Wiki FKKT - User contributions [en]

APIS- nov pristop za zdravljenje okužbe z Nosema caranae pri čebelah

2019-01-14T22:15:57Z

Jerneja Kocutar:

povezava do projekta: http://2018.igem.org/Team:UAlberta

==UVOD==

APIS oz. Antifungal Porphyrin based Intervention system je projekt, ki so ga na letošnjem iGEM predstavili študentje iz univerze v Alberti. Njihov cilj je bil ustvariti nov izboljšan sistem v boju proti okužbam čebel z parazitom Nosema ceranae [1].

==NOSEMA CARANAE IN NJENO DOSEDANJE ZDRAVLJENJE==

Nosema Caranae je okužba z glivnim parazitom iz skupine Microsporidia in je ena najbolj pogostih in razširjenih okužb čebel.

Ko čebele zaužijejo spore, te potujejo v srednje črevo in se naselijo v epitelijske celice. V posamezni celici se gliva razmnožuje in tvori nove spore,ki lahko okužijo sosednje celice ali pa se izločijo in omogočajo širjenje okužbe na druge čebele [2]. Ker ni nekih značilnih simptomov je diagnosticiranje zelo težko. Zagotovo lahko okužbo potrdimo samo s pregledom v laboratoriju [5].

Zdravil za zdravljenje okužbe na tržišču ni veliko. Trenutno se uporablja fumagilin,ki je naravni antibioti iz glive Aspergilus fumigates. Samo spojino se v terapevtske namene uporablja pri mnogih organizmih (npr. zavira angiogenezo zato se uporablja za zdravljenje raka). Komercialno je fumagilin dostopen samo kot dicikloheksil amimska sol. Deluje kot inhibitor ecima metionin aminopeptidaza tipa II, preko interakcij z histidinom se veže v aktivno mesto in ireverzvibilno inhibira aminopeptidazo. Encim je zelo pomemben za zorenje in postranslacijske modifikacije proteinov zato je njegova inhibicija za organizem lahko smrtna.

Kot terapevtik je fumagilin dokaj učinkovit vendar se ga zaradi dokazane genotoksičnosti uporablja vedno manj (tudi dicikloheksil amin je dokazano toksičen)[3].

==PROJEKT APIS==

Prav zaradi toksičnosti fumagilina in potreb po novih oblikah zdravljenja okužbe Nosema so se študentje odločili razviti svoj sistem APIS.

Iz literature so pridobili podatke o učinkovitosti porfirinov. In vivo so tem molekulam že dokazali učinkovitost proti raznim bakterijam, virusom in glivam.

V članku [4] so se osredotočili prav na učinek porfirinov (natančneje protoporfirin amida PP(Asp)2 ) na parazite iz družine Nosema. Čebele so 14 dni hranili z raztopino PP(Asp)2 v saharoznem sirupu in spremljali učinek na čebele in same spore. Ugotovili so, da se je število spor po dveh tednih zmanjšalo za približno 56%, preostale spore pa so bile v veliko slabšem stanju kot pred tretmajem [4].

'''Postavili so si dva cilja:'''

1. Vzpostaviti sistem za prekomerno izražanje PPIX v E.coli

2. Preveriti oziroma dokazati pozitiven učinek PPIX na čebele okužene z Nosemo caranae.

Kot izbrani porfirin so testirali PPIX (protoporfirin IX), ker je ta že naravno prisoten v E.coli. PPIX je zadnji intermediat v biosintezni poti hema pri E.coli. Gene, ki kodirajo za encime prisotne v tej poti so vključili v plazmid in z njim transformirali E.coli (geni HemA do HemH). Transformacija jim je uspela vendar so pri izražanju opazili zelo različen nivo encimov in se strinjajo, da bi bilo sistem potrebno še nekoliko optimizirati.

===REZULTATI===

===='''Ali so visoke koncntracije PPIX toksične za E.coli?'''====
Bakterije so čez noč gojili v mediju z različnimi koncnetracijami PPIX (najvišja uporabljena je bila 240 µM. PPIX je paricipitral iz raztopine v obliki rdečih granul kar jim je onemogočilo natančno merjenje. Ob podaljšnju gojenja je raztopina postajala vedno bolj motna zato so zaključili, da so celice ostale žive in se sinteza PPIX nadaljuje.

Dokazali so, da visoke koncentracije PPIX niso toksične za E.coli in le to lahko uporabijo kot šasijo.

===='''Karakterizacija PPIX'''====

Pri tem poskusu so v plazmid vključili samo gen HemA, ki kodira za encim 5-aminolevulinat sintazo in tako katalizira prvi korak v sintezi hema. PPIX, ki se je izločil v medij so izolirali v dveh različnih topilih in analizirali z merjenjem fluorescence in TLC. V obeh primerih so rezultate primerjali z kupljeno raztopino PPIX.

Pri fluorescenci so opazili, da se vrhovi ne pojavljajo pri 635nm kot je zapisano v literaturi. V svojih analizah so dobili dva tipična vrha pri 608 in 666nm. Kasneje so ugotovili, da vrh pri 635nm velja za PPIX v vodni raztopini sami pa so uporabljali organsko topilo. Ker sta se dobljena grafa za obe uporabljeni topili med seboj ujemala so zaključili, da lahko razlike pripišemo topilu in je testirana snov res PPIX.

TLC je njihove rezultate še potrdil. Tudi tukaj so testirali založno raztopino kupljenega PPIX v obeh topilih in PPIX izoliran iz medija. Dobljeni Rf so se med seboj minimalno razlikovali, razlog so zopet pripisali razliki v topilu. Tako so preverili, da se ne izraža noben drug intermediat v sintezni poti. Katerikoli drug intermediat bi imel povsem drugačen Rf kot kupljena založna raztopina. V obeh topilih so opazili dve zvrsti. Ena je potovala s topilom, druga pa je ostala povsem na začetku kar pomeni, da je močno reagirala z polarno stacionarno fazo. Zvrsti so identificirali kot protoniran in deprotoniran PPIX (na začetku je ostal deprotoniran PPIX).

===='''Eskperiment in vitro'''====

S tem poskusom so potrdili, da lahko sintetiziramo PPIX samo z encimi prisotnimi na plazmidu brez pomoči tistih, ki se že nahajajo v celici. Pripravili so raztopino vseh encimov in aminolevulinske kisline (ALA) s katero se sinteza hema začne. Raztopino so čez noč stresali pri 37°C, naslednji dan pa so enako kot prej izmerili fluorescenco. Dobljeni graf se je skoraj popolnoma ujemal z dobljenimi pri karakterizaciji PPIX. Opazili so le majhen dodaten vrh pri 626 nm, ki pa je najverjetneje predstavljal del ALA, ki se ni pretvoril.

===='''Ali je E.coli toksična za čebele?'''====
V drugem delu poskusov so študentje želeli dokazati pozitiven učinek PPIX na čebele okužene z Nosema Caranae. Ker so želeli kot sistem uporabiti bakterije E.coli so morali najprej testirati toksičnost teh na čebele.

Različne koncentracije E.coli so v raztopini saharoze vključili v prehrano zdravih in okuženih čebel. Vsak da so prešteli in dokumentirali število mrtvih čebel ter po koncu naredili graf, ki je predstavljal procent preživelih čebel v odvisnosti od časa.

Bakterija, ki se sicer ne pojavlja v črevesju čebel se ni izkazala za toksično. Statistično relevantno odstopanje so opazili samo pri eni od skupin. Ker je bila to skupina, ki je s hrano dobivala najmanjšo koncentracijo E. Coli in pri višjih koncentracijah podobnega trenda niso opazili so zaključili, da gre verjetno za izjemo oz napako pri merjenju.

===='''Vpliv PPIX na preživetje čebel'''====

Končno so testirali še vpliv PPIX na čebele. Zdrave in okužene čebele so razdelili v tri skupine. Ena, kontrolna, je prejemala samo saharozni sirup, druga raztopino Tris/EtOH (kontrola toksičnosti topila) in zadnja raztopino PPIX. Tudi tukaj so stalno spremljali število preživelih čebel in na koncu pripravili analizo.

Topilo se je izkazalo kot povsem ne toksično za celice, pri tistih hranjenih z PPIX pa so dokazali statistično signifikantne razlike. Število spor se je zmanjšalo iz nekaj milijonov na nekaj deset tisoč). S tem poskusom so dokazali, da lahko zmanjšanje števila spor in podaljšanje življenja pripišemo samo delovanju porfirina. Ti predstavljalo dobrega kandidata v razvoju novih načinov zdravljenja.

==ZAKLJUČEK==

Študentje so v svojem poskusi dokazali, da bi APIS lahko uporabili za zdravljenje čebel okuženih z parazitsko glivo. Zavedajo se, da je potrebnih še nekaj izboljšav zato bi radi poskuse nadaljevali in APIS razvili dokončno.

Določiti je potrebno tudi končni način uporabe sistema. Zaenkrat sta predstavljeni dve možnosti. Transformirano E.coli v kateri se prekomerno sintetizra PPIX, bi lahko direktno vključili v prehrano čebel ali pa bi bakterije uporabili za masovno proizvodnjo PPIX in potem samo tega dodali čebelam.

Kljub temu da nosemavost spada med najbolj razširjene okužbe čebel po celem svetu za zdravljenje trenutno nimamo pravih učinkovin. Kot prikazano sistem APIS kaže obetavne rezultate in bi lahko po nekaterih izboljšavah in optimizacijah znatno izboljšal naše možnosti v boju proti tej okužbi.

'''
== VIRI ==
'''
1. http://2018.igem.org/Team:UAlberta, citirano 14.1 2019

2. Gisder S., Möckel, N., Linde A. in Genersch E., A cell culture model for Nosema ceranae and Nosema apis allows new insights into the life cycle of these important honey bee-pathogenic microsporidia, Environmental Microbiology (2011) 13(2), 404–413

3. Van den Heever J., Thompson S. T., Curtis J.M.,Ibrahim A. in Pernal S.A., Fumagillin: An Overview of Recent Scientific Advances and Their Significance for Apiculture, journal of agriculutre and food science (2014), 62, 2728−2737

4. Ptaszyńska A.A, Trytek M., Borsuk G., Buczek K., Rybicka-Jasińska K:. in Gryko D., Porphyrins inactivate Nosema spp. Microsporidia, ScIentIFIc RePorTs (2018) ,8, 1-11

5. http://beeaware.org.au/archive-pest/nosema/ , citirano 14.1 2019

Seminarji SB 2018/19

2019-01-14T20:54:40Z

Jerneja Kocutar:

V študijskem letu 2018/19 študentje predstavljajo naslednje teme:

RAZISKOVALNI ČLANKI

(Vpišite naslov seminarja v slovenščini in ga povežite z novo stranjo, kjer bo povzetek. Na tej novi strani naj bo pod naslovom povezava do izhodiščnega članka na spletu.) 

[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/MoClo:_modularni_klonirni_sistem_za_standardizirano_sestavljanje_ve%C4%8Dgenskih_konstruktov MoClo: modularni klonirni sistem za standardizirano sestavljanje večgenskih konstruktov] (Valentina Levak)

[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/RNA-stikala_tipa_%C2%BBToehold%C2%AB:_de_novo_oblikovani_regulatorji_izra%C5%BEanja_genov RNA-stikala tipa Toehold: de novo oblikovani regulatorji izražanja genov] (Špela Malenšek)

[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Raznoliko_in_modelno_zasnovana_priprava_sinteti%C4%8Dnih_genskih_vezij_s_predvidenimi_lastnostmi Raznoliko in modelno zasnovana priprava sintetičnih genskih vezij s predvidenimi lastnostmi] (Matej Kolarič)

[[Dispersing biofilms with engineered enzymatic bacteriophage]] (Fran Krstanović)

[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Nekaj_pogledov_na_sistemsko_biologijo_kvasovke Nekaj pogledov na sistemsko biologijo kvasovke] (Gašper Žun)

[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Organizacija_znotrajceli%C4%8Dnih_reakcij_z_razumsko_na%C4%8Drtovanimi_RNA_sestavi#Na.C4.8Drtovanje_in_sestavljanje_RNA_sestavov Organizacija znotrajceličnih reakcij z razumsko načrtovanimi RNA sestavi] (Urška Jelenovec)

[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Biolo%C5%A1ko_vezje_na_osnovi_RNA-interference_za_identifikacijo_specifi%C4%8Dnih_rakavih_celic Biološko vezje na osnovi RNA-interference za identifikacijo specifičnih rakavih celic] (Gašper Marinšek)

[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Kontrola_hitrosti_translacije_preko_pomožnega_mesta_5’-UTR:_energijski_kompromis_med_dostopnostjo%2C_selektivnim_razvijanjem_RNA-struktur_in_drsenjem_30S_ribosomske_podenote_po_RNA-strukturah Kontrola hitrosti translacije preko pomožnega mesta 5’-UTR: energijski kompromis med dostopnostjo, selektivnim razvijanjem RNA-struktur in drsenjem 30S ribosomske podenote po RNA-strukturah] (Neža Koritnik)

[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Preoblikovanje_genskega_skupka_za_fiksacijo_dušika_bakterije_Klebsiella_oxytoca Preoblikovanje genskega skupka za fiksacijo dušika bakterije ''Klebsiella oxytoca''] (Gašper Virant)

[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Negativna_samoregulacija_linearizira_odziv_na_odmerek_in_zavira_heterogenost_genskega_izražanja Negativna samoregulacija linearizira odziv na odmerek in zavira heterogenost genskega izražanja] (Primož Tič)

[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Design_and_analysis_of_synthetic_carbon_fixation_pathways Design and analysis of synthetic carbon fixation pathways] (Marija Atanasova)

[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Pol-sinteti%C4%8Den_organizem_z_raz%C5%A1irjeno_gensko_abecedo Pol-sintetičen organizem z razširjeno gensko abecedo] (Peter Pečan)

[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Programirano_uti%C5%A1anje_in_aktivacija_izra%C5%BEanja_bakterijskega_gena_z_uporabo_konstruiranega_CRISPR-Cas_sistema Programirano utišanje in aktivacija izražanja bakterijskega gena z uporabo konstruiranega CRISPR-Cas sistema] (Tjaša Sorčan)

[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Sintezna_optogenetska_transkripcijska_naprava_za_izboljšanje_homeostaze_krvnega_sladkorja_pri_miših Sintezna optogenetska transkripcijska naprava za izboljšanje homeostaze krvnega sladkorja pri miših] (Natalija Pucihar)

[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Inženiring_bakterij_Escherichia_coli_odzivnih_na_svetlobo Inženiring bakterij ''Escherichia coli'' odzivnih na svetlobo] (Karmen Žbogar)

[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Kombinatori%C4%8Dni_in%C5%BEeniring_intergenskih_regij_v_operonih_uravnava_izra%C5%BEanje_ve%C4%8D_genov Kombinatorični inženiring intergenskih regij v operonih uravnava izražanje več genov] (Urška Kašnik)

[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Stohasti%C4%8Dna_oja%C4%8Ditev_in_signalizacija_v_substratnih_ciklih_s_%C5%A1umom_induciranih_bistabilnosti_z_oscilacijami Stohastična ojačitev in signalizacija v substratnih ciklih s šumom induciranih bistabilnosti z oscilacijami] (Uroš Zavrtanik)

[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Zaznavalni_niz_genetskih_biopikslov_sklopljenih_preko_radikalov Zaznavalni niz genetskih "biopikslov" sklopljenih preko radikalov] (Miha Koprivnikar Krajnc)

[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Modularna_optimizacija_večgenskih_poti_za_proizvodnjo_maščobnih_kislin_v_E._coli Modularna optimizacija večgenskih poti za proizvodnjo maščobnih kislin v ''E. coli''] (Špela Koren)

NAGRAJENI ŠTUDENTSKI PROJEKTI

(Vpišite naslov seminarja v slovenščini in ga povežite z novo stranjo, kjer bo povzetek. Na tej novi strani naj bo pod naslovom povezava do wiki strani študentske ekipe, katere projekt opisujete.) 
[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Phactory:_proizvodnja_bakteriofagov_za_precizno_zdravljenje Phactory: proizvodnja bakteriofagov za precizno zdravljenje] (Rok Miklavčič)

[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Canditect:_hitra_detekcija_vaginalne_infekcije_s_Candido_albicans_z_uporabo_sistema_CRISPR/dCas9 Canditect – hitra detekcija vaginalne infekcije s Candido albicans z uporabo sistema CRISPR/dCas9] (Jerneja Ovčar)

[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/CAPOEIRA_-_razvoj_personaliziranega_cepiva_proti_raku_in_sistema_za_spremljanje_odziva_na_zdravljenje CAPOEIRA – razvoj personaliziranega cepiva proti raku in sistema za spremljanje odziva na zdravljenje] (Anamarija Habič)

[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Biotic_Blue_-_encimska_razgradnja_zdravilnih_u%C4%8Dinkovin_v_odpadnih_vodah#BIOTIC_BLUE BIOTIC BLUE - encimska razgradnja zdravilnih učinkovin v odpadnih vodah] (Tina Požun)

[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Of_CO2urse_-_sistem_za_zmanj%C5%A1evanje_izpustov_ogljikovega_dioksida_v_industriji Of CO2urse - sistem za zmanjševanje izpustov ogljikovega dioksida v industriji] (Kity Požek)

[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Cockroach_terminator Cockroach terminator]] (Roberta Mulac)

[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/MiBiome_-_probioti%C4%8Dna_bakterija_za_zdravljenje_kroni%C4%8Dne_vnetne_%C4%8Drevesne_bolezni MiBiome - probiotična bakterija za zdravljenje kronične vnetne črevesne bolezni] (Ernest Šprager)

[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BioWatcher_pametna_ura_za_sledenje_ravni_biomarkerjev_za_bolezni BioWatcher: Pametna ura za sledenje ravni biomarkerjev za bolezni] (Nina Mavec)

[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/CAT-Seq:_Visokoprepustna_metoda_za_analizo_katalitske_aktivnosti_biomolekul CAT-Seq: Visokoprepustna metoda za analizo katalitske aktivnosti biomolekul] (Bine Tršavec)

[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/VIBRIGENS:_pospe%C5%A1evanje_procesov_sintezne_biologije_z_Vibrio_natriegens VIBRIGENS: pospeševanje procesov sintezne biologije z ''Vibrio natriegens''] (Tadej Satler)

[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/APIS-_nov_pristop_za_zdravljenje_oku%C5%BEbe_z_Nosema_caranae_pri_%C4%8Debelah#PROJEKT_APIS APIS- nov pristop za zdravljenje okužbe z Nosema caranae pri čebelah] (Jerneja Kocutar)

Povzetki v slovenščini naj imajo 1200-1500 besed (viri v to vsoto ne štejejo). Predstavitev seminarja naj bo dolga 15 minut (13-17). Sledila bo razprava, ki praviloma ne bo daljša od 5 minut.

----

Razpored po datumih predstavitev (pri vsakem terminu je navedeno število možnih seminarjev; vpišite ime in priimek pri dnevu, ko želite predstaviti seminar ter dopišite naslov seminarja, ki naj bo povezan s povzetkom):

22.11. 
1 
2 Valentina Levak 

27.11. 
1 
2 
3 
4 

29.11. 
1 Matej Kolarič 
2 Špela Malenšek 
3 
4 

4.12. 
1 Gašper Žun 
2 Fran Krstanovic 
3 
4 

6.12. 
1 Urška Jelenovec 
2 Rok Miklavčič 
3 
4 

11.12. 
1 Jerneja Ovčar 
2 Neža Koritnik 
3 Gašper Virant 
4 Gašper Marinšek 

18.12. 
1 Tina Požun 
2 Anamarija Habič 
3 Roberta Mulac 
4 Kity Požek 

3.1. 
1 Nina Mavec 
2 Primož Tič 
3 Ernest Šprager 
4 

8.1. 
1 Marija Atanasova 
2 Bine Tršavec 
3 Peter Pečan 
4 Tjaša Sorčan 

10.1. 
1 Urška Kašnik 
2 Natalija Pucihar 
3 Karmen Žbogar 
4 Uroš Zavrtanik 

15.1. 
1 Jerneja Kocutar 
2 Špela Koren 
3 Tadej Satler 
4 Miha Koprivnikar Krajnc 

17.1. 
1 Milena Stojkovska 
2 Blaž Lebar

APIS- nov pristop za zdravljenje okužbe z Nosema caranae pri čebelah

2019-01-14T20:51:08Z

Jerneja Kocutar: /* PROJEKT APIS */

povezava do projekta: http://2018.igem.org/Team:UAlberta

==UVOD==

APIS oz. Antifungal Porphyrin based Intervention system je projekt, ki so ga na letošnjem iGEM predstavili študentje iz univerze v Alberti. Njihov cilj je bil ustvariti nov izboljšan sistem v boju proti okužbam čebel z parazitom Nosema ceranae [1].

==NOSEMA CARANAE IN NJENO DOSEDANJE ZDRAVLJENJE==

Nosema Caranae je okužba z glivnim parazitom iz skupine Microsporidia in je ena najbolj pogostih in razširjenih okužb čebel. Ko čebele zaužijejo spore, te potujejo v srednje črevo in se naselijo v epitelijske celice. V posamezni celici se gliva razmnožuje in tvori nove spore. Le te lahko okužijo sosednje celice v črevesju čebele ali pa se izločijo in omogočajo širjenje okužbe na druge čebele [2]. Diagnosticiranje je zelo težko, zagotovo lahko okužbo potrdimo samo s pregledom v laboratoriju [5].

Zdravil za zdravljenje okužbe na tržišču ni veliko, trenutno se pravzaprav uporablja samo fumagilin. To je naravni antibiotik, ki so ga izolirali iz glive Aspergilus fumigates. Samo spojino, ki je v komercialne namene dostopna v obliki dicikloheksil aminske soli, se uporablja v terapevtske namene pri mnogih organizmih (npr. zavira angiogenezo zato se uporablja za zdravljenje raka). Deluje kot inhibitor ecima metionin aminopeptidaza tipa II in sicer tako, da se preko interakcije z histidinom veže v aktivno mesto. Encim je zelo pomemben za zorenje in postranslacijske modifikacije proteinov zato je njegova inhibicija za organizem lahko smrtna. Kot terapevtik je fumagilin dokaj učinkovit vendar se ga zaradi dokazane genotoksičnosti uporablja vedno manj (tudi dicikloheksil amin je dokazano toksičen)[3].

==PROJEKT APIS==

Prav zaradi toksičnosti fumagilina in potreb po novih oblikah zdravljenja okužbe Nosema so se študentje odločili razviti svoj sistem APIS.
Iz literature so pridobili podatke o učinkovitosti porfirinov. In vivo so tem molekulam že dokazali učinkovitost proti raznim bakterijam, virusom in glivam. V članku pa so se osredotočili prav na učinek porfirinov (natančneje protoporfirin amida PP(Asp)2 ) na parazite iz družine Nosema. Čebele so 14 dni hranili z raztopino PP(Asp)2 v sukroznem sirupu in spremljali učinek na čebele in same spore. Ugotovili so, da se je število spor po dveh tednih zmanjšalo za približno 56%, preostale spore pa so bile v veliko slabšem stanju kot pred tretmajem [4].

'''Postavili so si dva cilja:'''

1. Vzpostaviti sistem za prekomerno izražanje PPIX v E.coli

2. Preveriti oziroma dokazati pozitiven učinek PPIX na čebele okužene z Nosemo caranae.

Kot izbrani porfirin so testirali PPIX (protoporfirin IX), ker je ta že naravno prisoten v E.coli. PPIX je zadnji intermediat v biosintezni poti hema pri E.coli. Gene, ki kodirajo za encime prisotne v tej poti so vključili v plazmid in z njim transformirali E.coli (geni HemA do HemH). Transformacija jim je uspela vendar so pri opazili zelo različen nivo izražanja encimov in se strinjajo, da bi bilo sistem potrebno še nekoliko optimizirati.

===REZULTATI===

===='''Ali so visoke koncntracije PPIX toksične za E.coli?'''====
Bakterije so čez noč gojili v mediju z različnimi koncnetracijami PPIX (najvišja uporabljena je bila 240 µM. PPIX je paricipitral iz raztopine v obliki rdečih granul kar jim je onemogočilo natančno merjenje. Ob podaljšnju gojenja je raztopina postajala vedno bolj motna zato so zaključili, da so celice ostale žive in se sinteza PPIX nadaljuje. Dokazali so, da visoke koncentracije PPIX niso toksične za E.coli in le to lahko uporabijo kot šasijo.

===='''Karakterizacija PPIX'''====
Pri tem poskusu so v plazmid vključili samo gen HemA, ki kodira za encim 5-aminolevulinat sintazo in tako katalizira prvi korak v sintezi hema. PPIX, ki se je izločil v medij so izolirali v dveh različnih topilih in analizirali z merjenjem fluorescence in TLC. V obeh primerih so rezultate primerjali z kupljeno raztopino PPIX.
Pri fluorescenci so opazili, da se vrhovi ne pojavljajo pri 635nm kot je zapisano v literaturi. V svojih analizah so dobili dva tipična vrha pri 608 in 666nm. Kasneje so ugotovili, da vrh pri 635nm velja za PPIX v vodni raztopini sami pa so uporabljali organsko topilo. Ker sta se dobljena grafa za obe uporabljeni topili med seboj ujemala so zaključili, da lahko razlike pripišemo topilu in je testirana snov res PPIX.
TLC je njihove rezultate še potrdil. Tudi tukaj so testirali založno raztopino kupljenega PPIX v obeh topilih in PPIX izoliran iz medija. Dobljeni Rf so se med seboj minimalno razlikovali, razlog so zopet pripisali razliki v topilu. Tako so preverili, da se ne izraža noben drug intermediat v sintezni poti saj bi imel povsem drugačen Rf kot kupljena založna raztopina. V obeh topilih so opazili dve zvrsti. Ena je potovala s topilom, druga pa je ostala povsem na začetku kar pomeni, da je močno reagirala z polarno stacionarno fazo. Zvrsti so identificirali kot protoniran in deprotoniran PPIX (na začetku je ostal deprotoniran PPIX).

===='''Eskperiment in vitro'''====
S tem poskusom so potrdili, da lahko sintetiziramo PPIX samo z encimi prisotnimi na plazmidu brez pomoči tistih, ki se že nahajajo v celici. Pripravili so raztopino vseh encimov in aminolevulinske kisline (ALA) s katero se sinteza hema začne. Raztopino so čez noč stresali pri 37°C, naslednji dan pa so enako kot prej izmerili fluorescenco. Dobljeni graf se je skoraj popolnoma ujemal z dobljenimi pri karakterizaciji PPIX. Opazili so le majhen dodaten vrh pri 626 nm, ki pa je najverjetneje predstavljal del ALA, ki ni zgreagiral.

===='''Ali je E.coli toksična za čebele?'''====
V drugem delu poskusov so študentje želeli dokazati pozitiven učinek PPIX na čebele okužene z Nosema Caranae. Ker so želeli kot sistem uporabiti bakterije E.coli so morali najprej testirati toksičnost teh na čebele. Različne koncentracije E.coli so v raztopini sukroze vključili v prehrano zdravih in okuženih čebel. Vsak da so prešteli in dokumentirali število mrtvih čebel ter po koncu naredili graf, ki je predstavljal procent preživelih čebel v odvisnosti od časa. Bakterija, ki se sicer ne pojavlja v črevesju čebel se ni izkazala za toksično. Statistično relevantno odstopanje so opazili samo pri eni od skupin. Ker je bila to skupina, ki je s hrano dobivala najmanjšo koncentracijo PPIX in pri višjih koncentracijah podobnega trenda niso opazili so zaključili, da gre verjetno za izjemo oz napako pri merjenju.

===='''Vpliv PPIX na preživetje čebel'''====
Končno so testirali še vpliv PPIX na čebele. Zdrave in okužene čebele so razdelili v tri skupine. Ena, kontrolna je prejemala samo saharozni sirup, druga raztopino Tris/EtOH (kontrola toksičnosti topila) in zadnja raztopino PPIX. Tudi tukaj so stalno spremljali število preživelih čebel in na koncu pripravili analizo. Topilo se je izkazalo kot povsem ne toksično za celice, pri tistih hranjenih z PPIX pa so dokazali statistično signifikantne razlike. Število spor se je zmanjšalo iz nekaj milijonov na nekaj deset tisoč). S tem poskusom so dokazali, da lahko zmanjšanje števila spor in podaljšanje življenja pripišemo samo delovanju porfirina kar pomeni, da ti predstavljalo dobrega kandidata v razvoju novih načinov zdravljenja.

==ZAKLJUČEK==
Študentje so v svojem poskusi dokazali, da bi APIS lahko uporabili za zdravljenje čebel okuženih z to parazitsko glivo. Zavedajo se, da je potrebnih še nekaj izboljšav zato bi radi poskuse nadaljevali in APIS razvili dokončno. Določiti je potrebno tudi končni način uporabe sistema. Zaenkrat sta predstavljeni dve možnosti. Transformirano E.coli v kateri se prekomerno sintetizra PPIX, bi lahko direktno vključili v prehrano čebel ali pa bi bakterije uporabili za masovno proizvodnjo PPIX in potem samo tega dodali čebelam.
Kljub temu da nosemavost spada med najbolj razširjene okužbe čebel po celem svetu za zdravljenje trenutno nimamo pravih učinkovin. Kot prikazano sistem APIS kaže obetavne rezultate in bi lahko po nekaterih izboljšavah in optimizacijah znatno izboljšal naše možnosti v boju proti tej okužbi.

'''
== VIRI ==
'''
1. http://2018.igem.org/Team:UAlberta, citirano 14.1 2019

2. Gisder S., Möckel, N., Linde A. in Genersch E., A cell culture model for Nosema ceranae and Nosema apis allows new insights into the life cycle of these important honey bee-pathogenic microsporidia, Environmental Microbiology (2011) 13(2), 404–413

3. Van den Heever J., Thompson S. T., Curtis J.M.,Ibrahim A. in Pernal S.A., Fumagillin: An Overview of Recent Scientific Advances and Their Significance for Apiculture, journal of agriculutre and food science (2014), 62, 2728−2737

4. Ptaszyńska A.A, Trytek M., Borsuk G., Buczek K., Rybicka-Jasińska K:. in Gryko D., Porphyrins inactivate Nosema spp. Microsporidia, ScIentIFIc RePorTs (2018) ,8, 1-11

5. http://beeaware.org.au/archive-pest/nosema/ , citirano 14.1 2019

APIS- nov pristop za zdravljenje okužbe z Nosema caranae pri čebelah

2019-01-14T20:49:43Z

Jerneja Kocutar: /* VIRI */

povezava do projekta: http://2018.igem.org/Team:UAlberta

==UVOD==

APIS oz. Antifungal Porphyrin based Intervention system je projekt, ki so ga na letošnjem iGEM predstavili študentje iz univerze v Alberti. Njihov cilj je bil ustvariti nov izboljšan sistem v boju proti okužbam čebel z parazitom Nosema ceranae [1].

==NOSEMA CARANAE IN NJENO DOSEDANJE ZDRAVLJENJE==

Nosema Caranae je okužba z glivnim parazitom iz skupine Microsporidia in je ena najbolj pogostih in razširjenih okužb čebel. Ko čebele zaužijejo spore, te potujejo v srednje črevo in se naselijo v epitelijske celice. V posamezni celici se gliva razmnožuje in tvori nove spore. Le te lahko okužijo sosednje celice v črevesju čebele ali pa se izločijo in omogočajo širjenje okužbe na druge čebele [2]. Diagnosticiranje je zelo težko, zagotovo lahko okužbo potrdimo samo s pregledom v laboratoriju [5].

Zdravil za zdravljenje okužbe na tržišču ni veliko, trenutno se pravzaprav uporablja samo fumagilin. To je naravni antibiotik, ki so ga izolirali iz glive Aspergilus fumigates. Samo spojino, ki je v komercialne namene dostopna v obliki dicikloheksil aminske soli, se uporablja v terapevtske namene pri mnogih organizmih (npr. zavira angiogenezo zato se uporablja za zdravljenje raka). Deluje kot inhibitor ecima metionin aminopeptidaza tipa II in sicer tako, da se preko interakcije z histidinom veže v aktivno mesto. Encim je zelo pomemben za zorenje in postranslacijske modifikacije proteinov zato je njegova inhibicija za organizem lahko smrtna. Kot terapevtik je fumagilin dokaj učinkovit vendar se ga zaradi dokazane genotoksičnosti uporablja vedno manj (tudi dicikloheksil amin je dokazano toksičen)[3].

==PROJEKT APIS==

Prav zaradi toksičnosti fumagilina in potreb po novih oblikah zdravljenja okužbe Nosema so se študentje odločili razviti svoj sistem APIS.
Iz literature so pridobili podatke o učinkovitosti porfirinov. In vivo so tem molekulam že dokazali učinkovitost proti raznim bakterijam, virusom in glivam. V članku pa so se osredotočili prav na učinek porfirinov (natančneje protoporfirin amida PP(Asp)2 ) na parazite iz družine Nosema. Čebele so 14 dni hranili z raztopino PP(Asp)2 v sukroznem sirupu in spremljali učinek na čebele in same spore. Ugotovili so, da se je število spor po dveh tednih zmanjšalo za približno 56%, preostale spore pa so bile v veliko slabšem stanju kot pred tretmajem [4].

Postavili so si dva cilja:
1. Vzpostaviti sistem za prekomerno izražanje PPIX v E.coli

2. Preveriti oziroma dokazati pozitiven učinek PPIX na čebele okužene z Nosemo caranae.

Kot izbrani porfirin so testirali PPIX (protoporfirin IX), ker je ta že naravno prisoten v E.coli. PPIX je zadnji intermediat v biosintezni poti hema pri E.coli. Gene, ki kodirajo za encime prisotne v tej poti so vključili v plazmid in z njim transformirali E.coli (geni HemA do HemH). Transformacija jim je uspela vendar so pri opazili zelo različen nivo izražanja encimov in se strinjajo, da bi bilo sistem potrebno še nekoliko optimizirati.

===REZULTATI===

===='''Ali so visoke koncntracije PPIX toksične za E.coli?'''====
Bakterije so čez noč gojili v mediju z različnimi koncnetracijami PPIX (najvišja uporabljena je bila 240 µM. PPIX je paricipitral iz raztopine v obliki rdečih granul kar jim je onemogočilo natančno merjenje. Ob podaljšnju gojenja je raztopina postajala vedno bolj motna zato so zaključili, da so celice ostale žive in se sinteza PPIX nadaljuje. Dokazali so, da visoke koncentracije PPIX niso toksične za E.coli in le to lahko uporabijo kot šasijo.

===='''Karakterizacija PPIX'''====
Pri tem poskusu so v plazmid vključili samo gen HemA, ki kodira za encim 5-aminolevulinat sintazo in tako katalizira prvi korak v sintezi hema. PPIX, ki se je izločil v medij so izolirali v dveh različnih topilih in analizirali z merjenjem fluorescence in TLC. V obeh primerih so rezultate primerjali z kupljeno raztopino PPIX.
Pri fluorescenci so opazili, da se vrhovi ne pojavljajo pri 635nm kot je zapisano v literaturi. V svojih analizah so dobili dva tipična vrha pri 608 in 666nm. Kasneje so ugotovili, da vrh pri 635nm velja za PPIX v vodni raztopini sami pa so uporabljali organsko topilo. Ker sta se dobljena grafa za obe uporabljeni topili med seboj ujemala so zaključili, da lahko razlike pripišemo topilu in je testirana snov res PPIX.
TLC je njihove rezultate še potrdil. Tudi tukaj so testirali založno raztopino kupljenega PPIX v obeh topilih in PPIX izoliran iz medija. Dobljeni Rf so se med seboj minimalno razlikovali, razlog so zopet pripisali razliki v topilu. Tako so preverili, da se ne izraža noben drug intermediat v sintezni poti saj bi imel povsem drugačen Rf kot kupljena založna raztopina. V obeh topilih so opazili dve zvrsti. Ena je potovala s topilom, druga pa je ostala povsem na začetku kar pomeni, da je močno reagirala z polarno stacionarno fazo. Zvrsti so identificirali kot protoniran in deprotoniran PPIX (na začetku je ostal deprotoniran PPIX).

===='''Eskperiment in vitro'''====
S tem poskusom so potrdili, da lahko sintetiziramo PPIX samo z encimi prisotnimi na plazmidu brez pomoči tistih, ki se že nahajajo v celici. Pripravili so raztopino vseh encimov in aminolevulinske kisline (ALA) s katero se sinteza hema začne. Raztopino so čez noč stresali pri 37°C, naslednji dan pa so enako kot prej izmerili fluorescenco. Dobljeni graf se je skoraj popolnoma ujemal z dobljenimi pri karakterizaciji PPIX. Opazili so le majhen dodaten vrh pri 626 nm, ki pa je najverjetneje predstavljal del ALA, ki ni zgreagiral.

===='''Ali je E.coli toksična za čebele?'''====
V drugem delu poskusov so študentje želeli dokazati pozitiven učinek PPIX na čebele okužene z Nosema Caranae. Ker so želeli kot sistem uporabiti bakterije E.coli so morali najprej testirati toksičnost teh na čebele. Različne koncentracije E.coli so v raztopini sukroze vključili v prehrano zdravih in okuženih čebel. Vsak da so prešteli in dokumentirali število mrtvih čebel ter po koncu naredili graf, ki je predstavljal procent preživelih čebel v odvisnosti od časa. Bakterija, ki se sicer ne pojavlja v črevesju čebel se ni izkazala za toksično. Statistično relevantno odstopanje so opazili samo pri eni od skupin. Ker je bila to skupina, ki je s hrano dobivala najmanjšo koncentracijo PPIX in pri višjih koncentracijah podobnega trenda niso opazili so zaključili, da gre verjetno za izjemo oz napako pri merjenju.

===='''Vpliv PPIX na preživetje čebel'''====
Končno so testirali še vpliv PPIX na čebele. Zdrave in okužene čebele so razdelili v tri skupine. Ena, kontrolna je prejemala samo saharozni sirup, druga raztopino Tris/EtOH (kontrola toksičnosti topila) in zadnja raztopino PPIX. Tudi tukaj so stalno spremljali število preživelih čebel in na koncu pripravili analizo. Topilo se je izkazalo kot povsem ne toksično za celice, pri tistih hranjenih z PPIX pa so dokazali statistično signifikantne razlike. Število spor se je zmanjšalo iz nekaj milijonov na nekaj deset tisoč). S tem poskusom so dokazali, da lahko zmanjšanje števila spor in podaljšanje življenja pripišemo samo delovanju porfirina kar pomeni, da ti predstavljalo dobrega kandidata v razvoju novih načinov zdravljenja.

==ZAKLJUČEK==
Študentje so v svojem poskusi dokazali, da bi APIS lahko uporabili za zdravljenje čebel okuženih z to parazitsko glivo. Zavedajo se, da je potrebnih še nekaj izboljšav zato bi radi poskuse nadaljevali in APIS razvili dokončno. Določiti je potrebno tudi končni način uporabe sistema. Zaenkrat sta predstavljeni dve možnosti. Transformirano E.coli v kateri se prekomerno sintetizra PPIX, bi lahko direktno vključili v prehrano čebel ali pa bi bakterije uporabili za masovno proizvodnjo PPIX in potem samo tega dodali čebelam.
Kljub temu da nosemavost spada med najbolj razširjene okužbe čebel po celem svetu za zdravljenje trenutno nimamo pravih učinkovin. Kot prikazano sistem APIS kaže obetavne rezultate in bi lahko po nekaterih izboljšavah in optimizacijah znatno izboljšal naše možnosti v boju proti tej okužbi.

'''
== VIRI ==
'''
1. http://2018.igem.org/Team:UAlberta, citirano 14.1 2019

2. Gisder S., Möckel, N., Linde A. in Genersch E., A cell culture model for Nosema ceranae and Nosema apis allows new insights into the life cycle of these important honey bee-pathogenic microsporidia, Environmental Microbiology (2011) 13(2), 404–413

3. Van den Heever J., Thompson S. T., Curtis J.M.,Ibrahim A. in Pernal S.A., Fumagillin: An Overview of Recent Scientific Advances and Their Significance for Apiculture, journal of agriculutre and food science (2014), 62, 2728−2737

4. Ptaszyńska A.A, Trytek M., Borsuk G., Buczek K., Rybicka-Jasińska K:. in Gryko D., Porphyrins inactivate Nosema spp. Microsporidia, ScIentIFIc RePorTs (2018) ,8, 1-11

5. http://beeaware.org.au/archive-pest/nosema/ , citirano 14.1 2019

APIS- nov pristop za zdravljenje okužbe z Nosema caranae pri čebelah

2019-01-14T20:45:57Z

Jerneja Kocutar:

povezava do projekta: http://2018.igem.org/Team:UAlberta

==UVOD==

APIS oz. Antifungal Porphyrin based Intervention system je projekt, ki so ga na letošnjem iGEM predstavili študentje iz univerze v Alberti. Njihov cilj je bil ustvariti nov izboljšan sistem v boju proti okužbam čebel z parazitom Nosema ceranae [1].

