžičková, 241 06 3620, sarka.ruzickova@img.cas.cz

 

 

 

Oddělení biologie tukové tkáně Fyziologického ústavu AV ČR systematicky zkoumá mechanizmy, kterými omega-3 vícenenasycené mastné kyseliny (omega-3 kyseliny) z mořských ryb brání vzniku chorob spojených s obezitou. V pokusech na myších autoři prokázali, že příjem omega-3 kyselin: 1) částečně chrání proti obezitě vyvolané dietou s vysokým obsahem tuku; 2) stimuluje tvorbu mitochondrií a spalování lipidů specificky v tukové tkáni a tenkém střevě, což omezuje nepříznivé dopady ukládání lipidů v jiných tkáních; a 3) indukuje vyplavování hormonu tukové tkáně adiponektinu, který zvyšuje citlivost k inzulinu. Ve spolupráci s norskou firmou PronovaBiopharma byly vyvinuty a patentovány chemické deriváty omega-3 kyselin se silnými antidiabetickými účinky. Přestože omega-3 kyseliny neovlivňují rezistenci k inzulinu u diabetiků, v pokusech na myších se podařilo prokázat, že omega-3 kyseliny posilují účinek thiazolidindionů (TZD), léků zvyšujících citlivost k inzulinu. Pouze kombinované podávání omega-3 ky­selin a TZD rosiglitazonu snižovalo ukládání tuku v těle. Zlepšení citlivosti k inzulinu bylo výsledkem synergistického působení omega-3 kyselin a rosiglitazonu na sval. Kombinované použití n-3 PUFA a TZD by mohlo snížit léčebné dávky TZD u pacientů s cukrovkou a omezit tak nežádoucí účinky i náklady léčby. Nový terapeutický postup je nyní testován v Centru diabetologie (IKEM, Praha).

 

Flachs, P. - Horáková, O. - Brauner, P. - Rossmeisl, M. - Pecina, P. - Franssen-van Hal, N.L. - Růžičková, J. -Šponarová, J. - Drahota, Z. - Vlček, C. - Keijer, J. - Houšťek, J. - Kopecký J.: Polyunsaturated fatty acids of marine origin upregulate mitochondrial biogenesis and induce beta-oxidation in white fat. Diabetologia. Roč. 48, č. 11 (2005) s. 2365-2375.

Flachs, P. - Mohamed-Ali, V. - Horáková, O. - Roosmeisl, M. - Hosseinzadeh-Attar, M.J. - Hensler, M. - Růžičková, J. - Kopecký, J.: Polyunsaturated fatty acids of marine origin induce adiponectin in mice fed high-fat diet. Diabetologia. Roč. 49, č. 2 (2006), s. 394-397.

Van Schothorst, E.M. - Vlacha, P. - Franssen-van Hal, N.L. - Kuda, O. - Bunschoten, A. - Molthoff, J. - Vink, C. - Hooiveld, G.J. - Kopecký, J. - Keijer, J.: Induction of lipid oxidation by polyunsaturated fatty acids of marine origin in small intestine of mice fed a high-fat diet. BMC Genomics. Roč.10 (2009), s. 110, doi:10.1186/1471-2164-10-110.

Rossmeisl, M. - Jeleník, T., - Jilková, Z. - Slámová, K. - Kůs, V. - Hensler, M. – Medníková, D. - Povýšil, C. - Flachs, P. - Mohamed-Ali, V. - Bryhn, M. - Berge, K. - Holmeide, A.K. - Kopecký, J.: Prevention and reversal of obesity and glucose intolerance in mice by DHA-derivatives. Obesity. Roč. 17, č. 5 (2009), s. 1023-1031.

Bryhn, M. - Holmeide, A.K. - Kopecký, J.: New DHA derivaties and their use as medicaments . Patent v USA (US 7,550,613 B2), rok 2009.

Kopecký, J. – Rossmeisl, M. – Flachs, P. – Kuda, O. – Jílková, Z. – Staňková, B. – Tvrzická, E. – Bryhn, M. n-3 polyunsaturated fatty acids: bioavailability and modulation of adipose tissue function. Proceedings of the Nutritional Society. Roč. 68, č. 4 (2009), s. 361-369.

Kuda, O. - Jeleník, T. - Jílková, Z. - Flachs, P. - Rossmeisl, M. - Hensler, M. - Kazdová, L. - Obstoj, N. - Baranowski, M. - Gorski, J. - Janovská, P. - Kůs, V. - Polák, J. - Mohamed-Ali, V. - Burcelin, R. - Cinti, S. - Bryhn, M. - Kopecký, J.: n-3 fatty acids and rosiglitazone improve insulin sensitivity through additive stimulatory effects on muscle glycogen synthesis in mice fed a high-fat diet. Diabetologia. Roč. 52, č. 5 (2009), s. 941-951.

 

N-3 nenasycené mastné kyseliny zlepšují citlivost k inzulinu

Vliv dlouhodobého podávání n-3 PUFA (cHF+F), rosiglitazonu (cHF+TZD), nebo jejich kombinace (cHF++F+TZD), ve srovnání s kontrolní skupinou myší krmených vysokotukovou dietou (cHF), na hmotnost epididymálního tukového tělesa v břiše (A) a celotělovou citlivost k inzulinu (B, hodnocené velikostí „glucose infusion rate“v průběhu euglykemického-hyperinzulinemického zámku).

 

Spolupracující subjekt: EPAX, AS, Norsko

 

Kontaktní osoba (jméno, telefon, e-mail): MUDr Jan Kopecký, DrSc, tel. 241062554, kopecky@biomed.cas.cz

 

 

 

Vysoký krevní tlak (TK) u spontánně hypertenzních potkanů (SHR) je připisován nadměrné aktivitě sympatického nervového systému (SNS) a relativnímu nedostatku oxidu dusnatého. Podstatná část hypertenzního působení SNS je dána vápníkovým influxem cestou napěťově závislých vápníkových kanálů L typu (L-VDCC). Zvýšená exprese inhibičních G proteinů (Gi) citlivých k pertussis toxinu (PTX) se podílí na vývoji a udržování vysokého TK u SHR, protože Gi proteiny se účastní cesty, kterou je noradrenergní vasokonstrikce spřažena s vápníkovým influxem. Inaktivace Gi proteinů podáním PTX je u SHR provázena signifikantním poklesem TK a oslabením sympatické vasokonstrikce, což je částečně kompenzována zesílením vasokonstrikce závislé na angiotensinu II. Podání PTX snižuje především tu část TK, která je citlivá na akutní blokádu vstupu vápníkových iontů nifedipinem a posunuje noradrenalinovou dávkově závislou křivku doprava (podobně jako to děla akutní podání nifedipinu). PTX také redukuje význam vasodilatace závislé na oxidu dusnatém, protože inaktivace Gi proteinů zvyšuje produkci cAMP a tím vede k velké vasodilataci. Vliv cAMP na L-VDCC se zdá být zprostředkován aktivací Ca2+-závislých K+ kanálů (BKCa), protože vasodilatace indukovaná pomocí cAMP může být odstraněna blokádou BKCa kanálů pomocí tetraetylamonia. Závěrem, zvýšený podíl SNS na udržování hypertenze u SHR je zprostředkován drahou zahrnující Gi proteiny, která kontroluje influx vápníku cestou L-VDCC kanálů.