==NOSEMA CARANAE IN NJENO DOSEDANJE ZDRAVLJENJE==

Nosema Caranae je okužba z glivnim parazitom iz skupine Microsporidia in je ena najbolj pogostih in razširjenih okužb čebel. Ko čebele zaužijejo spore, te potujejo v srednje črevo in se naselijo v epitelijske celice. V posamezni celici se gliva razmnožuje in tvori nove spore. Le te lahko okužijo sosednje celice v črevesju čebele ali pa se izločijo in omogočajo širjenje okužbe na druge čebele [2]. Diagnosticiranje je zelo težko, zagotovo lahko okužbo potrdimo samo s pregledom v laboratoriju [5].

Zdravil za zdravljenje okužbe na tržišču ni veliko, trenutno se pravzaprav uporablja samo fumagilin. To je naravni antibiotik, ki so ga izolirali iz glive Aspergilus fumigates. Samo spojino, ki je v komercialne namene dostopna v obliki dicikloheksil aminske soli, se uporablja v terapevtske namene pri mnogih organizmih (npr. zavira angiogenezo zato se uporablja za zdravljenje raka). Deluje kot inhibitor ecima metionin aminopeptidaza tipa II in sicer tako, da se preko interakcije z histidinom veže v aktivno mesto. Encim je zelo pomemben za zorenje in postranslacijske modifikacije proteinov zato je njegova inhibicija za organizem lahko smrtna. Kot terapevtik je fumagilin dokaj učinkovit vendar se ga zaradi dokazane genotoksičnosti uporablja vedno manj (tudi dicikloheksil amin je dokazano toksičen)[3].

==PROJEKT APIS==

Prav zaradi toksičnosti fumagilina in potreb po novih oblikah zdravljenja okužbe Nosema so se študentje odločili razviti svoj sistem APIS.
Iz literature so pridobili podatke o učinkovitosti porfirinov. In vivo so tem molekulam že dokazali učinkovitost proti raznim bakterijam, virusom in glivam. V članku pa so se osredotočili prav na učinek porfirinov (natančneje protoporfirin amida PP(Asp)2 ) na parazite iz družine Nosema. Čebele so 14 dni hranili z raztopino PP(Asp)2 v sukroznem sirupu in spremljali učinek na čebele in same spore. Ugotovili so, da se je število spor po dveh tednih zmanjšalo za približno 56%, preostale spore pa so bile v veliko slabšem stanju kot pred tretmajem [4].

Postavili so si dva cilja:
1. Vzpostaviti sistem za prekomerno izražanje PPIX v E.coli

2. Preveriti oziroma dokazati pozitiven učinek PPIX na čebele okužene z Nosemo caranae.

Kot izbrani porfirin so testirali PPIX (protoporfirin IX), ker je ta že naravno prisoten v E.coli. PPIX je zadnji intermediat v biosintezni poti hema pri E.coli. Gene, ki kodirajo za encime prisotne v tej poti so vključili v plazmid in z njim transformirali E.coli (geni HemA do HemH). Transformacija jim je uspela vendar so pri opazili zelo različen nivo izražanja encimov in se strinjajo, da bi bilo sistem potrebno še nekoliko optimizirati.

===REZULTATI===

===='''Ali so visoke koncntracije PPIX toksične za E.coli?'''====
Bakterije so čez noč gojili v mediju z različnimi koncnetracijami PPIX (najvišja uporabljena je bila 240 µM. PPIX je paricipitral iz raztopine v obliki rdečih granul kar jim je onemogočilo natančno merjenje. Ob podaljšnju gojenja je raztopina postajala vedno bolj motna zato so zaključili, da so celice ostale žive in se sinteza PPIX nadaljuje. Dokazali so, da visoke koncentracije PPIX niso toksične za E.coli in le to lahko uporabijo kot šasijo.

===='''Karakterizacija PPIX'''====
Pri tem poskusu so v plazmid vključili samo gen HemA, ki kodira za encim 5-aminolevulinat sintazo in tako katalizira prvi korak v sintezi hema. PPIX, ki se je izločil v medij so izolirali v dveh različnih topilih in analizirali z merjenjem fluorescence in TLC. V obeh primerih so rezultate primerjali z kupljeno raztopino PPIX.
Pri fluorescenci so opazili, da se vrhovi ne pojavljajo pri 635nm kot je zapisano v literaturi. V svojih analizah so dobili dva tipična vrha pri 608 in 666nm. Kasneje so ugotovili, da vrh pri 635nm velja za PPIX v vodni raztopini sami pa so uporabljali organsko topilo. Ker sta se dobljena grafa za obe uporabljeni topili med seboj ujemala so zaključili, da lahko razlike pripišemo topilu in je testirana snov res PPIX.
TLC je njihove rezultate še potrdil. Tudi tukaj so testirali založno raztopino kupljenega PPIX v obeh topilih in PPIX izoliran iz medija. Dobljeni Rf so se med seboj minimalno razlikovali, razlog so zopet pripisali razliki v topilu. Tako so preverili, da se ne izraža noben drug intermediat v sintezni poti saj bi imel povsem drugačen Rf kot kupljena založna raztopina. V obeh topilih so opazili dve zvrsti. Ena je potovala s topilom, druga pa je ostala povsem na začetku kar pomeni, da je močno reagirala z polarno stacionarno fazo. Zvrsti so identificirali kot protoniran in deprotoniran PPIX (na začetku je ostal deprotoniran PPIX).

===='''Eskperiment in vitro'''====
S tem poskusom so potrdili, da lahko sintetiziramo PPIX samo z encimi prisotnimi na plazmidu brez pomoči tistih, ki se že nahajajo v celici. Pripravili so raztopino vseh encimov in aminolevulinske kisline (ALA) s katero se sinteza hema začne. Raztopino so čez noč stresali pri 37°C, naslednji dan pa so enako kot prej izmerili fluorescenco. Dobljeni graf se je skoraj popolnoma ujemal z dobljenimi pri karakterizaciji PPIX. Opazili so le majhen dodaten vrh pri 626 nm, ki pa je najverjetneje predstavljal del ALA, ki ni zgreagiral.

===='''Ali je E.coli toksična za čebele?'''====
V drugem delu poskusov so študentje želeli dokazati pozitiven učinek PPIX na čebele okužene z Nosema Caranae. Ker so želeli kot sistem uporabiti bakterije E.coli so morali najprej testirati toksičnost teh na čebele. Različne koncentracije E.coli so v raztopini sukroze vključili v prehrano zdravih in okuženih čebel. Vsak da so prešteli in dokumentirali število mrtvih čebel ter po koncu naredili graf, ki je predstavljal procent preživelih čebel v odvisnosti od časa. Bakterija, ki se sicer ne pojavlja v črevesju čebel se ni izkazala za toksično. Statistično relevantno odstopanje so opazili samo pri eni od skupin. Ker je bila to skupina, ki je s hrano dobivala najmanjšo koncentracijo PPIX in pri višjih koncentracijah podobnega trenda niso opazili so zaključili, da gre verjetno za izjemo oz napako pri merjenju.

===='''Vpliv PPIX na preživetje čebel'''====
Končno so testirali še vpliv PPIX na čebele. Zdrave in okužene čebele so razdelili v tri skupine. Ena, kontrolna je prejemala samo saharozni sirup, druga raztopino Tris/EtOH (kontrola toksičnosti topila) in zadnja raztopino PPIX. Tudi tukaj so stalno spremljali število preživelih čebel in na koncu pripravili analizo. Topilo se je izkazalo kot povsem ne toksično za celice, pri tistih hranjenih z PPIX pa so dokazali statistično signifikantne razlike. Število spor se je zmanjšalo iz nekaj milijonov na nekaj deset tisoč). S tem poskusom so dokazali, da lahko zmanjšanje števila spor in podaljšanje življenja pripišemo samo delovanju porfirina kar pomeni, da ti predstavljalo dobrega kandidata v razvoju novih načinov zdravljenja.

==ZAKLJUČEK==
Študentje so v svojem poskusi dokazali, da bi APIS lahko uporabili za zdravljenje čebel okuženih z to parazitsko glivo. Zavedajo se, da je potrebnih še nekaj izboljšav zato bi radi poskuse nadaljevali in APIS razvili dokončno. Določiti je potrebno tudi končni način uporabe sistema. Zaenkrat sta predstavljeni dve možnosti. Transformirano E.coli v kateri se prekomerno sintetizra PPIX, bi lahko direktno vključili v prehrano čebel ali pa bi bakterije uporabili za masovno proizvodnjo PPIX in potem samo tega dodali čebelam.
Kljub temu da nosemavost spada med najbolj razširjene okužbe čebel po celem svetu za zdravljenje trenutno nimamo pravih učinkovin. Kot prikazano sistem APIS kaže obetavne rezultate in bi lahko po nekaterih izboljšavah in optimizacijah znatno izboljšal naše možnosti v boju proti tej okužbi.

== VIRI ==
1. http://2018.igem.org/Team:UAlberta, citirano 14.1 2019
2. Gisder S., Möckel, N., Linde A. in Genersch E., A cell culture model for Nosema ceranae and Nosema apis allows new insights into the life cycle of these important honey bee-pathogenic microsporidia, Environmental Microbiology (2011) 13(2), 404–413
3. Van den Heever J., Thompson S. T., Curtis J.M.,Ibrahim A. in Pernal S.A., Fumagillin: An Overview of Recent Scientific Advances and Their Significance for Apiculture, journal of agriculutre and food science (2014), 62, 2728−2737
4. Ptaszyńska A.A, Trytek M., Borsuk G., Buczek K., Rybicka-Jasińska K:. in Gryko D., Porphyrins inactivate Nosema spp. Microsporidia, ScIentIFIc RePorTs (2018) ,8, 1-11
5. http://beeaware.org.au/archive-pest/nosema/ , citirano 14.1 2019

APIS- nov pristop za zdravljenje okužbe z Nosema caranae pri čebelah

2019-01-14T20:25:16Z

Jerneja Kocutar:

==UVOD==

APIS oz. Antifungal Porphyrin based Intervention system je projekt, ki so ga na letošnjem iGEM predstavili študentje iz univerze v Alberti. Njihov cilj je bil ustvariti nov izboljšan sistem v boju proti okužbam čebel z parazitom Nosema ceranae.

==NOSEMA CARANAE IN NJENO DOSEDANJE ZDRAVLJENJE==

Nosema Caranae je okužba z glivnim parazitom iz skupine Microsporidia in je ena najbolj pogostih in razširjenih okužb čebel. Ko čebele zaužijejo spore, te potujejo v srednje črevo in se naselijo v epitelijske celice. V posamezni celici se gliva razmnožuje in tvori nove spore. Le te lahko okužijo sosednje celice v črevesju čebele ali pa se izločijo in omogočajo širjenje okužbe na druge čebele. Diagnosticiranje je zelo težko, zagotovo lahko okužbo potrdimo samo s pregledom v laboratoriju.
Zdravil za zdravljenje okužbe na tržišču ni veliko, trenutno se pravzaprav uporablja samo fumagilin. To je naravni antibiotik, ki so ga izolirali iz glive Aspergilus fumigates. Samo spojino, ki je v komercialne namene dostopna v obliki dicikloheksil aminske soli, se uporablja v terapevtske namene pri mnogih organizmih (npr. zavira angiogenezo zato se uporablja za zdravljenje raka). Deluje kot inhibitor ecima metionin aminopeptidaza tipa II in sicer tako, da se preko interakcije z histidinom veže v aktivno mesto. Encim je zelo pomemben za zorenje in postranslacijske modifikacije proteinov zato je njegova inhibicija za organizem lahko smrtna. Kot terapevtik je fumagilin dokaj učinkovit vendar se ga zaradi dokazane genotoksičnosti uporablja vedno manj (tudi dicikloheksil amin je dokazano toksičen).

==PROJEKT APIS==

Prav zaradi toksičnosti fumagilina in potreb po novih oblikah zdravljenja okužbe Nosema so se študentje odločili razviti svoj sistem APIS.
Iz literature so pridobili podatke o učinkovitosti porfirinov. In vivo so tem molekulam že dokazali učinkovitost proti raznim bakterijam, virusom in glivam. V članku pa so se osredotočili prav na učinek porfirinov (natančneje protoporfirin amida PP(Asp)2 ) na parazite iz družine Nosema. Čebele so 14 dni hranili z raztopino PP(Asp)2 v sukroznem sirupu in spremljali učinek na čebele in same spore. Ugotovili so, da se je število spor po dveh tednih zmanjšalo za približno 56%, preostale spore pa so bile v veliko slabšem stanju kot pred tretmajem.
Postavili so si dva cilja:
1. Vzpostaviti sistem za prekomerno izražanje PPIX v E.coli
2. Preveriti oziroma dokazati pozitiven učinek PPIX na čebele okužene z Nosemo caranae.
Kot izbrani porfirin so testirali PPIX (protoporfirin IX), ker je ta že naravno prisoten v E.coli. PPIX je zadnji intermediat v biosintezni poti hema pri E.coli. Gene, ki kodirajo za encime prisotne v tej poti so vključili v plazmid in z njim transformirali E.coli (geni HemA do HemH). Transformacija jim je uspela vendar so pri opazili zelo različen nivo izražanja encimov in se strinjajo, da bi bilo sistem potrebno še nekoliko optimizirati.

===REZULTATI===

===='''Ali so visoke koncntracije PPIX toksične za E.coli?'''====
Bakterije so čez noč gojili v mediju z različnimi koncnetracijami PPIX (najvišja uporabljena je bila 240 µM. PPIX je paricipitral iz raztopine v obliki rdečih granul kar jim je onemogočilo natančno merjenje. Ob podaljšnju gojenja je raztopina postajala vedno bolj motna zato so zaključili, da so celice ostale žive in se sinteza PPIX nadaljuje. Dokazali so, da visoke koncentracije PPIX niso toksične za E.coli in le to lahko uporabijo kot šasijo.

===='''Karakterizacija PPIX'''====
Pri tem poskusu so v plazmid vključili samo gen HemA, ki kodira za encim 5-aminolevulinat sintazo in tako katalizira prvi korak v sintezi hema. PPIX, ki se je izločil v medij so izolirali v dveh različnih topilih in analizirali z merjenjem fluorescence in TLC. V obeh primerih so rezultate primerjali z kupljeno raztopino PPIX.
Pri fluorescenci so opazili, da se vrhovi ne pojavljajo pri 635nm kot je zapisano v literaturi. V svojih analizah so dobili dva tipična vrha pri 608 in 666nm. Kasneje so ugotovili, da vrh pri 635nm velja za PPIX v vodni raztopini sami pa so uporabljali organsko topilo. Ker sta se dobljena grafa za obe uporabljeni topili med seboj ujemala so zaključili, da lahko razlike pripišemo topilu in je testirana snov res PPIX.
TLC je njihove rezultate še potrdil. Tudi tukaj so testirali založno raztopino kupljenega PPIX v obeh topilih in PPIX izoliran iz medija. Dobljeni Rf so se med seboj minimalno razlikovali, razlog so zopet pripisali razliki v topilu. Tako so preverili, da se ne izraža noben drug intermediat v sintezni poti saj bi imel povsem drugačen Rf kot kupljena založna raztopina. V obeh topilih so opazili dve zvrsti. Ena je potovala s topilom, druga pa je ostala povsem na začetku kar pomeni, da je močno reagirala z polarno stacionarno fazo. Zvrsti so identificirali kot protoniran in deprotoniran PPIX (na začetku je ostal deprotoniran PPIX).

===='''Eskperiment in vitro'''====
S tem poskusom so potrdili, da lahko sintetiziramo PPIX samo z encimi prisotnimi na plazmidu brez pomoči tistih, ki se že nahajajo v celici. Pripravili so raztopino vseh encimov in aminolevulinske kisline (ALA) s katero se sinteza hema začne. Raztopino so čez noč stresali pri 37°C, naslednji dan pa so enako kot prej izmerili fluorescenco. Dobljeni graf se je skoraj popolnoma ujemal z dobljenimi pri karakterizaciji PPIX. Opazili so le majhen dodaten vrh pri 626 nm, ki pa je najverjetneje predstavljal del ALA, ki ni zgreagiral.

===='''Ali je E.coli toksična za čebele?'''====
V drugem delu poskusov so študentje želeli dokazati pozitiven učinek PPIX na čebele okužene z Nosema Caranae. Ker so želeli kot sistem uporabiti bakterije E.coli so morali najprej testirati toksičnost teh na čebele. Različne koncentracije E.coli so v raztopini sukroze vključili v prehrano zdravih in okuženih čebel. Vsak da so prešteli in dokumentirali število mrtvih čebel ter po koncu naredili graf, ki je predstavljal procent preživelih čebel v odvisnosti od časa. Bakterija, ki se sicer ne pojavlja v črevesju čebel se ni izkazala za toksično. Statistično relevantno odstopanje so opazili samo pri eni od skupin. Ker je bila to skupina, ki je s hrano dobivala najmanjšo koncentracijo PPIX in pri višjih koncentracijah podobnega trenda niso opazili so zaključili, da gre verjetno za izjemo oz napako pri merjenju.

===='''Vpliv PPIX na preživetje čebel'''====
Končno so testirali še vpliv PPIX na čebele. Zdrave in okužene čebele so razdelili v tri skupine. Ena, kontrolna je prejemala samo saharozni sirup, druga raztopino Tris/EtOH (kontrola toksičnosti topila) in zadnja raztopino PPIX. Tudi tukaj so stalno spremljali število preživelih čebel in na koncu pripravili analizo. Topilo se je izkazalo kot povsem ne toksično za celice, pri tistih hranjenih z PPIX pa so dokazali statistično signifikantne razlike. Število spor se je zmanjšalo iz nekaj milijonov na nekaj deset tisoč). S tem poskusom so dokazali, da lahko zmanjšanje števila spor in podaljšanje življenja pripišemo samo delovanju porfirina kar pomeni, da ti predstavljalo dobrega kandidata v razvoju novih načinov zdravljenja.

==ZAKLJUČEK==
Študentje so v svojem poskusi dokazali, da bi APIS lahko uporabili za zdravljenje čebel okuženih z to parazitsko glivo. Zavedajo se, da je potrebnih še nekaj izboljšav zato bi radi poskuse nadaljevali in APIS razvili dokončno. Določiti je potrebno tudi končni način uporabe sistema. Zaenkrat sta predstavljeni dve možnosti. Transformirano E.coli v kateri se prekomerno sintetizra PPIX, bi lahko direktno vključili v prehrano čebel ali pa bi bakterije uporabili za masovno proizvodnjo PPIX in potem samo tega dodali čebelam.
Kljub temu da nosemavost spada med najbolj razširjene okužbe čebel po celem svetu za zdravljenje trenutno nimamo pravih učinkovin. Kot prikazano sistem APIS kaže obetavne rezultate in bi lahko po nekaterih izboljšavah in optimizacijah znatno izboljšal naše možnosti v boju proti tej okužbi.

APIS- nov pristop za zdravljenje okužbe z Nosema caranae pri čebelah

2019-01-14T20:18:37Z

Jerneja Kocutar: New page: ==UVOD== APIS oz. Antifungal Porphyrin based Intervention system je projekt, ki so ga na letošnjem iGEM predstavili študentje iz univerze v Alberti. Njihov cilj je bil ustvariti nov iz...

==UVOD==

APIS oz. Antifungal Porphyrin based Intervention system je projekt, ki so ga na letošnjem iGEM predstavili študentje iz univerze v Alberti. Njihov cilj je bil ustvariti nov izboljšan sistem v boju proti okužbam čebel z parazitom Nosema ceranae.

=='''NOSEMA CARANAE IN NJENO DOSEDANJE ZDRAVLJENJE'''==
Nosema Caranae je okužba z glivnim parazitom iz skupine Microsporidia in je ena najbolj pogostih in razširjenih okužb čebel. Ko čebele zaužijejo spore, te potujejo v srednje črevo in se naselijo v epitelijske celice. V posamezni celici se gliva razmnožuje in tvori nove spore. Le te lahko okužijo sosednje celice v črevesju čebele ali pa se izločijo in omogočajo širjenje okužbe na druge čebele. Diagnosticiranje je zelo težko, zagotovo lahko okužbo potrdimo samo s pregledom v laboratoriju.
Zdravil za zdravljenje okužbe na tržišču ni veliko, trenutno se pravzaprav uporablja samo fumagilin. To je naravni antibiotik, ki so ga izolirali iz glive Aspergilus fumigates. Samo spojino, ki je v komercialne namene dostopna v obliki dicikloheksil aminske soli, se uporablja v terapevtske namene pri mnogih organizmih (npr. zavira angiogenezo zato se uporablja za zdravljenje raka). Deluje kot inhibitor ecima metionin aminopeptidaza tipa II in sicer tako, da se preko interakcije z histidinom veže v aktivno mesto. Encim je zelo pomemben za zorenje in postranslacijske modifikacije proteinov zato je njegova inhibicija za organizem lahko smrtna. Kot terapevtik je fumagilin dokaj učinkovit vendar se ga zaradi dokazane genotoksičnosti uporablja vedno manj (tudi dicikloheksil amin je dokazano toksičen).

==PROJEKT APIS==
Prav zaradi toksičnosti fumagilina in potreb po novih oblikah zdravljenja okužbe Nosema so se študentje odločili razviti svoj sistem APIS.
Iz literature so pridobili podatke o učinkovitosti porfirinov. In vivo so tem molekulam že dokazali učinkovitost proti raznim bakterijam, virusom in glivam. V članku pa so se osredotočili prav na učinek porfirinov (natančneje protoporfirin amida PP(Asp)2 ) na parazite iz družine Nosema. Čebele so 14 dni hranili z raztopino PP(Asp)2 v sukroznem sirupu in spremljali učinek na čebele in same spore. Ugotovili so, da se je število spor po dveh tednih zmanjšalo za približno 56%, preostale spore pa so bile v veliko slabšem stanju kot pred tretmajem.
Postavili so si dva cilja:
1. Vzpostaviti sistem za prekomerno izražanje PPIX v E.coli
2. Preveriti oziroma dokazati pozitiven učinek PPIX na čebele okužene z Nosemo caranae.
Kot izbrani porfirin so testirali PPIX (protoporfirin IX), ker je ta že naravno prisoten v E.coli. PPIX je zadnji intermediat v biosintezni poti hema pri E.coli. Gene, ki kodirajo za encime prisotne v tej poti so vključili v plazmid in z njim transformirali E.coli (geni HemA do HemH). Transformacija jim je uspela vendar so pri opazili zelo različen nivo izražanja encimov in se strinjajo, da bi bilo sistem potrebno še nekoliko optimizirati.

==REZULTATI==

=='''Ali so visoke koncntracije PPIX toksične za E.coli?'''==
Bakterije so čez noč gojili v mediju z različnimi koncnetracijami PPIX (najvišja uporabljena je bila 240 µM. PPIX je paricipitral iz raztopine v obliki rdečih granul kar jim je onemogočilo natančno merjenje. Ob podaljšnju gojenja je raztopina postajala vedno bolj motna zato so zaključili, da so celice ostale žive in se sinteza PPIX nadaljuje. Dokazali so, da visoke koncentracije PPIX niso toksične za E.coli in le to lahko uporabijo kot šasijo.

=='''Karakterizacija PPIX'''==
Pri tem poskusu so v plazmid vključili samo gen HemA, ki kodira za encim 5-aminolevulinat sintazo in tako katalizira prvi korak v sintezi hema. PPIX, ki se je izločil v medij so izolirali v dveh različnih topilih in analizirali z merjenjem fluorescence in TLC. V obeh primerih so rezultate primerjali z kupljeno raztopino PPIX.
Pri fluorescenci so opazili, da se vrhovi ne pojavljajo pri 635nm kot je zapisano v literaturi. V svojih analizah so dobili dva tipična vrha pri 608 in 666nm. Kasneje so ugotovili, da vrh pri 635nm velja za PPIX v vodni raztopini sami pa so uporabljali organsko topilo. Ker sta se dobljena grafa za obe uporabljeni topili med seboj ujemala so zaključili, da lahko razlike pripišemo topilu in je testirana snov res PPIX.
TLC je njihove rezultate še potrdil. Tudi tukaj so testirali založno raztopino kupljenega PPIX v obeh topilih in PPIX izoliran iz medija. Dobljeni Rf so se med seboj minimalno razlikovali, razlog so zopet pripisali razliki v topilu. Tako so preverili, da se ne izraža noben drug intermediat v sintezni poti saj bi imel povsem drugačen Rf kot kupljena založna raztopina. V obeh topilih so opazili dve zvrsti. Ena je potovala s topilom, druga pa je ostala povsem na začetku kar pomeni, da je močno reagirala z polarno stacionarno fazo. Zvrsti so identificirali kot protoniran in deprotoniran PPIX (na začetku je ostal deprotoniran PPIX).

=='''Eskperiment in vitro'''==
S tem poskusom so potrdili, da lahko sintetiziramo PPIX samo z encimi prisotnimi na plazmidu brez pomoči tistih, ki se že nahajajo v celici. Pripravili so raztopino vseh encimov in aminolevulinske kisline (ALA) s katero se sinteza hema začne. Raztopino so čez noč stresali pri 37°C, naslednji dan pa so enako kot prej izmerili fluorescenco. Dobljeni graf se je skoraj popolnoma ujemal z dobljenimi pri karakterizaciji PPIX. Opazili so le majhen dodaten vrh pri 626 nm, ki pa je najverjetneje predstavljal del ALA, ki ni zgreagiral.

=='''Ali je E.coli toksična za čebele?'''==
V drugem delu poskusov so študentje želeli dokazati pozitiven učinek PPIX na čebele okužene z Nosema Caranae. Ker so želeli kot sistem uporabiti bakterije E.coli so morali najprej testirati toksičnost teh na čebele. Različne koncentracije E.coli so v raztopini sukroze vključili v prehrano zdravih in okuženih čebel. Vsak da so prešteli in dokumentirali število mrtvih čebel ter po koncu naredili graf, ki je predstavljal procent preživelih čebel v odvisnosti od časa. Bakterija, ki se sicer ne pojavlja v črevesju čebel se ni izkazala za toksično. Statistično relevantno odstopanje so opazili samo pri eni od skupin. Ker je bila to skupina, ki je s hrano dobivala najmanjšo koncentracijo PPIX in pri višjih koncentracijah podobnega trenda niso opazili so zaključili, da gre verjetno za izjemo oz napako pri merjenju.

=='''Vpliv PPIX na preživetje čebel'''==
Končno so testirali še vpliv PPIX na čebele. Zdrave in okužene čebele so razdelili v tri skupine. Ena, kontrolna je prejemala samo saharozni sirup, druga raztopino Tris/EtOH (kontrola toksičnosti topila) in zadnja raztopino PPIX. Tudi tukaj so stalno spremljali število preživelih čebel in na koncu pripravili analizo. Topilo se je izkazalo kot povsem ne toksično za celice, pri tistih hranjenih z PPIX pa so dokazali statistično signifikantne razlike. Število spor se je zmanjšalo iz nekaj milijonov na nekaj deset tisoč). S tem poskusom so dokazali, da lahko zmanjšanje števila spor in podaljšanje življenja pripišemo samo delovanju porfirina kar pomeni, da ti predstavljalo dobrega kandidata v razvoju novih načinov zdravljenja.

==ZAKLJUČEK==
Študentje so v svojem poskusi dokazali, da bi APIS lahko uporabili za zdravljenje čebel okuženih z to parazitsko glivo. Zavedajo se, da je potrebnih še nekaj izboljšav zato bi radi poskuse nadaljevali in APIS razvili dokončno. Določiti je potrebno tudi končni način uporabe sistema. Zaenkrat sta predstavljeni dve možnosti. Transformirano E.coli v kateri se prekomerno sintetizra PPIX, bi lahko direktno vključili v prehrano čebel ali pa bi bakterije uporabili za masovno proizvodnjo PPIX in potem samo tega dodali čebelam.
Kljub temu da nosemavost spada med najbolj razširjene okužbe čebel po celem svetu za zdravljenje trenutno nimamo pravih učinkovin. Kot prikazano sistem APIS kaže obetavne rezultate in bi lahko po nekaterih izboljšavah in optimizacijah znatno izboljšal naše možnosti v boju proti tej okužbi.

Seminarji SB 2018/19

2018-11-26T20:30:05Z

Jerneja Kocutar:

Seminarji SB 2018/19

2018-11-25T15:14:09Z

Jerneja Kocutar:

Seminarji SB 2018/19

2018-11-21T07:11:01Z

Jerneja Kocutar:

Seminarji SB 2018/19

2018-11-20T16:53:08Z

Jerneja Kocutar:

Seminarji SB 2018/19

2018-11-18T17:14:17Z

Jerneja Kocutar:

MBT seminarji 2017

2017-04-24T20:13:12Z

Jerneja Kocutar:

'''Seznam seminarjev iz Molekularne biotehnologije v študijskem letu 2016/17'''

Na tej strani je seznam odobrenih člankov za seminar ter povezave do člankov in do povzetkov, ki jih morate objaviti najkasneje do ponedeljka do polnoči v tednu, ko imate seminar (v sredo). Angleški naslov prevedite tudi v slovenščino - to bo naslov povzetka, ki ga objavite na posebni strani, tako kot so to naredili kolegi pred vami (oz. predlani).

Način vnosa:

# The importance of ''Arabidopsis'' glutathione peroxidase 8 for protecting ''Arabidopsis'' plant and ''E. coli'' cells against oxidative stress (A. Gaber; GM Crops & Food 5(1), 2014; http://dx.doi.org/10.4161/gmcr.26979) Pomen glutation peroksidaze 8 iz repnjakovca za zaščito rastline ''Arabidopsis thaliana'' in bakterije ''Escherichia coli'' pred oksidativnim stresom. Janez Novak, 15. marca 2017
(slovenski naslov povežite z novo stranjo, na kateri bo povzetek)

'''Naslovi odobrenih člankov po temah:'''

'''Gensko spremenjene rastline''' (8. marec) 
# Synthesis of bacteriophage lytic proteins against ''Streptococcus pneumoniae'' in the chloroplast of ''Chlamydomonas reinhardtii'' (L. Stoffels ''et al''; Plant Biotechnol. J., 2017; http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.12703/epdf) [[Sinteza bakteriofagnih litičnih proteinov proti Streptococcus pneumoniae v kloroplastih alge Chlamydomonas reinhardtii]]. Eva Vidak, 8. marec 2017
# Bioengineering of the Plant Culture of ''Capsicum frutescens'' with Vanillin Synthase Gene for the Production of Vanillin (M. Jenn Yang Chee ''et al''; Molecular Biotechnology 59(1), 2017; http://link.springer.com/article/10.1007/s12033-016-9986-2) [[Bioinženiring rastlinske kulture Capsicum frutescens z genom za vanilin sintazo za pridobivanje vanilina]]. Mojca Juteršek, 8. marec 2017
# The production of human glucocerebrosidase in glyco-engineered ''Nicotiana benthamiana'' plants (Limkul, J. ''et al''; Plant Biotechnol J., 2016; http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.12529/full) [[Proizvodnja človeške glukocerebrozidaze v rastlini Nicotiana benthamiana s spremenjeno glikozilacijo]]. Vita Vidmar, 8. marec 2017

'''Gensko spremenjene živali''' (15. marec) 
# Evaluation of porcine stem cells competence for somatic cell nuclear transfer and production of cloned animals (J. O. Secher; Animal Reproduction Science, 2017;http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378432016304274) [[Določanje kompetence prašičjih matičnih celic za somatski jedrni prenos in kloniranje živali]]. Jerneja Kocutar, 15. marec 2017
# High-level expression of a novel recombinant human plasminogen activator (rhPA) in the milk of transgenic rabbits and its thrombolytic bioactivity ''in vitro'' (Song, S. ''et al''; Molecular Biology Reports ,2016; https://link-springer-com.nukweb.nuk.uni-lj.si/article/10.1007%2Fs11033-016-4020-0) [[Visoka stopnja izražanja rekombinantnega tkivnega aktivatorja plazminogena v mleku transgenskih zajcev in njegova trombolitična aktivnost in vitro]]. Tjaša Lapanja, 15. marec 2017
# Precision engineering for PRRSV resistance in pigs: Macrophages from genome edited pigs lacking CD163 SRCR5 domain are fully resistant to both PRRSV genotypes while maintaining biological function (C. Burcard ''et al''; PLOS Pathogens 13 (2) 2017; http://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1006206) [[Makrofagi iz gensko spremenjenih prašičev z delecijo domene CD163 SRCR5 odporni na okužbo s PRRSV]]. Urška Černe, 15. marec 2017

'''Okolje''' (22. marec) 
# Decorating outer membrane vesicles with organophosphorus hydrolase and cellulose binding domain for organophosphate pesticide degradation (S. Fu-Hsiang ''et al''; Chemical Engineering Journal, 2017; http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894716312815) [[Predstavitev organofosfatne hidrolaze in celuloza vezavne domene na površini veziklov zunanje membrane za razgradnjo organofosfatnih pesticidov]]. Nina Roštan, 22. marec 2017
# Bacterial Exopolysaccharide mediated heavy metal removal: A Review on biosynthesis, mechanism and remediation strategies (P. Gupta in B. Diwan; Biotechnology Reports, 2017; http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2215017X16301382) [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Odstranjevanje_te%C5%BEkih_kovin_s_pomo%C4%8Djo_bakterijskih_eksopolisaharidov:_biosinteza%2C_mehanizem_in_strategije_remediacije Odstranjevanje težkih kovin s pomočjo bakterijskih eksopolisaharidov: biosinteza, mehanizem in strategije remediacije]. Eva Korošec, 22. marec 2017
# Disulfide isomerase-like protein AtPDIL1–2 is a good candidate for trichlorophenol phytodetoxification (Peng, R.-H. in sod.; Sci. Rep. 7, 2017; http://www.nature.com/articles/srep40130#s1) [[Disulfid izomerazi podoben protein AtPDIL1-2 kot kandidat za fitodetoksifikacijo 2,4,6-triklorofenola]]. Ana Cirnski, 22. marca 2017

'''Terapevtski proteini''' (29. marec) 
# Production of functional human nerve growth factor from the saliva of transgenic mice by using salivary glands as bioreactors (F. Zeng in sodelavci; Scientific Reports 7(41270), 2017; http://www.nature.com/articles/srep41270) [[Proizvodnja humanega živčnega rastnega faktorja v slini transgenskih miši z uporabo žlez slinavk kot bioreaktorjev]]. Neža Levičnik, 29. marca 2017
# Mechano growth factor-C24E, a potential promoting biochemical factor for ligament tissue engineering (Y. Song in sodelavci; Biochemical Engineering Journal 105(2016) 249-263,2016, http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1369703X15300681) [[MGF-C24E, potencialni promovirajoči biokemijski faktor za tkivno inženirstvo ligamentov]] . Peter Prezelj, 29. marca 2017
# Secretion of biologically active pancreatitis-associated protein I (PAP) by genetically modified dairy ''Lactococcus lactis'' NZ9000 in the prevention of intestinal mucositis (R. D. Carvalho ''et al''; Microbial cell factories, 2017; http://microbialcellfactories.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12934-017-0624-x) [[Preprečevanje vnetja sluznice prebavnega trakta z gensko spremenjenimi bakterijami Lactococcus lactis NZ9000, ki izločajo biološko aktivni s pankreatitisom povezani protein I (PAP)]]. Domen Klofutar, 29. marec 2017

'''Protitelesa kot terapevtiki''' (5. april) 
# Therapeutic antibody targeting of indoleamine-2,3-dioxygenase (IDO2) inhibits autoimmune arthritis (L. M. F. Merlo "et al"; Clinical Immunology, 2017; http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1521661616306052). [[Terapevtska protitelesa proti indolamin 2,3-dioksigenazi zavirajo avtoimunski artritis]]. Ema Guštin, 5. aprila 2017
# Production of a tumor-targeting antibody with a human-compatible glycosylation profile in ''N. benthamiana'' hairy root cultures (C. Lonoce ''et al''; Biotechnology Journal, 2016; http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/biot.201500628/abstract) [[Proizvodnja protitumorskih protiteles s človeku kompatibilnim glikozilacijskim profilom v kulturah koreninskih laskov v Nicotiani benthamiani]]. Jan Rozman, 5.4.2017
# A Therapeutic Antibody for Cancer, Derived from Single Human B Cells (R. T. Bushey ''et al''; Cell Reports 15(7), 2016, http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S221112471630465X) [[Terapevtsko protitelo proti raku, pridobljeno iz človeške B celice]]. Alja Zgonc, 5. april 2017

'''Diagnostiki''' (12. april) 
# Diagnostic value of recombinant Tp0821 protein in serodiagnosis for syphilis (Yafeng, ''et al''; Letters in applied microbiology, 2016, 62.4: 336-343; https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26853900)[[Diagnostična vrednost rekombinantnega proteina Tp0821 v serodiagnostiki sifilisa]]. Tjaša Košir, 19. april 2017.
# Detection of urinary cell-free miR-210 as a potential tool of liquid biopsy for clear cell renal cell carcinoma (G. Li ''et al''; Urologic Oncology: Seminars and Original Investigations, 2017; http://dx.doi.org/10.1016/j.urolonc.2016.12.007) [[Zaznavanje zunajcelične miR-210 v urinu kot potencialni diagnostični test za odkrivanje svetloceličnega karcinoma ledvičnih celic]]. Petra Vivod, 12. april 2017
# Multiplex Detection of Extensively Drug Resistant Tuberculosis using Binary Deoxyribozyme Sensors (H. N. Bengtson ''et al''; Biosensors and Bioelectronics 94, 2017; http://dx.doi.org/10.1016/j.bios.2017.02.051) [[Multipleksna detekcija na zdravila odporne tuberkuloze z binarnimi deoksiribocimnimi senzorji]]. Marija Kisilak, 12. april 2017

'''Cepiva''' (19. april) 
#Enhanced humoral and CD8 + T cell immunity in mice vaccinated by DNA vaccine against human respiratory syncytial virus through targeting the encoded F protein to dendritic cells (Y. Hua ''et al''; International Immunopharmacology, Vol 46, 2017; http://doi.org/10.1016/j.intimp.2017.02.023) [[Ojačanje humoralne in T-celične CD8+ imunosti v miškah cepljenih s cepivom DNA proti človeškemu respiratornemu sincicijskemu virusu z usmerjanjem kodiranega proteina F na dendritske celice]]. Tomaž Rozmarič, 19. april
# A novel staphylococcal enterotoxin B subunit vaccine candidate elicits protective immune response in a mouse model (J. Y. Choi ''et al''; Toxicon 131, 2017; http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0041010117301071) [[Novo cepivo proti stafilokoknem enterotoksinu B izzove zaščitni imunski odziv pri miši]]. Amadeja Lapornik, 19. april 2017
#Protective efficacy of six immunogenic recombinant proteins of ''Vibrio anguillarum'' and evaluation them as vaccine candidate for flounder (''Paralichthys olivaceus'') (J. Xing ''et al''; Microbial Pathogenesis 107, 2017; http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0882401017301857) [[Ovrednotenje šestih imunogenih rekombinantnih proteinov bakterije Vibrio Anguillarum kot kandidatna cepiva za ribo Paralichthys olivaceus]]. Mojca Hunski, 19. aprila 2017

'''Antibiotiki in LMW učinkovine''' (26. april) 
# Structural Basis of ''Mycobacterium tuberculosis''Transcription and Transcription Inhibition http://doi.org/10.1016/j.molcel.2017.03.001 Stukturna osnova transkripcije in transripcijske inhibicije v ''Mycobacterium tuberculosis'' Vid Jazbec
#Zala Gluhić
# Biosynthesis of indigo in Escherichia coli expressing self-sufficient CYP102A from ''Streptomyces cattleya'' (H. J. Kim »et al«; Dyes and Pigments, maj 2017; http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0143720817300700) [[Biosinteza indiga v E. coli s CYP102A iz Streptomyces cattleya]]. Katja Malovrh, 26. april 2017

'''Male molekule in polimeri''' (3. maj) 
# Engineering of a microbial coculture of ''Escherichia coli'' strains for the biosynthesis of resveratrol (José M. Camacho-Zaragoza ''et al''; Microbal Cell factories 15(163), 2016; https://microbialcellfactories.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12934-016-0562-z) Inženiring mikrobne kokulture dveh sevov ''Escherichia coli'' za biosintezo resveratrola. Petra Tavčar,3. marec 2017
# Engineering ''S. equi'' subsp. ''zooepidemicus'' towards concurrent production of hyaluronic acid and chondroitin biopolymers of biomedical interest (Donatella Cimini ''et al''; AMB Express 7(61), 2017; https://amb-express.springeropen.com/articles/10.1186/s13568-017-0364-7) Inženiring ''Streptococcus zooepidemicus'' za sočasno proizvodnjo biomedicinsko zanimive hialuronske kisline in hondroitinskih biopolimerov. Tim Božič, 3. maj 2017
# Tajda Buh

'''Encimi''' (10. maj) 
# Production of the renewable extremophile lipase: Valuable biocatalyst with potential usage in food industry (M. Memarpoor-Yazdi ''et al''; Food and Bioproducts Processing 102, 2017; http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960308516301900) Proizvodnja obnovljive ekstremofilne lipaze: dragocen biokatalist s potencialno uporabo v industriji hrane. Nataša Traven, 10. maj 2017
# Bine Tršavec
# Simon Bolta

'''Pretvorba biomase''' (17. maj) 
# Inge Sotlar
# Anja Herceg
# The ''Podospora anserina'' lytic polysaccharide monooxygenase PaLPMO9H catalyzes oxidative cleavage of diverse plant cell wall matrix glycans (M. Fanuel ''et al''; Biotechnology for Biofuels, 2017; https://biotechnologyforbiofuels.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13068-017-0749-5). Anja Tanšek, 17. maj 2017

'''Metabolno inženirstvo''' (24. maj) 
# Barbara Dušak
# Tjaša Grum
# Sara Kimm Fuhrmann

'''Biološki viri energije''' (31. maj) 
# Self-regulated 1-butanol production in ''Escherichia coli'' based on the endogenous fermentative control (RC. Wen, CR. Shen; Biotechnol Biofuels, 2016; http://biotechnologyforbiofuels.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13068-016-0680-1) Samoregulirana proizvodnja 1-butanola v ''Escherichia coli'', ki temelji na endogeni kontroli fermentacije. Barbara Lipovšek, 31. maj 2017
# A Ferrocene-Based Conjugated Oligoelectrolyte Catalyzes Bacterial Electrode Respiration (N. D. Kirchhofer in sodelavci; Chem 2, 240-257, 2017; http://www.cell.com/chem/abstract/S2451-9294(17)30001-3). Konjugirani oligoelektrolit na osnovi ferocena katalizira bakterijsko elektrodno respiracijo. Matic Kovačič, 31. maj 2017
#

'''Novi pristopi v molekularni biotehnologiji''' (6. junij) 
# Matjaž Ivanuša
#
#

Nazaj na predmet [[Molekularna_biotehnologija]].

Biosinteza indiga v E. coli s CYP102A iz Streptomyces cattleya

2017-04-24T20:12:16Z

Jerneja Kocutar:

Indigo, oziroma 2,2'-bis(2,3-dihidro-3-oksoindoliliden), je organska spojina značilne modre barve. Gre za naravno barvilo, ki so ga za barvanje tkanin uporabljali že pred 6000 leti. Pridobivali so ga iz rastlin roda ''Indigofera'', ki rastejo predvsem v tropih. Večina danes uporabljenega indiga je sintetična (npr. Baeyer-Drewsonova sinteza), saj je poraba izredna, iz ekoloških razlogov pa iščemo tudi alternative, ki temeljijo na biotransformaciji in encimskih modifikacijah. Največ indiga se porabi za barvanje jeansa in podobnih tkanin, pa tudi za obarvanje živil.

== CYP102A_scat ==

Citokrom P450 monooksigenaze (CYP) so naddružina hem-tiolatnih proteinov, ki katalizirajo vključevanje kisikovih atomov v substrate. Ena najbolj znanih družin CYP je družina CYP102A (encimi CYP102-A1 BM3, A2, A3,...), njen substrat so dolgoverižne maščobne kisline, ki jih hidroksilirajo. V to skupino spada tudi CYP102A_scat, ki je ostalim encimom zelo podobna, ima pa tudi posebne motive, kot sta hem-vezavna domena in dioksid vezavna domena.

CYP102A_scat, za uspešno katalizo reakcije nastanka indiga ne potrebuje modifikacij. Njegovo zaporedje je zelo podobno ostalim zaporedjem iz skupine, za razliko od ostalih pa po indukciji z IPTG v LB mediju nastaja indigo.

== Eksperiment ==

Iz seva Streptomyces cattleya so izolirali gen za monooksigenazo imenovan CYP102A_scat, ga nespremenjenega klonirali v pET-28a(+) in rekombinantni protein izrazili v sevu E. coli BL21. Sintezo indiga sprožimo z dodatkom IPTG, ustavimo pa z dodatkom DMSO in vorteksiranjem. Indigo se v ločenih fazah nahaja v fazi z DMSO. Vzorce so nato analizirali z uporabo različnih spektroskopskih tehnik.

== Analiza zaporedij in produkta CYP102A_scat ==

Primerjali so podobnost CYP102A_scat z nekaterimi predstavniki družine CYP102A. Ugotovili so, da je zaporedje CYP102A _scat visoko identično ostalim zaporedjem predstavnikov skupine, najvišje ujemanje ima z encimom CYP102A1 BM3 (41,3 %), najnižje pa z CYP102A5 (39,1 %).

Rekombinantne E. coli so proizvajale zadovoljive količine produkta. Na podlagi SDS-PAGE so ugotovili, da je protein velik 101,2 kDa. Ugotovili so tudi, da ima produkt absorbcijski vrh v UV/vis spektru pri 450 nm, kar je značilno za CYP.

Opazili so še, da medij s celicami spreminja barvo in sicer s časom postaja vedno bolj moder, kar so pripisali nastajanju CYP102A_scat. Da so to lahko potrdili, so eksperiment opravili večkrat, pri čemer so morala zagotoviti, da obarvanost ni posledica kontaminacije. Enoznačno so to potrdili po tem, ko so modri pigment indetificirali s strukturnimi analizami in uporabo 1H NMR spektroskopije.

== Strukturna identifikacija »neznanega« pigmenta ==

Raziskovalci so zmešali enaka volumna medija in DMSO in po centrifugiranju ločili modri supernatant, ki so ga analizirali s TLC, HPLC in 1H NMR spektroskopijo. Za primerjavo rezultatov so kot standard uporabili sintetični indigo. Produkt, ki so ga ločili s TLC je pokazal eno liso (indigo), med tem, ko je standard dal dve lisi (indigo in indirubin). Lisi za indigo se popolnoma ujemata. Izvedli so tudi ločitev s HPLC in dobili enak vrh, kot pri standardu.

1H NMR spekter je dal vrhove pri δ 6,551 ppm, δ 6,990 ppm in δ 7,496, gre za protone aromatskega obroča. Pri δ 10,465 je bil viden vrh za proton C-NH. Tudi te podatki se ujemajo s standardom.

Z GC/MS so pokazali še, da je razmerje m/z 262, kar se ujema z molsko maso sintetičnega indiga.

== Optimizacija proizvodnje indiga z dodajanjem sintetičnih prekurzorjev ==

Ugotavljali so tudi odvisnost nastajanja indiga od koncentracije glukoze, kot dodatnega vira ogljika. V ta namen so uporabili tri medije z različnmi koncentracijami glukoze. Pokazali so, da višja koncentracija glukoze povzroči znižanje koncentracije nastalega indiga, kar je v nasprotju s pričakovanji.

Opazovali so tudi učinek dodatka indola, ki je prekurzor triptofana in nastane iz glukoze. Z uporabo različnih koncentracij indola so pokazali, da višja koncentracija indola pomeni več nastalega indiga. Preučili so še učinek dodatka kombinacije indola in L-triptofana, pri čemer je bila koncentracija triptofana konstantna, koncentracijo indola pa so spreminjali. Produkt je najhitreje nastajal, ko je bila koncentracija indola 20 µM, koncentracija triptofana pa 0,2 mM in sicer je takrat nastalo 3,8±0,1 g/L indiga.

== Viri ==
H. J. Kim »et al«. »Biosynthesis of indigo in Escherichia coli expressing self-sufficient CYP102A from Streptomyces cattleya.« Dyes and Pigments; vol. 140; maj 2017.

https://en.wikipedia.org/wiki/Indigo, [citirano: 20.4.2017].

Biosinteza indiga v E. coli s CYP102A iz Streptomyces cattleya

2017-04-24T20:11:52Z

Jerneja Kocutar:

Indigo, oziroma 2,2'-bis(2,3-dihidro-3-oksoindoliliden), je organska spojina značilne modre barve. Gre za naravno barvilo, ki so ga za barvanje tkanin uporabljali že pred 6000 leti. Pridobivali so ga iz rastlin roda Indigofera, ki rastejo predvsem v tropih. Večina danes uporabljenega indiga je sintetična (npr. Baeyer-Drewsonova sinteza), saj je poraba izredna, iz ekoloških razlogov pa iščemo tudi alternative, ki temeljijo na biotransformaciji in encimskih modifikacijah. Največ indiga se porabi za barvanje jeansa in podobnih tkanin, pa tudi za obarvanje živil.

== CYP102A_scat ==

Citokrom P450 monooksigenaze (CYP) so naddružina hem-tiolatnih proteinov, ki katalizirajo vključevanje kisikovih atomov v substrate. Ena najbolj znanih družin CYP je družina CYP102A (encimi CYP102-A1 BM3, A2, A3,...), njen substrat so dolgoverižne maščobne kisline, ki jih hidroksilirajo. V to skupino spada tudi CYP102A_scat, ki je ostalim encimom zelo podobna, ima pa tudi posebne motive, kot sta hem-vezavna domena in dioksid vezavna domena.

CYP102A_scat, za uspešno katalizo reakcije nastanka indiga ne potrebuje modifikacij. Njegovo zaporedje je zelo podobno ostalim zaporedjem iz skupine, za razliko od ostalih pa po indukciji z IPTG v LB mediju nastaja indigo.

== Eksperiment ==

Iz seva Streptomyces cattleya so izolirali gen za monooksigenazo imenovan CYP102A_scat, ga nespremenjenega klonirali v pET-28a(+) in rekombinantni protein izrazili v sevu E. coli BL21. Sintezo indiga sprožimo z dodatkom IPTG, ustavimo pa z dodatkom DMSO in vorteksiranjem. Indigo se v ločenih fazah nahaja v fazi z DMSO. Vzorce so nato analizirali z uporabo različnih spektroskopskih tehnik.

== Analiza zaporedij in produkta CYP102A_scat ==

Primerjali so podobnost CYP102A_scat z nekaterimi predstavniki družine CYP102A. Ugotovili so, da je zaporedje CYP102A _scat visoko identično ostalim zaporedjem predstavnikov skupine, najvišje ujemanje ima z encimom CYP102A1 BM3 (41,3 %), najnižje pa z CYP102A5 (39,1 %).

Rekombinantne E. coli so proizvajale zadovoljive količine produkta. Na podlagi SDS-PAGE so ugotovili, da je protein velik 101,2 kDa. Ugotovili so tudi, da ima produkt absorbcijski vrh v UV/vis spektru pri 450 nm, kar je značilno za CYP.

Opazili so še, da medij s celicami spreminja barvo in sicer s časom postaja vedno bolj moder, kar so pripisali nastajanju CYP102A_scat. Da so to lahko potrdili, so eksperiment opravili večkrat, pri čemer so morala zagotoviti, da obarvanost ni posledica kontaminacije. Enoznačno so to potrdili po tem, ko so modri pigment indetificirali s strukturnimi analizami in uporabo 1H NMR spektroskopije.

== Strukturna identifikacija »neznanega« pigmenta ==

Raziskovalci so zmešali enaka volumna medija in DMSO in po centrifugiranju ločili modri supernatant, ki so ga analizirali s TLC, HPLC in 1H NMR spektroskopijo. Za primerjavo rezultatov so kot standard uporabili sintetični indigo. Produkt, ki so ga ločili s TLC je pokazal eno liso (indigo), med tem, ko je standard dal dve lisi (indigo in indirubin). Lisi za indigo se popolnoma ujemata. Izvedli so tudi ločitev s HPLC in dobili enak vrh, kot pri standardu.

1H NMR spekter je dal vrhove pri δ 6,551 ppm, δ 6,990 ppm in δ 7,496, gre za protone aromatskega obroča. Pri δ 10,465 je bil viden vrh za proton C-NH. Tudi te podatki se ujemajo s standardom.

Z GC/MS so pokazali še, da je razmerje m/z 262, kar se ujema z molsko maso sintetičnega indiga.

== Optimizacija proizvodnje indiga z dodajanjem sintetičnih prekurzorjev ==

Ugotavljali so tudi odvisnost nastajanja indiga od koncentracije glukoze, kot dodatnega vira ogljika. V ta namen so uporabili tri medije z različnmi koncentracijami glukoze. Pokazali so, da višja koncentracija glukoze povzroči znižanje koncentracije nastalega indiga, kar je v nasprotju s pričakovanji.

Opazovali so tudi učinek dodatka indola, ki je prekurzor triptofana in nastane iz glukoze. Z uporabo različnih koncentracij indola so pokazali, da višja koncentracija indola pomeni več nastalega indiga. Preučili so še učinek dodatka kombinacije indola in L-triptofana, pri čemer je bila koncentracija triptofana konstantna, koncentracijo indola pa so spreminjali. Produkt je najhitreje nastajal, ko je bila koncentracija indola 20 µM, koncentracija triptofana pa 0,2 mM in sicer je takrat nastalo 3,8±0,1 g/L indiga.

== Viri ==
H. J. Kim »et al«. »Biosynthesis of indigo in Escherichia coli expressing self-sufficient CYP102A from Streptomyces cattleya.« Dyes and Pigments; vol. 140; maj 2017.

https://en.wikipedia.org/wiki/Indigo, [citirano: 20.4.2017].

Biosinteza indiga v E. coli s CYP102A iz Streptomyces cattleya

2017-04-24T20:11:37Z

Jerneja Kocutar:

Indigo, oziroma 2,2'-Bis(2,3-dihidro-3-oksoindoliliden), je organska spojina značilne modre barve. Gre za naravno barvilo, ki so ga za barvanje tkanin uporabljali že pred 6000 leti. Pridobivali so ga iz rastlin roda Indigofera, ki rastejo predvsem v tropih. Večina danes uporabljenega indiga je sintetična (npr. Baeyer-Drewsonova sinteza), saj je poraba izredna, iz ekoloških razlogov pa iščemo tudi alternative, ki temeljijo na biotransformaciji in encimskih modifikacijah. Največ indiga se porabi za barvanje jeansa in podobnih tkanin, pa tudi za obarvanje živil.

== CYP102A_scat ==

Citokrom P450 monooksigenaze (CYP) so naddružina hem-tiolatnih proteinov, ki katalizirajo vključevanje kisikovih atomov v substrate. Ena najbolj znanih družin CYP je družina CYP102A (encimi CYP102-A1 BM3, A2, A3,...), njen substrat so dolgoverižne maščobne kisline, ki jih hidroksilirajo. V to skupino spada tudi CYP102A_scat, ki je ostalim encimom zelo podobna, ima pa tudi posebne motive, kot sta hem-vezavna domena in dioksid vezavna domena.

CYP102A_scat, za uspešno katalizo reakcije nastanka indiga ne potrebuje modifikacij. Njegovo zaporedje je zelo podobno ostalim zaporedjem iz skupine, za razliko od ostalih pa po indukciji z IPTG v LB mediju nastaja indigo.

== Eksperiment ==

Iz seva Streptomyces cattleya so izolirali gen za monooksigenazo imenovan CYP102A_scat, ga nespremenjenega klonirali v pET-28a(+) in rekombinantni protein izrazili v sevu E. coli BL21. Sintezo indiga sprožimo z dodatkom IPTG, ustavimo pa z dodatkom DMSO in vorteksiranjem. Indigo se v ločenih fazah nahaja v fazi z DMSO. Vzorce so nato analizirali z uporabo različnih spektroskopskih tehnik.

== Analiza zaporedij in produkta CYP102A_scat ==

Primerjali so podobnost CYP102A_scat z nekaterimi predstavniki družine CYP102A. Ugotovili so, da je zaporedje CYP102A _scat visoko identično ostalim zaporedjem predstavnikov skupine, najvišje ujemanje ima z encimom CYP102A1 BM3 (41,3 %), najnižje pa z CYP102A5 (39,1 %).

Rekombinantne E. coli so proizvajale zadovoljive količine produkta. Na podlagi SDS-PAGE so ugotovili, da je protein velik 101,2 kDa. Ugotovili so tudi, da ima produkt absorbcijski vrh v UV/vis spektru pri 450 nm, kar je značilno za CYP.

Opazili so še, da medij s celicami spreminja barvo in sicer s časom postaja vedno bolj moder, kar so pripisali nastajanju CYP102A_scat. Da so to lahko potrdili, so eksperiment opravili večkrat, pri čemer so morala zagotoviti, da obarvanost ni posledica kontaminacije. Enoznačno so to potrdili po tem, ko so modri pigment indetificirali s strukturnimi analizami in uporabo 1H NMR spektroskopije.

== Strukturna identifikacija »neznanega« pigmenta ==

Raziskovalci so zmešali enaka volumna medija in DMSO in po centrifugiranju ločili modri supernatant, ki so ga analizirali s TLC, HPLC in 1H NMR spektroskopijo. Za primerjavo rezultatov so kot standard uporabili sintetični indigo. Produkt, ki so ga ločili s TLC je pokazal eno liso (indigo), med tem, ko je standard dal dve lisi (indigo in indirubin). Lisi za indigo se popolnoma ujemata. Izvedli so tudi ločitev s HPLC in dobili enak vrh, kot pri standardu.

1H NMR spekter je dal vrhove pri δ 6,551 ppm, δ 6,990 ppm in δ 7,496, gre za protone aromatskega obroča. Pri δ 10,465 je bil viden vrh za proton C-NH. Tudi te podatki se ujemajo s standardom.

Z GC/MS so pokazali še, da je razmerje m/z 262, kar se ujema z molsko maso sintetičnega indiga.

== Optimizacija proizvodnje indiga z dodajanjem sintetičnih prekurzorjev ==

Ugotavljali so tudi odvisnost nastajanja indiga od koncentracije glukoze, kot dodatnega vira ogljika. V ta namen so uporabili tri medije z različnmi koncentracijami glukoze. Pokazali so, da višja koncentracija glukoze povzroči znižanje koncentracije nastalega indiga, kar je v nasprotju s pričakovanji.

Opazovali so tudi učinek dodatka indola, ki je prekurzor triptofana in nastane iz glukoze. Z uporabo različnih koncentracij indola so pokazali, da višja koncentracija indola pomeni več nastalega indiga. Preučili so še učinek dodatka kombinacije indola in L-triptofana, pri čemer je bila koncentracija triptofana konstantna, koncentracijo indola pa so spreminjali. Produkt je najhitreje nastajal, ko je bila koncentracija indola 20 µM, koncentracija triptofana pa 0,2 mM in sicer je takrat nastalo 3,8±0,1 g/L indiga.

== Viri ==
H. J. Kim »et al«. »Biosynthesis of indigo in Escherichia coli expressing self-sufficient CYP102A from Streptomyces cattleya.« Dyes and Pigments; vol. 140; maj 2017.

https://en.wikipedia.org/wiki/Indigo, [citirano: 20.4.2017].

Biosinteza indiga v E. coli s CYP102A iz Streptomyces cattleya

2017-04-24T20:11:18Z

Jerneja Kocutar:

Indigo oziroma 2,2'-Bis(2,3-dihidro-3-oksoindoliliden) je organska spojina značilne modre barve. Gre za naravno barvilo, ki so ga za barvanje tkanin uporabljali že pred 6000 leti. Pridobivali so ga iz rastlin roda Indigofera, ki rastejo predvsem v tropih. Večina danes uporabljenega indiga je sintetična (npr. Baeyer-Drewsonova sinteza), saj je poraba izredna, iz ekoloških razlogov pa iščemo tudi alternative, ki temeljijo na biotransformaciji in encimskih modifikacijah. Največ indiga se porabi za barvanje jeansa in podobnih tkanin, pa tudi za obarvanje živil.

== CYP102A_scat ==

Citokrom P450 monooksigenaze (CYP) so naddružina hem-tiolatnih proteinov, ki katalizirajo vključevanje kisikovih atomov v substrate. Ena najbolj znanih družin CYP je družina CYP102A (encimi CYP102-A1 BM3, A2, A3,...), njen substrat so dolgoverižne maščobne kisline, ki jih hidroksilirajo. V to skupino spada tudi CYP102A_scat, ki je ostalim encimom zelo podobna, ima pa tudi posebne motive, kot sta hem-vezavna domena in dioksid vezavna domena.

CYP102A_scat, za uspešno katalizo reakcije nastanka indiga ne potrebuje modifikacij. Njegovo zaporedje je zelo podobno ostalim zaporedjem iz skupine, za razliko od ostalih pa po indukciji z IPTG v LB mediju nastaja indigo.

== Eksperiment ==

Iz seva Streptomyces cattleya so izolirali gen za monooksigenazo imenovan CYP102A_scat, ga nespremenjenega klonirali v pET-28a(+) in rekombinantni protein izrazili v sevu E. coli BL21. Sintezo indiga sprožimo z dodatkom IPTG, ustavimo pa z dodatkom DMSO in vorteksiranjem. Indigo se v ločenih fazah nahaja v fazi z DMSO. Vzorce so nato analizirali z uporabo različnih spektroskopskih tehnik.

== Analiza zaporedij in produkta CYP102A_scat ==

Primerjali so podobnost CYP102A_scat z nekaterimi predstavniki družine CYP102A. Ugotovili so, da je zaporedje CYP102A _scat visoko identično ostalim zaporedjem predstavnikov skupine, najvišje ujemanje ima z encimom CYP102A1 BM3 (41,3 %), najnižje pa z CYP102A5 (39,1 %).

Rekombinantne E. coli so proizvajale zadovoljive količine produkta. Na podlagi SDS-PAGE so ugotovili, da je protein velik 101,2 kDa. Ugotovili so tudi, da ima produkt absorbcijski vrh v UV/vis spektru pri 450 nm, kar je značilno za CYP.

Opazili so še, da medij s celicami spreminja barvo in sicer s časom postaja vedno bolj moder, kar so pripisali nastajanju CYP102A_scat. Da so to lahko potrdili, so eksperiment opravili večkrat, pri čemer so morala zagotoviti, da obarvanost ni posledica kontaminacije. Enoznačno so to potrdili po tem, ko so modri pigment indetificirali s strukturnimi analizami in uporabo 1H NMR spektroskopije.

== Strukturna identifikacija »neznanega« pigmenta ==

Raziskovalci so zmešali enaka volumna medija in DMSO in po centrifugiranju ločili modri supernatant, ki so ga analizirali s TLC, HPLC in 1H NMR spektroskopijo. Za primerjavo rezultatov so kot standard uporabili sintetični indigo. Produkt, ki so ga ločili s TLC je pokazal eno liso (indigo), med tem, ko je standard dal dve lisi (indigo in indirubin). Lisi za indigo se popolnoma ujemata. Izvedli so tudi ločitev s HPLC in dobili enak vrh, kot pri standardu.

1H NMR spekter je dal vrhove pri δ 6,551 ppm, δ 6,990 ppm in δ 7,496, gre za protone aromatskega obroča. Pri δ 10,465 je bil viden vrh za proton C-NH. Tudi te podatki se ujemajo s standardom.

Z GC/MS so pokazali še, da je razmerje m/z 262, kar se ujema z molsko maso sintetičnega indiga.

== Optimizacija proizvodnje indiga z dodajanjem sintetičnih prekurzorjev ==

Ugotavljali so tudi odvisnost nastajanja indiga od koncentracije glukoze, kot dodatnega vira ogljika. V ta namen so uporabili tri medije z različnmi koncentracijami glukoze. Pokazali so, da višja koncentracija glukoze povzroči znižanje koncentracije nastalega indiga, kar je v nasprotju s pričakovanji.

Opazovali so tudi učinek dodatka indola, ki je prekurzor triptofana in nastane iz glukoze. Z uporabo različnih koncentracij indola so pokazali, da višja koncentracija indola pomeni več nastalega indiga. Preučili so še učinek dodatka kombinacije indola in L-triptofana, pri čemer je bila koncentracija triptofana konstantna, koncentracijo indola pa so spreminjali. Produkt je najhitreje nastajal, ko je bila koncentracija indola 20 µM, koncentracija triptofana pa 0,2 mM in sicer je takrat nastalo 3,8±0,1 g/L indiga.

== Viri ==
H. J. Kim »et al«. »Biosynthesis of indigo in Escherichia coli expressing self-sufficient CYP102A from Streptomyces cattleya.« Dyes and Pigments; vol. 140; maj 2017.

https://en.wikipedia.org/wiki/Indigo, [citirano: 20.4.2017].

MBT seminarji 2017

2017-04-24T20:10:54Z

Jerneja Kocutar:

'''Seznam seminarjev iz Molekularne biotehnologije v študijskem letu 2016/17'''

Na tej strani je seznam odobrenih člankov za seminar ter povezave do člankov in do povzetkov, ki jih morate objaviti najkasneje do ponedeljka do polnoči v tednu, ko imate seminar (v sredo). Angleški naslov prevedite tudi v slovenščino - to bo naslov povzetka, ki ga objavite na posebni strani, tako kot so to naredili kolegi pred vami (oz. predlani).

Način vnosa:

# The importance of ''Arabidopsis'' glutathione peroxidase 8 for protecting ''Arabidopsis'' plant and ''E. coli'' cells against oxidative stress (A. Gaber; GM Crops & Food 5(1), 2014; http://dx.doi.org/10.4161/gmcr.26979) Pomen glutation peroksidaze 8 iz repnjakovca za zaščito rastline ''Arabidopsis thaliana'' in bakterije ''Escherichia coli'' pred oksidativnim stresom. Janez Novak, 15. marca 2017
(slovenski naslov povežite z novo stranjo, na kateri bo povzetek)

'''Naslovi odobrenih člankov po temah:'''

'''Gensko spremenjene rastline''' (8. marec) 
# Synthesis of bacteriophage lytic proteins against ''Streptococcus pneumoniae'' in the chloroplast of ''Chlamydomonas reinhardtii'' (L. Stoffels ''et al''; Plant Biotechnol. J., 2017; http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.12703/epdf) [[Sinteza bakteriofagnih litičnih proteinov proti Streptococcus pneumoniae v kloroplastih alge Chlamydomonas reinhardtii]]. Eva Vidak, 8. marec 2017
# Bioengineering of the Plant Culture of ''Capsicum frutescens'' with Vanillin Synthase Gene for the Production of Vanillin (M. Jenn Yang Chee ''et al''; Molecular Biotechnology 59(1), 2017; http://link.springer.com/article/10.1007/s12033-016-9986-2) [[Bioinženiring rastlinske kulture Capsicum frutescens z genom za vanilin sintazo za pridobivanje vanilina]]. Mojca Juteršek, 8. marec 2017
# The production of human glucocerebrosidase in glyco-engineered ''Nicotiana benthamiana'' plants (Limkul, J. ''et al''; Plant Biotechnol J., 2016; http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.12529/full) [[Proizvodnja človeške glukocerebrozidaze v rastlini Nicotiana benthamiana s spremenjeno glikozilacijo]]. Vita Vidmar, 8. marec 2017

'''Gensko spremenjene živali''' (15. marec) 
# Evaluation of porcine stem cells competence for somatic cell nuclear transfer and production of cloned animals (J. O. Secher; Animal Reproduction Science, 2017;http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378432016304274) [[Določanje kompetence prašičjih matičnih celic za somatski jedrni prenos in kloniranje živali]]. Jerneja Kocutar, 15. marec 2017
# High-level expression of a novel recombinant human plasminogen activator (rhPA) in the milk of transgenic rabbits and its thrombolytic bioactivity ''in vitro'' (Song, S. ''et al''; Molecular Biology Reports ,2016; https://link-springer-com.nukweb.nuk.uni-lj.si/article/10.1007%2Fs11033-016-4020-0) [[Visoka stopnja izražanja rekombinantnega tkivnega aktivatorja plazminogena v mleku transgenskih zajcev in njegova trombolitična aktivnost in vitro]]. Tjaša Lapanja, 15. marec 2017
# Precision engineering for PRRSV resistance in pigs: Macrophages from genome edited pigs lacking CD163 SRCR5 domain are fully resistant to both PRRSV genotypes while maintaining biological function (C. Burcard ''et al''; PLOS Pathogens 13 (2) 2017; http://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1006206) [[Makrofagi iz gensko spremenjenih prašičev z delecijo domene CD163 SRCR5 odporni na okužbo s PRRSV]]. Urška Černe, 15. marec 2017

'''Okolje''' (22. marec) 
# Decorating outer membrane vesicles with organophosphorus hydrolase and cellulose binding domain for organophosphate pesticide degradation (S. Fu-Hsiang ''et al''; Chemical Engineering Journal, 2017; http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894716312815) [[Predstavitev organofosfatne hidrolaze in celuloza vezavne domene na površini veziklov zunanje membrane za razgradnjo organofosfatnih pesticidov]]. Nina Roštan, 22. marec 2017
# Bacterial Exopolysaccharide mediated heavy metal removal: A Review on biosynthesis, mechanism and remediation strategies (P. Gupta in B. Diwan; Biotechnology Reports, 2017; http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2215017X16301382) [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Odstranjevanje_te%C5%BEkih_kovin_s_pomo%C4%8Djo_bakterijskih_eksopolisaharidov:_biosinteza%2C_mehanizem_in_strategije_remediacije Odstranjevanje težkih kovin s pomočjo bakterijskih eksopolisaharidov: biosinteza, mehanizem in strategije remediacije]. Eva Korošec, 22. marec 2017
# Disulfide isomerase-like protein AtPDIL1–2 is a good candidate for trichlorophenol phytodetoxification (Peng, R.-H. in sod.; Sci. Rep. 7, 2017; http://www.nature.com/articles/srep40130#s1) [[Disulfid izomerazi podoben protein AtPDIL1-2 kot kandidat za fitodetoksifikacijo 2,4,6-triklorofenola]]. Ana Cirnski, 22. marca 2017

'''Terapevtski proteini''' (29. marec) 
# Production of functional human nerve growth factor from the saliva of transgenic mice by using salivary glands as bioreactors (F. Zeng in sodelavci; Scientific Reports 7(41270), 2017; http://www.nature.com/articles/srep41270) [[Proizvodnja humanega živčnega rastnega faktorja v slini transgenskih miši z uporabo žlez slinavk kot bioreaktorjev]]. Neža Levičnik, 29. marca 2017
# Mechano growth factor-C24E, a potential promoting biochemical factor for ligament tissue engineering (Y. Song in sodelavci; Biochemical Engineering Journal 105(2016) 249-263,2016, http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1369703X15300681) [[MGF-C24E, potencialni promovirajoči biokemijski faktor za tkivno inženirstvo ligamentov]] . Peter Prezelj, 29. marca 2017
# Secretion of biologically active pancreatitis-associated protein I (PAP) by genetically modified dairy ''Lactococcus lactis'' NZ9000 in the prevention of intestinal mucositis (R. D. Carvalho ''et al''; Microbial cell factories, 2017; http://microbialcellfactories.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12934-017-0624-x) [[Preprečevanje vnetja sluznice prebavnega trakta z gensko spremenjenimi bakterijami Lactococcus lactis NZ9000, ki izločajo biološko aktivni s pankreatitisom povezani protein I (PAP)]]. Domen Klofutar, 29. marec 2017

'''Protitelesa kot terapevtiki''' (5. april) 
# Therapeutic antibody targeting of indoleamine-2,3-dioxygenase (IDO2) inhibits autoimmune arthritis (L. M. F. Merlo "et al"; Clinical Immunology, 2017; http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1521661616306052). [[Terapevtska protitelesa proti indolamin 2,3-dioksigenazi zavirajo avtoimunski artritis]]. Ema Guštin, 5. aprila 2017
# Production of a tumor-targeting antibody with a human-compatible glycosylation profile in ''N. benthamiana'' hairy root cultures (C. Lonoce ''et al''; Biotechnology Journal, 2016; http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/biot.201500628/abstract) [[Proizvodnja protitumorskih protiteles s človeku kompatibilnim glikozilacijskim profilom v kulturah koreninskih laskov v Nicotiani benthamiani]]. Jan Rozman, 5.4.2017
# A Therapeutic Antibody for Cancer, Derived from Single Human B Cells (R. T. Bushey ''et al''; Cell Reports 15(7), 2016, http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S221112471630465X) [[Terapevtsko protitelo proti raku, pridobljeno iz človeške B celice]]. Alja Zgonc, 5. april 2017

'''Diagnostiki''' (12. april) 
# Diagnostic value of recombinant Tp0821 protein in serodiagnosis for syphilis (Yafeng, ''et al''; Letters in applied microbiology, 2016, 62.4: 336-343; https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26853900)[[Diagnostična vrednost rekombinantnega proteina Tp0821 v serodiagnostiki sifilisa]]. Tjaša Košir, 19. april 2017.
# Detection of urinary cell-free miR-210 as a potential tool of liquid biopsy for clear cell renal cell carcinoma (G. Li ''et al''; Urologic Oncology: Seminars and Original Investigations, 2017; http://dx.doi.org/10.1016/j.urolonc.2016.12.007) [[Zaznavanje zunajcelične miR-210 v urinu kot potencialni diagnostični test za odkrivanje svetloceličnega karcinoma ledvičnih celic]]. Petra Vivod, 12. april 2017
# Multiplex Detection of Extensively Drug Resistant Tuberculosis using Binary Deoxyribozyme Sensors (H. N. Bengtson ''et al''; Biosensors and Bioelectronics 94, 2017; http://dx.doi.org/10.1016/j.bios.2017.02.051) [[Multipleksna detekcija na zdravila odporne tuberkuloze z binarnimi deoksiribocimnimi senzorji]]. Marija Kisilak, 12. april 2017

'''Cepiva''' (19. april) 
#Enhanced humoral and CD8 + T cell immunity in mice vaccinated by DNA vaccine against human respiratory syncytial virus through targeting the encoded F protein to dendritic cells (Y. Hua ''et al''; International Immunopharmacology, Vol 46, 2017; http://doi.org/10.1016/j.intimp.2017.02.023) [[Ojačanje humoralne in T-celične CD8+ imunosti v miškah cepljenih s cepivom DNA proti človeškemu respiratornemu sincicijskemu virusu z usmerjanjem kodiranega proteina F na dendritske celice]]. Tomaž Rozmarič, 19. april
# A novel staphylococcal enterotoxin B subunit vaccine candidate elicits protective immune response in a mouse model (J. Y. Choi ''et al''; Toxicon 131, 2017; http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0041010117301071) [[Novo cepivo proti stafilokoknem enterotoksinu B izzove zaščitni imunski odziv pri miši]]. Amadeja Lapornik, 19. april 2017
#Protective efficacy of six immunogenic recombinant proteins of ''Vibrio anguillarum'' and evaluation them as vaccine candidate for flounder (''Paralichthys olivaceus'') (J. Xing ''et al''; Microbial Pathogenesis 107, 2017; http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0882401017301857) [[Ovrednotenje šestih imunogenih rekombinantnih proteinov bakterije Vibrio Anguillarum kot kandidatna cepiva za ribo Paralichthys olivaceus]]. Mojca Hunski, 19. aprila 2017

'''Antibiotiki in LMW učinkovine''' (26. april) 
# Structural Basis of ''Mycobacterium tuberculosis''Transcription and Transcription Inhibition http://doi.org/10.1016/j.molcel.2017.03.001 Stukturna osnova transkripcije in transripcijske inhibicije v ''Mycobacterium tuberculosis'' Vid Jazbec
#Zala Gluhić
# Biosynthesis of indigo in Escherichia coli expressing self-sufficient CYP102A from Streptomyces cattleya (H. J. Kim »et al«; Dyes and Pigments, maj 2017; http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0143720817300700) [[Biosinteza indiga v E. coli s CYP102A iz Streptomyces cattleya]]. Katja Malovrh, 26. april 2017

'''Male molekule in polimeri''' (3. maj) 
# Engineering of a microbial coculture of ''Escherichia coli'' strains for the biosynthesis of resveratrol (José M. Camacho-Zaragoza ''et al''; Microbal Cell factories 15(163), 2016; https://microbialcellfactories.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12934-016-0562-z) Inženiring mikrobne kokulture dveh sevov ''Escherichia coli'' za biosintezo resveratrola. Petra Tavčar,3. marec 2017
# Engineering ''S. equi'' subsp. ''zooepidemicus'' towards concurrent production of hyaluronic acid and chondroitin biopolymers of biomedical interest (Donatella Cimini ''et al''; AMB Express 7(61), 2017; https://amb-express.springeropen.com/articles/10.1186/s13568-017-0364-7) Inženiring ''Streptococcus zooepidemicus'' za sočasno proizvodnjo biomedicinsko zanimive hialuronske kisline in hondroitinskih biopolimerov. Tim Božič, 3. maj 2017
# Tajda Buh

'''Encimi''' (10. maj) 
# Production of the renewable extremophile lipase: Valuable biocatalyst with potential usage in food industry (M. Memarpoor-Yazdi ''et al''; Food and Bioproducts Processing 102, 2017; http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960308516301900) Proizvodnja obnovljive ekstremofilne lipaze: dragocen biokatalist s potencialno uporabo v industriji hrane. Nataša Traven, 10. maj 2017
# Bine Tršavec
# Simon Bolta

'''Pretvorba biomase''' (17. maj) 
# Inge Sotlar
# Anja Herceg
# The ''Podospora anserina'' lytic polysaccharide monooxygenase PaLPMO9H catalyzes oxidative cleavage of diverse plant cell wall matrix glycans (M. Fanuel ''et al''; Biotechnology for Biofuels, 2017; https://biotechnologyforbiofuels.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13068-017-0749-5). Anja Tanšek, 17. maj 2017

'''Metabolno inženirstvo''' (24. maj) 
# Barbara Dušak
# Tjaša Grum
# Sara Kimm Fuhrmann

'''Biološki viri energije''' (31. maj) 
# Self-regulated 1-butanol production in ''Escherichia coli'' based on the endogenous fermentative control (RC. Wen, CR. Shen; Biotechnol Biofuels, 2016; http://biotechnologyforbiofuels.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13068-016-0680-1) Samoregulirana proizvodnja 1-butanola v ''Escherichia coli'', ki temelji na endogeni kontroli fermentacije. Barbara Lipovšek, 31. maj 2017
# A Ferrocene-Based Conjugated Oligoelectrolyte Catalyzes Bacterial Electrode Respiration (N. D. Kirchhofer in sodelavci; Chem 2, 240-257, 2017; http://www.cell.com/chem/abstract/S2451-9294(17)30001-3). Konjugirani oligoelektrolit na osnovi ferocena katalizira bakterijsko elektrodno respiracijo. Matic Kovačič, 31. maj 2017
#

'''Novi pristopi v molekularni biotehnologiji''' (6. junij) 
# Matjaž Ivanuša
#
#

Nazaj na predmet [[Molekularna_biotehnologija]].

Biosinteza indiga v E. coli s CYP102A iz Streptomyces cattleya

2017-04-24T20:09:44Z

Jerneja Kocutar:

''Italic text''Indigo oziroma 2,2'-Bis(2,3-dihidro-3-oksoindoliliden) je organska spojina značilne modre barve. Gre za naravno barvilo, ki so ga za barvanje tkanin uporabljali že pred 6000 leti. Pridobivali so ga iz rastlin roda Indigofera, ki rastejo predvsem v tropih. Večina danes uporabljenega indiga je sintetična (npr. Baeyer-Drewsonova sinteza), saj je poraba izredna, iz ekoloških razlogov pa iščemo tudi alternative, ki temeljijo na biotransformaciji in encimskih modifikacijah. Največ indiga se porabi za barvanje jeansa in podobnih tkanin, pa tudi za obarvanje živil.