 

Pintérová M. - Karen P. - Kuneš J. - Zicha J: Role of nifedipine-sensitive sympathetic vasoconstriction in maintenance of high blood pressure in SHR: effect of Gi-protein inactivation by pertussis toxin. Journal of Hypertension. V tisku 2009

 

N-3 nenasycené mastné kyseliny zlepšují citlivost k inzulinu

Vliv dlouhodobého podávání n-3 PUFA (cHF+F), rosiglitazonu (cHF+TZD), nebo jejich kombinace (cHF++F+TZD), ve srovnání s kontrolní skupinou myší krmených vysokotukovou dietou (cHF), na hmotnost epididymálního tukového tělesa v břiše (A) a celotělovou citlivost k inzulinu (B, hodnocené velikostí „glucose infusion rate“v průběhu euglykemického-hyperinzulinemického zámku).

 

Kontaktní osoba (jméno, telefon, e-mail): MUDr. Josef Zicha, DrSc. Tel. 241062438,  zicha@biomed.cas.cz.

 

 

 

Extracelulární ATP má roli signální molekuly, která zvyšuje intracelulární koncentraci vápníku působením na purinergní ionotropní P2X receptorech v buněčné membráně. Existence těchto receptorů byla prokázána před patnácti lety, kdy byly objeveny geny pro sedm P2X podjednotek. Tyto geny definují novou rodinu ligandem řízených iontových kanálů, které jsou složeny ze tří podjednotek, každá podjednotka má dva transmembránové segmenty, velkou extracelulární smyčku a cytoplazmatické C- a N-konce. Záměnami jednotlivých aminokyselin v první transmembránové doméně potkanního P2X4 receptoru jsme zjistili, že zbytky aromatických aminokyselin, které leží na stejné straně transmembránového helixu, ovliňují otevírání a zavírání iontového kanálu a citlivost receptoru k ATP [1]. V roce 2009 došlo k převratnému objevu, neboť byla vyřešena krystalová struktura zebrafish P2X4 receptoru (Kawate et al, Nature 460:592-598, 2009). Rozlišení krystalové struktury umožnilo přesně lokalizovat aromatické funkčně důležité aminokyseliny ve struktuře proteinu a přineslo porozumění procesům, které vedou k aktivaci receptoru. In vivo jsou purinergní P2X receptory aktivovány endogenním ATP uvolňovaným z neuronů, gliových buněk, epitelů a poškozených buněk, a také při sekreci hormonů z hypofýzy a hypotalamu. V hypofýze ATP působí jako agonista na P2Y receptory spřažené s G proteiny a na ligandem aktivované kationtové P2X kanály. Hydrolýzou ATP vznikne adenosin, který aktivuje adenosinové receptory [2]. Přesné poznatky o tom jak extracelulární ATP a P2X iontové kanály fungují na molekulární úrovni lze využít pro porozumění jejich role v patologických a fyziologických procesech, a nabízí nové možnosti pří vývoji cílených léků.

 

Jindřichová, M. - Vávra, V. - Obšil, T. - Stojilkovic, S.S. - Zemkova, H.: Functional relevance of aromatic residues in the first transmembrane domain of P2X receptors. Journal of  Neurochemistry. Roč. 109, č. 3, (2009), s.:923-934.

Stojilkovic, S.S. - He, M.L. - Koshimizu, T.A. - Balík, A. - Zemková, H.: Signaling by purinergic receptors and channels in the pituitary gland. Molecular and Cellular Endocrinology. Roč. 314, č. 2: (2010), s.184-191.

 

Náhrada aromatických aminokyselin v první transmembránové doméně alaniny mění funkci P2X4 receptoru.

Horní řada obrázků ukazuje proudy snímané z HEK293 buněk transfekovaných divokým typem P2X4 receptoru a jeho jednobodovými nebo dvoubodovými mutacemi stimulovanými krátkou aplikaci ATP (modře). Dolní řada znázorňuje modely první transmembránové domény s vyznačenou pozici nahrazeného aminokyselinového zbytku, jehož záměna ovlivnila průběhu proudové odpovědi. Na modelech transmembránových helixů, které jsou nahlížené z extracelulární strany buněčné membrány, jsou aromatické aminokyseliny označeny modře a alaninové substituce zelené. Černé šiply označují alaninové substituce konzervované aminokyseliny, tyrosinu, a červené šipky značí druhou substituci.

 

Spolupracující subjekt: National Institutes of Health, Bethesda, USA

 

Kontaktní osoba (jméno, telefon, e-mail): RNDr. Hana Zemková, CSc., tel. 241062574, zemkova@biomed.cas.cz

 

 

 

 

Byl proveden první přímý fyzikální důkaz, že bakteriální toxin z rodiny RTX pro­teinů tvoří v buněčné membráně oligomery. Bylo prokázáno, že oligomerizace je podmínkou tvorby pórů adenylát-cyklasového (AC) toxinu v buněčné membráně. Prů­nik enzymatické AC domény toxinu membránou buněk je pak zajištěn monomery to­xinu, které do oligomerů nevstupují. Mechanismus působení toxinu na buněčné mem­bráně tedy zahrnuje dvě paralelní a navzájem nezávislé aktivity, tvorbu pórů a do­pravu AC enzymu přes buněčnou membránu. Tento prioritní výsledek je významný pro konstrukci nových typů nástrojů pro dopravu antigenů do buněk imunitního sys­tému, pro účely navození ochranné imunity proti infekcím a pro vývoj nových postupů pro imunoterapii nádorů.

 

Vojtova-Vodolanova, J., Basler M., Osicka R.,  Knapp O.,  Maier E., Cerny J., Benada O., Benz R., SeboP. (2009) Oligomerization is involved in pore formation by Bordetella adenylate cyclase toxin. FASEB J. 23, 2831-2843.

 

Spolupracující subjekt: Spolupráce s doc. J. Černým, PřF UK Praha a s prof. R. Benzem, University of Würzburg, SRN

 

Kontaktní osoba (jméno, telefon, e-mail): doc. Peter Šebo, 296442141, sebo@biomed.cas.cz

 

 

 

Stresem indukované akumulace esenciálních proteinů jsou důležitým diagnostickým znakem některých neurodegenerativních onemocnění. Mechanismy jejich vzniku nejsou známy, avšak jako možnou příčinou se jeví ztráta dynamického chování zúčastněných proteinů. Zejména se jedná o dynamiku stresových granulí tvořených komponentami translačního aparátu. V tomto směru jsme jako jedni z prvních prokázali, že stresové granule kvasinky Saccharomyces cerevisiae mohou také obsahovat translační iniciační faktor eIF3 a malou ribosomální podjednotku, podobně jako je tomu u savčích buněk. Tvorba kvasinkových stresových granulí je ovlivňována přítomností uvolněné mRNA a energie, a má význam pro obnovu buněčného růstu a dělení po stresu. Místa vzniku stresových granulí za teplotního stresu jsou u kvasinek určena markery P-bodies, ale tvorba těchto stresových granulí je nezávislá na přítomnosti hlavních strukturálních proteinů P-bodies. Naše výsledky naznačují, že i v kvasinkách, které jsou nejvhodnějším modelem eukaryotické buňky, vznikají stresové granule složením podobné stresovým granulím savčích buněk. Jejich tvorba však sleduje dosud ne zcela známé alternativní mechanismy. Význam práce byl zdůrazněn uvedením krátké předmluvy ke článku v kapitole „In this issue“ časopisu J. Cell Science.

 

Groušl T., Ivanov P., Frýdlová I., Vašicová P., Janda F., Vojtová J., Malínská K., Malcová I., Nováková L., Janošková D., Valášek L., Hašek J. (2009) Robust heat shock induces eIF2α-phosphorylation-independent assembly of stress granules containing eIF3 and 40S ribosomal subunits in budding yeast S. cerevisiae. J. Cell Sci. 122, 2078-2088.

 

Granule v kvasinkách vzniklé tepelným šokem.

Kvasinka Saccharomyces cerevisiae se používá nejenom v různých technologiích, ale také jako nejlepší modelový systém pro studium reakcí probíhajících v lidských buňkách. Při různých stresových situacích jsou klíčové bílkoviny v buňkách chráněny shlukováním do stresových granulí. Na obrázku pořízeném fluorescenčním mikroskopem je zobrazen vznik těchto granulí v kvasinkách působením teplotního stresu (zeleně svítí fúzní protein Pab1-GFP a červeně svítí fúzní protein eIF3a/Rpg1-RFP).

 

Kontaktní osoba (jméno, telefon, e-mail): ing. Jiří Hašek, 296442503, hasek@biomed.cas.cz

 

 

 

Byl detailně popsán molekulární mechanismus antiradikálové aktivity flavonoidu silybinu a jeho derivátů. Silybin je využíván rozsáhle jako nutraceutikum a v současnosti se studuje jeho použití při terapii nádorů prostaty (klinické zkoušky II) a dále jako účinné anti-angiogenní látky; v současné době je tato látka intenzivně studována (cca 200 publikací ročně). Při tom byly též vyvinuty dvě původní metody na diastereomerní diskriminaci silybinu, jedna pomocí glykosidas (viz. vyšlá publikace) a druhá pomocí lipas (publikace v recenzním řízení, podána patentová přihláška). Obě tyto metody umožní přípravu opticky aktivního silybinu v multigramových množstvím s možností scale-up i do provozních podmínek, což má zásadní význam pro rozvoj dalšího výzkumu a aplikace této látky.

 

R. Gažák, P. Sedmera, M. Vrbacký, J. Vostálová, Z. Drahota, P. Marhol, D. Walterová, V. Křen: Molecular mechanisms of silybin and 2,3-dehydrosilybin antiradical activity - role of individual hydroxyl groups. Free Rad. Biol. Med. 46, 745-758 (2009).

Patrick Trouillas, Philippe Marsal, Alena Svobodová, Jitka Vostálová, Jan Hrbáč, Radek Gažák, Vladimír Křen, Roberto Lazzaroni, Jean-Luc Duroux, Petr Sedmera, Daniela Walterová: Mechanism of The Antioxidant Action of Silybin and 2,3-Dehydrosilybin Flavonolignans: A Joint Experimental and Theoretical Study. Journal of Physical Chemistry A. 112, 1054-1063 (2008).

V. Křen, R. Gažák, K. Purchartová, P. Marhol, D. Biedermann, P. Sedmera: Chemoenzymatic preparative separation of silybin A and B. J.Mol. Catal. B: Enzymatic, 61, 247-251 (2009).

D. Monti, R. Gažák, P. Marhol, D. Biedermann, K. Purchartová, M. Fedrigo, S. Riva, V. Křen, Enzymatic Kinetic Resolution of Silybin Diastereoisomers. J. Nat. Prod.. submitted 2009

V. Křen, R. Gažák, P. Marhol, D. Monti, S. Riva: Způsob výroby opticky čistých stereomerů silybinu A a silybinu B. PV 2009-687, 21. 10. 2009   

 

Ostropestřec mariánský

Zdroj sylibinu a sylimarinu, látek užívaných v léčbě jaterních chorob

 

Spolupracující subjekt: Univerzita Palackého, Olomouc, University of Limoges, (Francie), CNR, Milano, (Italie)

 

Kontaktní osoba (jméno, telefon, e-mail): prof. Vladimír Křen, 296442510, kren@biomed.cas.cz

 

 

 

Endokrinně aktivní látky (EDC) představují rozsáhlou skupinu zástupců přírodního a anthropogenního původu. Jsou velmi široce rozšířené v životním prostedí a představují vážné riziko pro vodní organismy a lidskou populace. V této studii byly degradovány 4-n-nonylphenol, technický 4-nonylphenol, bisphenol A, 17 alpha-ethinylestradiol a triclosan pomocí 8 druhů ligninolytických hub (Irpex lacteus 617/93, Bjerkandera adusta 606/93, Phanerochaete chrysosporium ME 446, Phanerochaete magnotiae CCBAS 134/1. Pleurotus ostreatus 3004 CCBAS 278, Trametes versicolor 167/93, Pycnoporus cinnobarinus CCBAS 595, Dichomitus squalens CCBAS 750). Výsledky ukazují že za použitých podmínek byly houby schopny rozložit EDC během 14-ti dnů kultivace a obecně se ukázalo, že estrogenní aktivity, měrené pomocí rekombinantního kvasinkového testu, klesaly s rozsahem degradace.

 

Cajthaml T., Křesinová Z, Svobodová K., Möder M.: Biodegradation of endocrine disrupting compounds and suppression of estrogenic activity by ligninolytic fungi. Chemosphere 6 (2009) 745-750

 

Kontaktní osoba (jméno, telefon, e-mail): dr. Tomáš Cajthaml, 296442498, cajthaml@biomed.cas.cz

 

 

 

 

Tomala, J., Chmelová, H., Mrkvan, T., Říhová, B., Kovář, M.: In Vivo Expansion of Activated Naïve CD8⁺ T cells and NK Cells Driven by Complexes of IL-2 and Anti-IL-2 Monoclonal Antibody As Novel Approach of Cancer Immunotherapy.J. Immunol., 183, 4904-4912 (2009).              IF = 6.0

 

Kontaktní osoba (jméno, telefon, e-mail): dr. Marek Kovář, 296442267, makovar@biomed.cas.cz

 

 

 

Zjistili jsme, že mořské jednobuněčné fotosyntetické mikroorganismy (fytoplankton) dokáží v případě limitace nedostatkem fosforu nahradit membránové fosfolipidy lipidy, které obsahují síru a dusík. Tuto schopnost ale nemají heterotrofní bakterie, které množství fosfolipidů nesníží ani v případě limitace fosforem. Tento poznatek vysvětluje, proč fytoplankton dokáže růst i v oblastech, ve kterých je fosforu nedostatek.

 

Van Mooy, B.A.S., Fredericks, H.F., Pedler, B.E., Dyhrman, S.T., Karl, D.M., Koblížek, M., Lomas, M.W., Mincer, T.J., Moore, L.R., Moutin, T., Rappé, M.S., Webb, E.A.: Phytoplankton in the ocean use non-phosphorus lipids in response to phosphorus scarcity. – Nature 458, 69-72, 2009.

 

Dr. Michal Koblížek diskutuje detaily experimentu.

 

Spolupracující subjekt: Woods Hole Oceanographic Institution, USA, a 9 dalších institucí

 

Kontaktní osoba (jméno, telefon, e-mail): dr. Michal Koblížek, 384340432, koblizek@alga.cz

 

 

 

Byla vyvinuta nová mikroskopická metoda využívající konfokální mikroskop s dvoufotonovou excitací, která umožňuje studium individuálních buněk přímo in situ v mikrokolonii kvasinek. Bylo zjištěno, že Ato1p-GFP protein je nejprve synchronně produkován buňkami v jasně ohraničené vrstvě po celém povrchu mikrokolonie. Vnější vrstva buněk o tloušťce 1-2 buněk pokrývající celou mikrokolonii chrání jako „kůžička“ populaci kolonie před vlivy prostředí. Je tvořena živými buňkami, které jsou těsně propojeny patrně povrchovými proteiny buněčné stěny.