== CYP102A_scat ==

Citokrom P450 monooksigenaze (CYP) so naddružina hem-tiolatnih proteinov, ki katalizirajo vključevanje kisikovih atomov v substrate. Ena najbolj znanih družin CYP je družina CYP102A (encimi CYP102-A1 BM3, A2, A3,...), njen substrat so dolgoverižne maščobne kisline, ki jih hidroksilirajo. V to skupino spada tudi CYP102A_scat, ki je ostalim encimom zelo podobna, ima pa tudi posebne motive, kot sta hem-vezavna domena in dioksid vezavna domena.

CYP102A_scat, za uspešno katalizo reakcije nastanka indiga ne potrebuje modifikacij. Njegovo zaporedje je zelo podobno ostalim zaporedjem iz skupine, za razliko od ostalih pa po indukciji z IPTG v LB mediju nastaja indigo.

== Eksperiment ==

Iz seva Streptomyces cattleya so izolirali gen za monooksigenazo imenovan CYP102A_scat, ga nespremenjenega klonirali v pET-28a(+) in rekombinantni protein izrazili v sevu E. coli BL21. Sintezo indiga sprožimo z dodatkom IPTG, ustavimo pa z dodatkom DMSO in vorteksiranjem. Indigo se v ločenih fazah nahaja v fazi z DMSO. Vzorce so nato analizirali z uporabo različnih spektroskopskih tehnik.

== Analiza zaporedij in produkta CYP102A_scat ==

Primerjali so podobnost CYP102A_scat z nekaterimi predstavniki družine CYP102A. Ugotovili so, da je zaporedje CYP102A _scat visoko identično ostalim zaporedjem predstavnikov skupine, najvišje ujemanje ima z encimom CYP102A1 BM3 (41,3 %), najnižje pa z CYP102A5 (39,1 %).

Rekombinantne E. coli so proizvajale zadovoljive količine produkta. Na podlagi SDS-PAGE so ugotovili, da je protein velik 101,2 kDa. Ugotovili so tudi, da ima produkt absorbcijski vrh v UV/vis spektru pri 450 nm, kar je značilno za CYP.

Opazili so še, da medij s celicami spreminja barvo in sicer s časom postaja vedno bolj moder, kar so pripisali nastajanju CYP102A_scat. Da so to lahko potrdili, so eksperiment opravili večkrat, pri čemer so morala zagotoviti, da obarvanost ni posledica kontaminacije. Enoznačno so to potrdili po tem, ko so modri pigment indetificirali s strukturnimi analizami in uporabo 1H NMR spektroskopije.

== Strukturna identifikacija »neznanega« pigmenta ==

Raziskovalci so zmešali enaka volumna medija in DMSO in po centrifugiranju ločili modri supernatant, ki so ga analizirali s TLC, HPLC in 1H NMR spektroskopijo. Za primerjavo rezultatov so kot standard uporabili sintetični indigo. Produkt, ki so ga ločili s TLC je pokazal eno liso (indigo), med tem, ko je standard dal dve lisi (indigo in indirubin). Lisi za indigo se popolnoma ujemata. Izvedli so tudi ločitev s HPLC in dobili enak vrh, kot pri standardu.

1H NMR spekter je dal vrhove pri δ 6,551 ppm, δ 6,990 ppm in δ 7,496, gre za protone aromatskega obroča. Pri δ 10,465 je bil viden vrh za proton C-NH. Tudi te podatki se ujemajo s standardom.

Z GC/MS so pokazali še, da je razmerje m/z 262, kar se ujema z molsko maso sintetičnega indiga.

== Optimizacija proizvodnje indiga z dodajanjem sintetičnih prekurzorjev ==

Ugotavljali so tudi odvisnost nastajanja indiga od koncentracije glukoze, kot dodatnega vira ogljika. V ta namen so uporabili tri medije z različnmi koncentracijami glukoze. Pokazali so, da višja koncentracija glukoze povzroči znižanje koncentracije nastalega indiga, kar je v nasprotju s pričakovanji.

Opazovali so tudi učinek dodatka indola, ki je prekurzor triptofana in nastane iz glukoze. Z uporabo različnih koncentracij indola so pokazali, da višja koncentracija indola pomeni več nastalega indiga. Preučili so še učinek dodatka kombinacije indola in L-triptofana, pri čemer je bila koncentracija triptofana konstantna, koncentracijo indola pa so spreminjali. Produkt je najhitreje nastajal, ko je bila koncentracija indola 20 µM, koncentracija triptofana pa 0,2 mM in sicer je takrat nastalo 3,8±0,1 g/L indiga.

== Viri ==
H. J. Kim »et al«. »Biosynthesis of indigo in Escherichia coli expressing self-sufficient CYP102A from Streptomyces cattleya.« Dyes and Pigments; vol. 140; maj 2017.

https://en.wikipedia.org/wiki/Indigo, [citirano: 20.4.2017].

MBT seminarji 2017

2017-04-24T20:08:38Z

Jerneja Kocutar:

'''Seznam seminarjev iz Molekularne biotehnologije v študijskem letu 2016/17'''

Na tej strani je seznam odobrenih člankov za seminar ter povezave do člankov in do povzetkov, ki jih morate objaviti najkasneje do ponedeljka do polnoči v tednu, ko imate seminar (v sredo). Angleški naslov prevedite tudi v slovenščino - to bo naslov povzetka, ki ga objavite na posebni strani, tako kot so to naredili kolegi pred vami (oz. predlani).

Način vnosa:

# The importance of ''Arabidopsis'' glutathione peroxidase 8 for protecting ''Arabidopsis'' plant and ''E. coli'' cells against oxidative stress (A. Gaber; GM Crops & Food 5(1), 2014; http://dx.doi.org/10.4161/gmcr.26979) Pomen glutation peroksidaze 8 iz repnjakovca za zaščito rastline ''Arabidopsis thaliana'' in bakterije ''Escherichia coli'' pred oksidativnim stresom. Janez Novak, 15. marca 2017
(slovenski naslov povežite z novo stranjo, na kateri bo povzetek)

'''Naslovi odobrenih člankov po temah:'''

'''Gensko spremenjene rastline''' (8. marec) 
# Synthesis of bacteriophage lytic proteins against ''Streptococcus pneumoniae'' in the chloroplast of ''Chlamydomonas reinhardtii'' (L. Stoffels ''et al''; Plant Biotechnol. J., 2017; http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.12703/epdf) [[Sinteza bakteriofagnih litičnih proteinov proti Streptococcus pneumoniae v kloroplastih alge Chlamydomonas reinhardtii]]. Eva Vidak, 8. marec 2017
# Bioengineering of the Plant Culture of ''Capsicum frutescens'' with Vanillin Synthase Gene for the Production of Vanillin (M. Jenn Yang Chee ''et al''; Molecular Biotechnology 59(1), 2017; http://link.springer.com/article/10.1007/s12033-016-9986-2) [[Bioinženiring rastlinske kulture Capsicum frutescens z genom za vanilin sintazo za pridobivanje vanilina]]. Mojca Juteršek, 8. marec 2017
# The production of human glucocerebrosidase in glyco-engineered ''Nicotiana benthamiana'' plants (Limkul, J. ''et al''; Plant Biotechnol J., 2016; http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.12529/full) [[Proizvodnja človeške glukocerebrozidaze v rastlini Nicotiana benthamiana s spremenjeno glikozilacijo]]. Vita Vidmar, 8. marec 2017

'''Gensko spremenjene živali''' (15. marec) 
# Evaluation of porcine stem cells competence for somatic cell nuclear transfer and production of cloned animals (J. O. Secher; Animal Reproduction Science, 2017;http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378432016304274) [[Določanje kompetence prašičjih matičnih celic za somatski jedrni prenos in kloniranje živali]]. Jerneja Kocutar, 15. marec 2017
# High-level expression of a novel recombinant human plasminogen activator (rhPA) in the milk of transgenic rabbits and its thrombolytic bioactivity ''in vitro'' (Song, S. ''et al''; Molecular Biology Reports ,2016; https://link-springer-com.nukweb.nuk.uni-lj.si/article/10.1007%2Fs11033-016-4020-0) [[Visoka stopnja izražanja rekombinantnega tkivnega aktivatorja plazminogena v mleku transgenskih zajcev in njegova trombolitična aktivnost in vitro]]. Tjaša Lapanja, 15. marec 2017
# Precision engineering for PRRSV resistance in pigs: Macrophages from genome edited pigs lacking CD163 SRCR5 domain are fully resistant to both PRRSV genotypes while maintaining biological function (C. Burcard ''et al''; PLOS Pathogens 13 (2) 2017; http://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1006206) [[Makrofagi iz gensko spremenjenih prašičev z delecijo domene CD163 SRCR5 odporni na okužbo s PRRSV]]. Urška Černe, 15. marec 2017

'''Okolje''' (22. marec) 
# Decorating outer membrane vesicles with organophosphorus hydrolase and cellulose binding domain for organophosphate pesticide degradation (S. Fu-Hsiang ''et al''; Chemical Engineering Journal, 2017; http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894716312815) [[Predstavitev organofosfatne hidrolaze in celuloza vezavne domene na površini veziklov zunanje membrane za razgradnjo organofosfatnih pesticidov]]. Nina Roštan, 22. marec 2017
# Bacterial Exopolysaccharide mediated heavy metal removal: A Review on biosynthesis, mechanism and remediation strategies (P. Gupta in B. Diwan; Biotechnology Reports, 2017; http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2215017X16301382) [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Odstranjevanje_te%C5%BEkih_kovin_s_pomo%C4%8Djo_bakterijskih_eksopolisaharidov:_biosinteza%2C_mehanizem_in_strategije_remediacije Odstranjevanje težkih kovin s pomočjo bakterijskih eksopolisaharidov: biosinteza, mehanizem in strategije remediacije]. Eva Korošec, 22. marec 2017
# Disulfide isomerase-like protein AtPDIL1–2 is a good candidate for trichlorophenol phytodetoxification (Peng, R.-H. in sod.; Sci. Rep. 7, 2017; http://www.nature.com/articles/srep40130#s1) [[Disulfid izomerazi podoben protein AtPDIL1-2 kot kandidat za fitodetoksifikacijo 2,4,6-triklorofenola]]. Ana Cirnski, 22. marca 2017

'''Terapevtski proteini''' (29. marec) 
# Production of functional human nerve growth factor from the saliva of transgenic mice by using salivary glands as bioreactors (F. Zeng in sodelavci; Scientific Reports 7(41270), 2017; http://www.nature.com/articles/srep41270) [[Proizvodnja humanega živčnega rastnega faktorja v slini transgenskih miši z uporabo žlez slinavk kot bioreaktorjev]]. Neža Levičnik, 29. marca 2017
# Mechano growth factor-C24E, a potential promoting biochemical factor for ligament tissue engineering (Y. Song in sodelavci; Biochemical Engineering Journal 105(2016) 249-263,2016, http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1369703X15300681) [[MGF-C24E, potencialni promovirajoči biokemijski faktor za tkivno inženirstvo ligamentov]] . Peter Prezelj, 29. marca 2017
# Secretion of biologically active pancreatitis-associated protein I (PAP) by genetically modified dairy ''Lactococcus lactis'' NZ9000 in the prevention of intestinal mucositis (R. D. Carvalho ''et al''; Microbial cell factories, 2017; http://microbialcellfactories.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12934-017-0624-x) [[Preprečevanje vnetja sluznice prebavnega trakta z gensko spremenjenimi bakterijami Lactococcus lactis NZ9000, ki izločajo biološko aktivni s pankreatitisom povezani protein I (PAP)]]. Domen Klofutar, 29. marec 2017

'''Protitelesa kot terapevtiki''' (5. april) 
# Therapeutic antibody targeting of indoleamine-2,3-dioxygenase (IDO2) inhibits autoimmune arthritis (L. M. F. Merlo "et al"; Clinical Immunology, 2017; http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1521661616306052). [[Terapevtska protitelesa proti indolamin 2,3-dioksigenazi zavirajo avtoimunski artritis]]. Ema Guštin, 5. aprila 2017
# Production of a tumor-targeting antibody with a human-compatible glycosylation profile in ''N. benthamiana'' hairy root cultures (C. Lonoce ''et al''; Biotechnology Journal, 2016; http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/biot.201500628/abstract) [[Proizvodnja protitumorskih protiteles s človeku kompatibilnim glikozilacijskim profilom v kulturah koreninskih laskov v Nicotiani benthamiani]]. Jan Rozman, 5.4.2017
# A Therapeutic Antibody for Cancer, Derived from Single Human B Cells (R. T. Bushey ''et al''; Cell Reports 15(7), 2016, http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S221112471630465X) [[Terapevtsko protitelo proti raku, pridobljeno iz človeške B celice]]. Alja Zgonc, 5. april 2017

'''Diagnostiki''' (12. april) 
# Diagnostic value of recombinant Tp0821 protein in serodiagnosis for syphilis (Yafeng, ''et al''; Letters in applied microbiology, 2016, 62.4: 336-343; https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26853900)[[Diagnostična vrednost rekombinantnega proteina Tp0821 v serodiagnostiki sifilisa]]. Tjaša Košir, 19. april 2017.
# Detection of urinary cell-free miR-210 as a potential tool of liquid biopsy for clear cell renal cell carcinoma (G. Li ''et al''; Urologic Oncology: Seminars and Original Investigations, 2017; http://dx.doi.org/10.1016/j.urolonc.2016.12.007) [[Zaznavanje zunajcelične miR-210 v urinu kot potencialni diagnostični test za odkrivanje svetloceličnega karcinoma ledvičnih celic]]. Petra Vivod, 12. april 2017
# Multiplex Detection of Extensively Drug Resistant Tuberculosis using Binary Deoxyribozyme Sensors (H. N. Bengtson ''et al''; Biosensors and Bioelectronics 94, 2017; http://dx.doi.org/10.1016/j.bios.2017.02.051) [[Multipleksna detekcija na zdravila odporne tuberkuloze z binarnimi deoksiribocimnimi senzorji]]. Marija Kisilak, 12. april 2017

'''Cepiva''' (19. april) 
#Enhanced humoral and CD8 + T cell immunity in mice vaccinated by DNA vaccine against human respiratory syncytial virus through targeting the encoded F protein to dendritic cells (Y. Hua ''et al''; International Immunopharmacology, Vol 46, 2017; http://doi.org/10.1016/j.intimp.2017.02.023) [[Ojačanje humoralne in T-celične CD8+ imunosti v miškah cepljenih s cepivom DNA proti človeškemu respiratornemu sincicijskemu virusu z usmerjanjem kodiranega proteina F na dendritske celice]]. Tomaž Rozmarič, 19. april
# A novel staphylococcal enterotoxin B subunit vaccine candidate elicits protective immune response in a mouse model (J. Y. Choi ''et al''; Toxicon 131, 2017; http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0041010117301071) [[Novo cepivo proti stafilokoknem enterotoksinu B izzove zaščitni imunski odziv pri miši]]. Amadeja Lapornik, 19. april 2017
#Protective efficacy of six immunogenic recombinant proteins of ''Vibrio anguillarum'' and evaluation them as vaccine candidate for flounder (''Paralichthys olivaceus'') (J. Xing ''et al''; Microbial Pathogenesis 107, 2017; http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0882401017301857) [[Ovrednotenje šestih imunogenih rekombinantnih proteinov bakterije Vibrio Anguillarum kot kandidatna cepiva za ribo Paralichthys olivaceus]]. Mojca Hunski, 19. aprila 2017

'''Antibiotiki in LMW učinkovine''' (26. april) 
# Structural Basis of ''Mycobacterium tuberculosis''Transcription and Transcription Inhibition http://doi.org/10.1016/j.molcel.2017.03.001 Stukturna osnova transkripcije in transripcijske inhibicije v ''Mycobacterium tuberculosis'' Vid Jazbec
#Zala Gluhić
# Biosynthesis of indigo in Escherichia coli expressing self-sufficient CYP102A from Streptomyces cattleya (H. J. Kim »et al«; Dyes and Pigments, maj 2017; http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0143720817300700 [[Biosinteza indiga v E. coli s CYP102A iz Streptomyces cattleya]]. Katja Malovrh, 26. april 2017

'''Male molekule in polimeri''' (3. maj) 
# Engineering of a microbial coculture of ''Escherichia coli'' strains for the biosynthesis of resveratrol (José M. Camacho-Zaragoza ''et al''; Microbal Cell factories 15(163), 2016; https://microbialcellfactories.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12934-016-0562-z) Inženiring mikrobne kokulture dveh sevov ''Escherichia coli'' za biosintezo resveratrola. Petra Tavčar,3. marec 2017
# Engineering ''S. equi'' subsp. ''zooepidemicus'' towards concurrent production of hyaluronic acid and chondroitin biopolymers of biomedical interest (Donatella Cimini ''et al''; AMB Express 7(61), 2017; https://amb-express.springeropen.com/articles/10.1186/s13568-017-0364-7) Inženiring ''Streptococcus zooepidemicus'' za sočasno proizvodnjo biomedicinsko zanimive hialuronske kisline in hondroitinskih biopolimerov. Tim Božič, 3. maj 2017
# Tajda Buh

'''Encimi''' (10. maj) 
# Production of the renewable extremophile lipase: Valuable biocatalyst with potential usage in food industry (M. Memarpoor-Yazdi ''et al''; Food and Bioproducts Processing 102, 2017; http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960308516301900) Proizvodnja obnovljive ekstremofilne lipaze: dragocen biokatalist s potencialno uporabo v industriji hrane. Nataša Traven, 10. maj 2017
# Bine Tršavec
# Simon Bolta

'''Pretvorba biomase''' (17. maj) 
# Inge Sotlar
# Anja Herceg
# The ''Podospora anserina'' lytic polysaccharide monooxygenase PaLPMO9H catalyzes oxidative cleavage of diverse plant cell wall matrix glycans (M. Fanuel ''et al''; Biotechnology for Biofuels, 2017; https://biotechnologyforbiofuels.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13068-017-0749-5). Anja Tanšek, 17. maj 2017

'''Metabolno inženirstvo''' (24. maj) 
# Barbara Dušak
# Tjaša Grum
# Sara Kimm Fuhrmann

'''Biološki viri energije''' (31. maj) 
# Self-regulated 1-butanol production in ''Escherichia coli'' based on the endogenous fermentative control (RC. Wen, CR. Shen; Biotechnol Biofuels, 2016; http://biotechnologyforbiofuels.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13068-016-0680-1) Samoregulirana proizvodnja 1-butanola v ''Escherichia coli'', ki temelji na endogeni kontroli fermentacije. Barbara Lipovšek, 31. maj 2017
# A Ferrocene-Based Conjugated Oligoelectrolyte Catalyzes Bacterial Electrode Respiration (N. D. Kirchhofer in sodelavci; Chem 2, 240-257, 2017; http://www.cell.com/chem/abstract/S2451-9294(17)30001-3). Konjugirani oligoelektrolit na osnovi ferocena katalizira bakterijsko elektrodno respiracijo. Matic Kovačič, 31. maj 2017
#

'''Novi pristopi v molekularni biotehnologiji''' (6. junij) 
# Matjaž Ivanuša
#
#

Nazaj na predmet [[Molekularna_biotehnologija]].

Biosinteza indiga v E. coli s CYP102A iz Streptomyces cattleya

2017-04-24T20:01:55Z

Jerneja Kocutar: New page: Indigo oziroma 2,2'-Bis(2,3-dihidro-3-oksoindoliliden) je organska spojina značilne modre barve. Gre za naravno barvilo, ki so ga za barvanje tkanin uporabljali že pred 6000 leti. Pridob...

Določanje kompetence prašičjih matičnih celic za somatski jedrni prenos in kloniranje živali

2017-03-13T21:39:52Z

Jerneja Kocutar: /* Zaključki */

[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378432016304274 Evaluation of porcine stem cells competence for somatic cell nuclear transfer and production of cloned animals]

Jedrni prenos je najpogosteje uporabljena metoda za kloniranje višjih organizmov. Donorsko jedro somatske celice se prenese v enukleirano jajčno celico. Nastalo celico se z električnimi impulzi stimulira k delitvi in nastanku blastociste. Ta se vstavi v nadomestno mater.

Metoda se uporablja že nekaj časa vendar so izkoristki majhni. Pri prašičih le 1-5 % prenesenih zarodkov rezultira v živo rojenem mladiču, rojeni pa kažejo tudi mnoge anomalije. Dovzetnost somatskega jedra za reprogramiranje se zmanjšuje z diferenciacijskim statusom celice (bolj kot je celica diferencirana težje bo reprogramirati jedro). Najbolj primerne celice za jedrni prenos bi torej bile matične celice. Gojenje embrionalnih matičnih celic večjih organizmov predstavlja dokaj veliko težavo, pri induciranih matičnih celicah pa pogosto ne uspejo popolnoma aktivirati endogene pluripotentnosti. Za uspešnost je pomembno tudi da uporabimo še povsem naivne pluripotentne celice, ki jih izoliramo pred implantacijo. Po implantaciji se notranja masa blastociste razdeli na epiblast in hipoblast. Iz epiblasta se še vedno lahko razvijejo vse tri zarodne plasti vendar ne tvorijo himernih celic saj so že delno specializirane glede na njihovo lokacijo.

== Uporabljene celice ==

Da bi potrdili hipoteze so testirali pet različnih skupin prašičjih celic. Prve so izvirale iz fibroblastov pasme Large White in so izražale zeleni fluorescirajoči protein Venus. Druga skupina je predstavljala inducirane matične celice iz iste celične linije. Transkripcijske faktorje (Oct4, Sox2, c-Myc in Klf4) so v celico vnesli z virusnim konstruktom. Z deoksiciklinom induciramo izražanje transkripcijskih faktorjev, dobljeno pluripotentnost pa vzdržujemo z gojenjem v 2i pogojih. Ti naj bi se najbolje približali pogojem v notranji masi blastociste in pomenijo gojenje v prisotnosti inhibitorjev MEK in GSK3. Dodamo še levkemijo inhibitorni faktor (LIF), ker vzdržuje celice v naivnem stanju. Uporabili so še zarodne fibroblaste pasme Gottingen in inducirane matične celice pripravljene iz njih. Za pripravo so uporabili episomski vektor, ki se ne integrira v genom. Vnesli so ga z elektroporacijo. Integracija v genom povečuje možnost nastanka tumorja zaradi mutacij, ki lahko nastanejo ob vgradnji. Tekom delitev se taki vektorji v celici izgubijo. V gojišče so dodali še fibroblastni rastni faktor, ker celice vzdržuje v naivnem stanju. Peto skupino so predstavljale zarodne celice Jukatanskega prašiča, ki izražajo človeško PCSK9.

== Dobljene blastociste ==

Po jedrnem prenosu so po uporabi fibroblastov so dobili 144 blastocist (36,7 %). Kvaliteta blastocist je bila dobra. Gottingen prašiči so izkazali veliko manjšo uspešnost- 25,2 % oz. 48 blastocist slabše kvalitete. Pri Jukatanskih prašičih je bil izkoristek 34,5 %. Inducirane matične celic so prinesle zelo majhne izkoristke, približno 10 %. Zaradi predhodnih pozitivnih izkušenj ob uporabi 10 % FCS (fetal calf serum, telečji serum) so celice gojili se v prisotnosti le tega vendar to ni signifikatno izboljšalo števila nastalih blastocist. Opazili pa so izboljšanje v izgledu.

== Oploditev ==

Za prenos so uporabili samo zarodke iz fibroblastne linije Large White in embrionalne celice Jukatanskega prašiča. Pri prvi so oplodili dve nadomestni materi od katerih je ena postala breja in naravno skotila enega maldiča, za rojstvo treh pa so uporabili carski rez. Celotni izkoristek klonirnega procesa je 3,2 %. Na žalost noben od rojenih prašičkov ni živel več kot 6 ur. Ob pregledu trupel so ugotovili, da vsa tkiva izražajo zeleni fluorescenčni protein Venus. Pri Jukatanskih prašičih so prav tako oplodili dve samici in sicer z 200 zarodki. Obe sta postali breji in na koncu skotili 12 mladičev (4 žive). To pomeni, da je končni izkoristek kloniranja 4 %. Tudi ti večinoma niso živeli dolgo, pregled trupel pa je pokazal težave, ki so sicer značilne za to pasmo. Preživelega mladiča so evtanazirali po 2,5 letih.

== Genetska analiza ==

Gentsko so testirali samo skupino Jukatanskih prašičev. Ob rojstvu so naredili biopsijo ušes vsem mladičem in jih genotipizirali z PCR. Preživelo samičko so parili z divjim samcem in tako dobili F1 generacijo (mladiči so bili povsem normalni). Poleg PCR so vse klonirane mladiče in generacijo F1 analizirali še z Southern prenosom. Pojavlja se različno število transgenov, ki so vgrajeni na različnih lokacijah v genomu. Ti niso vzrok za anomalije pri kloniranih mladičih saj so predhodno že klonirali prašiče z mutantno kopijo PSCK9, ki pa niso izkazovali takih anomalij kot ta celična linija.

== Zaključki ==

Rezultati se ne skladajo s hipotezo, da se z zmožnostjo delitve povečuje tudi uspešnost jedrnega prenosa. Z induciranimi pluripotentnimi celicami so dobili najslabše rezultate in blastocist sploh niso uporabili za prenos v nadomestno mater. Možno da celice niso bile popolnoma reprogramirane ali pa gojene pod neustreznimi pogoji. Prav tako ni velikih razlik če za reprogramiranje uporabimo integracijske ali neitegracijske vektorje.
Jedrni prenos je glede na rezultate možen tako z fibroblastno celično linijo kot z embrionalnimi celicami. Razen daljšega preživetja ni nobene posebne prednosti embrionalnih celic. Rojeni prašički so imeli celo večje težave pri embrionalnih celicah. V podobnih poskusih so vedno dobili dokaj slabe rezultate kar kaže, da prašičje celice najverjetneje niso tako dovzetne za kloniranje kot mišje.

[[MBT seminarji 2017]]

Določanje kompetence prašičjih matičnih celic za somatski jedrni prenos in kloniranje živali

2017-03-13T21:37:25Z

Jerneja Kocutar:

[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378432016304274 Evaluation of porcine stem cells competence for somatic cell nuclear transfer and production of cloned animals]

Jedrni prenos je najpogosteje uporabljena metoda za kloniranje višjih organizmov. Donorsko jedro somatske celice se prenese v enukleirano jajčno celico. Nastalo celico se z električnimi impulzi stimulira k delitvi in nastanku blastociste. Ta se vstavi v nadomestno mater.

Metoda se uporablja že nekaj časa vendar so izkoristki majhni. Pri prašičih le 1-5 % prenesenih zarodkov rezultira v živo rojenem mladiču, rojeni pa kažejo tudi mnoge anomalije. Dovzetnost somatskega jedra za reprogramiranje se zmanjšuje z diferenciacijskim statusom celice (bolj kot je celica diferencirana težje bo reprogramirati jedro). Najbolj primerne celice za jedrni prenos bi torej bile matične celice. Gojenje embrionalnih matičnih celic večjih organizmov predstavlja dokaj veliko težavo, pri induciranih matičnih celicah pa pogosto ne uspejo popolnoma aktivirati endogene pluripotentnosti. Za uspešnost je pomembno tudi da uporabimo še povsem naivne pluripotentne celice, ki jih izoliramo pred implantacijo. Po implantaciji se notranja masa blastociste razdeli na epiblast in hipoblast. Iz epiblasta se še vedno lahko razvijejo vse tri zarodne plasti vendar ne tvorijo himernih celic saj so že delno specializirane glede na njihovo lokacijo.

== Uporabljene celice ==

Da bi potrdili hipoteze so testirali pet različnih skupin prašičjih celic. Prve so izvirale iz fibroblastov pasme Large White in so izražale zeleni fluorescirajoči protein Venus. Druga skupina je predstavljala inducirane matične celice iz iste celične linije. Transkripcijske faktorje (Oct4, Sox2, c-Myc in Klf4) so v celico vnesli z virusnim konstruktom. Z deoksiciklinom induciramo izražanje transkripcijskih faktorjev, dobljeno pluripotentnost pa vzdržujemo z gojenjem v 2i pogojih. Ti naj bi se najbolje približali pogojem v notranji masi blastociste in pomenijo gojenje v prisotnosti inhibitorjev MEK in GSK3. Dodamo še levkemijo inhibitorni faktor (LIF), ker vzdržuje celice v naivnem stanju. Uporabili so še zarodne fibroblaste pasme Gottingen in inducirane matične celice pripravljene iz njih. Za pripravo so uporabili episomski vektor, ki se ne integrira v genom. Vnesli so ga z elektroporacijo. Integracija v genom povečuje možnost nastanka tumorja zaradi mutacij, ki lahko nastanejo ob vgradnji. Tekom delitev se taki vektorji v celici izgubijo. V gojišče so dodali še fibroblastni rastni faktor, ker celice vzdržuje v naivnem stanju. Peto skupino so predstavljale zarodne celice Jukatanskega prašiča, ki izražajo človeško PCSK9.

== Dobljene blastociste ==

Po jedrnem prenosu so po uporabi fibroblastov so dobili 144 blastocist (36,7 %). Kvaliteta blastocist je bila dobra. Gottingen prašiči so izkazali veliko manjšo uspešnost- 25,2 % oz. 48 blastocist slabše kvalitete. Pri Jukatanskih prašičih je bil izkoristek 34,5 %. Inducirane matične celic so prinesle zelo majhne izkoristke, približno 10 %. Zaradi predhodnih pozitivnih izkušenj ob uporabi 10 % FCS (fetal calf serum, telečji serum) so celice gojili se v prisotnosti le tega vendar to ni signifikatno izboljšalo števila nastalih blastocist. Opazili pa so izboljšanje v izgledu.

== Oploditev ==

Za prenos so uporabili samo zarodke iz fibroblastne linije Large White in embrionalne celice Jukatanskega prašiča. Pri prvi so oplodili dve nadomestni materi od katerih je ena postala breja in naravno skotila enega maldiča, za rojstvo treh pa so uporabili carski rez. Celotni izkoristek klonirnega procesa je 3,2 %. Na žalost noben od rojenih prašičkov ni živel več kot 6 ur. Ob pregledu trupel so ugotovili, da vsa tkiva izražajo zeleni fluorescenčni protein Venus. Pri Jukatanskih prašičih so prav tako oplodili dve samici in sicer z 200 zarodki. Obe sta postali breji in na koncu skotili 12 mladičev (4 žive). To pomeni, da je končni izkoristek kloniranja 4 %. Tudi ti večinoma niso živeli dolgo, pregled trupel pa je pokazal težave, ki so sicer značilne za to pasmo. Preživelega mladiča so evtanazirali po 2,5 letih.

== Genetska analiza ==

Gentsko so testirali samo skupino Jukatanskih prašičev. Ob rojstvu so naredili biopsijo ušes vsem mladičem in jih genotipizirali z PCR. Preživelo samičko so parili z divjim samcem in tako dobili F1 generacijo (mladiči so bili povsem normalni). Poleg PCR so vse klonirane mladiče in generacijo F1 analizirali še z Southern prenosom. Pojavlja se različno število transgenov, ki so vgrajeni na različnih lokacijah v genomu. Ti niso vzrok za anomalije pri kloniranih mladičih saj so predhodno že klonirali prašiče z mutantno kopijo PSCK9, ki pa niso izkazovali takih anomalij kot ta celična linija.

== Zaključki ==

Rezultati se ne skladajo s hipotezo, da se z zmožnostjo delitve povečuje tudi uspešnost jedrnega prenosa. Z induciranimi pluripotentnimi celicami so dobili najslabše rezultate in blastocist sploh niso uporabili za prenos v nadomestno mater. Možno da celice niso bile popolnoma reprogramirane ali pa gojene pod neustreznimi pogoji. Prav tako ni velikih razlik če za reprogramiranje uporabimo integracijske ali neitegracijske vektorje.
Jedrni prenos je glede na rezultate možen tako z fibroblastno celično linijo kot z embrionalnimi celicami. Razen daljšega preživetja ni nobene posebne prednosti embrionalnih celic. Rojeni prašički so imeli celo večje težave pri embrionalnih celicah. V podobnih poskusih so vedno dobili dokaj slabe rezultate kar kaže, da prašičje celice najvrjetneje niso tako dovzetne za kloniranje kot mišje.

[[MBT seminarji 2017]]

MBT seminarji 2017

2017-03-13T21:30:26Z

Jerneja Kocutar:

Določanje kompetence prašičjih matičnih celic za somatski jedrni prenos in kloniranje živali

2017-03-13T21:17:53Z

Jerneja Kocutar:

[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378432016304274 Evaluation of porcine stem cells competence for somatic cell nuclear transfer and production of cloned animals]

Jedrni prenos je najpogosteje uporabljena metoda za kloniranje višjih organizmov. Donorsko jedro somatske celice se prenese v enukleirano jajčno celico. Z električnimi impulzi se nastalo celico stimulira k delitvi in nastanku blastociste. Ta se vstavi v nadomestno mater.

Metoda se uporablja že nekaj časa vendar so izkoristki dokaj majhni. Pri prašičih samo 1-5 % prenesenih zarodkov rezultira v živo rojenem mladiču, rojeni pa kažejo tudi mnoge anomalije. Boljše izkoristke so dosegli z uporabo celic iz zgodnjih zarodkov. Dovzetnost somatskega jedra za reprogramiranje se zmanjšuje z diferenciacijskim statusom celice (bolj kot je celica diferencirana težje bo reprogramirati jedro). Najbolj primerne celice za jedrni prenos bi torej bile matične celice. Gojenje embrionalnih matičnih celic večjih organizmov predstavlja dokaj veliko težavo, pri induciranih matičnih celicah pa jim pogosto ni uspelo popolnoma aktivirati endogene pluripotentnosti. Za uspešnost je pomembno tudi da uporabimo še povsem naivne pluripotentne celice, ki jih izoliramo pred implantacijo. Po implantaciji se notranja masa razdeli na epiblast in hipoblast. Iz epiblasta se še vedno lahko razvijejo vse tri zarodne plasti vendar ne tvorijo himernih celic saj so že delno specializirane glede na njihovo lokacijo.

== Uporabljene celice ==

Da bi potrdili hipoteze so testirali pet različnih skupin prašičjih celic. Prve so izvirale iz fibroblastov pasme Large White in so izražale zeleni fluorescirajoči protein Venus. Druga skupina je predstavljala inducirane matične celice iz iste celične linije. Transkripcijske faktorje (Oct4, Sox2, c-Myc in Klf4) so v celico vnesli z virusnim konstruktom. Z deoksiciklinom induciramo izražanje transkripcijskih faktorjev, dobljeno pluripotentnost pa vzdržujemo z gojenjem v 2i pogojih. Ti naj bi se najbolje približali pogojem v notranji masi blastociste in pomenijo gojenje v prisotnosti inhibitorjev MEK in GSK3. Dodamo še levkemijo inhibitorni faktor (LIF), ker vzdržuje celice v naivnem stanju. Uporabili so še zarodne fibroblaste pasme Gottingen in inducirane matične celice pripravljene iz njih. Za pripravo so uporabili episomski vektor, ki se ne integrira v genom. Vnesli so ga z elektroporacijo. Integracija v genom povečuje možnost nastanka tumorja zaradi mutacij, ki lahko nastanejo ob vgradnji. Tekom delitev se taki vektorji v celici izgubijo. V gojišče so dodali še fibroblastni rastni faktor, ker celice vzdržuje v naivnem stanju. Peto skupino so predstavljale zarodne celice Jukatanskega prašiča, ki izražajo človeško PCSK9.

== Dobljene blastociste ==

Po jedrnem prenosu so po uporabi fibroblastov so dobili 144 blastocist (36,7 %). Kvaliteta blastocist je bila dobra. Gottingen prašiči so izkazali veliko manjšo uspešnost- 25,2 % oz. 48 blastocist slabše kvalitete. Pri Jukatanskih prašičih je bil izkoristek 34,5 %. Inducirane matične celic so prinesle zelo majhne izkoristke, približno 10 %. Zaradi predhodnih pozitivnih izkušenj ob uporabi 10 % FCS (fetal calf serum, telečji serum) so celice gojili se v prisotnosti le tega vendar to ni signifikatno izboljšalo števila nastalih blastocist. Opazili pa so izboljšanje v izgledu.

== Oploditev ==

Za prenos so uporabili samo zarodke iz fibroblastne linije Large White in embrionalne celice Jukatanskega prašiča. Pri prvi so oplodili dve nadomestni materi od katerih je ena postala breja in naravno skotila enega maldiča, za rojstvo treh pa so uporabili carski rez. Celotni izkoristek klonirnega procesa 3,2 %. Na žalost noben od rojenih prašičkov ni živel več kot 6 ur. Ob pregledu trupel so ugotovili, da vsa tkiva izražajo zeleni fluorescenčni protein Venus. Pri Jukatanskih prašičih so prav tako oplodili dve samici in sicer z 200 zarodki. Obe sta postali breji in na koncu skotili 12 mladičev (4 žive). To pomeni, da je končni izkoristek kloniranja 4 %. Tudi ti večinoma niso živeli dolgo, pregled trupel pa je pokazal težave, ki so sicer značilna za to pasmo. Preživelega mladiča so evtanazirali po 2,5 letih.

== Genetska analiza ==

Gentsko so testirali samo skupino Jukatanskih prašičev. Ob rojstvu so naredili biopsijo ušes vsem mladičem in jih genotipizirali z PCR. Preživelo samičko so parili z divjim samcem in tako dobili F1 generacijo (mladiči so bili povsem normalni). Poleg PCR so vse klonirane mladiče in generacijo F1 analizirali še z Southern prenosom. Pojavlja se različno število transgenov, ki so vgrajeni na različnih lokacijah v genomu. Ti niso vzrok za anomalije pri kloniranih mladičih saj so predhodno že klonirali prašiče z mutantno kopijo PSCK9, ki pa niso izkazovali takih anomalij kot ta celična linija.

== Zaključki ==

Rezultati se ne skladajo s hipotezo, da se z zmožnostjo delitve povečuje tudi uspešnost jedrnega prenosa. Z induciranimi pluripotentnimi celicami so dobili najslabše rezultate in blastocist sploh niso uporabili za prenos v nadomestno mater. Možno da celice niso bile popolnoma reprogramirane ali pa gojene pod neustreznimi pogoji. Prav tako ni velikih razlik če za reprogramiranje uporabimo integracijske ali neitegracijske vektorje.
Jedrni prenos je glede na rezultate možen tako z fibroblastno celično linijo kot z embrionalnimi celicami. Razen daljšega preživetja ni nobene posebne prednosti embrionalnih celic. Rojeni prašički so imeli celo večje težave pri embrionalnih celicah. V podobnih poskusih so vedno dobili dokaj slabe rezultate kar kaže, da prašičje celice niso tako dovzetne za kloniranje kot mišje celice.

[[MBT seminarji 2017]]

Določanje kompetence prašičjih matičnih celic za somatski jedrni prenos in kloniranje živali

2017-03-13T21:13:13Z

Jerneja Kocutar:

[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378432016304274 Evaluation of porcine stem cells competence for somatic cell nuclear transfer and production of cloned animals]

Jedrni prenos je najpogosteje uporabljena metoda za kloniranje višjih organizmov. Donorsko jedro somatske celice se prenese v enukleirano jajčno celico. Z električnimi impulzi se nastalo celico stimulira k delitvi in nastanku blastociste. Ta se vstavi v nadomestno mater.

Metoda se uporablja že nekaj časa vendar so izkoristki dokaj majhni. Pri prašičih samo 1-5 % prenesenih zarodkov rezultira v živo rojenem mladiču, rojeni pa kažejo tudi mnoge anomalije. Boljše izkoristke so dosegli z uporabo celic iz zgodnjih zarodkov. Hipoteze predvidevajo, da se dovzetnost somatskega jedra za reprogramiranje zmanjšuje z diferenciacijskim statusom celice (bolj kot je celica diferencirana težje bo reprogramirati jedro). Najbolj primerne celice za jedrni prenos bi torej bile matične celice. Gojenje embrionalnih matičnih celic večjih organizmov predstavlja dokaj veliko težavo, pri induciranih matičnih celicah pa jim pogosto ni uspelo popolnoma aktivirati endogene pluripotentnosti. Za uspešnost je pomembno tudi da uporabimo še povsem naivne pluripotentne celice, ki jih izoliramo pred implantacijo. Po implantaciji se notranja masa razdeli na epiblast in hipoblast. Iz epiblasta se še vedno lahko razvijejo vse tri zarodne plasti vendar ne tvorijo himernih celic saj so že delno specializirane glede na njihovo lokacijo.