 

Váchová L., Chernyavskiy O., Strachotová D., Bianchini P., Burdíková Z., Ferčíková I., Kubínová L., Palková Z. (2009) Architecture of developing multicellular yeast colony: spatio-temporal expression of Ato1p ammonium exporter. Environ Microbiol. 11, 1866-1877

 

Vložit obrázek:: MBU_7

Název česky: Kolonie kvasinek.

Popis česky: Skupina kolonií kvasinky Saccharomyces cerevisiae. Pohled do kolonie zdola prostřednictvím konfokálního mikroskopu s 2-fotonovou excitací. Zelené oblasti kolonie jsou tvořeny buňkami, které obsahují jeden transportní protein (Ato1p) zbarvený jeho fúzí se zeleným fluorescenčním proteinem. Buňky ve středové černé části kolonie tento protein neobsahují

 

Spolupracující subjekt: Spolupráce s Laboratoří biologie kvasinkových kolonií, PřF UK v Praze a s Oddělením biomatematiky, Fyziologický ústav AV ČR

 

Kontaktní osoba (jméno, telefon, e-mail): dr. Libuše Váchová, 296442376, vachova@biomed.cas.cz

 

 

 

Mutace v Nod2 genu patří mezi nejsilnější genetické rizikové faktory v patogeneze Crohnovy choroby. Na modelu Nod2 deficitních myších bylo prokázáno, že Nod2 hraje zásadní roli při regulaci komensální bakteriální flóry ve střevě. Exprese Nod2 je závislá na přítomnosti komensální mikrofóry; pokud byly imunokompetentní BALB/c myši chovány v bezmikrobním prostředí, byla prokázána nižší exprese Nod2 v terminálním ileu a po bakteriální kolonizaci došlo ke zvýšení exprese Nod2.

 

Petnicki-Ocwieja T., Hrncir T., Liua Y.-J., Biswasa A., Hudcovic T., Tlaskalova-Hogenova H., Kobayashia K.S.: Nod2 is required for the regulation of commensal microbiota in the intestine. PNAS 106, 15813-1518 (2009). IF = 9. 038

 

Kontaktní osoba (jméno, telefon, e-mail): Prof. Helena Tlaskalová, 296442363, tlaskalo@biomed.cas.cz

 

 

 

Cíleným zásahem do genomu producenta antibiotika linkomycinu Streptomyces lincolnensis ATCC 25466 byla zablokována produkce antibiotika. Přídavkem specifických prekurzorů do kultivačního media bylo dosaženo produkce derivátů linkomycinu 4'-butyl-4'-depropyllinkomycinu a 4'-pentyl-4'-depropyllinkomycinu bez kontaminace původně produkovaného antibiotika linkomycinu. Obě látky byly produkovány v koncentraci totožné s produkcí linkomycinu v původním divokém kmenu a nové látky mají vyšší účinnost proti klinickým izolátům stafylokoků včetně kmenů s některými typy rezistence vůči linkosamidovým antibiotikům. Výsledky byly dosaženy v projektu, na kterém náš ústav spolupracuje se společností Zentiva k.s., jsou předmětem dvou patentových přihlášek a publikace.

 

Janata J. a kol. (2009) Způsob biotechnologické přípravy derivátů linkomycinu a použití kmene, přihláška vynálezu PV 2009-277 (Z7605),

Janata J. a kol. (2009) Sekvence genového shluku kódující biosyntézu celesticetinu a její použití, přihláška vynálezu PV 2009-278 (Z7607)

UlanováD., Novotná^. J., SmutnáY., Kameník Z., GažákR., Šulc M., KadlčíkS., Plháčková K. Janata J. (2010) Mutasynthesis of lincomycin derivatives with activity against drug-resistant staphylococci, Antimicrob Agents Chemother (v tisku; únor 2010)

 

Popis česky:Výzkumných prací se účastní i mladí doktorandi.

 

Kontaktní osoba (jméno, telefon, e-mail): ing. Jiří Janata, 296442308, janata@biomed.cas.cz

 

 

 

Probíhala další optimalizace komplexních imunoaktivních oligosacharidů. Nejdůležitějším výsledkem na tomto poli byla identifikace dimerních sacharidů založených na di-N-acetyl-D-laktosaminových kostrách spojených pomocí thiomočovinové spojky jako velmi účinných aktivátorů NK buněk a látek aktivních při experimentálních nádorových terapiích. Tento unikátní účinek je založený na velmi účinné polymerizaci molekul receptoru, kdy dochází po vazbě prvého molekuly ligandu na dimerní NKR-P receptory ke konformační změně v receptorové molekule spojené s řádovým vzrůstem affinity vůči druhé molekule ligandu. Oproti obdobným derivátům obsahujícím pouze N-acetyl-D-glukosamin jsou nově popsané látky, zejména látka 6 (Obr. 2) mnohem účinnější při interakcích s cílovými receptory, též v nádorových experimentech in vivo, kdy bylo poprvé zaznamenáno účinné působení u vysoce metastazujících melanomů.

 

Bojarová P., Křenek K., Wetjen K., Adamiak K., Pelantová H., Bezouška K., Elling L., Křen V. Synthesis of LacdiNAc-terminated glycoconjugates by mutant galactosyltransferase – A way to new glycodrugs and materials. Glycobiology 19, 509-517 (2009).            IF = 4.446

 

Syntéza látek 5 a 6.

UDP-GlcNAc byl nejprve epimerizován enzymově na UDP-GalNAc, a poté přenášen za katalýzy mutantní galaktosyltransferasou na cílový acceptor.

 

Kontaktní osoba (jméno, telefon, e-mail): prof. Vladimír Křen, 296442510, kren@biomed.cas.cz, prof. Karel Bezouška, 296442142, bezouska@biomed.cas.cz

 

 

 

Byly získány první klinické výsledky s antracyklinovým antibiotikem (epirubicin, doxorubicin) navázaným na polymerní nosič na bázi N-(2-hydroxypropyl)methakrylamidu na který byl navázán take autologní nebo komerční lidský immunoglobulin. Testováno bylo celkem osm pacientů ve věkovém rozmezí 28 – 55 let. U všech byl diagnostikován generalizovaný karcinom (většinou se jednalo o nádor prsu) rezistentní na registrovanou terapii. Účinnost terapie a celkový stav pacienta byl monitorován pomocí vice než 100 biochemických, hematologických a imunologických parametrů, včetně devíti nádorových znaků (CA). Krevní vzorky byly odebírány za 24 hodin po první a až 10 měsíců po poslední léčbě. Intravenozní podání bylo prováděno ambulantně a neprovázely ho žádné vážnější nežádoucí jevy. U šesti z osmi testovaných pacientů bylo dosaženo stabilizace choroby (ultrazvuk a CT) s velmi dobrou kvalitou života, která trvala až 18 měsíců. Pozitivní odpověď na léčbu potvrdilo i snížení řady CA včetně CA 15-3 a CEA. Ojedinělou t.j. duální cytotoxickou a imunomodulační aktivitu pozorovanou na experimentálních zvířatech potvrdila u pacientů aktivace NK a LAK buněk a stabilizovaná hladina retikulocytů.

 

Rihova, B.: Clinical experience with anthracycline antibiotics-HPMA copolymer-human immunoglobulin conjugates. Adv Drug Del Rev 61,1149 – 1158 (2009)                     IF = 8. 224

 

Spolupracující subjekt: ÚMCH AVČR, v.v.i., Praha

 

Kontaktní osoba (jméno, telefon, e-mail): prof. Blanka Říhová, 296442345, rihova@biomed.cas.cz

 

 

 

Ve spolupráci s fytopatologickými pracovišti v Kalifornii a Koloradu byla studovaná nová choroba ořešáku. Jako příčina hynutí byla určena houba rodu Geosmithia (Freeland, Kolarik et al. 2009), jejíž výzkum biologie a taxonomie bude pokračovat v dalších letech. Bylo dokončeno studium výskytu nebezpečné patogenní houby Histoplasma capsulatum v jeskyních střední Evropy. Bylo ověřeno, že v našem prostředí tato houba chybí a je zde nahrazena příbuzným, velmi podobným a nepatogenním druhem, který byl nově popsán jako Chrysosporium speluncarum.  Další tři nové druhy hub byly popsány z prostředí ambrosiových kůrovců (Kolařík and Hulcr 2009). Řada dosud nepopsaných nebo málo známých hub byla objevena v prostředí požerků kůrovců na jedli a v extrémně kyselých a zasolených půdách (Jankowiak and Kolařík 2009, Hujslová, Kubátová et al. 2009)

 

Hujslová, M., A. Kubátová, et al. (2009). "Diversity of fungal communities in saline and acidic soils in the Soos National Natural Reserve, Czech Republic." Mycological Progress in press,

Freeland, E., M. Kolarik, et al. (2009). "The Geosmithia causing thousand cankers disease of walnut is a new species." Phytopathology 99(6): S37-S37.

Kolařík, M. and J. Hulcr (2009). "Mycobiota associated with the ambrosia beetle Scolytodes unipunctatus (Coleoptera: Curculionidae, Scolytinae)." Mycological Research 113(1): 44-60 

Jankowiak, R. and M. Kolařík (2009). "Fungi associated with the fir bark beetle Cryphalus piceae in Poland." Forest Pathology: in press

 

Ořešák se symptomy choroby působené houbou Geosmithia.

 

Spolupracující subjekt: Přírodovědecká fakulta UK Praha

 

Kontaktní osoba (jméno, telefon, e-mail): dr. Miroslav Kolařík, 296442332, kolarik@biomed.cas.cz

 

 

 

Pro správný vývoj rostliny je nutné, aby v každém jejím místě byla vhodná hladina hormonu auxinu, proto rostlina přesně reguluje jeho množství. Řízena je nejen tvorba a odbourávání tohoto hormonu v jednotlivých buňkách, ale také jeho transport mezi buňkami.

            V toku auxinu rostlinou mají rozhodující úlohu bílkoviny PIN. V modelové rostlině huseníčku (Arabidopsis thaliana) má proteinová rodina transportérů PIN osm členů a jejich struktura vymezuje v této rodině dvě podskupiny. Bílkoviny PIN z větší podskupiny jsou součástí plasmatické membrány na povrchu buněk a přenášejí hormon ven z buňky; jejich funkce je známa již několik let. Dvě bílkoviny PIN (PIN5 a PIN8) se ale od ostatních členů rodiny stavbou molekul výrazně odlišují a jejich funkce dosud ne­byla objasněna. Autoři zjistili, že tyto dvě bílkoviny jsou umístěny uvnitř buněk a pře­nášejí auxin mezi cytoplasmou a endoplasmatickým retikulem. V endoplasmatickém retikulu je pak auxin přeměňován na látky bez hormonálních účinků. Tím byl objasněn dosud neznámý způsob, jak může rostlina regulovat množství auxinu v buňkách, a tedy i svůj následný vývoj. Toto zjištění může být v budoucnu využito i v praxi – např. při kontrole růstu zemědělsky významných plodin a při jejich cíleném šlechtění

 

Petrášek, J. - Friml, J.: Auxin transport routes in plant development. Development. Roč. 136, č. 16 (2009), s. 2675-2688.

Křeček, P. - Skůpa, P. - Libus, J. - Naramoto, S. - Tejos, R. - Friml, J. - Zažímalová, E.: The PIN-FORMED (PIN) protein family of auxin transporters. Genome Biology. Roč. 10, č. 12 (2009), s. 249.1-249.11.

Mravec, J. - Skůpa, P. - Bailly, A. - Hoyerová, K. - Křeček, P. - Bielach, A. - Petrášek, J. - Zhang, J. - Gaykova, V. - Stierhof, Y. D. - Dobrev, P. - Schwarzerová, K. - Rolčík, J. - Seifertová, D. - Luschnig, Ch. - Benková, E. - Zažímalová, E. - Geisler, M. - Friml, J.: Subcellular homeostasis of phytohormone auxin is mediated by the ER-localized PIN5 transporter. Nature. Roč. 459, č. 7250 (2009), s. 1136-1140.

 

Schéma polárního toku auxinu rostlinnou buňkou.

Schéma rostlinné buňky s vyznačenými přenašeči typu PIN s naznačnou funkcí.

 

Spolupracující subjekt:  Vlámský ústav pro biotechnologie při univerzitě v Gentu (VIB), Belgie.

 

Kontaktní osoba (jméno, telefon, e-mail): Doc. RNDr. Eva Zažímalová, CSc, tel.: 225106453, zazimalova@ueb.cas.cz

 

 

Na rozdíl od živočichů produkují rostliny po celý život nové orgány (listy, kořeny atd.). Tato schopnost jim umožňuje přizpůsobovat se proměnlivým podmínkám prostředí. Vývoj rostlin kontrolují hormony. Řízení určitého procesu se obvykle účastní více typů hormonů – pro rostlinu je tedy klíčová koordinace jejich aktivit. Při vývoji orgánů hrají zásadní roli auxin a cytokininy.

Objevili jsme, že cytokininy regulují přenos auxinu z buněk, čímž mění jeho proudění rostlinou. Právě toky auxinu rozhodují o vývoji jednotlivých částí rostliny. Zjistili jsme také, že vliv cytokininů na prodlužování kořene, vyvolané auxinem, zprostředkuje další hormon – etylén. Naopak jejich působení na velikost kořenového meristému (oblast intenzivně se dělících buněk) zahrnuje pochody, které nejsou na etylénu závislé.

Tyto a další naše poznatky ukázaly, že tvorbu nových orgánů spouští výhradně auxin. Cytokininy poté ovlivňují proudění auxinu mezi buňkami a tím určují, kde a jaký druh orgánu vznikne. Výzkum může v budoucnu pomoci například při šlechtění plodin, které lépe zakořeňují nebo rychleji obnovují růst po poškození.

 

Pernisová, M. - Klíma, P. - Horák, J. - Válková, M. - Malbeck, J. - Souček, P. - Reichman, P. - Hoyerová, K. - Dubová, J. - Friml, J. - Zažímalová, E. - Hejátko, J.: Cytokinins modulate auxin-induced organogenesis in plants via regulation of the auxin efflux. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Roč. 106, č. 9 (2009), s. 3609-3614.

Růžička, K. - Šimášková, M. - Duclercq, J. - Petrášek, J. - Zažímalová, E. - Simon, Sibu - Friml, J. - Van Montagu, M. - Benková, E.: Cytokinin regulates root meristem activity via modulation of the polar auxin transport. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Roč. 106, č. 11 (2009), s. 4284-4289.

 

Role auxinu a cytokininů v de novo organogenezi u Arabidopsis.

Tvorba kořenů a kalusu z hypokotylových explantátů Arabidopsis pěstovaných za různých hormonálních podmínek.