== Uporabljene celice ==

Da bi potrdili hipoteze so testirali pet različnih skupin prašičjih celic. Prve so izvirale iz fibroblastov pasme Large White in so izražale zeleni fluorescirajoči protein Venus. Druga skupina je predstavljala inducirane matične celice iz iste celične linije. Transkripcijske faktorje (Oct4, Sox2, c-Myc in Klf4) so v celico vnesli z virusnim konstruktom. Z deoksiciklinom induciramo izražanje transkripcijskih faktorjev, dobljeno pluripotentnost pa vzdržujemo z gojenjem 2i pogojih. Ti naj bi se najbolje približali pogojem v notranji masi blastociste in pomenijo gojenje v prisotnosti inhibitorjev MEK in GSK3. Dodamo še levkemijo inhibitorni faktor (LIF) saj ta vzdržuje celice v naivnem stanju. Uporabili so tudi zarodne fibroblaste pasme Gottingen in inducirane matične celice pripravljene iz njih. Za pripravo so uporabili episomski vektor, ki se ne integrira v genom. Vnesli so ga z elektroporacijo. Integracija v genom povečuje možnost nastanka tumorja zaradi mutacij, ki lahko nastanejo ob vgradnji. Tekom delitev se taki vektorji v celici izgubijo. V gojišče so dodali še fibroblastni rastni faktor, ker celice vzdržuje v naivnem stanju. Peto skupino so predstavljale zarodne celice Jukatanskega prašiča, ki izražajo človeško PCSK9.

== Dobljene blastociste ==

Po jedrnem prenosu so po uporabi fibroblastov so dobili 144 blastocist (36,7 %). Kvaliteta blastocist je bila dobra. Gottingen prašiči so izkazali veliko manjšo uspešnost- 25,2 % oz. 48 blastocist slabše kvalitete. Pri Jukatanskih prašičih je bil izkoristek 34,5 %. Inducirane matične celic so prinesle zelo majhne izkoristke, približno 10 %. Zaradi predhodnih pozitivnih izkušenj ob uporabi 10 % FCS (fetal calf serum, telečji serum) so celice gojili se v prisotnosti le tega vendar to ni signifikatno izboljšalo števila nastalih blastocist. Opazili pa so izboljšanje v izgledu.

== Oploditev ==

Za prenos so uporabili samo zarodke iz fibroblastne linije Large White in embrionalne celice Jukatanskega prašiča. Pri prvi so oplodili dve nadomestni materi od katerih je ena postala breja in naravno skotila enega maldiča, za rojstvo treh pa so uporabili carski rez. Celotni izkoristek klonirnega procesa 3,2 %. Na žalost noben od rojenih prašičkov ni živel več kot 6 ur. Ob pregledu trupel so ugotovili, da vsa tkiva izražajo zeleni fluorescenčni protein Venus. Pri Jukatanskih prašičih so prav tako oplodili dve samici in sicer z 200 zarodki. Obe sta postali breji in na koncu skotili 12 mladičev (4 žive). To pomeni, da je končni izkoristek kloniranja 4 %. Tudi ti večinoma niso živeli dolgo, pregled trupel pa je pokazal težave, ki so sicer značilna za to pasmo. Preživelega mladiča so evtanazirali po 2,5 letih.

== Genetska analiza ==

Gentsko so testirali samo skupino Jukatanskih prašičev. Ob rojstvu so naredili biopsijo ušes vsem mladičem in jih genotipizirali z PCR. Preživelo samičko so parili z divjim samcem in tako dobili F1 generacijo (mladiči so bili povsem normalni). Poleg PCR so vse klonirane mladiče in generacijo F1 analizirali še z Southern prenosom. Pojavlja se različno število transgenov, ki so vgrajeni na različnih lokacijah v genomu. Ti niso vzrok za anomalije pri kloniranih mladičih saj so predhodno že klonirali prašiče z mutantno kopijo PSCK9, ki pa niso izkazovali takih anomalij kot ta celična linija.

== Zaključki ==

Rezultati se ne skladajo s hipotezo, da se z zmožnostjo delitve povečuje tudi uspešnost jedrnega prenosa. Z induciranimi pluripotentnimi celicami so dobili najslabše rezultate in blastocist sploh niso uporabili za prenos v nadomestno mater. Možno da celice niso bile popolnoma reprogramirane ali pa gojene pod neustreznimi pogoji. Prav tako ni velikih razlik če za reprogramiranje uporabimo integracijske ali neitegracijske vektorje.
Jedrni prenos je glede na rezultate možen tako z fibroblastno celično linijo kot z embrionalnimi celicami. Razen daljšega preživetja ni nobene posebne prednosti embrionalnih celic. Rojeni prašički so imeli celo večje težave pri embrionalnih celicah. V podobnih poskusih so vedno dobili dokaj slabe rezultate kar kaže, da prašičje celice niso tako dovzetne za kloniranje kot mišje celice.

[[MBT seminarji 2017]]

Določanje kompetence prašičjih matičnih celic za somatski jedrni prenos in kloniranje živali

2017-03-13T21:07:58Z

Jerneja Kocutar: New page: [http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378432016304274] Jedrni prenos je najpogosteje uporabljena metoda za kloniranje višjih organizmov. Donorsko jedro somatske celice se p...

[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378432016304274]

Jedrni prenos je najpogosteje uporabljena metoda za kloniranje višjih organizmov. Donorsko jedro somatske celice se prenese v enukleirano jajčno celico. Z električnimi impulzi se nastalo celico stimulira k delitvi in nastanku blastociste. Ta se vstavi v nadomestno mater.

Metoda se uporablja že nekaj časa vendar so izkoristki dokaj majhni. Pri prašičih samo 1-5 % prenesenih zarodkov rezultira v živo rojenem mladiču, rojeni pa kažejo tudi mnoge anomalije. Boljše izkoristke so dosegli z uporabo celic iz zgodnjih zarodkov. Hipoteze predvidevajo, da se dovzetnost somatskega jedra za reprogramiranje zmanjšuje z diferenciacijskim statusom celice (bolj kot je celica diferencirana težje bo reprogramirati jedro). Najbolj primerne celice za jedrni prenos bi torej bile matične celice. Gojenje embrionalnih matičnih celic večjih organizmov predstavlja dokaj veliko težavo, pri induciranih matičnih celicah pa jim pogosto ni uspelo popolnoma aktivirati endogene pluripotentnosti. Za uspešnost je pomembno tudi da uporabimo še povsem naivne pluripotentne celice, ki jih izoliramo pred implantacijo. Po implantaciji se notranja masa razdeli na epiblast in hipoblast. Iz epiblasta se še vedno lahko razvijejo vse tri zarodne plasti vendar ne tvorijo himernih celic saj so že delno specializirane glede na njihovo lokacijo.

== Uporabljene celice ==

Da bi potrdili hipoteze so testirali pet različnih skupin prašičjih celic. Prve so izvirale iz fibroblastov pasme Large White in so izražale zeleni fluorescirajoči protein Venus. Druga skupina je predstavljala inducirane matične celice iz iste celične linije. Transkripcijske faktorje (Oct4, Sox2, c-Myc in Klf4) so v celico vnesli z virusnim konstruktom. Z deoksiciklinom induciramo izražanje transkripcijskih faktorjev, dobljeno pluripotentnost pa vzdržujemo z gojenjem 2i pogojih. Ti naj bi se najbolje približali pogojem v notranji masi blastociste in pomenijo gojenje v prisotnosti inhibitorjev MEK in GSK3. Dodamo še levkemijo inhibitorni faktor (LIF) saj ta vzdržuje celice v naivnem stanju. Uporabili so tudi zarodne fibroblaste pasme Gottingen in inducirane matične celice pripravljene iz njih. Za pripravo so uporabili episomski vektor, ki se ne integrira v genom. Vnesli so ga z elektroporacijo. Integracija v genom povečuje možnost nastanka tumorja zaradi mutacij, ki lahko nastanejo ob vgradnji. Tekom delitev se taki vektorji v celici izgubijo. V gojišče so dodali še fibroblastni rastni faktor, ker celice vzdržuje v naivnem stanju. Peto skupino so predstavljale zarodne celice Jukatanskega prašiča, ki izražajo človeško PCSK9.

== Dobljene blastociste ==

Po jedrnem prenosu so po uporabi fibroblastov so dobili 144 blastocist (36,7 %). Kvaliteta blastocist je bila dobra. Gottingen prašiči so izkazali veliko manjšo uspešnost- 25,2 % oz. 48 blastocist slabše kvalitete. Pri Jukatanskih prašičih je bil izkoristek 34,5 %. Inducirane matične celic so prinesle zelo majhne izkoristke, približno 10 %. Zaradi predhodnih pozitivnih izkušenj ob uporabi 10 % FCS (fetal calf serum, telečji serum) so celice gojili se v prisotnosti le tega vendar to ni signifikatno izboljšalo števila nastalih blastocist. Opazili pa so izboljšanje v izgledu.

== Oploditev ==

Za prenos so uporabili samo zarodke iz fibroblastne linije Large White in embrionalne celice Jukatanskega prašiča. Pri prvi so oplodili dve nadomestni materi od katerih je ena postala breja in naravno skotila enega maldiča, za rojstvo treh pa so uporabili carski rez. Celotni izkoristek klonirnega procesa 3,2 %. Na žalost noben od rojenih prašičkov ni živel več kot 6 ur. Ob pregledu trupel so ugotovili, da vsa tkiva izražajo zeleni fluorescenčni protein Venus. Pri Jukatanskih prašičih so prav tako oplodili dve samici in sicer z 200 zarodki. Obe sta postali breji in na koncu skotili 12 mladičev (4 žive). To pomeni, da je končni izkoristek kloniranja 4 %. Tudi ti večinoma niso živeli dolgo, pregled trupel pa je pokazal težave, ki so sicer značilna za to pasmo. Preživelega mladiča so evtanazirali po 2,5 letih.

== Genetska analiza ==

Gentsko so testirali samo skupino Jukatanskih prašičev. Ob rojstvu so naredili biopsijo ušes vsem mladičem in jih genotipizirali z PCR. Preživelo samičko so parili z divjim samcem in tako dobili F1 generacijo (mladiči so bili povsem normalni). Poleg PCR so vse klonirane mladiče in generacijo F1 analizirali še z Southern prenosom. Pojavlja se različno število transgenov, ki so vgrajeni na različnih lokacijah v genomu. Ti niso vzrok za anomalije pri kloniranih mladičih saj so predhodno že klonirali prašiče z mutantno kopijo PSCK9, ki pa niso izkazovali takih anomalij kot ta celična linija.

== Zaključki ==

Rezultati se ne skladajo s hipotezo, da se z zmožnostjo delitve povečuje tudi uspešnost jedrnega prenosa. Z induciranimi pluripotentnimi celicami so dobili najslabše rezultate in blastocist sploh niso uporabili za prenos v nadomestno mater. Možno da celice niso bile popolnoma reprogramirane ali pa gojene pod neustreznimi pogoji. Prav tako ni velikih razlik če za reprogramiranje uporabimo integracijske ali neitegracijske vektorje.
Jedrni prenos je glede na rezultate možen tako z fibroblastno celično linijo kot z embrionalnimi celicami. Razen daljšega preživetja ni nobene posebne prednosti embrionalnih celic. Rojeni prašički so imeli celo večje težave pri embrionalnih celicah. V podobnih poskusih so vedno dobili dokaj slabe rezultate kar kaže, da prašičje celice niso tako dovzetne za kloniranje kot mišje celice.

[[MBT seminarji 2017]]

MBT seminarji 2017

2017-03-01T16:51:41Z

Jerneja Kocutar:

Evolucija spolnih kromosomov

2015-05-04T20:36:36Z

Jerneja Kocutar: /* Evolucija gena SRY */

Ljudje imamo 46 kromosomov, 22 parov telesnih kromosomov (avtosomi) in 1 par spolnih kromosomov (alosomi). Ženske imajo dva X kromosoma, moški pa X in Y spolni kromosom. Nekdaj sta bila kromosom X in Y homologna, čez evolucijo pa se je Y kromosom skrčil na tretjino prvotne velikosti. Oba kromosoma nosita gene, pomembne za spolni razvoj, na njunih koncih pa se nahajajo regije, ki se obnašajo kot avtosomi in niso spolno specifične. X kromosom je eden izmed večjih kromosomov pri človeku, a vsebuje relativno majhno število genov - približno 4% genov iz celotnega genoma. 23 kromosomov podedujemo od matere, 23 pa od očeta. V gametah je število kromosomov 23, ob oploditvi pa je v oplojenem jajčecu 46 kromosomov.
==Evolucija sesalcev==
Ker je razvoj spolnih kromosomov vezan na evolucijo sesalcev poglejmo kako so se razvijali oni. Prvi sesalci so živeli že v triasu (pred 225 mio. leti), razvili so se iz zverozobcev, izumrlih plazilcev. Prvi vrečarji in placentalni sesalci so se razvili ob koncu mezozoika (pred 60 mio. leti), njihov buren razvoj pa se je pričel šele v kenozoiku (pred 40 mio. leti). Vrste sesalcev kot jih poznamo danes so se v večini razvile šele v pleistocenu, torej v zadnjih dveh milijonih let, ostale prepoznavamo iz fosilov. Danes živi okoli 4000 vrst sesalcev, ki jih delimo v tri velike veje: stokovce (predstavniki: kljunaš, kljunati ježek), vrečarje (predstavniki: kenguruji, koale, oposumi) in placentalne sesalce (žužkojedi, prvaki, zajci, glodavci, zveri, kopitarji, kiti).
==Evolucija spolnih kromosomv ==
Evolucijo spolnih kromosomov so raziskovali s primerjavo različic spolnih kromosomov med tremi velikimi vejami sesalcev. Vrečarji in stokovci predstavljajo sesalce, ki so v oddaljenem sorodstvu s človekom in so se evolucijsko odcepili približno 180 milijonov let nazaj. Pri vrečarjih sta spolna kromosoma manjša in najverjetneje ne vsebujeta regije PAR (regija na kromosomu Y kjer poteka rekombinacija) saj se med mejozo sploh ne parita. Stokovci pa imajo, ravno obratno, večja kromosoma, ki se parita na večjem delu kot človeška. Tretja veja so višji sesalci, v katero spadamo tudi ljudje, vsi imamo podoben genom.
Večina podatkov, kot začetek evolucije spolnih kromosomov omenja obdobje pred 300 milijoni let. Menijo namreč, da se je evolucija pričela že s samim razvojem sesalcev. Zadnje raziskave to trditev zavračajo, saj so že večkrat dokazali, da se je evolucija pričela šele ob ločitvi dveh sesalčjih rodov, vrečarjev (marsupial) in višjih sesalcev (oz. placentalnih sesalcev, eutherian). Do tega naj bi torej prišlo pred približno 180 milijoni let, zadnji skupni prednik obeh skupin je theria.
===Potek evolucije spolnih kromosomov===
V času spreminjanja zaporedja spolnih kromosomov sta bila X in Y podvržena izgubi in novim pridobitvam genetskega materiala, vsaka sprememba pa zmanjšuje kompatibilnost obeh kromosomov.
Avtosomni par iz katerega sta se razvila spolna kromosoma sestavljata protoX in protoY. Skozi tisočletja sta si med mejozo izmenjevala gene, med drugim je prišlo tudi do pomembne mutacije gena SOX, ki ga na kromosomu Y imenujemo SRY in določa moški spol. Do te mutacije naj bi sicer prišlo pred približno 300 milijoni let, prve živali s SRY so sesalčja veja stokovcev.
V naslednji stopnji evolucije je prihajalo do velikih sprememb predvsem na protoY, med tem ko se je protoX sorazmerno dobro ohranjal. Do sprememb je prišlo zaradi nastajanja številnih zank, ki se niso odvile pravilno temveč so se prekrižale in tako hitro ter močno spremenile zaporedje. Prav tako je prihajalo do številnih izpadov genov in kromosom Y se je postopoma krajšal do tretjine prvotne dolžine, oziroma velikosti protoY in s tem izgubil večino informacij. Podobne spremembe se sicer dogajajo na vseh kromosomih, a se zaradi svoje neugodnosti tekom evolucije izločijo. Rekombinacija na kromosomu Y se je pretežno ustavila po sprejetju dodatnega spolno delujočega faktorja, vključilo pa se je še več drugih genov, ki določajo za moški spol specifične lastnosti.
Tretji velik dogodek v evoluciji spolnih kromosomov, je prevzem kopije gena DAZ (skrbi za nemoteno spermatogenezo), ki ga je kromosomu Y doniral avtosom. Ta se je še podvojeval, tako da lahko v Y najdemo kar štiri kopije, ki so ključne predvsem v spermatogenezi, njihovo število pa zagotavlja nemoten proces tudi če pride do mutacije na enem izmed genov. V nekaterih primerih pride do napak na vseh štirih genih, kar pri moških vodi v slabšo plodnost.
Zaradi sorazmerno slabega ujemanja obeh spolnih kromosomov pa prihaja do novih težav na kromosomu Y. In sicer je ta dovzeten za delecije, predvsem na delih zaporedja, ki so izgubila svoj par na kromosomu X. Rekombinacija lahko poteka le med skrajnima koncema kromosomov X in Y (na regijah PAR). Regijo na Y, kjer rekombinacija ne poteka , imenujemo NRY (ang. non recombining region of Y; nerekombinirajoča regija Y) in je v vseh moških osebkih popolnoma enaka. Y se zaradi mnogih delecij počasi krajša. Na drugi strani se kromosom X ne zmanjšuje ampak ostaja dobro ohranjen, saj v paru X pri ženskah poteka nemotena rekombinacija.
==Geni povezani z določanjem spola==
Pri določevanju spola so pomembni predvsem geni iz družine SOX, ki kodirajo transkripcijske faktorje. Kot nam pove ime, je za določevanje spola danes pomemben predvsem gen SRY (ang. sex determining region; spol določujoča regija), ki se nahaja na kromosomu Y. Predstavljenih je več mehanizmov delovanja SRY. Na eni strani naj bi SRY po vezavi na DNA diretkno aktiviral gene, ki vplivajo na diferenciacijo in delovanje testisov. Po drugi strani je predlagana teorija v kateri SRY deluje kot inhibitor SOX9. Ker sta SRY in SOX9 pozitivna regulatorja razvoja testisov, je pri tem mehanizmu vpleten še tretji gen, SOX 3 na kromosomu X. Pri ženskih osebkih SOX3 inhibira SOX9 in s tem zaustavi razvoj testisov. Pri moških osebkih, ki SRY imajo regijo, pa ta inhibira SOX3, ki ne more inaktivirati SOX9 in testisi se normalno razvijejo.
===Evolucija gena SRY===
SOX9 najdemo tudi pri ptičih in plazilcih kar pomeni, da ima pomembno vlogo približno 350 milijonov let nazaj. V skupnem predniku je bil mehanizem regulacije najverjetneje količina izraženega SOX3. Ko je ta mutiral v SRY se je mehanizem spremenil in sčasoma postal tak kot ga poznamo danes.
Rekombinacija med X in Y se ni zaustavila na celotni dolžini naenkrat ampak se je to zgodilo v več zaporednih dogodkih. Regije na katerih se je rekombinacija zaustavila ob določenem času se imenujejo evolucijska plast. Na človeškem Y kromosomu se je to zgodilo petkrat, gen SRY se je pojavil v prvi (nastal je z mutacijo SOX3). To se sklada z predvidevanji, da je prav nastanek spolno določujočih regij, kot je SRY začetek ali sprožitelj diferenciacije avtosomov v spolne kromosome.

==Spreminjanje kromosoma X==
Čeprav je X bolje ohranjen je tekom evolucije tudi na njem prihajalo do sprememb. Raziskave so izvajali na Drosophili miranda (sorodnica vinske mušice), ki je v svoji evoluciji razvila že tri pare spolnih kromosomov. Zadnji (neoX in neoY) je nastal pred približno milijonom let z fuzijo obstoječega Y in avtosoma. Z primerjavo mladega para in že prej obstoječih so lahko zasledovali skoraj celotno evolucijo. Poleg normalnih sprememb na neoY, so opazili tudi spreminjanje na neoX. Pri evoluciji X so pomembni moško in žensko specifični evolucionarni pritiski. Na kromosomu X na začetku razvoja opazimo večje izražanje genov specifičnih za moški spol, kasneje se to spremeni in X začne privzemati žensko specifične gene. Sprememba se zgodi zaradi dveh kopiji X kromosoma v ženskah, kar pomeni, da je X selekciji v ženskih osebkih podvržen dvakrat dlje kot pri moških. Ker imajo moški samo eno kopijo, spremembe potrebujejo nekaj več časa, da se razširijo po celotni populaciji.
Razvijajoči X kromosom se mora prilagajati degeneraciji Y. Posledično se mnogi geni na X podvajajo, da lahko nadomestijo proteine ali druge produkte iz Y kromosoma, ki ne nastajajo več. Spremembe se dogajajo tudi na regiji PAR, saj lahko geni prehajajo vse dokler se njihova pozicija ne blokira z razširitvijo nerekombinirajoče regije.

==Izginjanje kromosoma Y==
V zadnjem času se pojavljajo hipoteze in eksperimenti s katerimi želijo dokazati, da se bo kromosom Y skozi evolucijo še manjšal in čez nekaj časa morda celo izginil.
Skupina znanstvenikov je dokazala, da se je kromosom Y razvijal mnogo hitreje kot kromosom X. Prav hitra evolucija kromosoma Y je povzročila izgubo mnogih genov, če se bo razvoj v tej smeri nadaljeval, je mogoče popolno izginotje kromosoma Y. Raziskava je temeljila na primerjavi DNA spolnih kromosomov višjih sesalcev z DNA v avtosomih stokovcev in vrečarjev. Geni, ki so preostali na kromosomu Y, so zaradi njihovega dolgega obstoja bistvenega pomena. Izginotje kromosoma Y, pa ne bi pomenilo konec moške rase, saj bo nov par telesnih kromosomov verjetno začel proces pretvorbe v spolnega. Obstaja več možnosti za spremembe genov na kromosomu Y: nekateri geni bi ostali nedotaknjeni, nekateri bodo pridobili mutacije, ki bodo povzročile, da bodo manj aktivni, nekateri bodo povsem inaktivirani. Če predpostavimo linearnost izgube genov kromosoma Y je verjetno, da bo kromosom izginil čez približno 4,6 milijona let. Obstajata že dve vrsti glodavcev, ki sta preživeli popolno izgubo Y kromosoma (npr. japonska podgana).
Oblikovala se je skupina z nasprotnim prepričanjem, da kromosom Y ne bo izginil. Potrdila je sicer študijo konkurenčne skupine, da je tekom evolucije kromosom Y izgubil večino svojih genov, a je dokazala, da je na kromosomu Y ostalo nekaj esencialnih genov, ki ne izginjajo več. Z eksperimenti so ugotovili, da je Y kromosom v zadnjih 25 milijonih let izgubil le en gen, v zadnjih 6 milijonih let pa pri ljudeh ni prišlo do izgube niti enega gena iz kromosoma Y (od razvojne ločitve ljudi in šimpanzov). Dokazali so, da Y kromosom vpliva na celice, ki so prisotne v različnih delih telesa in ne le v spolnih organih. Obstaja približno dvanajst genov, ki so ohranjeni na kromosomu Y in so izraženi v tkivih po celem telesu. V prihodnosti bodo poskušali natančneje preučiti skupino teh "elitnih" genov, ki so ohranjeni na kromosomu Y in so bistvenega pomena.

==Viri==
*Marshalll Graves J.,Evolution of the Mammalian Y Chromosome and Sex-Determining Genes, The Journal of experimental zoology, 1998, letn. 281, str. 472-481
*Williams R., Sex Drives Chromosome Evolution, 19.7 2012. (citirano 3.5 2015) http://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/32368/title/Sex-Drives-Chromosome-Evolution/
*Sanders R., The story of X — evolution of a sex chromosome,16. 4 2009, (citirano 3.5 2015)http://www.berkeley.edu/news/media/releases/2009/04/16_xchrom.shtml
*Griffin D. K., Is the Y chromosome disappearing?—Both sides of the argument, Chromosome Research, januar 2012, 20, str. 35-45.
*Pereza N, Ostojić S., Zgodba o X in Y, (citirano: 3.5.2015) http://www.zzjzpgz.hr/nzl/67/iks.htm
*Potrzebowski, L.; Vinckenbosch, N.; Marques, A. C.; Chalmel, F.; Jegou, B.;Kaessmann, H.; Chromosomal Gene Movements Reflect the Recent Origin and Biology of Therian Sex Chromosomes; Plos biology, april 2008, 6, str. 709-716.
[[Category:SEM]] [[Category:BMB]]

Evolucija spolnih kromosomov

2015-05-04T20:31:58Z

Jerneja Kocutar: /* Spreminjanje kromosoma X */

Ljudje imamo 46 kromosomov, 22 parov telesnih kromosomov (avtosomi) in 1 par spolnih kromosomov (alosomi). Ženske imajo dva X kromosoma, moški pa X in Y spolni kromosom. Nekdaj sta bila kromosom X in Y homologna, čez evolucijo pa se je Y kromosom skrčil na tretjino prvotne velikosti. Oba kromosoma nosita gene, pomembne za spolni razvoj, na njunih koncih pa se nahajajo regije, ki se obnašajo kot avtosomi in niso spolno specifične. X kromosom je eden izmed večjih kromosomov pri človeku, a vsebuje relativno majhno število genov - približno 4% genov iz celotnega genoma. 23 kromosomov podedujemo od matere, 23 pa od očeta. V gametah je število kromosomov 23, ob oploditvi pa je v oplojenem jajčecu 46 kromosomov.
==Evolucija sesalcev==
Ker je razvoj spolnih kromosomov vezan na evolucijo sesalcev poglejmo kako so se razvijali oni. Prvi sesalci so živeli že v triasu (pred 225 mio. leti), razvili so se iz zverozobcev, izumrlih plazilcev. Prvi vrečarji in placentalni sesalci so se razvili ob koncu mezozoika (pred 60 mio. leti), njihov buren razvoj pa se je pričel šele v kenozoiku (pred 40 mio. leti). Vrste sesalcev kot jih poznamo danes so se v večini razvile šele v pleistocenu, torej v zadnjih dveh milijonih let, ostale prepoznavamo iz fosilov. Danes živi okoli 4000 vrst sesalcev, ki jih delimo v tri velike veje: stokovce (predstavniki: kljunaš, kljunati ježek), vrečarje (predstavniki: kenguruji, koale, oposumi) in placentalne sesalce (žužkojedi, prvaki, zajci, glodavci, zveri, kopitarji, kiti).
==Evolucija spolnih kromosomv ==
Evolucijo spolnih kromosomov so raziskovali s primerjavo različic spolnih kromosomov med tremi velikimi vejami sesalcev. Vrečarji in stokovci predstavljajo sesalce, ki so v oddaljenem sorodstvu s človekom in so se evolucijsko odcepili približno 180 milijonov let nazaj. Pri vrečarjih sta spolna kromosoma manjša in najverjetneje ne vsebujeta regije PAR (regija na kromosomu Y kjer poteka rekombinacija) saj se med mejozo sploh ne parita. Stokovci pa imajo, ravno obratno, večja kromosoma, ki se parita na večjem delu kot človeška. Tretja veja so višji sesalci, v katero spadamo tudi ljudje, vsi imamo podoben genom.
Večina podatkov, kot začetek evolucije spolnih kromosomov omenja obdobje pred 300 milijoni let. Menijo namreč, da se je evolucija pričela že s samim razvojem sesalcev. Zadnje raziskave to trditev zavračajo, saj so že večkrat dokazali, da se je evolucija pričela šele ob ločitvi dveh sesalčjih rodov, vrečarjev (marsupial) in višjih sesalcev (oz. placentalnih sesalcev, eutherian). Do tega naj bi torej prišlo pred približno 180 milijoni let, zadnji skupni prednik obeh skupin je theria.
===Potek evolucije spolnih kromosomov===
V času spreminjanja zaporedja spolnih kromosomov sta bila X in Y podvržena izgubi in novim pridobitvam genetskega materiala, vsaka sprememba pa zmanjšuje kompatibilnost obeh kromosomov.
Avtosomni par iz katerega sta se razvila spolna kromosoma sestavljata protoX in protoY. Skozi tisočletja sta si med mejozo izmenjevala gene, med drugim je prišlo tudi do pomembne mutacije gena SOX, ki ga na kromosomu Y imenujemo SRY in določa moški spol. Do te mutacije naj bi sicer prišlo pred približno 300 milijoni let, prve živali s SRY so sesalčja veja stokovcev.
V naslednji stopnji evolucije je prihajalo do velikih sprememb predvsem na protoY, med tem ko se je protoX sorazmerno dobro ohranjal. Do sprememb je prišlo zaradi nastajanja številnih zank, ki se niso odvile pravilno temveč so se prekrižale in tako hitro ter močno spremenile zaporedje. Prav tako je prihajalo do številnih izpadov genov in kromosom Y se je postopoma krajšal do tretjine prvotne dolžine, oziroma velikosti protoY in s tem izgubil večino informacij. Podobne spremembe se sicer dogajajo na vseh kromosomih, a se zaradi svoje neugodnosti tekom evolucije izločijo. Rekombinacija na kromosomu Y se je pretežno ustavila po sprejetju dodatnega spolno delujočega faktorja, vključilo pa se je še več drugih genov, ki določajo za moški spol specifične lastnosti.
Tretji velik dogodek v evoluciji spolnih kromosomov, je prevzem kopije gena DAZ (skrbi za nemoteno spermatogenezo), ki ga je kromosomu Y doniral avtosom. Ta se je še podvojeval, tako da lahko v Y najdemo kar štiri kopije, ki so ključne predvsem v spermatogenezi, njihovo število pa zagotavlja nemoten proces tudi če pride do mutacije na enem izmed genov. V nekaterih primerih pride do napak na vseh štirih genih, kar pri moških vodi v slabšo plodnost.
Zaradi sorazmerno slabega ujemanja obeh spolnih kromosomov pa prihaja do novih težav na kromosomu Y. In sicer je ta dovzeten za delecije, predvsem na delih zaporedja, ki so izgubila svoj par na kromosomu X. Rekombinacija lahko poteka le med skrajnima koncema kromosomov X in Y (na regijah PAR). Regijo na Y, kjer rekombinacija ne poteka , imenujemo NRY (ang. non recombining region of Y; nerekombinirajoča regija Y) in je v vseh moških osebkih popolnoma enaka. Y se zaradi mnogih delecij počasi krajša. Na drugi strani se kromosom X ne zmanjšuje ampak ostaja dobro ohranjen, saj v paru X pri ženskah poteka nemotena rekombinacija.
==Geni povezani z določanjem spola==
Pri določevanju spola so pomembni predvsem geni iz družine SOX, ki kodirajo transkripcijske faktorje. Kot nam pove ime, je za določevanje spola danes pomemben predvsem gen SRY (ang. sex determining region; spol določujoča regija), ki se nahaja na kromosomu Y. Predstavljenih je več mehanizmov delovanja SRY. Na eni strani naj bi SRY po vezavi na DNA diretkno aktiviral gene, ki vplivajo na diferenciacijo in delovanje testisov. Po drugi strani je predlagana teorija v kateri SRY deluje kot inhibitor SOX9. Ker sta SRY in SOX9 pozitivna regulatorja razvoja testisov, je pri tem mehanizmu vpleten še tretji gen, SOX 3 na kromosomu X. Pri ženskih osebkih SOX3 inhibira SOX9 in s tem zaustavi razvoj testisov. Pri moških osebkih, ki SRY imajo regijo, pa ta inhibira SOX3, ki ne more inaktivirati SOX9 in testisi se normalno razvijejo.
===Evolucija gena SRY===
SOX9 najdemo tudi pri ptičih in plazilcih kar pomeni, da ima pomembno vlogo približno 350 milijonov let nazaj. V skupnem predniku je bil mehanizem regulacije najverjetneje količina izraženega SOX3. Ko je ta mutiral v SRY se je mehanizem spremenil in sčasoma postal tak kot ga poznamo danes.
Rekombinacija med X in Y se ni zaustavila na celotni dolžini naenkrat ampak se je to zgodilo v več zaporednih dogodkih. Regije na katerih se je rekombinacija zaustavila ob določenem času se imenujejo evolucijska plast. Na človeškem Y kromosomu se je to zgodilo petkrat, gen SRY se je pojavil v prvi. To se sklada z predvidevanji, da je prav nastanek spolno določujočih regij, kot je SRY začetek ali sprožitelj diferenciacije avtosomov v spolne kromosome.SRY je nastal z mutacijo svojega homolga SOX 3 na X kromosmu.

==Spreminjanje kromosoma X==
Čeprav je X bolje ohranjen je tekom evolucije tudi na njem prihajalo do sprememb. Raziskave so izvajali na Drosophili miranda (sorodnica vinske mušice), ki je v svoji evoluciji razvila že tri pare spolnih kromosomov. Zadnji (neoX in neoY) je nastal pred približno milijonom let z fuzijo obstoječega Y in avtosoma. Z primerjavo mladega para in že prej obstoječih so lahko zasledovali skoraj celotno evolucijo. Poleg normalnih sprememb na neoY, so opazili tudi spreminjanje na neoX. Pri evoluciji X so pomembni moško in žensko specifični evolucionarni pritiski. Na kromosomu X na začetku razvoja opazimo večje izražanje genov specifičnih za moški spol, kasneje se to spremeni in X začne privzemati žensko specifične gene. Sprememba se zgodi zaradi dveh kopiji X kromosoma v ženskah, kar pomeni, da je X selekciji v ženskih osebkih podvržen dvakrat dlje kot pri moških. Ker imajo moški samo eno kopijo, spremembe potrebujejo nekaj več časa, da se razširijo po celotni populaciji.
Razvijajoči X kromosom se mora prilagajati degeneraciji Y. Posledično se mnogi geni na X podvajajo, da lahko nadomestijo proteine ali druge produkte iz Y kromosoma, ki ne nastajajo več. Spremembe se dogajajo tudi na regiji PAR, saj lahko geni prehajajo vse dokler se njihova pozicija ne blokira z razširitvijo nerekombinirajoče regije.

==Izginjanje kromosoma Y==
V zadnjem času se pojavljajo hipoteze in eksperimenti s katerimi želijo dokazati, da se bo kromosom Y skozi evolucijo še manjšal in čez nekaj časa morda celo izginil.
Skupina znanstvenikov je dokazala, da se je kromosom Y razvijal mnogo hitreje kot kromosom X. Prav hitra evolucija kromosoma Y je povzročila izgubo mnogih genov, če se bo razvoj v tej smeri nadaljeval, je mogoče popolno izginotje kromosoma Y. Raziskava je temeljila na primerjavi DNA spolnih kromosomov višjih sesalcev z DNA v avtosomih stokovcev in vrečarjev. Geni, ki so preostali na kromosomu Y, so zaradi njihovega dolgega obstoja bistvenega pomena. Izginotje kromosoma Y, pa ne bi pomenilo konec moške rase, saj bo nov par telesnih kromosomov verjetno začel proces pretvorbe v spolnega. Obstaja več možnosti za spremembe genov na kromosomu Y: nekateri geni bi ostali nedotaknjeni, nekateri bodo pridobili mutacije, ki bodo povzročile, da bodo manj aktivni, nekateri bodo povsem inaktivirani. Če predpostavimo linearnost izgube genov kromosoma Y je verjetno, da bo kromosom izginil čez približno 4,6 milijona let. Obstajata že dve vrsti glodavcev, ki sta preživeli popolno izgubo Y kromosoma (npr. japonska podgana).
Oblikovala se je skupina z nasprotnim prepričanjem, da kromosom Y ne bo izginil. Potrdila je sicer študijo konkurenčne skupine, da je tekom evolucije kromosom Y izgubil večino svojih genov, a je dokazala, da je na kromosomu Y ostalo nekaj esencialnih genov, ki ne izginjajo več. Z eksperimenti so ugotovili, da je Y kromosom v zadnjih 25 milijonih let izgubil le en gen, v zadnjih 6 milijonih let pa pri ljudeh ni prišlo do izgube niti enega gena iz kromosoma Y (od razvojne ločitve ljudi in šimpanzov). Dokazali so, da Y kromosom vpliva na celice, ki so prisotne v različnih delih telesa in ne le v spolnih organih. Obstaja približno dvanajst genov, ki so ohranjeni na kromosomu Y in so izraženi v tkivih po celem telesu. V prihodnosti bodo poskušali natančneje preučiti skupino teh "elitnih" genov, ki so ohranjeni na kromosomu Y in so bistvenega pomena.