 

Spolupracující subjekt: Přírodovědecká fakulta Masarykovy univerzity, Vlámský ústav pro biotechnologie při univerzitě v Gentu (VIB), Belgie a Biofyzikální ústav AV ČR, v.v.i.

 

Kontaktní osoba (jméno, telefon, e-mail): Ing. Klára Hoyerová, PhD., tel.: 225106436, hoyerova@ueb.cas.cz

 

 

Kvetoucí rostliny nemají pohyblivé pohlavní buňky, jako jsou spermie živočichů. Jejich oplození probíhá jinak: na bliznu květu dopadne pylové zrno a z něj vyroste vláknitý útvar zvaný láčka. Ta proroste k vajíčku a dopraví do něj samčí pohlavní buňky. Každý květ je opylen mnoha pylovými zrny a jen pohlavní buňky v nejrychleji rostoucích láčkách mají šanci oplodnit vajíčka. Pylová zrna se proto na svůj „dostih“ připravují v předstihu a některé potřebné látky, bílkoviny i je kódující mRNA, vyrábějí do zásoby.

Během zrání pylových zrn se hromadí některé druhy mRNA, které se, obaleny řadou bílkovin, shlukují do speciálních částic. Ty jsou v buňce uskladněny a k produkci bílkovin použity teprve po dopadu pylu na bliznu. Částice obsahující skladovanou mRNA byly nalezeny v řadě typů rostlinných i živočišných buněk, nicméně ty pylové, pojmenované EPP, se od ostatních v několika ohledech liší. Již dříve jsme zjistili, že jsou větší a odolnější k působení destabilizujících látek. Nyní jsme navíc identifikovali jejich jednotlivé složky. Ukázalo se, že mimo různých molekul mRNA obsahují také celé ribozomální podjednotky a další bílkoviny účastnící se metabolismu RNA a bílkovin. Prezentované výsledky zásadním způsobem rozšiřují náš pohled na EPP částice z pouhého skladovacího kompartmentu na precizně organizované komplexní struktury zajišťující skladování a dopravu mRNA stejně jako její následnou kontrolovanou aktivaci vedoucí k syntéze proteinů, jejich zpracování a přesné lokalizaci. Částice obsahující mRNA a fungující na tomto principu byly zatím objeveny pouze v axonech nervových buněk živočichů. U rostlin jsme je popsali poprvé na světě.

 

Honys, D. - Reňák, D. - Feciková, J. - Jedelský, P.L. - Nebesářová, J. - Dobrev, P. - Čapková, V.: Cytoskeleton-Associated Large RNP Complexes in Tobacco Male Gametophyte (EPPs) Are Associated with Ribosomes and Are Involved in Protein Synthesis, Processing, and Localization. Journal of Proteome Research. Roč. 8, č. 8 (2009), s. 2015-2031.

 

Otevřený prašník se zralými pylovými zrny

Skanovací elektronový mikroskop (SEM): otevřený prašník se zralými pylovými zrny

 

Spolupracující subjekt:

 

Kontaktní osoba (jméno, telefon, e-mail): RNDr. David Honys, PhD., 225106450, honys@ueb.cas.cz

 

 

5.28  Hladina 8-oxodeoxyguanosinu v moči dětí exponovaných znečištěnému ovzduší je citlivým biomarkerem pro měření expozice dětí znečištěnému ovzduší 

 

Metodou ELISA byly v moči 894 dětí měřeny hladiny 8-oxodeoxyguanosinu (8-oxodG) jako markeru oxidačního poškození DNA. Byl zjištěn vztah mezi hladinami 8-oxodG a expozicí prachovým částicím PM10 a PM2.5, expozicí karcinogenním PAU, expozicí environmentálnímu tabákovému kouři a také souvislost mezi životním stylem a hladinami 8-oxodG v moči dětí. Výsledky naznačují, ža 8-oxodG je citlivým biomarkerem pro měření expozice znečištěnému ovzduší u dětí.

 

Švecová, V., Rössner, P. Jr., Dostál, M., Topinka, J., Solanský, I., Šrám, R. J.: (2009) Urinary 8-oxodeoxyguanosine levels in children exposed to air pollutants. Mutat. Res. -Fundam. Mol. Mech. Mutagen. 662(1–2): 37–43. IF 3.198

 

Kontaktní osoba (jméno, telefon, e-mail): Ing. Vlasta Švecová, tel. 241 062 669, e-mail: svecova@biomed.cas.cz

 

 

 

Metody 32P-postlabelingu a PAU-ELISA byly použity ke stanovení DNA aduktů a oxidačního poškození DNA, lipidů a proteinů v žilní a popečníkové krvi a placentě 79 matek a novorozenců. Výsledky ukazují na ochranný účinek transplacentární bariéry proti genotoxickému účinku některých látek v tabákovém kouři mezi krevním oběhem matky a dítěte. Byla nalezena korelace mezi hladinami DNA aduktů v krvi matek a novorozenců. V případě stanovení oxidačního poškození nebyl pro žádný marker pozorován rozdíl u novorozenců narozených matkám kuřačkám a nekuřačkám. Oxidace proteinů byla shodná v plazmě pupečníkové a mateřské krve. Peroxidace lipidů byla vyšší u novorozenců než u matek. Hodnoty oxidace proteinů a peroxidace lipidů v pupečníkové krvi korelovaly s odpovídajícími hodnotami v mateřské krvi. Oxidace DNA u novorozenců korelovala s „bulky“ DNA adukty v DNA lymfocytů novorozenců i matek. Výsledky podtrhují těsnou korelaci markerů oxidačního stresu u novorozenců a matek a vztah mezi oxidačním poškozením a indukcí DNA aduktů.  

 

Topinka, J., Milcová, A., Líbalová, H., Nováková, Z., Rössner, P. Jr., Balaščak, I., Šrám, R. J.: (2009) Biomarkers of exposure to tobacco smoke and environmental pollutants in mothers and their transplacental transfer to the foetus. Part I: bulky DNA adducts. Mutat. Res. -Fundam. Mol. Mech. Mutagen. 669(1-2): 13-19. IF 3.198

Rössner, P. Jr., Milcová, A., Líbalová, H., Nováková, Z., Topinka, J., Balaščak, I., Šrám, R. J.: (2009) Biomarkers of exposure to tobacco smoke and environmental pollutants in mothers and their transplacentral transfer to the foetus. Part II. Oxidative damage. Mutat. Res. -Fundam. Mol. Mech. Mutagen. 669(1-2): 20-26. IF 3.198

 

Kontaktní osoba (jméno, telefon, e-mail): Ing. Jan Topinka, DrSc., tel.: 241 062 675, e-mail: jtopinka@biomed.cas.cz

RNDr. Pavel Rössner, Ph.D., tel.: 241 062 675, e-mail: prossner@bioed.cas.cz

 

 

 

Riziko tvorby tumorů je jednou z hlavních překážek v použití embryonálních kemnových buněk a indukovaných pluripotentních buněk v buněčných terapiích. Tvorba tumorů může souviset nejen se stupněm diferenciace transplantovaných buněk, ale i s ischemickým prostředím mozkové léze, kam se buňky transplantují. Studovali jsme vliv prostředí na vznik tumorů/teratomů po transplantaci různě diferencovaných neurálních prekursorů (NP) do modelu iktu. Ischemické prostředí mozkové léze negativně ovlivnilo jen transplantaci nejméně zralých neurálních prekurzorů, kde jsme pozorovali nižší přežívání transplantátů a tvorbu ektodermálních struktur, které nebyly neurálního původu. Se stoupajícím stupněm diferenciace vliv prostředí pominul. V určitém stadiu diferenciace jsme ale pozorovali časovou periodu, ve které došlo k významnému zvýšení proliferační aktivity a to jak in vitro, tak in vivo, kde hyperproliferace transplantovaných buněk ohrožovala příjemce. Lze tedy uzavřít, že ischemické prostředí podporuje tvorbu tumorů jen u nezralých, málo diferencovaných NP, které se rozhodně nehodí pro buněčnou terapii. Monitorováním hyperproliferace in vitro v diferencovanějších, zralejších stádiích je možné zabránit tvorbě tumorů in vivo.