==Viri==
*Marshalll Graves J.,Evolution of the Mammalian Y Chromosome and Sex-Determining Genes, The Journal of experimental zoology, 1998, letn. 281, str. 472-481
*Williams R., Sex Drives Chromosome Evolution, 19.7 2012. (citirano 3.5 2015) http://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/32368/title/Sex-Drives-Chromosome-Evolution/
*Sanders R., The story of X — evolution of a sex chromosome,16. 4 2009, (citirano 3.5 2015)http://www.berkeley.edu/news/media/releases/2009/04/16_xchrom.shtml
*Griffin D. K., Is the Y chromosome disappearing?—Both sides of the argument, Chromosome Research, januar 2012, 20, str. 35-45.
*Pereza N, Ostojić S., Zgodba o X in Y, (citirano: 3.5.2015) http://www.zzjzpgz.hr/nzl/67/iks.htm
*Potrzebowski, L.; Vinckenbosch, N.; Marques, A. C.; Chalmel, F.; Jegou, B.;Kaessmann, H.; Chromosomal Gene Movements Reflect the Recent Origin and Biology of Therian Sex Chromosomes; Plos biology, april 2008, 6, str. 709-716.
[[Category:SEM]] [[Category:BMB]]

Evolucija spolnih kromosomov

2015-05-04T20:30:07Z

Jerneja Kocutar: /* Spreminjanje kromosoma X */

Ljudje imamo 46 kromosomov, 22 parov telesnih kromosomov (avtosomi) in 1 par spolnih kromosomov (alosomi). Ženske imajo dva X kromosoma, moški pa X in Y spolni kromosom. Nekdaj sta bila kromosom X in Y homologna, čez evolucijo pa se je Y kromosom skrčil na tretjino prvotne velikosti. Oba kromosoma nosita gene, pomembne za spolni razvoj, na njunih koncih pa se nahajajo regije, ki se obnašajo kot avtosomi in niso spolno specifične. X kromosom je eden izmed večjih kromosomov pri človeku, a vsebuje relativno majhno število genov - približno 4% genov iz celotnega genoma. 23 kromosomov podedujemo od matere, 23 pa od očeta. V gametah je število kromosomov 23, ob oploditvi pa je v oplojenem jajčecu 46 kromosomov.
==Evolucija sesalcev==
Ker je razvoj spolnih kromosomov vezan na evolucijo sesalcev poglejmo kako so se razvijali oni. Prvi sesalci so živeli že v triasu (pred 225 mio. leti), razvili so se iz zverozobcev, izumrlih plazilcev. Prvi vrečarji in placentalni sesalci so se razvili ob koncu mezozoika (pred 60 mio. leti), njihov buren razvoj pa se je pričel šele v kenozoiku (pred 40 mio. leti). Vrste sesalcev kot jih poznamo danes so se v večini razvile šele v pleistocenu, torej v zadnjih dveh milijonih let, ostale prepoznavamo iz fosilov. Danes živi okoli 4000 vrst sesalcev, ki jih delimo v tri velike veje: stokovce (predstavniki: kljunaš, kljunati ježek), vrečarje (predstavniki: kenguruji, koale, oposumi) in placentalne sesalce (žužkojedi, prvaki, zajci, glodavci, zveri, kopitarji, kiti).
==Evolucija spolnih kromosomv ==
Evolucijo spolnih kromosomov so raziskovali s primerjavo različic spolnih kromosomov med tremi velikimi vejami sesalcev. Vrečarji in stokovci predstavljajo sesalce, ki so v oddaljenem sorodstvu s človekom in so se evolucijsko odcepili približno 180 milijonov let nazaj. Pri vrečarjih sta spolna kromosoma manjša in najverjetneje ne vsebujeta regije PAR (regija na kromosomu Y kjer poteka rekombinacija) saj se med mejozo sploh ne parita. Stokovci pa imajo, ravno obratno, večja kromosoma, ki se parita na večjem delu kot človeška. Tretja veja so višji sesalci, v katero spadamo tudi ljudje, vsi imamo podoben genom.
Večina podatkov, kot začetek evolucije spolnih kromosomov omenja obdobje pred 300 milijoni let. Menijo namreč, da se je evolucija pričela že s samim razvojem sesalcev. Zadnje raziskave to trditev zavračajo, saj so že večkrat dokazali, da se je evolucija pričela šele ob ločitvi dveh sesalčjih rodov, vrečarjev (marsupial) in višjih sesalcev (oz. placentalnih sesalcev, eutherian). Do tega naj bi torej prišlo pred približno 180 milijoni let, zadnji skupni prednik obeh skupin je theria.
===Potek evolucije spolnih kromosomov===
V času spreminjanja zaporedja spolnih kromosomov sta bila X in Y podvržena izgubi in novim pridobitvam genetskega materiala, vsaka sprememba pa zmanjšuje kompatibilnost obeh kromosomov.
Avtosomni par iz katerega sta se razvila spolna kromosoma sestavljata protoX in protoY. Skozi tisočletja sta si med mejozo izmenjevala gene, med drugim je prišlo tudi do pomembne mutacije gena SOX, ki ga na kromosomu Y imenujemo SRY in določa moški spol. Do te mutacije naj bi sicer prišlo pred približno 300 milijoni let, prve živali s SRY so sesalčja veja stokovcev.
V naslednji stopnji evolucije je prihajalo do velikih sprememb predvsem na protoY, med tem ko se je protoX sorazmerno dobro ohranjal. Do sprememb je prišlo zaradi nastajanja številnih zank, ki se niso odvile pravilno temveč so se prekrižale in tako hitro ter močno spremenile zaporedje. Prav tako je prihajalo do številnih izpadov genov in kromosom Y se je postopoma krajšal do tretjine prvotne dolžine, oziroma velikosti protoY in s tem izgubil večino informacij. Podobne spremembe se sicer dogajajo na vseh kromosomih, a se zaradi svoje neugodnosti tekom evolucije izločijo. Rekombinacija na kromosomu Y se je pretežno ustavila po sprejetju dodatnega spolno delujočega faktorja, vključilo pa se je še več drugih genov, ki določajo za moški spol specifične lastnosti.
Tretji velik dogodek v evoluciji spolnih kromosomov, je prevzem kopije gena DAZ (skrbi za nemoteno spermatogenezo), ki ga je kromosomu Y doniral avtosom. Ta se je še podvojeval, tako da lahko v Y najdemo kar štiri kopije, ki so ključne predvsem v spermatogenezi, njihovo število pa zagotavlja nemoten proces tudi če pride do mutacije na enem izmed genov. V nekaterih primerih pride do napak na vseh štirih genih, kar pri moških vodi v slabšo plodnost.
Zaradi sorazmerno slabega ujemanja obeh spolnih kromosomov pa prihaja do novih težav na kromosomu Y. In sicer je ta dovzeten za delecije, predvsem na delih zaporedja, ki so izgubila svoj par na kromosomu X. Rekombinacija lahko poteka le med skrajnima koncema kromosomov X in Y (na regijah PAR). Regijo na Y, kjer rekombinacija ne poteka , imenujemo NRY (ang. non recombining region of Y; nerekombinirajoča regija Y) in je v vseh moških osebkih popolnoma enaka. Y se zaradi mnogih delecij počasi krajša. Na drugi strani se kromosom X ne zmanjšuje ampak ostaja dobro ohranjen, saj v paru X pri ženskah poteka nemotena rekombinacija.
==Geni povezani z določanjem spola==
Pri določevanju spola so pomembni predvsem geni iz družine SOX, ki kodirajo transkripcijske faktorje. Kot nam pove ime, je za določevanje spola danes pomemben predvsem gen SRY (ang. sex determining region; spol določujoča regija), ki se nahaja na kromosomu Y. Predstavljenih je več mehanizmov delovanja SRY. Na eni strani naj bi SRY po vezavi na DNA diretkno aktiviral gene, ki vplivajo na diferenciacijo in delovanje testisov. Po drugi strani je predlagana teorija v kateri SRY deluje kot inhibitor SOX9. Ker sta SRY in SOX9 pozitivna regulatorja razvoja testisov, je pri tem mehanizmu vpleten še tretji gen, SOX 3 na kromosomu X. Pri ženskih osebkih SOX3 inhibira SOX9 in s tem zaustavi razvoj testisov. Pri moških osebkih, ki SRY imajo regijo, pa ta inhibira SOX3, ki ne more inaktivirati SOX9 in testisi se normalno razvijejo.
===Evolucija gena SRY===
SOX9 najdemo tudi pri ptičih in plazilcih kar pomeni, da ima pomembno vlogo približno 350 milijonov let nazaj. V skupnem predniku je bil mehanizem regulacije najverjetneje količina izraženega SOX3. Ko je ta mutiral v SRY se je mehanizem spremenil in sčasoma postal tak kot ga poznamo danes.
Rekombinacija med X in Y se ni zaustavila na celotni dolžini naenkrat ampak se je to zgodilo v več zaporednih dogodkih. Regije na katerih se je rekombinacija zaustavila ob določenem času se imenujejo evolucijska plast. Na človeškem Y kromosomu se je to zgodilo petkrat, gen SRY se je pojavil v prvi. To se sklada z predvidevanji, da je prav nastanek spolno določujočih regij, kot je SRY začetek ali sprožitelj diferenciacije avtosomov v spolne kromosome.SRY je nastal z mutacijo svojega homolga SOX 3 na X kromosmu.

==Spreminjanje kromosoma X==
Čeprav je X bolje ohranjen je tekom evolucije tudi na njem prihajalo do sprememb. Raziskave so izvajali na Drosophili miranda (sorodnica vinske mušice), ki je v svoji evoluciji razvila že tri pare spolnih kromosomov. Zadnji (neoX in neoY) je nastal pred približno milijonom let z fuzijo obstoječega Y in avtosoma. Z primerjavo mladega para in že prej obstoječih so lahko zasledovali skoraj celotno evolucijo. Poleg normalnih sprememb na neoY so opazili tudi spreminjanje na neoX. Pri evoluciji X so pomembni moško in žensko specifični evolucionarni pritiski. Na kromosomu X na začetku razvoja opazimo večje izražanje genov specifičnih za moški spol, kasneje se to spremeni in X začne privzemati žensko specifične gene. Sprememba se zgodi zaradi dveh kopiji X kromosoma v ženskah, kar pomeni, da je selekciji v ženskih osebkih podvržen dvakrat dlje kot pri moških. Ker imajo moški samo eno kopijo, spremembe potrebujejo nekaj več časa, da se razširijo po celotni populaciji.
Razvijajoči X kromosom se mora prilagajati degeneraciji Y. Posledično se mnogi geni na X podvajajo, da lahko nadomestijo proteine ali druge produkte iz Y kromosoma, ki ne nastajajo več. Spremembe se dogajajo tudi na regiji PAR, saj lahko geni prehajajo vse dokler se njihova pozicija ne blokira z razširitvijo nerekombinirajoče regije.

==Izginjanje kromosoma Y==
V zadnjem času se pojavljajo hipoteze in eksperimenti s katerimi želijo dokazati, da se bo kromosom Y skozi evolucijo še manjšal in čez nekaj časa morda celo izginil.
Skupina znanstvenikov je dokazala, da se je kromosom Y razvijal mnogo hitreje kot kromosom X. Prav hitra evolucija kromosoma Y je povzročila izgubo mnogih genov, če se bo razvoj v tej smeri nadaljeval, je mogoče popolno izginotje kromosoma Y. Raziskava je temeljila na primerjavi DNA spolnih kromosomov višjih sesalcev z DNA v avtosomih stokovcev in vrečarjev. Geni, ki so preostali na kromosomu Y, so zaradi njihovega dolgega obstoja bistvenega pomena. Izginotje kromosoma Y, pa ne bi pomenilo konec moške rase, saj bo nov par telesnih kromosomov verjetno začel proces pretvorbe v spolnega. Obstaja več možnosti za spremembe genov na kromosomu Y: nekateri geni bi ostali nedotaknjeni, nekateri bodo pridobili mutacije, ki bodo povzročile, da bodo manj aktivni, nekateri bodo povsem inaktivirani. Če predpostavimo linearnost izgube genov kromosoma Y je verjetno, da bo kromosom izginil čez približno 4,6 milijona let. Obstajata že dve vrsti glodavcev, ki sta preživeli popolno izgubo Y kromosoma (npr. japonska podgana).
Oblikovala se je skupina z nasprotnim prepričanjem, da kromosom Y ne bo izginil. Potrdila je sicer študijo konkurenčne skupine, da je tekom evolucije kromosom Y izgubil večino svojih genov, a je dokazala, da je na kromosomu Y ostalo nekaj esencialnih genov, ki ne izginjajo več. Z eksperimenti so ugotovili, da je Y kromosom v zadnjih 25 milijonih let izgubil le en gen, v zadnjih 6 milijonih let pa pri ljudeh ni prišlo do izgube niti enega gena iz kromosoma Y (od razvojne ločitve ljudi in šimpanzov). Dokazali so, da Y kromosom vpliva na celice, ki so prisotne v različnih delih telesa in ne le v spolnih organih. Obstaja približno dvanajst genov, ki so ohranjeni na kromosomu Y in so izraženi v tkivih po celem telesu. V prihodnosti bodo poskušali natančneje preučiti skupino teh "elitnih" genov, ki so ohranjeni na kromosomu Y in so bistvenega pomena.

==Viri==
*Marshalll Graves J.,Evolution of the Mammalian Y Chromosome and Sex-Determining Genes, The Journal of experimental zoology, 1998, letn. 281, str. 472-481
*Williams R., Sex Drives Chromosome Evolution, 19.7 2012. (citirano 3.5 2015) http://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/32368/title/Sex-Drives-Chromosome-Evolution/
*Sanders R., The story of X — evolution of a sex chromosome,16. 4 2009, (citirano 3.5 2015)http://www.berkeley.edu/news/media/releases/2009/04/16_xchrom.shtml
*Griffin D. K., Is the Y chromosome disappearing?—Both sides of the argument, Chromosome Research, januar 2012, 20, str. 35-45.
*Pereza N, Ostojić S., Zgodba o X in Y, (citirano: 3.5.2015) http://www.zzjzpgz.hr/nzl/67/iks.htm
*Potrzebowski, L.; Vinckenbosch, N.; Marques, A. C.; Chalmel, F.; Jegou, B.;Kaessmann, H.; Chromosomal Gene Movements Reflect the Recent Origin and Biology of Therian Sex Chromosomes; Plos biology, april 2008, 6, str. 709-716.
[[Category:SEM]] [[Category:BMB]]

Evolucija spolnih kromosomov

2015-05-04T20:29:20Z

Jerneja Kocutar: /* Geni povezani z določanjem spola */

Ljudje imamo 46 kromosomov, 22 parov telesnih kromosomov (avtosomi) in 1 par spolnih kromosomov (alosomi). Ženske imajo dva X kromosoma, moški pa X in Y spolni kromosom. Nekdaj sta bila kromosom X in Y homologna, čez evolucijo pa se je Y kromosom skrčil na tretjino prvotne velikosti. Oba kromosoma nosita gene, pomembne za spolni razvoj, na njunih koncih pa se nahajajo regije, ki se obnašajo kot avtosomi in niso spolno specifične. X kromosom je eden izmed večjih kromosomov pri človeku, a vsebuje relativno majhno število genov - približno 4% genov iz celotnega genoma. 23 kromosomov podedujemo od matere, 23 pa od očeta. V gametah je število kromosomov 23, ob oploditvi pa je v oplojenem jajčecu 46 kromosomov.
==Evolucija sesalcev==
Ker je razvoj spolnih kromosomov vezan na evolucijo sesalcev poglejmo kako so se razvijali oni. Prvi sesalci so živeli že v triasu (pred 225 mio. leti), razvili so se iz zverozobcev, izumrlih plazilcev. Prvi vrečarji in placentalni sesalci so se razvili ob koncu mezozoika (pred 60 mio. leti), njihov buren razvoj pa se je pričel šele v kenozoiku (pred 40 mio. leti). Vrste sesalcev kot jih poznamo danes so se v večini razvile šele v pleistocenu, torej v zadnjih dveh milijonih let, ostale prepoznavamo iz fosilov. Danes živi okoli 4000 vrst sesalcev, ki jih delimo v tri velike veje: stokovce (predstavniki: kljunaš, kljunati ježek), vrečarje (predstavniki: kenguruji, koale, oposumi) in placentalne sesalce (žužkojedi, prvaki, zajci, glodavci, zveri, kopitarji, kiti).
==Evolucija spolnih kromosomv ==
Evolucijo spolnih kromosomov so raziskovali s primerjavo različic spolnih kromosomov med tremi velikimi vejami sesalcev. Vrečarji in stokovci predstavljajo sesalce, ki so v oddaljenem sorodstvu s človekom in so se evolucijsko odcepili približno 180 milijonov let nazaj. Pri vrečarjih sta spolna kromosoma manjša in najverjetneje ne vsebujeta regije PAR (regija na kromosomu Y kjer poteka rekombinacija) saj se med mejozo sploh ne parita. Stokovci pa imajo, ravno obratno, večja kromosoma, ki se parita na večjem delu kot človeška. Tretja veja so višji sesalci, v katero spadamo tudi ljudje, vsi imamo podoben genom.
Večina podatkov, kot začetek evolucije spolnih kromosomov omenja obdobje pred 300 milijoni let. Menijo namreč, da se je evolucija pričela že s samim razvojem sesalcev. Zadnje raziskave to trditev zavračajo, saj so že večkrat dokazali, da se je evolucija pričela šele ob ločitvi dveh sesalčjih rodov, vrečarjev (marsupial) in višjih sesalcev (oz. placentalnih sesalcev, eutherian). Do tega naj bi torej prišlo pred približno 180 milijoni let, zadnji skupni prednik obeh skupin je theria.
===Potek evolucije spolnih kromosomov===
V času spreminjanja zaporedja spolnih kromosomov sta bila X in Y podvržena izgubi in novim pridobitvam genetskega materiala, vsaka sprememba pa zmanjšuje kompatibilnost obeh kromosomov.
Avtosomni par iz katerega sta se razvila spolna kromosoma sestavljata protoX in protoY. Skozi tisočletja sta si med mejozo izmenjevala gene, med drugim je prišlo tudi do pomembne mutacije gena SOX, ki ga na kromosomu Y imenujemo SRY in določa moški spol. Do te mutacije naj bi sicer prišlo pred približno 300 milijoni let, prve živali s SRY so sesalčja veja stokovcev.
V naslednji stopnji evolucije je prihajalo do velikih sprememb predvsem na protoY, med tem ko se je protoX sorazmerno dobro ohranjal. Do sprememb je prišlo zaradi nastajanja številnih zank, ki se niso odvile pravilno temveč so se prekrižale in tako hitro ter močno spremenile zaporedje. Prav tako je prihajalo do številnih izpadov genov in kromosom Y se je postopoma krajšal do tretjine prvotne dolžine, oziroma velikosti protoY in s tem izgubil večino informacij. Podobne spremembe se sicer dogajajo na vseh kromosomih, a se zaradi svoje neugodnosti tekom evolucije izločijo. Rekombinacija na kromosomu Y se je pretežno ustavila po sprejetju dodatnega spolno delujočega faktorja, vključilo pa se je še več drugih genov, ki določajo za moški spol specifične lastnosti.
Tretji velik dogodek v evoluciji spolnih kromosomov, je prevzem kopije gena DAZ (skrbi za nemoteno spermatogenezo), ki ga je kromosomu Y doniral avtosom. Ta se je še podvojeval, tako da lahko v Y najdemo kar štiri kopije, ki so ključne predvsem v spermatogenezi, njihovo število pa zagotavlja nemoten proces tudi če pride do mutacije na enem izmed genov. V nekaterih primerih pride do napak na vseh štirih genih, kar pri moških vodi v slabšo plodnost.
Zaradi sorazmerno slabega ujemanja obeh spolnih kromosomov pa prihaja do novih težav na kromosomu Y. In sicer je ta dovzeten za delecije, predvsem na delih zaporedja, ki so izgubila svoj par na kromosomu X. Rekombinacija lahko poteka le med skrajnima koncema kromosomov X in Y (na regijah PAR). Regijo na Y, kjer rekombinacija ne poteka , imenujemo NRY (ang. non recombining region of Y; nerekombinirajoča regija Y) in je v vseh moških osebkih popolnoma enaka. Y se zaradi mnogih delecij počasi krajša. Na drugi strani se kromosom X ne zmanjšuje ampak ostaja dobro ohranjen, saj v paru X pri ženskah poteka nemotena rekombinacija.
==Geni povezani z določanjem spola==
Pri določevanju spola so pomembni predvsem geni iz družine SOX, ki kodirajo transkripcijske faktorje. Kot nam pove ime, je za določevanje spola danes pomemben predvsem gen SRY (ang. sex determining region; spol določujoča regija), ki se nahaja na kromosomu Y. Predstavljenih je več mehanizmov delovanja SRY. Na eni strani naj bi SRY po vezavi na DNA diretkno aktiviral gene, ki vplivajo na diferenciacijo in delovanje testisov. Po drugi strani je predlagana teorija v kateri SRY deluje kot inhibitor SOX9. Ker sta SRY in SOX9 pozitivna regulatorja razvoja testisov, je pri tem mehanizmu vpleten še tretji gen, SOX 3 na kromosomu X. Pri ženskih osebkih SOX3 inhibira SOX9 in s tem zaustavi razvoj testisov. Pri moških osebkih, ki SRY imajo regijo, pa ta inhibira SOX3, ki ne more inaktivirati SOX9 in testisi se normalno razvijejo.
===Evolucija gena SRY===
SOX9 najdemo tudi pri ptičih in plazilcih kar pomeni, da ima pomembno vlogo približno 350 milijonov let nazaj. V skupnem predniku je bil mehanizem regulacije najverjetneje količina izraženega SOX3. Ko je ta mutiral v SRY se je mehanizem spremenil in sčasoma postal tak kot ga poznamo danes.
Rekombinacija med X in Y se ni zaustavila na celotni dolžini naenkrat ampak se je to zgodilo v več zaporednih dogodkih. Regije na katerih se je rekombinacija zaustavila ob določenem času se imenujejo evolucijska plast. Na človeškem Y kromosomu se je to zgodilo petkrat, gen SRY se je pojavil v prvi. To se sklada z predvidevanji, da je prav nastanek spolno določujočih regij, kot je SRY začetek ali sprožitelj diferenciacije avtosomov v spolne kromosome.SRY je nastal z mutacijo svojega homolga SOX 3 na X kromosmu.

==Spreminjanje kromosoma X==
Čeprav je X bolje ohranjen je tekom evolucije tudi na njem prihajalo do sprememb. Raziskave so izvajali na Drosophili miranda (sorodnica vinske mušice), ki so v svoji evoluciji razvile že tri pare spolnih kromosomov. Zadnji (neoX in neoY) je nastal pred približno milijonom let z fuzijo obstoječega Y in avtosoma. Z primerjavo mladega para in že prej obstoječih so lahko zasledovali skoraj celotno evolucijo. Poleg normalnih sprememb na neoY so opazili tudi spreminjanje na neoX. Pri evoluciji X so pomembni moško in žensko specifični evolucionarni pritiski. Na kromosomu X na začetku razvoja opazimo večje izražanje genov specifičnih za moški spol, kasneje se to spremeni in X začne privzemati žensko specifične gene. Sprememba se zgodi zaradi dveh kopiji X kromosoma v ženskah, kar pomeni, da je selekciji v ženskih osebkih podvržen dvakrat dlje kot pri moških. Ker imajo moški samo eno kopijo, spremembe potrebujejo nekaj več časa, da se razširijo po celotni populaciji.
Razvijajoči X kromosom se mora prilagajati degeneraciji Y. Posledično se mnogi geni na X podvajajo, da lahko nadomestijo proteine ali druge produkte iz Y kromosoma, ki ne nastajajo več. Spremembe se dogajajo tudi na regiji PAR, saj lahko geni prehajajo vse dokler se njihova pozicija ne blokira z razširitvijo nerekombinirajoče regije.

==Izginjanje kromosoma Y==
V zadnjem času se pojavljajo hipoteze in eksperimenti s katerimi želijo dokazati, da se bo kromosom Y skozi evolucijo še manjšal in čez nekaj časa morda celo izginil.
Skupina znanstvenikov je dokazala, da se je kromosom Y razvijal mnogo hitreje kot kromosom X. Prav hitra evolucija kromosoma Y je povzročila izgubo mnogih genov, če se bo razvoj v tej smeri nadaljeval, je mogoče popolno izginotje kromosoma Y. Raziskava je temeljila na primerjavi DNA spolnih kromosomov višjih sesalcev z DNA v avtosomih stokovcev in vrečarjev. Geni, ki so preostali na kromosomu Y, so zaradi njihovega dolgega obstoja bistvenega pomena. Izginotje kromosoma Y, pa ne bi pomenilo konec moške rase, saj bo nov par telesnih kromosomov verjetno začel proces pretvorbe v spolnega. Obstaja več možnosti za spremembe genov na kromosomu Y: nekateri geni bi ostali nedotaknjeni, nekateri bodo pridobili mutacije, ki bodo povzročile, da bodo manj aktivni, nekateri bodo povsem inaktivirani. Če predpostavimo linearnost izgube genov kromosoma Y je verjetno, da bo kromosom izginil čez približno 4,6 milijona let. Obstajata že dve vrsti glodavcev, ki sta preživeli popolno izgubo Y kromosoma (npr. japonska podgana).
Oblikovala se je skupina z nasprotnim prepričanjem, da kromosom Y ne bo izginil. Potrdila je sicer študijo konkurenčne skupine, da je tekom evolucije kromosom Y izgubil večino svojih genov, a je dokazala, da je na kromosomu Y ostalo nekaj esencialnih genov, ki ne izginjajo več. Z eksperimenti so ugotovili, da je Y kromosom v zadnjih 25 milijonih let izgubil le en gen, v zadnjih 6 milijonih let pa pri ljudeh ni prišlo do izgube niti enega gena iz kromosoma Y (od razvojne ločitve ljudi in šimpanzov). Dokazali so, da Y kromosom vpliva na celice, ki so prisotne v različnih delih telesa in ne le v spolnih organih. Obstaja približno dvanajst genov, ki so ohranjeni na kromosomu Y in so izraženi v tkivih po celem telesu. V prihodnosti bodo poskušali natančneje preučiti skupino teh "elitnih" genov, ki so ohranjeni na kromosomu Y in so bistvenega pomena.

==Viri==
*Marshalll Graves J.,Evolution of the Mammalian Y Chromosome and Sex-Determining Genes, The Journal of experimental zoology, 1998, letn. 281, str. 472-481
*Williams R., Sex Drives Chromosome Evolution, 19.7 2012. (citirano 3.5 2015) http://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/32368/title/Sex-Drives-Chromosome-Evolution/
*Sanders R., The story of X — evolution of a sex chromosome,16. 4 2009, (citirano 3.5 2015)http://www.berkeley.edu/news/media/releases/2009/04/16_xchrom.shtml
*Griffin D. K., Is the Y chromosome disappearing?—Both sides of the argument, Chromosome Research, januar 2012, 20, str. 35-45.
*Pereza N, Ostojić S., Zgodba o X in Y, (citirano: 3.5.2015) http://www.zzjzpgz.hr/nzl/67/iks.htm
*Potrzebowski, L.; Vinckenbosch, N.; Marques, A. C.; Chalmel, F.; Jegou, B.;Kaessmann, H.; Chromosomal Gene Movements Reflect the Recent Origin and Biology of Therian Sex Chromosomes; Plos biology, april 2008, 6, str. 709-716.
[[Category:SEM]] [[Category:BMB]]

Evolucija spolnih kromosomov

2015-05-04T20:26:01Z

Jerneja Kocutar: /* Geni povezani z določanjem spola */

Ljudje imamo 46 kromosomov, 22 parov telesnih kromosomov (avtosomi) in 1 par spolnih kromosomov (alosomi). Ženske imajo dva X kromosoma, moški pa X in Y spolni kromosom. Nekdaj sta bila kromosom X in Y homologna, čez evolucijo pa se je Y kromosom skrčil na tretjino prvotne velikosti. Oba kromosoma nosita gene, pomembne za spolni razvoj, na njunih koncih pa se nahajajo regije, ki se obnašajo kot avtosomi in niso spolno specifične. X kromosom je eden izmed večjih kromosomov pri človeku, a vsebuje relativno majhno število genov - približno 4% genov iz celotnega genoma. 23 kromosomov podedujemo od matere, 23 pa od očeta. V gametah je število kromosomov 23, ob oploditvi pa je v oplojenem jajčecu 46 kromosomov.
==Evolucija sesalcev==
Ker je razvoj spolnih kromosomov vezan na evolucijo sesalcev poglejmo kako so se razvijali oni. Prvi sesalci so živeli že v triasu (pred 225 mio. leti), razvili so se iz zverozobcev, izumrlih plazilcev. Prvi vrečarji in placentalni sesalci so se razvili ob koncu mezozoika (pred 60 mio. leti), njihov buren razvoj pa se je pričel šele v kenozoiku (pred 40 mio. leti). Vrste sesalcev kot jih poznamo danes so se v večini razvile šele v pleistocenu, torej v zadnjih dveh milijonih let, ostale prepoznavamo iz fosilov. Danes živi okoli 4000 vrst sesalcev, ki jih delimo v tri velike veje: stokovce (predstavniki: kljunaš, kljunati ježek), vrečarje (predstavniki: kenguruji, koale, oposumi) in placentalne sesalce (žužkojedi, prvaki, zajci, glodavci, zveri, kopitarji, kiti).
==Evolucija spolnih kromosomv ==
Evolucijo spolnih kromosomov so raziskovali s primerjavo različic spolnih kromosomov med tremi velikimi vejami sesalcev. Vrečarji in stokovci predstavljajo sesalce, ki so v oddaljenem sorodstvu s človekom in so se evolucijsko odcepili približno 180 milijonov let nazaj. Pri vrečarjih sta spolna kromosoma manjša in najverjetneje ne vsebujeta regije PAR (regija na kromosomu Y kjer poteka rekombinacija) saj se med mejozo sploh ne parita. Stokovci pa imajo, ravno obratno, večja kromosoma, ki se parita na večjem delu kot človeška. Tretja veja so višji sesalci, v katero spadamo tudi ljudje, vsi imamo podoben genom.
Večina podatkov, kot začetek evolucije spolnih kromosomov omenja obdobje pred 300 milijoni let. Menijo namreč, da se je evolucija pričela že s samim razvojem sesalcev. Zadnje raziskave to trditev zavračajo, saj so že večkrat dokazali, da se je evolucija pričela šele ob ločitvi dveh sesalčjih rodov, vrečarjev (marsupial) in višjih sesalcev (oz. placentalnih sesalcev, eutherian). Do tega naj bi torej prišlo pred približno 180 milijoni let, zadnji skupni prednik obeh skupin je theria.
===Potek evolucije spolnih kromosomov===
V času spreminjanja zaporedja spolnih kromosomov sta bila X in Y podvržena izgubi in novim pridobitvam genetskega materiala, vsaka sprememba pa zmanjšuje kompatibilnost obeh kromosomov.
Avtosomni par iz katerega sta se razvila spolna kromosoma sestavljata protoX in protoY. Skozi tisočletja sta si med mejozo izmenjevala gene, med drugim je prišlo tudi do pomembne mutacije gena SOX, ki ga na kromosomu Y imenujemo SRY in določa moški spol. Do te mutacije naj bi sicer prišlo pred približno 300 milijoni let, prve živali s SRY so sesalčja veja stokovcev.
V naslednji stopnji evolucije je prihajalo do velikih sprememb predvsem na protoY, med tem ko se je protoX sorazmerno dobro ohranjal. Do sprememb je prišlo zaradi nastajanja številnih zank, ki se niso odvile pravilno temveč so se prekrižale in tako hitro ter močno spremenile zaporedje. Prav tako je prihajalo do številnih izpadov genov in kromosom Y se je postopoma krajšal do tretjine prvotne dolžine, oziroma velikosti protoY in s tem izgubil večino informacij. Podobne spremembe se sicer dogajajo na vseh kromosomih, a se zaradi svoje neugodnosti tekom evolucije izločijo. Rekombinacija na kromosomu Y se je pretežno ustavila po sprejetju dodatnega spolno delujočega faktorja, vključilo pa se je še več drugih genov, ki določajo za moški spol specifične lastnosti.
Tretji velik dogodek v evoluciji spolnih kromosomov, je prevzem kopije gena DAZ (skrbi za nemoteno spermatogenezo), ki ga je kromosomu Y doniral avtosom. Ta se je še podvojeval, tako da lahko v Y najdemo kar štiri kopije, ki so ključne predvsem v spermatogenezi, njihovo število pa zagotavlja nemoten proces tudi če pride do mutacije na enem izmed genov. V nekaterih primerih pride do napak na vseh štirih genih, kar pri moških vodi v slabšo plodnost.
Zaradi sorazmerno slabega ujemanja obeh spolnih kromosomov pa prihaja do novih težav na kromosomu Y. In sicer je ta dovzeten za delecije, predvsem na delih zaporedja, ki so izgubila svoj par na kromosomu X. Rekombinacija lahko poteka le med skrajnima koncema kromosomov X in Y (na regijah PAR). Regijo na Y, kjer rekombinacija ne poteka , imenujemo NRY (ang. non recombining region of Y; nerekombinirajoča regija Y) in je v vseh moških osebkih popolnoma enaka. Y se zaradi mnogih delecij počasi krajša. Na drugi strani se kromosom X ne zmanjšuje ampak ostaja dobro ohranjen, saj v paru X pri ženskah poteka nemotena rekombinacija.
==Geni povezani z določanjem spola==
Pri določevanju spola so pomembni predvsem geni iz družine SOX, ki kodirajo transkripcijske faktorje. Kot nam pove ime, je za določevanje spola danes pomemben predvsem gen SRY (ang. sex determining region; spol določujoča regija), ki se nahaja na kromosomu Y. Predstavljenih je več mehanizmov delovanja SRY. Na eni strani naj bi SRY po vezavi na DNA diretkno aktiviral gene, ki vplivajo na diferenciacijo in delovanje testisov. Po drugi strani je predlagana teorija v kateri SRY deluje kot inhibitor SOX9. Ker sta SRY in SOX9 pozitivna regulatorja razvoja testisov, je pri tem mehanizmu vpleten še tretji gen, SOX 3 na kromosomu X. Pri ženskih osebkih SOX3 inhibira SOX9 in s tem zaustavi razvoj testisov. Pri moških osebkih, ki SRY regijo, pa ta inhibira SOX3, ki ne more inaktivirati SOX9 in testisi se normalno razvijejo.
===Evolucija gena SRY===
SOX9 najdemo tudi pri ptičih in plazilcih kar pomeni, da ima pomembno vlogo približno 350 milijonov let nazaj. V skupnem predniku je bil mehanizem regulacije najverjetneje količina izraženega SOX3. Ko je ta mutiral v SRY se je mehanizem spremenil in sčasoma postal tak kot ga poznamo danes.
Rekombinacija med X in Y se ni zaustavila na celotni dolžini naenkrat ampak se je to zgodilo v več zaporednih dogodkih. Regije na katerih se je rekombinacija zaustavila ob določenem času se imenujejo evolucijska plast. Na človeškem Y kromosomu se je to zgodilo petkrat, gen SRY se je pojavil v prvi. To se sklada z predvidevanji, da je prav nastanek spolno določujočih regij, kot je SRY začetek ali sprožitelj diferenciacije avtosomov v spolne kromosome.

==Spreminjanje kromosoma X==
Čeprav je X bolje ohranjen je tekom evolucije tudi na njem prihajalo do sprememb. Raziskave so izvajali na Drosophili miranda (sorodnica vinske mušice), ki so v svoji evoluciji razvile že tri pare spolnih kromosomov. Zadnji (neoX in neoY) je nastal pred približno milijonom let z fuzijo obstoječega Y in avtosoma. Z primerjavo mladega para in že prej obstoječih so lahko zasledovali skoraj celotno evolucijo. Poleg normalnih sprememb na neoY so opazili tudi spreminjanje na neoX. Pri evoluciji X so pomembni moško in žensko specifični evolucionarni pritiski. Na kromosomu X na začetku razvoja opazimo večje izražanje genov specifičnih za moški spol, kasneje se to spremeni in X začne privzemati žensko specifične gene. Sprememba se zgodi zaradi dveh kopiji X kromosoma v ženskah, kar pomeni, da je selekciji v ženskih osebkih podvržen dvakrat dlje kot pri moških. Ker imajo moški samo eno kopijo, spremembe potrebujejo nekaj več časa, da se razširijo po celotni populaciji.
Razvijajoči X kromosom se mora prilagajati degeneraciji Y. Posledično se mnogi geni na X podvajajo, da lahko nadomestijo proteine ali druge produkte iz Y kromosoma, ki ne nastajajo več. Spremembe se dogajajo tudi na regiji PAR, saj lahko geni prehajajo vse dokler se njihova pozicija ne blokira z razširitvijo nerekombinirajoče regije.

==Izginjanje kromosoma Y==
V zadnjem času se pojavljajo hipoteze in eksperimenti s katerimi želijo dokazati, da se bo kromosom Y skozi evolucijo še manjšal in čez nekaj časa morda celo izginil.
Skupina znanstvenikov je dokazala, da se je kromosom Y razvijal mnogo hitreje kot kromosom X. Prav hitra evolucija kromosoma Y je povzročila izgubo mnogih genov, če se bo razvoj v tej smeri nadaljeval, je mogoče popolno izginotje kromosoma Y. Raziskava je temeljila na primerjavi DNA spolnih kromosomov višjih sesalcev z DNA v avtosomih stokovcev in vrečarjev. Geni, ki so preostali na kromosomu Y, so zaradi njihovega dolgega obstoja bistvenega pomena. Izginotje kromosoma Y, pa ne bi pomenilo konec moške rase, saj bo nov par telesnih kromosomov verjetno začel proces pretvorbe v spolnega. Obstaja več možnosti za spremembe genov na kromosomu Y: nekateri geni bi ostali nedotaknjeni, nekateri bodo pridobili mutacije, ki bodo povzročile, da bodo manj aktivni, nekateri bodo povsem inaktivirani. Če predpostavimo linearnost izgube genov kromosoma Y je verjetno, da bo kromosom izginil čez približno 4,6 milijona let. Obstajata že dve vrsti glodavcev, ki sta preživeli popolno izgubo Y kromosoma (npr. japonska podgana).
Oblikovala se je skupina z nasprotnim prepričanjem, da kromosom Y ne bo izginil. Potrdila je sicer študijo konkurenčne skupine, da je tekom evolucije kromosom Y izgubil večino svojih genov, a je dokazala, da je na kromosomu Y ostalo nekaj esencialnih genov, ki ne izginjajo več. Z eksperimenti so ugotovili, da je Y kromosom v zadnjih 25 milijonih let izgubil le en gen, v zadnjih 6 milijonih let pa pri ljudeh ni prišlo do izgube niti enega gena iz kromosoma Y (od razvojne ločitve ljudi in šimpanzov). Dokazali so, da Y kromosom vpliva na celice, ki so prisotne v različnih delih telesa in ne le v spolnih organih. Obstaja približno dvanajst genov, ki so ohranjeni na kromosomu Y in so izraženi v tkivih po celem telesu. V prihodnosti bodo poskušali natančneje preučiti skupino teh "elitnih" genov, ki so ohranjeni na kromosomu Y in so bistvenega pomena.