 

Seminatore, C., Polentes, J., Ellman D., Kozubenko, N., Itier, V., Tine, S., Tritschler, L., Brenot, M., Guidou, E., Blondeau, J., Lhuillier, M., Bugi, A., Aubry, L., Jendelová, P., Syková, E., Perrier, A.L., Finsen, B, Onteniente, B. (in press) The post-ischemic environment differentially impacts teratoma or tumour formation following transplantation of human embryonic stem cells-derived neural progenitors. Stroke, Published online Nov. 25, 2009 IF 6.499

 

Spolupracující subjekt: v rámci EU projektu STEMS Brigitte Onteniente (INSERM) a Bente Finsen (University Odense).

 

Kontaktní osoba (jméno, telefon, e-mail): RNDr Pavla Jendelová, tel.: 241 062 619, e-mail: jendel@biomed.cas.cz, RNDr Nataliya Kozubenko, tel.: 241 062 685, e-mail: kozubenko@biomed.cas.cz

 

 

 

Nezbytnou podmínkou vzniku nových živočišných I rostlinných druhů je ustavení mezidruhové reprodukční bariéry mezi vznikajícím druhem a příbuznými taxony. Existenci takové bariéry předpokládal již před sto padesáti lety Darwin, který dobře věděl o neplodnosti hybridů vzniklých například křížením osla a koně, nicméně svou teorií o vzniku druhů ji nemohl vysvětlit. Autoři prezentované práce před 35 lety geneticky mapovali první gen, který takovou reprodukční bariéru působí u kříženců mezi blízkými poddruhy myši domácí (Mus musculus). Tento gen se jim po mnohaletém úsilí podařilo identifikovat jako Prdm9, genkódující enzym trimethyl transferázu histonu H3 na lysinu 4. Vedle řady biochemických a cytologických průkazů se podařilo získat I funkční důkaz. Samčí neplodnost autoři odstranili přenesením „plodné“ formy Prdm9 genu pomocí bakteriálních umělých chromozomů do genomu mezidruhového hybrida, který následně začal produkovat funkční spermie.

 

Mihola, O. – Trachtulec, Z. – Vlcek, C. – Schimenti, J.C. – Forejt, J.: A mouse speciation gene encodes a meiotic histone H3 methyltransferase. Science. Roč. 323 , č. 5912 (2009), s. 373-375.

 

Predikované alternativní formy bílkoviny kódované genem hybridní sterility Prdm9.

KRAB, PR/SET a Zn jsou proteinové domény. Sterilní a fertilní alelické formy proteinu se liší počtem zinkových prstu (Zn). Tato část molekuly vykazuje silnou pozitivní selekci v průběhu evoluce.

 

Spolupracující subjekt: Prof. John C. Schimenti, Cornell University, Ithaca, NY, USA

 

Kontaktní osoba (jméno, telefon, e-mail): Jiří Forejt, tel.: 241 062 257, e-mail: jforejt@img.cas.cz

 

 

 

Byl odhalen dosud nepopsaný mechanismus promoce zhoubných nádorů. Promoce nádoru je událost, při níž je přednádorová, již geneticky pozměněná, ale stále ještě „spící“ buňka probuzena k nekontrolovanému množení podnětem, který již nenavozuje další genetickou mutaci. Promoce stojí v pozadí rozvoje zřejmě většiny lidských nádorů. Uvedená publikace ukazuje, že promočním podnětem může být i normální buňka, která zabloudí do blízkosti spících nádorových buněk a svojí přítomností je probudí. Pro tento děj navrhujeme označení industáze. Tento objev rozšiřuje naše představy o časných událostech při vzniku nádorů a rovněž upozorňuje na dosud netušené nebezpečí pramenící z přítomnosti volných buněk (uvolněných např. při zranění nebo operaci) bloudících po organismu.

 

Pajer, P. - Karafiát, V. - Pečenka, V. - Průková, D. - Dudlová, J. - Plachý, J. - Kašparová, P. - Dvořák, M.: Industasis, a promotion of tumor formation by nontumorigenic stray cells. Cancer Res. Roč. 69, č. 11 (2009), s. 4605-4612.

 

Schema industáze

Postupným hromaděním mutací (↓↓↓) v průběhu života jedince vznikne přednádorová buňka (označená x ), která se nemůže množit, protože je regulována okolními buňkami. Zbloudilá buňka (označená zeleně) regulaci naruší a umožní nekontrolované dělení přednádorové buňky a tím vznik nádoru.

 

Spolupracující subjekt: Dr. Kašparová - Fingerlandův ústav UK, Hradec Králové

 

Kontaktní osoba (jméno, telefon, e-mail): Michal Dvořák, tel.: 241 063 390, e-mail: mdvorak@img.cas.cz

 

 

 

Při závažném dědičném onemocnění zvaném retinitis pigmentosa dochází k odumírání světločivných buněk, což vede ke zhoršování zraku a v nejhorších případech i k oslepnutí. Tímto onemocněním trpí na celém světě až tři miliony lidí. Příčinou jsou mutace genů, z nichž většina je důležitá pro detekci světla. Jedna z mutací se také nachází v genu HPRP31 kódující protein hPrp31, který je součástí sestřihových malých jaderných ribonukleoproteinových částic (snRNP) potřebných pro život každé buňky. Zajímavé je, že se mutace v tomto proteinu projevují nepříznivě jen v oční sítnici. V této práci jsme mutaci v genu HPRP31 charakterizovali a zjišťovali jakým způsobem ovlivňuje chování studované bílkoviny. Zjistili jsme, že mutace snižuje stabilitu mutovanéhoproteinu hPrp31 a tím snižuje jeho schopnost řádně se začlenit do snRNP částic. Jeho přítomnost v buňkách negativně ovlivňuje strukturu buněčného jádra a zpomaluje buněčnou proliferaci. Zajímavé je, že tyto efekty lze zvrátit zvýšenou expresí proteinu hPrp6, který za normálních okolností také interaguje s funkčním proteinem hPrp31. Protein hPrp6 však interaguje intenzivněji s mutovaným proteinem hPrp31, a tím ho zneškodní. Tyto výsledky přispívají k pochopení molekulární podstaty retinitis pigmentosa. Pokud by se tedy našel způsob, jak u pacientů s mutací genu HPRP31 zvýšit tvorbu hPrp6, mohlo by dojít k oddálení postižení zraku.

 

Huranová, M. - Hnilicová, J. - Fleischer, B. - Cvačková, Z. - Staněk, D.: A mutation linked to retinitis pigmentosa in HPRP31 causes protein instability and impairs its interactions with spliceosomal snRNPs. Hum. Mol. Gen. Roč. 18, č. 11 (2009), s. 2014-2023.