==Viri==
*Marshalll Graves J.,Evolution of the Mammalian Y Chromosome and Sex-Determining Genes, The Journal of experimental zoology, 1998, letn. 281, str. 472-481
*Williams R., Sex Drives Chromosome Evolution, 19.7 2012. (citirano 3.5 2015) http://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/32368/title/Sex-Drives-Chromosome-Evolution/
*Sanders R., The story of X — evolution of a sex chromosome,16. 4 2009, (citirano 3.5 2015)http://www.berkeley.edu/news/media/releases/2009/04/16_xchrom.shtml
*Griffin D. K., Is the Y chromosome disappearing?—Both sides of the argument, Chromosome Research, januar 2012, 20, str. 35-45.
*Pereza N, Ostojić S., Zgodba o X in Y, (citirano: 3.5.2015) http://www.zzjzpgz.hr/nzl/67/iks.htm
*Potrzebowski, L.; Vinckenbosch, N.; Marques, A. C.; Chalmel, F.; Jegou, B.;Kaessmann, H.; Chromosomal Gene Movements Reflect the Recent Origin and Biology of Therian Sex Chromosomes; Plos biology, april 2008, 6, str. 709-716.
[[Category:SEM]] [[Category:BMB]]

Evolucija spolnih kromosomov

2015-05-04T17:05:12Z

Jerneja Kocutar: /* Viri */

Ljudje imamo 46 kromosomov, 22 parov telesnih kromosomov (avtosomi) in 1 par spolnih kromosomov (alosomi). Ženske imajo dva X kromosoma, moški pa X in Y spolni kromosom. Nekdaj sta bila kromosom X in Y homologna, čez evolucijo pa se je Y kromosom skrčil na tretjino prvotne velikosti. Oba kromosoma nosita gene, pomembne za spolni razvoj, na njunih koncih pa se nahajajo regije, ki se obnašajo kot avtosomi in niso spolno specifične. X kromosom je eden izmed večjih kromosomov pri človeku, a vsebuje relativno majhno število genov - približno 4% genov iz celotnega genoma. 23 kromosomov podedujemo od matere, 23 pa od očeta. V gametah je število kromosomov 23, ob oploditvi pa je v oplojenem jajčecu 46 kromosomov.
==Evolucija sesalcev==
Ker je razvoj spolnih kromosomov vezan na evolucijo sesalcev poglejmo kako so se razvijali oni. Prvi sesalci so živeli že v triasu (pred 225 mio. leti), razvili so se iz zverozobcev, izumrlih plazilcev. Prvi vrečarji in placentalni sesalci so se razvili ob koncu mezozoika (pred 60 mio. leti), njihov buren razvoj pa se je pričel šele v kenozoiku (pred 40 mio. leti). Vrste sesalcev kot jih poznamo danes so se v večini razvile šele v pleistocenu, torej v zadnjih dveh milijonih let, ostale prepoznavamo iz fosilov. Danes živi okoli 4000 vrst sesalcev, ki jih delimo v tri velike veje: stokovce (predstavniki: kljunaš, kljunati ježek), vrečarje (predstavniki: kenguruji, koale, oposumi) in placentalne sesalce (žužkojedi, prvaki, zajci, glodavci, zveri, kopitarji, kiti).
==Evolucija spolnih kromosomv ==
Evolucijo spolnih kromosomov so raziskovali s primerjavo različic spolnih kromosomov med tremi velikimi vejami sesalcev. Vrečarji in stokovci predstavljajo sesalce, ki so v oddaljenem sorodstvu s človekom in so se evolucijsko odcepili približno 180 milijonov let nazaj. Pri vrečarjih sta spolna kromosoma manjša in najverjetneje ne vsebujeta regije PAR (regija na kromosomu Y kjer poteka rekombinacija) saj se med mejozo sploh ne parita. Stokovci pa imajo, ravno obratno, večja kromosoma, ki se parita na večjem delu kot človeška. Tretja veja so višji sesalci, v katero spadamo tudi ljudje, vsi imamo podoben genom.
Večina podatkov, kot začetek evolucije spolnih kromosomov omenja obdobje pred 300 milijoni let. Menijo namreč, da se je evolucija pričela že s samim razvojem sesalcev. Zadnje raziskave to trditev zavračajo, saj so že večkrat dokazali, da se je evolucija pričela šele ob ločitvi dveh sesalčjih rodov, vrečarjev (marsupial) in višjih sesalcev (oz. placentalnih sesalcev, eutherian). Do tega naj bi torej prišlo pred približno 180 milijoni let, zadnji skupni prednik obeh skupin je theria.
===Potek evolucije spolnih kromosomov===
V času spreminjanja zaporedja spolnih kromosomov sta bila X in Y podvržena izgubi in novim pridobitvam genetskega materiala, vsaka sprememba pa zmanjšuje kompatibilnost obeh kromosomov.
Avtosomni par iz katerega sta se razvila spolna kromosoma sestavljata protoX in protoY. Skozi tisočletja sta si med mejozo izmenjevala gene, med drugim je prišlo tudi do pomembne mutacije gena SOX, ki ga na kromosomu Y imenujemo SRY in določa moški spol. Do te mutacije naj bi sicer prišlo pred približno 300 milijoni let, prve živali s SRY so sesalčja veja stokovcev.
V naslednji stopnji evolucije je prihajalo do velikih sprememb predvsem na protoY, med tem ko se je protoX sorazmerno dobro ohranjal. Do sprememb je prišlo zaradi nastajanja številnih zank, ki se niso odvile pravilno temveč so se prekrižale in tako hitro ter močno spremenile zaporedje. Prav tako je prihajalo do številnih izpadov genov in kromosom Y se je postopoma krajšal do tretjine prvotne dolžine, oziroma velikosti protoY in s tem izgubil večino informacij. Podobne spremembe se sicer dogajajo na vseh kromosomih, a se zaradi svoje neugodnosti tekom evolucije izločijo. Rekombinacija na kromosomu Y se je pretežno ustavila po sprejetju dodatnega spolno delujočega faktorja, vključilo pa se je še več drugih genov, ki določajo za moški spol specifične lastnosti.
Tretji velik dogodek v evoluciji spolnih kromosomov, je prevzem kopije gena DAZ (skrbi za nemoteno spermatogenezo), ki ga je kromosomu Y doniral avtosom. Ta se je še podvojeval, tako da lahko v Y najdemo kar štiri kopije, ki so ključne predvsem v spermatogenezi, njihovo število pa zagotavlja nemoten proces tudi če pride do mutacije na enem izmed genov. V nekaterih primerih pride do napak na vseh štirih genih, kar pri moških vodi v slabšo plodnost.
Zaradi sorazmerno slabega ujemanja obeh spolnih kromosomov pa prihaja do novih težav na kromosomu Y. In sicer je ta dovzeten za delecije, predvsem na delih zaporedja, ki so izgubila svoj par na kromosomu X. Rekombinacija lahko poteka le med skrajnima koncema kromosomov X in Y (na regijah PAR). Regijo na Y, kjer rekombinacija ne poteka , imenujemo NRY (ang. non recombining region of Y; nerekombinirajoča regija Y) in je v vseh moških osebkih popolnoma enaka. Y se zaradi mnogih delecij počasi krajša. Na drugi strani se kromosom X ne zmanjšuje ampak ostaja dobro ohranjen, saj v paru X pri ženskah poteka nemotena rekombinacija.
==Geni povezani z določanjem spola==
Pri določevanju spola so pomembni predvsem geni iz družine SOX, ki kodirajo transkripcijske faktorje. Kot nam pove ime, je za določevanje spola danes pomemben predvsem gen SRY (ang. sex determining region; spol določujoča regija), ki se nahaja na kromosomu Y. Predstavljenih je več mehanizmov delovanja SRY. Na eni strani naj bi SRY direktno aktiviral gene, ki vplivajo na diferenciacijo in delovanje testisov. Po drugi strani je predlagana teorija v kateri SRY deluje kot inhibitor SOX9. Ker sta SRY in SOX9 pozitivna regulatorja razvoja testisov, je pri tem mehanizmu vpleten še tretji gen, SOX 3 na kromosomu X. Pri ženskih osebkih SOX3 inhibira SOX9 in s tem zaustavi razvoj testisov. Pri moških osebkih, ki SRY regijo, pa ta inhibira SOX3, ki ne more inaktivirati SOX9 in testisi se normalno razvijejo.
===Evolucija gena SRY===
SOX9 najdemo tudi pri ptičih in plazilcih kar pomeni, da ima pomembno vlogo približno 350 milijonov let nazaj. V skupnem predniku je bil mehanizem regulacije najverjetneje količina izraženega SOX3. Ko je ta mutiral v SRY se je mehanizem spremenil in sčasoma postal tak kot ga poznamo danes.
Rekombinacija med X in Y se ni zaustavila na celotni dolžini naenkrat ampak se je to zgodilo v več zaporednih dogodkih. Regije na katerih se je rekombinacija zaustavila ob določenem času se imenujejo evolucijska plast. Na človeškem Y kromosomu se je to zgodilo petkrat, gen SRY se je pojavil v prvi. To se sklada z predvidevanji, da je prav nastanek spolno določujočih regij, kot je SRY začetek ali sprožitelj diferenciacije avtosomov v spolne kromosome.

==Spreminjanje kromosoma X==
Čeprav je X bolje ohranjen je tekom evolucije tudi na njem prihajalo do sprememb. Raziskave so izvajali na Drosophili miranda (sorodnica vinske mušice), ki so v svoji evoluciji razvile že tri pare spolnih kromosomov. Zadnji (neoX in neoY) je nastal pred približno milijonom let z fuzijo obstoječega Y in avtosoma. Z primerjavo mladega para in že prej obstoječih so lahko zasledovali skoraj celotno evolucijo. Poleg normalnih sprememb na neoY so opazili tudi spreminjanje na neoX. Pri evoluciji X so pomembni moško in žensko specifični evolucionarni pritiski. Na kromosomu X na začetku razvoja opazimo večje izražanje genov specifičnih za moški spol, kasneje se to spremeni in X začne privzemati žensko specifične gene. Sprememba se zgodi zaradi dveh kopiji X kromosoma v ženskah, kar pomeni, da je selekciji v ženskih osebkih podvržen dvakrat dlje kot pri moških. Ker imajo moški samo eno kopijo, spremembe potrebujejo nekaj več časa, da se razširijo po celotni populaciji.
Razvijajoči X kromosom se mora prilagajati degeneraciji Y. Posledično se mnogi geni na X podvajajo, da lahko nadomestijo proteine ali druge produkte iz Y kromosoma, ki ne nastajajo več. Spremembe se dogajajo tudi na regiji PAR, saj lahko geni prehajajo vse dokler se njihova pozicija ne blokira z razširitvijo nerekombinirajoče regije.

==Izginjanje kromosoma Y==
V zadnjem času se pojavljajo hipoteze in eksperimenti s katerimi želijo dokazati, da se bo kromosom Y skozi evolucijo še manjšal in čez nekaj časa morda celo izginil.
Skupina znanstvenikov je dokazala, da se je kromosom Y razvijal mnogo hitreje kot kromosom X. Prav hitra evolucija kromosoma Y je povzročila izgubo mnogih genov, če se bo razvoj v tej smeri nadaljeval, je mogoče popolno izginotje kromosoma Y. Raziskava je temeljila na primerjavi DNA spolnih kromosomov višjih sesalcev z DNA v avtosomih stokovcev in vrečarjev. Geni, ki so preostali na kromosomu Y, so zaradi njihovega dolgega obstoja bistvenega pomena. Izginotje kromosoma Y, pa ne bi pomenilo konec moške rase, saj bo nov par telesnih kromosomov verjetno začel proces pretvorbe v spolnega. Obstaja več možnosti za spremembe genov na kromosomu Y: nekateri geni bi ostali nedotaknjeni, nekateri bodo pridobili mutacije, ki bodo povzročile, da bodo manj aktivni, nekateri bodo povsem inaktivirani. Če predpostavimo linearnost izgube genov kromosoma Y je verjetno, da bo kromosom izginil čez približno 4,6 milijona let. Obstajata že dve vrsti glodavcev, ki sta preživeli popolno izgubo Y kromosoma (npr. japonska podgana).
Oblikovala se je skupina z nasprotnim prepričanjem, da kromosom Y ne bo izginil. Potrdila je sicer študijo konkurenčne skupine, da je tekom evolucije kromosom Y izgubil večino svojih genov, a je dokazala, da je na kromosomu Y ostalo nekaj esencialnih genov, ki ne izginjajo več. Z eksperimenti so ugotovili, da je Y kromosom v zadnjih 25 milijonih let izgubil le en gen, v zadnjih 6 milijonih let pa pri ljudeh ni prišlo do izgube niti enega gena iz kromosoma Y (od razvojne ločitve ljudi in šimpanzov). Dokazali so, da Y kromosom vpliva na celice, ki so prisotne v različnih delih telesa in ne le v spolnih organih. Obstaja približno dvanajst genov, ki so ohranjeni na kromosomu Y in so izraženi v tkivih po celem telesu. V prihodnosti bodo poskušali natančneje preučiti skupino teh "elitnih" genov, ki so ohranjeni na kromosomu Y in so bistvenega pomena.

==Viri==
*Marshalll Graves J.,Evolution of the Mammalian Y Chromosome and Sex-Determining Genes, The Journal of experimental zoology, 1998, letn. 281, str. 472-481
*Williams R., Sex Drives Chromosome Evolution, 19.7 2012. (citirano 3.5 2015) http://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/32368/title/Sex-Drives-Chromosome-Evolution/
*Sanders R., The story of X — evolution of a sex chromosome,16. 4 2009, (citirano 3.5 2015)http://www.berkeley.edu/news/media/releases/2009/04/16_xchrom.shtml
*Griffin D. K., Is the Y chromosome disappearing?—Both sides of the argument, Chromosome Research, januar 2012, 20, str. 35-45.
*Pereza N, Ostojić S., Zgodba o X in Y, (citirano: 3.5.2015) http://www.zzjzpgz.hr/nzl/67/iks.htm

[[Category:SEM]] [[Category:BMB]]

Evolucija spolnih kromosomov

2015-05-04T17:04:40Z

Jerneja Kocutar: /* Viri */

Ljudje imamo 46 kromosomov, 22 parov telesnih kromosomov (avtosomi) in 1 par spolnih kromosomov (alosomi). Ženske imajo dva X kromosoma, moški pa X in Y spolni kromosom. Nekdaj sta bila kromosom X in Y homologna, čez evolucijo pa se je Y kromosom skrčil na tretjino prvotne velikosti. Oba kromosoma nosita gene, pomembne za spolni razvoj, na njunih koncih pa se nahajajo regije, ki se obnašajo kot avtosomi in niso spolno specifične. X kromosom je eden izmed večjih kromosomov pri človeku, a vsebuje relativno majhno število genov - približno 4% genov iz celotnega genoma. 23 kromosomov podedujemo od matere, 23 pa od očeta. V gametah je število kromosomov 23, ob oploditvi pa je v oplojenem jajčecu 46 kromosomov.
==Evolucija sesalcev==
Ker je razvoj spolnih kromosomov vezan na evolucijo sesalcev poglejmo kako so se razvijali oni. Prvi sesalci so živeli že v triasu (pred 225 mio. leti), razvili so se iz zverozobcev, izumrlih plazilcev. Prvi vrečarji in placentalni sesalci so se razvili ob koncu mezozoika (pred 60 mio. leti), njihov buren razvoj pa se je pričel šele v kenozoiku (pred 40 mio. leti). Vrste sesalcev kot jih poznamo danes so se v večini razvile šele v pleistocenu, torej v zadnjih dveh milijonih let, ostale prepoznavamo iz fosilov. Danes živi okoli 4000 vrst sesalcev, ki jih delimo v tri velike veje: stokovce (predstavniki: kljunaš, kljunati ježek), vrečarje (predstavniki: kenguruji, koale, oposumi) in placentalne sesalce (žužkojedi, prvaki, zajci, glodavci, zveri, kopitarji, kiti).
==Evolucija spolnih kromosomv ==
Evolucijo spolnih kromosomov so raziskovali s primerjavo različic spolnih kromosomov med tremi velikimi vejami sesalcev. Vrečarji in stokovci predstavljajo sesalce, ki so v oddaljenem sorodstvu s človekom in so se evolucijsko odcepili približno 180 milijonov let nazaj. Pri vrečarjih sta spolna kromosoma manjša in najverjetneje ne vsebujeta regije PAR (regija na kromosomu Y kjer poteka rekombinacija) saj se med mejozo sploh ne parita. Stokovci pa imajo, ravno obratno, večja kromosoma, ki se parita na večjem delu kot človeška. Tretja veja so višji sesalci, v katero spadamo tudi ljudje, vsi imamo podoben genom.
Večina podatkov, kot začetek evolucije spolnih kromosomov omenja obdobje pred 300 milijoni let. Menijo namreč, da se je evolucija pričela že s samim razvojem sesalcev. Zadnje raziskave to trditev zavračajo, saj so že večkrat dokazali, da se je evolucija pričela šele ob ločitvi dveh sesalčjih rodov, vrečarjev (marsupial) in višjih sesalcev (oz. placentalnih sesalcev, eutherian). Do tega naj bi torej prišlo pred približno 180 milijoni let, zadnji skupni prednik obeh skupin je theria.
===Potek evolucije spolnih kromosomov===
V času spreminjanja zaporedja spolnih kromosomov sta bila X in Y podvržena izgubi in novim pridobitvam genetskega materiala, vsaka sprememba pa zmanjšuje kompatibilnost obeh kromosomov.
Avtosomni par iz katerega sta se razvila spolna kromosoma sestavljata protoX in protoY. Skozi tisočletja sta si med mejozo izmenjevala gene, med drugim je prišlo tudi do pomembne mutacije gena SOX, ki ga na kromosomu Y imenujemo SRY in določa moški spol. Do te mutacije naj bi sicer prišlo pred približno 300 milijoni let, prve živali s SRY so sesalčja veja stokovcev.
V naslednji stopnji evolucije je prihajalo do velikih sprememb predvsem na protoY, med tem ko se je protoX sorazmerno dobro ohranjal. Do sprememb je prišlo zaradi nastajanja številnih zank, ki se niso odvile pravilno temveč so se prekrižale in tako hitro ter močno spremenile zaporedje. Prav tako je prihajalo do številnih izpadov genov in kromosom Y se je postopoma krajšal do tretjine prvotne dolžine, oziroma velikosti protoY in s tem izgubil večino informacij. Podobne spremembe se sicer dogajajo na vseh kromosomih, a se zaradi svoje neugodnosti tekom evolucije izločijo. Rekombinacija na kromosomu Y se je pretežno ustavila po sprejetju dodatnega spolno delujočega faktorja, vključilo pa se je še več drugih genov, ki določajo za moški spol specifične lastnosti.
Tretji velik dogodek v evoluciji spolnih kromosomov, je prevzem kopije gena DAZ (skrbi za nemoteno spermatogenezo), ki ga je kromosomu Y doniral avtosom. Ta se je še podvojeval, tako da lahko v Y najdemo kar štiri kopije, ki so ključne predvsem v spermatogenezi, njihovo število pa zagotavlja nemoten proces tudi če pride do mutacije na enem izmed genov. V nekaterih primerih pride do napak na vseh štirih genih, kar pri moških vodi v slabšo plodnost.
Zaradi sorazmerno slabega ujemanja obeh spolnih kromosomov pa prihaja do novih težav na kromosomu Y. In sicer je ta dovzeten za delecije, predvsem na delih zaporedja, ki so izgubila svoj par na kromosomu X. Rekombinacija lahko poteka le med skrajnima koncema kromosomov X in Y (na regijah PAR). Regijo na Y, kjer rekombinacija ne poteka , imenujemo NRY (ang. non recombining region of Y; nerekombinirajoča regija Y) in je v vseh moških osebkih popolnoma enaka. Y se zaradi mnogih delecij počasi krajša. Na drugi strani se kromosom X ne zmanjšuje ampak ostaja dobro ohranjen, saj v paru X pri ženskah poteka nemotena rekombinacija.
==Geni povezani z določanjem spola==
Pri določevanju spola so pomembni predvsem geni iz družine SOX, ki kodirajo transkripcijske faktorje. Kot nam pove ime, je za določevanje spola danes pomemben predvsem gen SRY (ang. sex determining region; spol določujoča regija), ki se nahaja na kromosomu Y. Predstavljenih je več mehanizmov delovanja SRY. Na eni strani naj bi SRY direktno aktiviral gene, ki vplivajo na diferenciacijo in delovanje testisov. Po drugi strani je predlagana teorija v kateri SRY deluje kot inhibitor SOX9. Ker sta SRY in SOX9 pozitivna regulatorja razvoja testisov, je pri tem mehanizmu vpleten še tretji gen, SOX 3 na kromosomu X. Pri ženskih osebkih SOX3 inhibira SOX9 in s tem zaustavi razvoj testisov. Pri moških osebkih, ki SRY regijo, pa ta inhibira SOX3, ki ne more inaktivirati SOX9 in testisi se normalno razvijejo.
===Evolucija gena SRY===
SOX9 najdemo tudi pri ptičih in plazilcih kar pomeni, da ima pomembno vlogo približno 350 milijonov let nazaj. V skupnem predniku je bil mehanizem regulacije najverjetneje količina izraženega SOX3. Ko je ta mutiral v SRY se je mehanizem spremenil in sčasoma postal tak kot ga poznamo danes.
Rekombinacija med X in Y se ni zaustavila na celotni dolžini naenkrat ampak se je to zgodilo v več zaporednih dogodkih. Regije na katerih se je rekombinacija zaustavila ob določenem času se imenujejo evolucijska plast. Na človeškem Y kromosomu se je to zgodilo petkrat, gen SRY se je pojavil v prvi. To se sklada z predvidevanji, da je prav nastanek spolno določujočih regij, kot je SRY začetek ali sprožitelj diferenciacije avtosomov v spolne kromosome.

==Spreminjanje kromosoma X==
Čeprav je X bolje ohranjen je tekom evolucije tudi na njem prihajalo do sprememb. Raziskave so izvajali na Drosophili miranda (sorodnica vinske mušice), ki so v svoji evoluciji razvile že tri pare spolnih kromosomov. Zadnji (neoX in neoY) je nastal pred približno milijonom let z fuzijo obstoječega Y in avtosoma. Z primerjavo mladega para in že prej obstoječih so lahko zasledovali skoraj celotno evolucijo. Poleg normalnih sprememb na neoY so opazili tudi spreminjanje na neoX. Pri evoluciji X so pomembni moško in žensko specifični evolucionarni pritiski. Na kromosomu X na začetku razvoja opazimo večje izražanje genov specifičnih za moški spol, kasneje se to spremeni in X začne privzemati žensko specifične gene. Sprememba se zgodi zaradi dveh kopiji X kromosoma v ženskah, kar pomeni, da je selekciji v ženskih osebkih podvržen dvakrat dlje kot pri moških. Ker imajo moški samo eno kopijo, spremembe potrebujejo nekaj več časa, da se razširijo po celotni populaciji.
Razvijajoči X kromosom se mora prilagajati degeneraciji Y. Posledično se mnogi geni na X podvajajo, da lahko nadomestijo proteine ali druge produkte iz Y kromosoma, ki ne nastajajo več. Spremembe se dogajajo tudi na regiji PAR, saj lahko geni prehajajo vse dokler se njihova pozicija ne blokira z razširitvijo nerekombinirajoče regije.

==Izginjanje kromosoma Y==
V zadnjem času se pojavljajo hipoteze in eksperimenti s katerimi želijo dokazati, da se bo kromosom Y skozi evolucijo še manjšal in čez nekaj časa morda celo izginil.
Skupina znanstvenikov je dokazala, da se je kromosom Y razvijal mnogo hitreje kot kromosom X. Prav hitra evolucija kromosoma Y je povzročila izgubo mnogih genov, če se bo razvoj v tej smeri nadaljeval, je mogoče popolno izginotje kromosoma Y. Raziskava je temeljila na primerjavi DNA spolnih kromosomov višjih sesalcev z DNA v avtosomih stokovcev in vrečarjev. Geni, ki so preostali na kromosomu Y, so zaradi njihovega dolgega obstoja bistvenega pomena. Izginotje kromosoma Y, pa ne bi pomenilo konec moške rase, saj bo nov par telesnih kromosomov verjetno začel proces pretvorbe v spolnega. Obstaja več možnosti za spremembe genov na kromosomu Y: nekateri geni bi ostali nedotaknjeni, nekateri bodo pridobili mutacije, ki bodo povzročile, da bodo manj aktivni, nekateri bodo povsem inaktivirani. Če predpostavimo linearnost izgube genov kromosoma Y je verjetno, da bo kromosom izginil čez približno 4,6 milijona let. Obstajata že dve vrsti glodavcev, ki sta preživeli popolno izgubo Y kromosoma (npr. japonska podgana).
Oblikovala se je skupina z nasprotnim prepričanjem, da kromosom Y ne bo izginil. Potrdila je sicer študijo konkurenčne skupine, da je tekom evolucije kromosom Y izgubil večino svojih genov, a je dokazala, da je na kromosomu Y ostalo nekaj esencialnih genov, ki ne izginjajo več. Z eksperimenti so ugotovili, da je Y kromosom v zadnjih 25 milijonih let izgubil le en gen, v zadnjih 6 milijonih let pa pri ljudeh ni prišlo do izgube niti enega gena iz kromosoma Y (od razvojne ločitve ljudi in šimpanzov). Dokazali so, da Y kromosom vpliva na celice, ki so prisotne v različnih delih telesa in ne le v spolnih organih. Obstaja približno dvanajst genov, ki so ohranjeni na kromosomu Y in so izraženi v tkivih po celem telesu. V prihodnosti bodo poskušali natančneje preučiti skupino teh "elitnih" genov, ki so ohranjeni na kromosomu Y in so bistvenega pomena.

==Viri==
*Marshalll Graves J.,Evolution of the Mammalian Y Chromosome and Sex-Determining Genes, The Journal of experimental zoology, 1998, letn. 281, str. 472-481
*Williams R., Sex Drives Chromosome Evolution, 19.7 2012. (citirano 4.5 2015) http://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/32368/title/Sex-Drives-Chromosome-Evolution/
*Sanders R., The story of X — evolution of a sex chromosome,16. 4 2009, (citirano 4.5 2015)http://www.berkeley.edu/news/media/releases/2009/04/16_xchrom.shtml
*Griffin D. K., Is the Y chromosome disappearing?—Both sides of the argument, Chromosome Research, januar 2012, 20, str. 35-45.
*Pereza N, Ostojić S., Zgodba o X in Y, (citirano: 3.5.2015) http://www.zzjzpgz.hr/nzl/67/iks.htm

[[Category:SEM]] [[Category:BMB]]

Evolucija spolnih kromosomov

2015-05-04T17:04:16Z

Jerneja Kocutar: /* Viri */

Ljudje imamo 46 kromosomov, 22 parov telesnih kromosomov (avtosomi) in 1 par spolnih kromosomov (alosomi). Ženske imajo dva X kromosoma, moški pa X in Y spolni kromosom. Nekdaj sta bila kromosom X in Y homologna, čez evolucijo pa se je Y kromosom skrčil na tretjino prvotne velikosti. Oba kromosoma nosita gene, pomembne za spolni razvoj, na njunih koncih pa se nahajajo regije, ki se obnašajo kot avtosomi in niso spolno specifične. X kromosom je eden izmed večjih kromosomov pri človeku, a vsebuje relativno majhno število genov - približno 4% genov iz celotnega genoma. 23 kromosomov podedujemo od matere, 23 pa od očeta. V gametah je število kromosomov 23, ob oploditvi pa je v oplojenem jajčecu 46 kromosomov.
==Evolucija sesalcev==
Ker je razvoj spolnih kromosomov vezan na evolucijo sesalcev poglejmo kako so se razvijali oni. Prvi sesalci so živeli že v triasu (pred 225 mio. leti), razvili so se iz zverozobcev, izumrlih plazilcev. Prvi vrečarji in placentalni sesalci so se razvili ob koncu mezozoika (pred 60 mio. leti), njihov buren razvoj pa se je pričel šele v kenozoiku (pred 40 mio. leti). Vrste sesalcev kot jih poznamo danes so se v večini razvile šele v pleistocenu, torej v zadnjih dveh milijonih let, ostale prepoznavamo iz fosilov. Danes živi okoli 4000 vrst sesalcev, ki jih delimo v tri velike veje: stokovce (predstavniki: kljunaš, kljunati ježek), vrečarje (predstavniki: kenguruji, koale, oposumi) in placentalne sesalce (žužkojedi, prvaki, zajci, glodavci, zveri, kopitarji, kiti).
==Evolucija spolnih kromosomv ==
Evolucijo spolnih kromosomov so raziskovali s primerjavo različic spolnih kromosomov med tremi velikimi vejami sesalcev. Vrečarji in stokovci predstavljajo sesalce, ki so v oddaljenem sorodstvu s človekom in so se evolucijsko odcepili približno 180 milijonov let nazaj. Pri vrečarjih sta spolna kromosoma manjša in najverjetneje ne vsebujeta regije PAR (regija na kromosomu Y kjer poteka rekombinacija) saj se med mejozo sploh ne parita. Stokovci pa imajo, ravno obratno, večja kromosoma, ki se parita na večjem delu kot človeška. Tretja veja so višji sesalci, v katero spadamo tudi ljudje, vsi imamo podoben genom.
Večina podatkov, kot začetek evolucije spolnih kromosomov omenja obdobje pred 300 milijoni let. Menijo namreč, da se je evolucija pričela že s samim razvojem sesalcev. Zadnje raziskave to trditev zavračajo, saj so že večkrat dokazali, da se je evolucija pričela šele ob ločitvi dveh sesalčjih rodov, vrečarjev (marsupial) in višjih sesalcev (oz. placentalnih sesalcev, eutherian). Do tega naj bi torej prišlo pred približno 180 milijoni let, zadnji skupni prednik obeh skupin je theria.
===Potek evolucije spolnih kromosomov===
V času spreminjanja zaporedja spolnih kromosomov sta bila X in Y podvržena izgubi in novim pridobitvam genetskega materiala, vsaka sprememba pa zmanjšuje kompatibilnost obeh kromosomov.
Avtosomni par iz katerega sta se razvila spolna kromosoma sestavljata protoX in protoY. Skozi tisočletja sta si med mejozo izmenjevala gene, med drugim je prišlo tudi do pomembne mutacije gena SOX, ki ga na kromosomu Y imenujemo SRY in določa moški spol. Do te mutacije naj bi sicer prišlo pred približno 300 milijoni let, prve živali s SRY so sesalčja veja stokovcev.
V naslednji stopnji evolucije je prihajalo do velikih sprememb predvsem na protoY, med tem ko se je protoX sorazmerno dobro ohranjal. Do sprememb je prišlo zaradi nastajanja številnih zank, ki se niso odvile pravilno temveč so se prekrižale in tako hitro ter močno spremenile zaporedje. Prav tako je prihajalo do številnih izpadov genov in kromosom Y se je postopoma krajšal do tretjine prvotne dolžine, oziroma velikosti protoY in s tem izgubil večino informacij. Podobne spremembe se sicer dogajajo na vseh kromosomih, a se zaradi svoje neugodnosti tekom evolucije izločijo. Rekombinacija na kromosomu Y se je pretežno ustavila po sprejetju dodatnega spolno delujočega faktorja, vključilo pa se je še več drugih genov, ki določajo za moški spol specifične lastnosti.
Tretji velik dogodek v evoluciji spolnih kromosomov, je prevzem kopije gena DAZ (skrbi za nemoteno spermatogenezo), ki ga je kromosomu Y doniral avtosom. Ta se je še podvojeval, tako da lahko v Y najdemo kar štiri kopije, ki so ključne predvsem v spermatogenezi, njihovo število pa zagotavlja nemoten proces tudi če pride do mutacije na enem izmed genov. V nekaterih primerih pride do napak na vseh štirih genih, kar pri moških vodi v slabšo plodnost.
Zaradi sorazmerno slabega ujemanja obeh spolnih kromosomov pa prihaja do novih težav na kromosomu Y. In sicer je ta dovzeten za delecije, predvsem na delih zaporedja, ki so izgubila svoj par na kromosomu X. Rekombinacija lahko poteka le med skrajnima koncema kromosomov X in Y (na regijah PAR). Regijo na Y, kjer rekombinacija ne poteka , imenujemo NRY (ang. non recombining region of Y; nerekombinirajoča regija Y) in je v vseh moških osebkih popolnoma enaka. Y se zaradi mnogih delecij počasi krajša. Na drugi strani se kromosom X ne zmanjšuje ampak ostaja dobro ohranjen, saj v paru X pri ženskah poteka nemotena rekombinacija.
==Geni povezani z določanjem spola==
Pri določevanju spola so pomembni predvsem geni iz družine SOX, ki kodirajo transkripcijske faktorje. Kot nam pove ime, je za določevanje spola danes pomemben predvsem gen SRY (ang. sex determining region; spol določujoča regija), ki se nahaja na kromosomu Y. Predstavljenih je več mehanizmov delovanja SRY. Na eni strani naj bi SRY direktno aktiviral gene, ki vplivajo na diferenciacijo in delovanje testisov. Po drugi strani je predlagana teorija v kateri SRY deluje kot inhibitor SOX9. Ker sta SRY in SOX9 pozitivna regulatorja razvoja testisov, je pri tem mehanizmu vpleten še tretji gen, SOX 3 na kromosomu X. Pri ženskih osebkih SOX3 inhibira SOX9 in s tem zaustavi razvoj testisov. Pri moških osebkih, ki SRY regijo, pa ta inhibira SOX3, ki ne more inaktivirati SOX9 in testisi se normalno razvijejo.
===Evolucija gena SRY===
SOX9 najdemo tudi pri ptičih in plazilcih kar pomeni, da ima pomembno vlogo približno 350 milijonov let nazaj. V skupnem predniku je bil mehanizem regulacije najverjetneje količina izraženega SOX3. Ko je ta mutiral v SRY se je mehanizem spremenil in sčasoma postal tak kot ga poznamo danes.
Rekombinacija med X in Y se ni zaustavila na celotni dolžini naenkrat ampak se je to zgodilo v več zaporednih dogodkih. Regije na katerih se je rekombinacija zaustavila ob določenem času se imenujejo evolucijska plast. Na človeškem Y kromosomu se je to zgodilo petkrat, gen SRY se je pojavil v prvi. To se sklada z predvidevanji, da je prav nastanek spolno določujočih regij, kot je SRY začetek ali sprožitelj diferenciacije avtosomov v spolne kromosome.

==Spreminjanje kromosoma X==
Čeprav je X bolje ohranjen je tekom evolucije tudi na njem prihajalo do sprememb. Raziskave so izvajali na Drosophili miranda (sorodnica vinske mušice), ki so v svoji evoluciji razvile že tri pare spolnih kromosomov. Zadnji (neoX in neoY) je nastal pred približno milijonom let z fuzijo obstoječega Y in avtosoma. Z primerjavo mladega para in že prej obstoječih so lahko zasledovali skoraj celotno evolucijo. Poleg normalnih sprememb na neoY so opazili tudi spreminjanje na neoX. Pri evoluciji X so pomembni moško in žensko specifični evolucionarni pritiski. Na kromosomu X na začetku razvoja opazimo večje izražanje genov specifičnih za moški spol, kasneje se to spremeni in X začne privzemati žensko specifične gene. Sprememba se zgodi zaradi dveh kopiji X kromosoma v ženskah, kar pomeni, da je selekciji v ženskih osebkih podvržen dvakrat dlje kot pri moških. Ker imajo moški samo eno kopijo, spremembe potrebujejo nekaj več časa, da se razširijo po celotni populaciji.
Razvijajoči X kromosom se mora prilagajati degeneraciji Y. Posledično se mnogi geni na X podvajajo, da lahko nadomestijo proteine ali druge produkte iz Y kromosoma, ki ne nastajajo več. Spremembe se dogajajo tudi na regiji PAR, saj lahko geni prehajajo vse dokler se njihova pozicija ne blokira z razširitvijo nerekombinirajoče regije.

==Izginjanje kromosoma Y==
V zadnjem času se pojavljajo hipoteze in eksperimenti s katerimi želijo dokazati, da se bo kromosom Y skozi evolucijo še manjšal in čez nekaj časa morda celo izginil.
Skupina znanstvenikov je dokazala, da se je kromosom Y razvijal mnogo hitreje kot kromosom X. Prav hitra evolucija kromosoma Y je povzročila izgubo mnogih genov, če se bo razvoj v tej smeri nadaljeval, je mogoče popolno izginotje kromosoma Y. Raziskava je temeljila na primerjavi DNA spolnih kromosomov višjih sesalcev z DNA v avtosomih stokovcev in vrečarjev. Geni, ki so preostali na kromosomu Y, so zaradi njihovega dolgega obstoja bistvenega pomena. Izginotje kromosoma Y, pa ne bi pomenilo konec moške rase, saj bo nov par telesnih kromosomov verjetno začel proces pretvorbe v spolnega. Obstaja več možnosti za spremembe genov na kromosomu Y: nekateri geni bi ostali nedotaknjeni, nekateri bodo pridobili mutacije, ki bodo povzročile, da bodo manj aktivni, nekateri bodo povsem inaktivirani. Če predpostavimo linearnost izgube genov kromosoma Y je verjetno, da bo kromosom izginil čez približno 4,6 milijona let. Obstajata že dve vrsti glodavcev, ki sta preživeli popolno izgubo Y kromosoma (npr. japonska podgana).
Oblikovala se je skupina z nasprotnim prepričanjem, da kromosom Y ne bo izginil. Potrdila je sicer študijo konkurenčne skupine, da je tekom evolucije kromosom Y izgubil večino svojih genov, a je dokazala, da je na kromosomu Y ostalo nekaj esencialnih genov, ki ne izginjajo več. Z eksperimenti so ugotovili, da je Y kromosom v zadnjih 25 milijonih let izgubil le en gen, v zadnjih 6 milijonih let pa pri ljudeh ni prišlo do izgube niti enega gena iz kromosoma Y (od razvojne ločitve ljudi in šimpanzov). Dokazali so, da Y kromosom vpliva na celice, ki so prisotne v različnih delih telesa in ne le v spolnih organih. Obstaja približno dvanajst genov, ki so ohranjeni na kromosomu Y in so izraženi v tkivih po celem telesu. V prihodnosti bodo poskušali natančneje preučiti skupino teh "elitnih" genov, ki so ohranjeni na kromosomu Y in so bistvenega pomena.

==Viri==
*Marshalll Graves J. , Evolution of the Mammalian Y Chromosome and Sex-Determining Genes, The Journal of experimental zoology, 1998, letn. 281, str. 472-481
*Williams R., Sex Drives Chromosome Evolution, 19.7 2012. (citirano 4.5 2015) http://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/32368/title/Sex-Drives-Chromosome-Evolution/
*Sanders R., The story of X — evolution of a sex chromosome,16. 4 2009, (citirano 4.5 2015)http://www.berkeley.edu/news/media/releases/2009/04/16_xchrom.shtml
*Griffin D. K., Is the Y chromosome disappearing?—Both sides of the argument, Chromosome Research, januar 2012, 20, str. 35-45.
*Pereza N, Ostojić S., Zgodba o X in Y, (citirano: 3.5.2015) http://www.zzjzpgz.hr/nzl/67/iks.htm

[[Category:SEM]] [[Category:BMB]]

Talk:Evolucija spolnih kromosomov

2015-05-04T16:31:59Z

Jerneja Kocutar:

*Amadeja Lapornik: uvod,izginjanje kromosoma Y, del evolucije spolnih kromosomov
*Katja Malovrh: potek evolucije spolnih kromosomov,evolucija sesalcev,del evolucije spolnih kromosomov
*Jerneja Kocutar:geni povezani z določanjem spola,evolucija gena SRY, spreminjanje kromosoma X

Evolucija spolnih kromosomov

2015-05-04T15:33:14Z

Jerneja Kocutar: /* Viri */

Ljudje imamo 46 kromosomov, 22 parov telesnih kromosomov (avtosomi) in 1 par spolnih kromosomov (alosomi). Ženske imajo dva X kromosoma, moški pa X in Y spolni kromosom. Nekdaj sta bila kromosom X in Y homologna, čez evolucijo pa se je Y kromosom skrčil na tretjino prvotne velikosti. Oba kromosoma nosita gene, pomembne za spolni razvoj, na njunih koncih pa se nahajajo regije, ki se obnašajo kot avtosomi in niso spolno specifične. X kromosom je eden izmed večjih kromosomov pri človeku, a vsebuje relativno majhno število genov - približno 4% genov iz celotnega genoma. 23 kromosomov podedujemo od matere, 23 pa od očeta. V gametah je število kromosomov 23, ob oploditvi pa je v oplojenem jajčecu 46 kromosomov.
==Evolucija sesalcev==
Ker je razvoj spolnih kromosomov vezan na evolucijo sesalcev poglejmo kako so se razvijali oni. Prvi sesalci so živeli že v triasu (pred 225 mio. leti), razvili so se iz zverozobcev, izumrlih plazilcev. Prvi vrečarji in placentalni sesalci so se razvili ob koncu mezozoika (pred 60 mio. leti), njihov buren razvoj pa se je pričel šele v kenozoiku (pred 40 mio. leti). Vrste sesalcev kot jih poznamo danes so se v večini razvile šele v pleistocenu, torej v zadnjih dveh milijonih let, ostale prepoznavamo iz fosilov. Danes živi okoli 4000 vrst sesalcev, ki jih delimo v tri velike veje: stokovce (predstavniki: kljunaš, kljunati ježek), vrečarje (predstavniki: kenguruji, koale, oposumi) in placentalne sesalce (žužkojedi, prvaki, zajci, glodavci, zveri, kopitarji, kiti).
==Evolucija spolnih kromosomv ==
Evolucijo spolnih kromosomov so raziskovali s primerjavo različic spolnih kromosomov med tremi velikimi vejami sesalcev. Vrečarji in stokovci predstavljajo sesalce, ki so v oddaljenem sorodstvu s človekom in so se evolucijsko odcepili približno 180 milijonov let nazaj. Pri vrečarjih sta spolna kromosoma manjša in najverjetneje ne vsebujeta regije PAR (regija na kromosomu Y kjer poteka rekombinacija) saj se med mejozo sploh ne parita. Stokovci pa imajo, ravno obratno, večja kromosoma, ki se parita na večjem delu kot človeška. Tretja veja so višji sesalci, v katero spadamo tudi ljudje, vsi imamo podoben genom.
Večina podatkov, kot začetek evolucije spolnih kromosomov omenja obdobje pred 300 milijoni let. Menijo namreč, da se je evolucija pričela že s samim razvojem sesalcev. Zadnje raziskave to trditev zavračajo, saj so že večkrat dokazali, da se je evolucija pričela šele ob ločitvi dveh sesalčjih rodov, vrečarjev (marsupial) in višjih sesalcev (oz. placentalnih sesalcev, eutherian). Do tega naj bi torej prišlo pred približno 180 milijoni let, zadnji skupni prednik obeh skupin je theria.
===Potek evolucije spolnih kromosomov===
V času spreminjanja zaporedja spolnih kromosomov sta bila X in Y podvržena izgubi in novim pridobitvam genetskega materiala, vsaka sprememba pa zmanjšuje kompatibilnost obeh kromosomov.
Avtosomni par iz katerega sta se razvila spolna kromosoma sestavljata protoX in protoY. Skozi tisočletja sta si med mejozo izmenjevala gene, med drugim je prišlo tudi do pomembne mutacije gena SOX, ki ga na kromosomu Y imenujemo SRY in določa moški spol. Do te mutacije naj bi sicer prišlo pred približno 300 milijoni let, prve živali s SRY so sesalčja veja stokovcev.
V naslednji stopnji evolucije je prihajalo do velikih sprememb predvsem na protoY, med tem ko se je protoX sorazmerno dobro ohranjal. Do sprememb je prišlo zaradi nastajanja številnih zank, ki se niso odvile pravilno temveč so se prekrižale in tako hitro ter močno spremenile zaporedje. Prav tako je prihajalo do številnih izpadov genov in kromosom Y se je postopoma krajšal do tretjine prvotne dolžine, oziroma velikosti protoY in s tem izgubil večino informacij. Podobne spremembe se sicer dogajajo na vseh kromosomih, a se zaradi svoje neugodnosti tekom evolucije izločijo. Rekombinacija na kromosomu Y se je pretežno ustavila po sprejetju dodatnega spolno delujočega faktorja, vključilo pa se je še več drugih genov, ki določajo za moški spol specifične lastnosti.
Tretji velik dogodek v evoluciji spolnih kromosomov, je prevzem kopije gena DAZ (skrbi za nemoteno spermatogenezo), ki ga je kromosomu Y doniral avtosom. Ta se je še podvojeval, tako da lahko v Y najdemo kar štiri kopije, ki so ključne predvsem v spermatogenezi, njihovo število pa zagotavlja nemoten proces tudi če pride do mutacije na enem izmed genov. V nekaterih primerih pride do napak na vseh štirih genih, kar pri moških vodi v slabšo plodnost.
Zaradi sorazmerno slabega ujemanja obeh spolnih kromosomov pa prihaja do novih težav na kromosomu Y. In sicer je ta dovzeten za delecije, predvsem na delih zaporedja, ki so izgubila svoj par na kromosomu X. Rekombinacija lahko poteka le med skrajnima koncema kromosomov X in Y (na regijah PAR). Regijo na Y, kjer rekombinacija ne poteka , imenujemo NRY (ang. non recombining region of Y; nerekombinirajoča regija Y) in je v vseh moških osebkih popolnoma enaka. Y se zaradi mnogih delecij počasi krajša. Na drugi strani se kromosom X ne zmanjšuje ampak ostaja dobro ohranjen, saj v paru X pri ženskah poteka nemotena rekombinacija.
==Geni povezani z določanjem spola==
Pri določevanju spola so pomembni predvsem geni iz družine SOX, ki kodirajo transkripcijske faktorje. Kot nam pove ime, je za določevanje spola danes pomemben predvsem gen SRY (ang. sex determining region; spol določujoča regija), ki se nahaja na kromosomu Y. Predstavljenih je več mehanizmov delovanja SRY. Na eni strani naj bi SRY direktno aktiviral gene, ki vplivajo na diferenciacijo in delovanje testisov. Po drugi strani je predlagana teorija v kateri SRY deluje kot inhibitor SOX9. Ker sta SRY in SOX9 pozitivna regulatorja razvoja testisov, je pri tem mehanizmu vpleten še tretji gen, SOX 3 na kromosomu X. Pri ženskih osebkih SOX3 inhibira SOX9 in s tem zaustavi razvoj testisov. Pri moških osebkih, ki SRY regijo, pa ta inhibira SOX3, ki ne more inaktivirati SOX9 in testisi se normalno razvijejo.
===Evolucija gena SRY===
SOX9 najdemo tudi pri ptičih in plazilcih kar pomeni, da ima pomembno vlogo približno 350 milijonov let nazaj. V skupnem predniku je bil mehanizem regulacije najverjetneje količina izraženega SOX3. Ko je ta mutiral v SRY se je mehanizem spremenil in sčasoma postal tak kot ga poznamo danes.
Rekombinacija med X in Y se ni zaustavila na celotni dolžini naenkrat ampak se je to zgodilo v več zaporednih dogodkih. Regije na katerih se je rekombinacija zaustavila ob določenem času se imenujejo evolucijska plast. Na človeškem Y kromosomu se je to zgodilo petkrat, gen SRY se je pojavil v prvi. To se sklada z predvidevanji, da je prav nastanek spolno določujočih regij, kot je SRY začetek ali sprožitelj diferenciacije avtosomov v spolne kromosome.