 

Kontaktní osoba (jméno, telefon, e-mail): David Staněk, tel.: 241 063 118, e-mail: david.stanek@img.cas.cz

 

 

 

Nejnovější poznatky v nádorové biologii vedly k vývoji nových molekulárně cílených protinádorových látek, které účinně zasahují proteiny a signální dráhy účastnící se zhoubného bujení. Je zřejmé, že i přes lepší pochopení aberací v genomu a odlišnosti nádorových fenotypů, je to také proteomika, kdo si zaslouží pozornost ve výzkumu rakoviny. V současnosti se s úspěchem využívá řada proteomických technik, což může společně s využitím novějších technologií jako jsou mutliplexové assays, přispět k objevu a vývoji selektivních a specifických nádorových markerů s diagnostickým a prognostickým významem pro sledování stavu nemoci. Tento článek popisuje nejnovější poznatky na poli nádorových markerů a různé přístupy využívané ve výzkumu rakoviny.

 

Martinková, J. - Gadher, S. J. - Hajduch, M. - Kovářová, H.: Challenges in cancer research and multifaceted approaches for cancer biomarker quest. FEBS Letters, 2009, Roč. 583, -, s. 1772-1784. ISSN 0014-5793.

 

Problematika výzkumu rakoviny a možnosti studia nádorových biomarkerů

(Challenges in cancer research and multifaceted approaches for cancer biomarker quest)

Proteomické technologie mohou pomoci přispět k objevu a vývoji selektivních a specifických nádorových biomarkerů použitelných pro diagnózu a prognózu vývoje onemocnění. Obrázek ukazuje příklad typického proteomického experimentu vedoucího k objevu nádorového markeru.

 

Kontaktní osoba (jméno, telefon, e-mail): RNDr. Hana Kovářová, CSc: +420 315 639 582, kovarova@iapg.cas.cz

 

 

 

Sledovali jsme účinky dvou povrchově aktivních látek (sodiumdodecylsulfátu, SDS a polyoxyetylensorbitolu, Tween-20), iontové síly a redukovaného glutathionu (GSH) na metalothioneinové (MT) signály měřené pomocí Brdičkovy reakce metodou adsorptivní přenosové rozpouštěcí techniky a diferenční pulsní voltametrie. V akumulovaném čase 120s byl signál pro MT více než dvěstěkrát vyšší než signál pro GSH. Vliv Tweenu-20 byl sledován v širokém rozmezí koncentrací (od 10-8 do 10-11 %, v/v). Zjistili jsme, že se vzrůstajícím obsahem Tweenu-20 katalytický signál Cat2 klesal více než o 60%. Při použití SDS (10-3 – 10-6 M) bylo při nejvyšší koncentraci SDS pozorováno zvýšení signálu Cat2. Nejvyšší nárůst signálu Cat2 byl dosažen zvyšující se iontovou silou navozenou koncentrací NaCl. Na základě zvýšení signálu Cat2 jsme určili iontovou sílu vzorku fibroblastů a přepočítali stanovenou koncentraci MT.

 

Křížková, S. - Fabrik, I. - Adam, V. ; Kukačka, J. - Průša, R. - Trnková, L. - Strnádel, J. - Horák, V. - Kizek, R.: Effect of reduced glutathione, surface active agents, and ionic strength on the detection of metallothioneins by using of Brdicka reaction. Electroanalysis, 2009, Roč. 21, 3-5, s. 640-644. ISSN 1040-0397.

 

Vložit obrázek: ÚŽFG-2

Účinek redukovaného glutathionu, povrchově aktivních látek a iontové síly na detekci metalothioneinů stanovených Brdičkovou reakcí

Vliv koncentrace různých látek na výšku katalytického signálu pro metalothionein měřený pomocí Brdičkovy reakce metodou adsorptivní přenosové rozpouštěcí techniky a diferenční pulsní voltametrie.

 

Kontaktní osoba (jméno, telefon, e-mail): MVDr. Vratislav Horák, CSc., +420 315 639 587, horakv@iapg.cas.cz

 

 

 

Populace norníka rudého (Myodes glareolus) a dalších čtyř druhů drobných savců obývající severní a západní oblasti Britských ostrovů vykazují významné genetické odlišnosti od populací v ostatních částech Británie, čímž nápadně připomínají tzv. "Keltský lem", jak se označují geneticky a jazykově specifické lidské populace obývající Skotsko, Wales a nejzápadnější cíp Anglie (Cornwall). Nejpravděpodobnějším vysvětlením se zdá být dvojí kolonizace Británie v době poledové, kdy druhá vlna kolonistů nahradila pozůstatky první vlny, která Ostrovy kolonizovala na konci poslední doby ledové a v teplejším období nedokázala konkurovat lépe přizpůsobené nově příchozí populaci. Tento scénář se zdá být platný jak pro drobné savce tak pro lidskou populaci.

 

Searle, J. B. - Kotlík, P. - Rambau, R.V. - Marková, S. - Herman, J.S. - McDevitt, A.D.: Celtic fringe of Britain: insights from small mammal phylogeography. Proceedings of the Royal Society of London. B - Biological Sciences, 2009, Roč. 276, č. 1677, s. 4287-4294. ISSN 0962-8452.

 

Britský Keltský lem: nové poznatky fylogeografie drobných savců

(Celtic fringe of Britain: insights from small mammal phylogeography)

Norníci rudí ve Skotsku a v jižní Anglii jsou potomky první kolonizační vlny z doby poledové, později vytlačené druhou vlnou kolonistů, podobně jako lidské populace tvořící "Keltský lem".

 

Kontaktní osoba (jméno, telefon, e-mail): RNDr. Petr Kotlík, PhD., +420 315 639 545, kotlik@iapg.cas.cz

 

 

 

Byl popsán nový druh gram-positivní, anaerobní, nesporulující, lactát- a acetát produkující bakterie, která byla izolována z trávicího traktu čmeláků (Bombus lucorum, Bombus pascuorum a Bombus lapidarius). Získané izoláty produkovaly fruktoso-6-fosfát fosfoketolasovou aktivitu. Buňky kmene BluCI/TPT byly gram-pozitivní s občasným rozvětvením a nepravidelným místním zaškrcením. Izolát byl přísně anaerobní. Utilizoval široké spektrum sacharidů. Glukosa bylas fermentována na acetát a laktát. Poměr DNA bází byl 47.2 mol% G+C. Kompletní 16S rRNA a částečná HSP60 sekvence pomohly kmen taxonomicky zařadit. Typový kmen BluCI/TPT byl příbuzný aktinobakteriálnímu klastru a byl příbuzný rodům Bifidobacterium, Scardovia, Aeriscardovia a Parascardovia. Navržené jméno je Bifidobacterium bombi sp. nov.; s typovým kmenem BluCI/TPT. Kultury byly deponovány pod sbírkovými čísly DSM 19703T a ATCC BAA-1567T.

 

Killer, J. - Kopečný, J. - Mrázek, J. - Rada, V. ; Koppová, I. - Havlík, J. - Straka, J.: Bifidobacterium bombi sp. nov., a new bifidobacterium from the bumblebee digestive tract. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 2009, Roč. 59, č. 8, s. 2020-2024. ISSN 1466-5026.

 

Bifidobacterium bombi sp. nov., nová bifidobakterie z trávícího traktu čmeláka

Snímek buněk kultury Bifidobacterium bombi BluCI/TP^T zobrazující jejich velikost (úsečka = 1µm), I jejich větvení a nepravidelné konstrikce

 

Kontaktní osoba (jméno, telefon, e-mail): Ing. Jiří Killer, PhD., +420 267 090 504, killer@af.czu.cz