==Spreminjanje kromosoma X==
Čeprav je X bolje ohranjen je tekom evolucije tudi na njem prihajalo do sprememb. Raziskave so izvajali na Drosophili miranda (sorodnica vinske mušice), ki so v svoji evoluciji razvile že tri pare spolnih kromosomov. Zadnji (neoX in neoY) je nastal pred približno milijonom let z fuzijo obstoječega Y in avtosoma. Z primerjavo mladega para in že prej obstoječih so lahko zasledovali skoraj celotno evolucijo. Poleg normalnih sprememb na neoY so opazili tudi spreminjanje na neoX. Pri evoluciji X so pomembni moško in žensko specifični evolucionarni pritiski. Na kromosomu X na začetku razvoja opazimo večje izražanje genov specifičnih za moški spol, kasneje se to spremeni in X začne privzemati žensko specifične gene. Sprememba se zgodi zaradi dveh kopiji X kromosoma v ženskah, kar pomeni, da je selekciji v ženskih osebkih podvržen dvakrat dlje kot pri moških. Ker imajo moški samo eno kopijo, spremembe potrebujejo nekaj več časa, da se razširijo po celotni populaciji.
Razvijajoči X kromosom se mora prilagajati degeneraciji Y. Posledično se mnogi geni na X podvajajo, da lahko nadomestijo proteine ali druge produkte iz Y kromosoma, ki ne nastajajo več. Spremembe se dogajajo tudi na regiji PAR, saj lahko geni prehajajo vse dokler se njihova pozicija ne blokira z razširitvijo nerekombinirajoče regije.

==Izginjanje kromosoma Y==
V zadnjem času se pojavljajo hipoteze in eksperimenti s katerimi želijo dokazati, da se bo kromosom Y skozi evolucijo še manjšal in čez nekaj časa morda celo izginil.
Skupina znanstvenikov je dokazala, da se je kromosom Y razvijal mnogo hitreje kot kromosom X. Prav hitra evolucija kromosoma Y je povzročila izgubo mnogih genov, če se bo razvoj v tej smeri nadaljeval, je mogoče popolno izginotje kromosoma Y. Raziskava je temeljila na primerjavi DNA spolnih kromosomov višjih sesalcev z DNA v avtosomih stokovcev in vrečarjev. Geni, ki so preostali na kromosomu Y, so zaradi njihovega dolgega obstoja bistvenega pomena. Izginotje kromosoma Y, pa ne bi pomenilo konec moške rase, saj bo nov par telesnih kromosomov verjetno začel proces pretvorbe v spolnega. Obstaja več možnosti za spremembe genov na kromosomu Y: nekateri geni bi ostali nedotaknjeni, nekateri bodo pridobili mutacije, ki bodo povzročile, da bodo manj aktivni, nekateri bodo povsem inaktivirani. Če predpostavimo linearnost izgube genov kromosoma Y je verjetno, da bo kromosom izginil čez približno 4,6 milijona let. Obstajata že dve vrsti glodavcev, ki sta preživeli popolno izgubo Y kromosoma (npr. japonska podgana).
Oblikovala se je skupina z nasprotnim prepričanjem, ki je potrdila študijo konkurenčne skupine, da je tekom evolucije kromosom Y izgubil večino svojih genov. Z eksperimenti so ugotovili, da je Y kromosom v zadnjih 25 milijonih let izgubil le en gen, v zadnjih 6 milijonih let pa pri ljudeh ni prišlo do izgube niti enega gena iz kromosoma Y (od razvojne ločitve ljudi in šimpanzov). Dokazali so, da Y kromosom vpliva na celice, ki so prisotne v različnih delih telesa in ne le v spolnih organih. Obstaja približno dvanajst genov, ki so ohranjeni na kromosomu Y in so izraženi v tkivih po celem telesu. V prihodnosti bodo poskušali natančneje preučiti skupino teh "elitnih" genov, ki so ohranjeni na kromosomu Y in so bistvenega pomena.

==Viri==
*Marshalll Graves J. , The Journal of experimental zoology, 1998, letn. 281, str. 472-481
*Williams R., Sex Drives Chromosome Evolution, 19.7 2012. (citirano 4.5 2015) http://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/32368/title/Sex-Drives-Chromosome-Evolution/
*Sanders R., The story of X — evolution of a sex chromosome,16. 4 2009, (citirano 4.5 2015)http://www.berkeley.edu/news/media/releases/2009/04/16_xchrom.shtml

[[Category:SEM]] [[Category:BMB]]

Talk:Evolucija spolnih kromosomov

2015-05-04T15:14:41Z

Jerneja Kocutar: New page: Povzetek našega sminarja smo napisale skupaj.

Povzetek našega sminarja smo napisale skupaj.

Evolucija spolnih kromosomov

2015-05-04T15:13:47Z

Jerneja Kocutar: /* Evolucija gena SRY */

Ljudje imamo 46 kromosomov, 22 parov telesnih kromosomov (avtosomi) in 1 par spolnih kromosomov (alosomi). Ženske imajo dva X kromosoma, moški pa X in Y spolni kromosom. Nekdaj sta bila kromosom X in Y homologna, čez evolucijo pa se je Y kromosom skrčil na tretjino prvotne velikosti. Oba kromosoma nosita gene, pomembne za spolni razvoj, na njunih koncih pa se nahajajo regije, ki se obnašajo kot avtosomi in niso spolno specifične. X kromosom je eden izmed večjih kromosomov pri človeku, a vsebuje relativno majhno število genov - približno 4% genov iz celotnega genoma. 23 kromosomov podedujemo od matere, 23 pa od očeta. V gametah je število kromosomov 23, ob oploditvi pa je v oplojenem jajčecu 46 kromosomov.
==Evolucija sesalcev==
Ker je razvoj spolnih kromosomov vezan na evolucijo sesalcev poglejmo kako so se razvijali oni. Prvi sesalci so živeli že v triasu (pred 225 mio. leti), razvili so se iz zverozobcev, izumrlih plazilcev. Prvi vrečarji in placentalni sesalci so se razvili ob koncu mezozoika (pred 60 mio. leti), njihov buren razvoj pa se je pričel šele v kenozoiku (pred 40 mio. leti). Vrste sesalcev kot jih poznamo danes so se v večini razvile šele v pleistocenu, torej v zadnjih dveh milijonih let, ostale prepoznavamo iz fosilov. Danes živi okoli 4000 vrst sesalcev, ki jih delimo v tri velike veje: stokovce (predstavniki: kljunaš, kljunati ježek), vrečarje (predstavniki: kenguruji, koale, oposumi) in placentalne sesalce (žužkojedi, prvaki, zajci, glodavci, zveri, kopitarji, kiti).
==Evolucija spolnih kromosomv ==
Evolucijo spolnih kromosomov so raziskovali s primerjavo različic spolnih kromosomov med tremi velikimi vejami sesalcev. Vrečarji in stokovci predstavljajo sesalce, ki so v oddaljenem sorodstvu s človekom in so se evolucijsko odcepili približno 180 milijonov let nazaj. Pri vrečarjih sta spolna kromosoma manjša in najverjetneje ne vsebujeta regije PAR (regija na kromosomu Y kjer poteka rekombinacija) saj se med mejozo sploh ne parita. Stokovci pa imajo, ravno obratno, večja kromosoma, ki se parita na večjem delu kot človeška. Tretja veja so višji sesalci, v katero spadamo tudi ljudje, vsi imamo podoben genom.
Večina podatkov, kot začetek evolucije spolnih kromosomov omenja obdobje pred 300 milijoni let. Menijo namreč, da se je evolucija pričela že s samim razvojem sesalcev. Zadnje raziskave to trditev zavračajo, saj so že večkrat dokazali, da se je evolucija pričela šele ob ločitvi dveh sesalčjih rodov, vrečarjev (marsupial) in višjih sesalcev (oz. placentalnih sesalcev, eutherian). Do tega naj bi torej prišlo pred približno 180 milijoni let, zadnji skupni prednik obeh skupin je theria.
===Potek evolucije spolnih kromosomov===
V času spreminjanja zaporedja spolnih kromosomov sta bila X in Y podvržena izgubi in novim pridobitvam genetskega materiala, vsaka sprememba pa zmanjšuje kompatibilnost obeh kromosomov.
Avtosomni par iz katerega sta se razvila spolna kromosoma sestavljata protoX in protoY. Skozi tisočletja sta si med mejozo izmenjevala gene, med drugim je prišlo tudi do pomembne mutacije gena SOX, ki ga na kromosomu Y imenujemo SRY in določa moški spol. Do te mutacije naj bi sicer prišlo pred približno 300 milijoni let, prve živali s SRY so sesalčja veja stokovcev.
V naslednji stopnji evolucije je prihajalo do velikih sprememb predvsem na protoY, med tem ko se je protoX sorazmerno dobro ohranjal. Do sprememb je prišlo zaradi nastajanja številnih zank, ki se niso odvile pravilno temveč so se prekrižale in tako hitro ter močno spremenile zaporedje. Prav tako je prihajalo do številnih izpadov genov in kromosom Y se je postopoma krajšal do tretjine prvotne dolžine, oziroma velikosti protoY in s tem izgubil večino informacij. Podobne spremembe se sicer dogajajo na vseh kromosomih, a se zaradi svoje neugodnosti tekom evolucije izločijo. Rekombinacija na kromosomu Y se je pretežno ustavila po sprejetju dodatnega spolno delujočega faktorja, vključilo pa se je še več drugih genov, ki določajo za moški spol specifične lastnosti.
Tretji velik dogodek v evoluciji spolnih kromosomov, je prevzem kopije gena DAZ (skrbi za nemoteno spermatogenezo), ki ga je kromosomu Y doniral avtosom. Ta se je še podvojeval, tako da lahko v Y najdemo kar štiri kopije, ki so ključne predvsem v spermatogenezi, njihovo število pa zagotavlja nemoten proces tudi če pride do mutacije na enem izmed genov. V nekaterih primerih pride do napak na vseh štirih genih, kar pri moških vodi v slabšo plodnost.
Zaradi sorazmerno slabega ujemanja obeh spolnih kromosomov pa prihaja do novih težav na kromosomu Y. In sicer je ta dovzeten za delecije, predvsem na delih zaporedja, ki so izgubila svoj par na kromosomu X. Rekombinacija lahko poteka le med skrajnima koncema kromosomov X in Y (na regijah PAR). Regijo na Y, kjer rekombinacija ne poteka , imenujemo NRY (ang. non recombining region of Y; nerekombinirajoča regija Y) in je v vseh moških osebkih popolnoma enaka. Y se zaradi mnogih delecij počasi krajša. Na drugi strani se kromosom X ne zmanjšuje ampak ostaja dobro ohranjen, saj v paru X pri ženskah poteka nemotena rekombinacija.
==Geni povezani z določanjem spola==
Pri določevanju spola so pomembni predvsem geni iz družine SOX, ki kodirajo transkripcijske faktorje. Kot nam pove ime, je za določevanje spola danes pomemben predvsem gen SRY (ang. sex determining region; spol določujoča regija), ki se nahaja na kromosomu Y. Predstavljenih je več mehanizmov delovanja SRY. Na eni strani naj bi SRY direktno aktiviral gene, ki vplivajo na diferenciacijo in delovanje testisov. Po drugi strani je predlagana teorija v kateri SRY deluje kot inhibitor SOX9. Ker sta SRY in SOX9 pozitivna regulatorja razvoja testisov, je pri tem mehanizmu vpleten še tretji gen, SOX 3 na kromosomu X. Pri ženskih osebkih SOX3 inhibira SOX9 in s tem zaustavi razvoj testisov. Pri moških osebkih, ki SRY regijo, pa ta inhibira SOX3, ki ne more inaktivirati SOX9 in testisi se normalno razvijejo.
===Evolucija gena SRY===
SOX9 najdemo tudi pri ptičih in plazilcih kar pomeni, da ima pomembno vlogo približno 350 milijonov let nazaj. V skupnem predniku je bil mehanizem regulacije najverjetneje količina izraženega SOX3. Ko je ta mutiral v SRY se je mehanizem spremenil in sčasoma postal tak kot ga poznamo danes.
Rekombinacija med X in Y se ni zaustavila na celotni dolžini naenkrat ampak se je to zgodilo v več zaporednih dogodkih. Regije na katerih se je rekombinacija zaustavila ob določenem času se imenujejo evolucijska plast. Na človeškem Y kromosomu se je to zgodilo petkrat, gen SRY se je pojavil v prvi. To se sklada z predvidevanji, da je prav nastanek spolno določujočih regij, kot je SRY začetek ali sprožitelj diferenciacije avtosomov v spolne kromosome.

==Spreminjanje kromosoma X==
Čeprav je X bolje ohranjen je tekom evolucije tudi na njem prihajalo do sprememb. Raziskave so izvajali na Drosophili miranda (sorodnica vinske mušice), ki so v svoji evoluciji razvile že tri pare spolnih kromosomov. Zadnji (neoX in neoY) je nastal pred približno milijonom let z fuzijo obstoječega Y in avtosoma. Z primerjavo mladega para in že prej obstoječih so lahko zasledovali skoraj celotno evolucijo. Poleg normalnih sprememb na neoY so opazili tudi spreminjanje na neoX. Pri evoluciji X so pomembni moško in žensko specifični evolucionarni pritiski. Na kromosomu X na začetku razvoja opazimo večje izražanje genov specifičnih za moški spol, kasneje se to spremeni in X začne privzemati žensko specifične gene. Sprememba se zgodi zaradi dveh kopiji X kromosoma v ženskah, kar pomeni, da je selekciji v ženskih osebkih podvržen dvakrat dlje kot pri moških. Ker imajo moški samo eno kopijo, spremembe potrebujejo nekaj več časa, da se razširijo po celotni populaciji.
Razvijajoči X kromosom se mora prilagajati degeneraciji Y. Posledično se mnogi geni na X podvajajo, da lahko nadomestijo proteine ali druge produkte iz Y kromosoma, ki ne nastajajo več. Spremembe se dogajajo tudi na regiji PAR, saj lahko geni prehajajo vse dokler se njihova pozicija ne blokira z razširitvijo nerekombinirajoče regije.

==Izginjanje kromosoma Y==
V zadnjem času se pojavljajo hipoteze in eksperimenti s katerimi želijo dokazati, da se bo kromosom Y skozi evolucijo še manjšal in čez nekaj časa morda celo izginil.
Skupina znanstvenikov je dokazala, da se je kromosom Y razvijal mnogo hitreje kot kromosom X. Prav hitra evolucija kromosoma Y je povzročila izgubo mnogih genov, če se bo razvoj v tej smeri nadaljeval, je mogoče popolno izginotje kromosoma Y. Raziskava je temeljila na primerjavi DNA spolnih kromosomov višjih sesalcev z DNA v avtosomih stokovcev in vrečarjev. Geni, ki so preostali na kromosomu Y, so zaradi njihovega dolgega obstoja bistvenega pomena. Izginotje kromosoma Y, pa ne bi pomenilo konec moške rase, saj bo nov par telesnih kromosomov verjetno začel proces pretvorbe v spolnega. Obstaja več možnosti za spremembe genov na kromosomu Y: nekateri geni bi ostali nedotaknjeni, nekateri bodo pridobili mutacije, ki bodo povzročile, da bodo manj aktivni, nekateri bodo povsem inaktivirani. Če predpostavimo linearnost izgube genov kromosoma Y je verjetno, da bo kromosom izginil čez približno 4,6 milijona let. Obstajata že dve vrsti glodavcev, ki sta preživeli popolno izgubo Y kromosoma (npr. japonska podgana).
Oblikovala se je skupina z nasprotnim prepričanjem, ki je potrdila študijo konkurenčne skupine, da je tekom evolucije kromosom Y izgubil večino svojih genov. Z eksperimenti so ugotovili, da je Y kromosom v zadnjih 25 milijonih let izgubil le en gen, v zadnjih 6 milijonih let pa pri ljudeh ni prišlo do izgube niti enega gena iz kromosoma Y (od razvojne ločitve ljudi in šimpanzov). Dokazali so, da Y kromosom vpliva na celice, ki so prisotne v različnih delih telesa in ne le v spolnih organih. Obstaja približno dvanajst genov, ki so ohranjeni na kromosomu Y in so izraženi v tkivih po celem telesu. V prihodnosti bodo poskušali natančneje preučiti skupino teh "elitnih" genov, ki so ohranjeni na kromosomu Y in so bistvenega pomena.

==Viri==

Inaktivacija kromosoma X

2015-04-02T09:57:38Z

Jerneja Kocutar: /* Skupine */

Seminarji pri predmetu Molekularna biologija so v študijskem letu 2014/15 namenjeni posebnemu fenomenu v genetiki, inaktivaciji kromosoma X. Pri samicah živali namreč praviloma obstajata dve kopiji kromosoma X, pri samcih pa samo ena kopija. Glede na prisotnost dvojnega števila genov pri samicah, bi teoretično pričakovali tudi dvakratno koncentracijo mRNA in proteinov, kar pa se v resnici ne zgodi. En kromosom se utiša po posebnem mehanizmu, ki ga na kratko imenujemo tudi X-inaktivacija. V zadnjih letih je postalo znanega marsikaj, o čemer smo prej le domnevali, še vedno pa mehanizma X-inaktivacije še ne poznamo v celoti.

V nadaljevanju so navedena nekatera izhodišča oz. naslovi referatov, ki jih bomo izvedli v maju in začetku junija. Naslove lahko v okviru danih izhodišč prilagodite, ne smete pa se bistveno odmakniti od tega, kar je predlagano. Preverite, ali se morebitne spremembe, ki jih želite vnesti, ne dotikajo teme koga drugega. Prekrivanj med referati naj bo čim manj.

Vsako temo obdelajo praviloma trije študenti. Predlagate lahko tudi dodatne teme ali spremembe naslovov, če se vam to zdi smiselno. Vsaka skupina pripravi povzetek seminarja z vsaj 1000 besedami in ga objavi na tem wikiju. Povzetek ne vsebuje slikovnega gradiva, lahko pa vključuje povezave do slik in videov na spletu. Navedite do 5 ključnih virov (ti ne štejejo v vsoto 1000 besed), ki ste jih uporabili. Osredotočite se na osnovno temo, ki ste si jo izbrali in vključite čim manj splošnega uvoda. Pripravite tudi predstavitev, dolgo pribl. 15 min. Razširjenega seminarja ni treba pripraviti v pisni obliki; napišete samo povzetek na wikiju in predstavite seminar v predavalnici.

Letošnja tema je na stičišču več ved: genetike, embriologije, celične biologije, biokemije in molekularne biologije. Izpostavite tiste elemente, ki so biokemijski in molekularnobiološki, nikakor pa ne opisujte na široko poteka raznih bolezni, ki so posledica napak pri inaktivaciji kromosoma X. Če se srečate z zanimivimi molekularnobiološkimi tehnikami, jih poskusite na kratko razložiti, predvsem če so ključne za spoznanja, ki jih boste predstavili.

Vsaka skupina mora objaviti povzetek seminarja na wikiju najkasneje dva dni pred predstavitvijo (do polnoči). Predstavitve seminarjev 1 in 2 bodo 6. maja, 3 in 4 11. maja, 5 in 6 13. maja, 7 in 8 18. maja, 9 in 10 pa 20. maja 2015. Za vsak seminar imate na voljo 14-18 minut časa, da ga predstavite, sledi pa razprava (~5 min.). Vsak član skupine mora predstaviti en del seminarja, pri čemer mora biti delo enakomerno razdeljeno med vse. V povzetku navedite, kdo je napisal kateri del (na wiki strani uporabite zavihek 'discussion').

Seznam naslovov tem in izhodiščnih virov:

# Evolucija spolnih kromosomov: http://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.0060080
# Značilnosti s kromosomom X povezanih genov: poglavje Functional diversity of X-linked genes v preglednem članku http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4117651/
# Dolge (in kratke) nekodirajoče RNA: http://www.sciencemag.org/content/319/5871/1787.long in http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3858397/
# Mehanizem X-inaktivacije – to je ključni referat celotne letošnje serije in lahko pričakujete kakšno vprašanje na izpitu iz tega seminarja: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3771680/
# Primer X-inaktiviranega gena: O-GlcNAc transferaza: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0006291X14011425
# Iniciacija X-aktivacije pri miših in drugih sesalcih: poglavje Variable XCI initiation and mosaic X expression v preglednem članku http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4117651/
# Pobeg iz X-inaktivacije: poglavje Sex bias in gene expression v preglednem članku http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4117651/ ter http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3136209/
# Ponovna aktivacija kromosoma X: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3293375/
# Povečano izražanje genov na kromosomu X: poglavje Diverse mechanisms of X upregulation v preglednem članku http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4117651/
# Uravnavanje X-inaktivacije pri boleznih: poglavje X chromosome regulation and disease v preglednem članku http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4117651/

== Skupine ==

Skupine za projektno nalogo oblikujte do 10.aprila (imena in priimke vpišite v oklepaj za naslovom teme):

npr.: 0. Evolucija mitohondrijskih genomov (Janez Gorenc, Petra Novak, Anja Dolenc)

# Evolucija spolnih kromosomov (Katja Malovrh, Jerneja Kocutar, Amadeja Lapornik)
# Značilnosti s kromosomom X povezanih genov (Neža Brezovar, Tina Šimunović)
# Dolge (in kratke) nekodirajoče RNA (Ernest Šprager, Gašper Marinšek, Bine Tršavec)
# Mehanizem X-inaktivacije (Dominik Dekleva, Luka Dejanović, Matej Vrhovnik)
# Primer X-inaktiviranega gena: O-GlcNAc transferaza
# Iniciacija X-aktivacije pri miših in drugih sesalcih (Jerneja Ovčar, Tjaša Sorčan, )
# Pobeg iz X-inaktivacije (Živa Moravec, Monika Pepelnjak, Enja Kokalj)
# Ponovna aktivacija kromosoma X (Vesna Podgrajšek, Marija Srnko, Urška Černe)
# Povečano izražanje genov na kromosomu X (Inge Sotlar, Anja Tanšek)
# Uravnavanje X-inaktivacije pri boleznih (Luka Lavrič, Jernej Vidmar)

Inaktivacija kromosoma X

2015-04-02T09:44:52Z

Jerneja Kocutar: /* Skupine */

Seminarji pri predmetu Molekularna biologija so v študijskem letu 2014/15 namenjeni posebnemu fenomenu v genetiki, inaktivaciji kromosoma X. Pri samicah živali namreč praviloma obstajata dve kopiji kromosoma X, pri samcih pa samo ena kopija. Glede na prisotnost dvojnega števila genov pri samicah, bi teoretično pričakovali tudi dvakratno koncentracijo mRNA in proteinov, kar pa se v resnici ne zgodi. En kromosom se utiša po posebnem mehanizmu, ki ga na kratko imenujemo tudi X-inaktivacija. V zadnjih letih je postalo znanega marsikaj, o čemer smo prej le domnevali, še vedno pa mehanizma X-inaktivacije še ne poznamo v celoti.

V nadaljevanju so navedena nekatera izhodišča oz. naslovi referatov, ki jih bomo izvedli v maju in začetku junija. Naslove lahko v okviru danih izhodišč prilagodite, ne smete pa se bistveno odmakniti od tega, kar je predlagano. Preverite, ali se morebitne spremembe, ki jih želite vnesti, ne dotikajo teme koga drugega. Prekrivanj med referati naj bo čim manj.

Vsako temo obdelajo praviloma trije študenti. Predlagate lahko tudi dodatne teme ali spremembe naslovov, če se vam to zdi smiselno. Vsaka skupina pripravi povzetek seminarja z vsaj 1000 besedami in ga objavi na tem wikiju. Povzetek ne vsebuje slikovnega gradiva, lahko pa vključuje povezave do slik in videov na spletu. Navedite do 5 ključnih virov (ti ne štejejo v vsoto 1000 besed), ki ste jih uporabili. Osredotočite se na osnovno temo, ki ste si jo izbrali in vključite čim manj splošnega uvoda. Pripravite tudi predstavitev, dolgo pribl. 15 min. Razširjenega seminarja ni treba pripraviti v pisni obliki; napišete samo povzetek na wikiju in predstavite seminar v predavalnici.

Letošnja tema je na stičišču več ved: genetike, embriologije, celične biologije, biokemije in molekularne biologije. Izpostavite tiste elemente, ki so biokemijski in molekularnobiološki, nikakor pa ne opisujte na široko poteka raznih bolezni, ki so posledica napak pri inaktivaciji kromosoma X. Če se srečate z zanimivimi molekularnobiološkimi tehnikami, jih poskusite na kratko razložiti, predvsem če so ključne za spoznanja, ki jih boste predstavili.

Vsaka skupina mora objaviti povzetek seminarja na wikiju najkasneje dva dni pred predstavitvijo (do polnoči). Predstavitve seminarjev 1 in 2 bodo 6. maja, 3 in 4 11. maja, 5 in 6 13. maja, 7 in 8 18. maja, 9 in 10 pa 20. maja 2015. Za vsak seminar imate na voljo 14-18 minut časa, da ga predstavite, sledi pa razprava (~5 min.). Vsak član skupine mora predstaviti en del seminarja, pri čemer mora biti delo enakomerno razdeljeno med vse. V povzetku navedite, kdo je napisal kateri del (na wiki strani uporabite zavihek 'discussion').

Seznam naslovov tem in izhodiščnih virov:

# Evolucija spolnih kromosomov: http://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.0060080
# Značilnosti s kromosomom X povezanih genov: poglavje Functional diversity of X-linked genes v preglednem članku http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4117651/
# Dolge (in kratke) nekodirajoče RNA: http://www.sciencemag.org/content/319/5871/1787.long in http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3858397/
# Mehanizem X-inaktivacije – to je ključni referat celotne letošnje serije in lahko pričakujete kakšno vprašanje na izpitu iz tega seminarja: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3771680/
# Primer X-inaktiviranega gena: O-GlcNAc transferaza: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0006291X14011425
# Iniciacija X-aktivacije pri miših in drugih sesalcih: poglavje Variable XCI initiation and mosaic X expression v preglednem članku http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4117651/
# Pobeg iz X-inaktivacije: poglavje Sex bias in gene expression v preglednem članku http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4117651/ ter http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3136209/
# Ponovna aktivacija kromosoma X: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3293375/
# Povečano izražanje genov na kromosomu X: poglavje Diverse mechanisms of X upregulation v preglednem članku http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4117651/
# Uravnavanje X-inaktivacije pri boleznih: poglavje X chromosome regulation and disease v preglednem članku http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4117651/

== Skupine ==

Skupine za projektno nalogo oblikujte do 10.aprila (imena in priimke vpišite v oklepaj za naslovom teme):

npr.: 0. Evolucija mitohondrijskih genomov (Janez Gorenc, Petra Novak, Anja Dolenc)

# Evolucija spolnih kromosomov (Katja Malovrh, Jerneja Kocutar, Amadeja Lapornik)
# Značilnosti s kromosomom X povezanih genov (Neža Brezovar, Tina Šimunovič)
# Dolge (in kratke) nekodirajoče RNA (Ernest Šprager, Gašper Marinšek, Bine Tršavec)
# Mehanizem X-inaktivacije (Dominik Dekleva, Luka Dejanović, Matej Vrhovnik)
# Primer X-inaktiviranega gena: O-GlcNAc transferaza
# Iniciacija X-aktivacije pri miših in drugih sesalcih (Jerneja Ovčar, Tjaša Sorčan, )
# Pobeg iz X-inaktivacije (Živa Moravec, Monika Pepelnjak, Enja Kokalj)
# Ponovna aktivacija kromosoma X (Vesna Podgrajšek, Marija Srnko, Urška Černe)
# Povečano izražanje genov na kromosomu X (Inge Sotlar, Anja Tanšek)
# Uravnavanje X-inaktivacije pri boleznih (Luka Lavrič, Jernej Vidmar)

Inaktivacija kromosoma X

2015-04-02T06:13:34Z

Jerneja Kocutar: /* Skupine */

Seminarji pri predmetu Molekularna biologija so v študijskem letu 2014/15 namenjeni posebnemu fenomenu v genetiki, inaktivaciji kromosoma X. Pri samicah živali namreč praviloma obstajata dve kopiji kromosoma X, pri samcih pa samo ena kopija. Glede na prisotnost dvojnega števila genov pri samicah, bi teoretično pričakovali tudi dvakratno koncentracijo mRNA in proteinov, kar pa se v resnici ne zgodi. En kromosom se utiša po posebnem mehanizmu, ki ga na kratko imenujemo tudi X-inaktivacija. V zadnjih letih je postalo znanega marsikaj, o čemer smo prej le domnevali, še vedno pa mehanizma X-inaktivacije še ne poznamo v celoti.

V nadaljevanju so navedena nekatera izhodišča oz. naslovi referatov, ki jih bomo izvedli v maju in začetku junija. Naslove lahko v okviru danih izhodišč prilagodite, ne smete pa se bistveno odmakniti od tega, kar je predlagano. Preverite, ali se morebitne spremembe, ki jih želite vnesti, ne dotikajo teme koga drugega. Prekrivanj med referati naj bo čim manj.

Vsako temo obdelajo praviloma trije študenti. Predlagate lahko tudi dodatne teme ali spremembe naslovov, če se vam to zdi smiselno. Vsaka skupina pripravi povzetek seminarja z vsaj 1000 besedami in ga objavi na tem wikiju. Povzetek ne vsebuje slikovnega gradiva, lahko pa vključuje povezave do slik in videov na spletu. Navedite do 5 ključnih virov (ti ne štejejo v vsoto 1000 besed), ki ste jih uporabili. Osredotočite se na osnovno temo, ki ste si jo izbrali in vključite čim manj splošnega uvoda. Pripravite tudi predstavitev, dolgo pribl. 15 min. Razširjenega seminarja ni treba pripraviti v pisni obliki; napišete samo povzetek na wikiju in predstavite seminar v predavalnici.

Letošnja tema je na stičišču več ved: genetike, embriologije, celične biologije, biokemije in molekularne biologije. Izpostavite tiste elemente, ki so biokemijski in molekularnobiološki, nikakor pa ne opisujte na široko poteka raznih bolezni, ki so posledica napak pri inaktivaciji kromosoma X. Če se srečate z zanimivimi molekularnobiološkimi tehnikami, jih poskusite na kratko razložiti, predvsem če so ključne za spoznanja, ki jih boste predstavili.

Vsaka skupina mora objaviti povzetek seminarja na wikiju najkasneje dva dni pred predstavitvijo (do polnoči). Predstavitve seminarjev 1 in 2 bodo 6. maja, 3 in 4 11. maja, 5 in 6 13. maja, 7 in 8 18. maja, 9 in 10 pa 20. maja 2015. Za vsak seminar imate na voljo 14-18 minut časa, da ga predstavite, sledi pa razprava (~5 min.). Vsak član skupine mora predstaviti en del seminarja, pri čemer mora biti delo enakomerno razdeljeno med vse. V povzetku navedite, kdo je napisal kateri del (na wiki strani uporabite zavihek 'discussion').

Seznam naslovov tem in izhodiščnih virov:

# Evolucija spolnih kromosomov: http://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.0060080
# Značilnosti s kromosomom X povezanih genov: poglavje Functional diversity of X-linked genes v preglednem članku http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4117651/
# Dolge (in kratke) nekodirajoče RNA: http://www.sciencemag.org/content/319/5871/1787.long in http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3858397/
# Mehanizem X-inaktivacije – to je ključni referat celotne letošnje serije in lahko pričakujete kakšno vprašanje na izpitu iz tega seminarja: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3771680/
# Primer X-inaktiviranega gena: O-GlcNAc transferaza: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0006291X14011425
# Iniciacija X-aktivacije pri miših in drugih sesalcih: poglavje Variable XCI initiation and mosaic X expression v preglednem članku http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4117651/
# Pobeg iz X-inaktivacije: poglavje Sex bias in gene expression v preglednem članku http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4117651/ ter http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3136209/
# Ponovna aktivacija kromosoma X: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3293375/
# Povečano izražanje genov na kromosomu X: poglavje Diverse mechanisms of X upregulation v preglednem članku http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4117651/
# Uravnavanje X-inaktivacije pri boleznih: poglavje X chromosome regulation and disease v preglednem članku http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4117651/

== Skupine ==

Skupine za projektno nalogo oblikujte do 10.aprila (imena in priimke vpišite v oklepaj za naslovom teme):

npr.: 0. Evolucija mitohondrijskih genomov (Janez Gorenc, Petra Novak, Anja Dolenc)

# Evolucija spolnih kromosomov (Katja Malovrh, Jerneja Kocutar, Amadeja Lapornik)
# Značilnosti s kromosomom X povezanih genov
# Dolge (in kratke) nekodirajoče RNA (Ernest Šprager, Gašper Marinšek, Bine Tršavec)
# Mehanizem X-inaktivacije (Dominik Dekleva, Luka Dejanović, Matej Vrhovnik)
# Primer X-inaktiviranega gena: O-GlcNAc transferaza
# Iniciacija X-aktivacije pri miših in drugih sesalcih (Jerneja Ovčar, Tjaša Sorčan, )
# Pobeg iz X-inaktivacije (Živa Moravec, Monika Pepelnjak, Enja Kokalj)
# Ponovna aktivacija kromosoma X (Vesna Podgrajšek, Marija Srnko, Urška Černe)
# Povečano izražanje genov na kromosomu X (Inge Sotlar, Anja Tanšek)
# Uravnavanje X-inaktivacije pri boleznih (Luka Lavrič, Jernej Vidmar)

BIO2 Povzetki seminarjev 2014

2014-12-23T22:24:50Z

Jerneja Kocutar: /* Biokemija- Povzetki seminarjev 2014/2015 */

== Biokemija- Povzetki seminarjev 2014/2015 ==
Nazaj na osnovno [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Seminar_2014 stran]

=== Tadej Ulčnik: Različna dinamika in aktivnost dveh steroidnih receptorjev na istem promotorju ===

Transkripcijski faktorji so proteini, ki se specifično vežejo na DNA ter s tem omogočijo vezavo RNA polimeraze. Delujejo kot regulatorji izražanja genov. Primer transkripcijskih faktorjev so jedrni steroidni receptorji. Steroidni receptorji se nahajajo v citosolu in se aktivirajo ob vezavi steroidnih hormonov. Določeni vsebujejo med sabo podobno domeno, s katero se lahko več različnih receptorjev veže na isto zaporedje na promotorju. Še vedno ni znano kaj vse vpliva na potek translacije, tudi sami mehanizmi delovanja ostajajo še skrivnost. Primerjava aktivnosti in dinamike dveh podobnih steroidnih receptorjev, androgenega in glukokortikoidnega, ki imata v celici vlogo transkripcijskih faktorjev, je pokazala, da čeprav sta si receptorja podobna, to ne velja za njuno delovanje. Na promotorju nista bila ves čas prisotna v enaki količini, tudi količina prepisanega gena je bila različna. Ob dodatku inhibitorjev sta ta različno uspešno preprečevala transkripcijo, kar se je poznalo pri številu vezanih polimeraz in pri količini prepisanih mRNA. Za ta konkretni primer je bilo dokazano, da čeprav sta oba receptorja vplivala na izražanje gena, nista delovala na enak način in v enaki meri. Kaj vse je vplivalo na to je težko določiti, tako da to ostaja predmet nadaljnjih raziskav.

=== Dominik Dekleva: Aktivacija GPCR-jev v povezavi z vodo ===

Pomanjkljivosti do sedaj znanih metod za preučevanje proteinov, kot sta NMR- spektroskopija in rentgenska difrakcija, se kažejo, med drugim, pri preučevanju različnih proteinov in receptorjev, udeleženih v biosignalnih poti na atomarnem nivoju. Statične strukture nam ne povedo veliko o reorganizaciji vezi in dinamiki spreminjajočih se interakcij v proteinih, ki so ključne pri signalizacijskih poteh v celicah. Z uporabo nove metode, molekularnih dinamičnih (MD) simulacij, za katero stoji precej statistične matematike, lahko modele makromolekul opazujemo na atomarnem nivoju ter v mikrosekundnem časovnem oknu. Uporabnost omenjene metode se je dobro obnesla tudi v primeru švicarskih znanstvenikov iz Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, ki so preiskovali vlogo vode pri aktivaciji treh prototipskih GPCR-jev: adenozin A2A R, β2-adrenergični receptor in rodopsin, kar bom povzel v nadaljevanju. Dokazali so, da se z vezavo liganda znotraj sedmih α-vijačnic GPCR vzpostavi urejen vodni tunel, ki močno vpliva na spremembo konformacije proteina GPCR-ja, ki se zgodi zaradi reorganizacije številnih vodikovih vezi v notranjosti proteina GPCR. Ob vezavi liganda na molekulo GPCR se torej ustvari vodni tunel v molekuli, kar omogoča nadaljnjo signalizacijo in ustrezen odziv celice na primarni sporočevalec.

=== Nuša Kelhar: Soodvisnost oblike membrane in medceličnega sporočanja ===
Celična membrana ali plazmalema je nekakšen ovoj celice, ki služi predvsem kot selektivna pregrada med celično zunanjostjo in notranjostjo. Sestavljena je iz lipidnega dvosloja in številnih proteinov, ki so povezani z membrano ali so vezani nanjo. Celične membrane se stalno spreminjajo zaradi odcepljanja in zlivanja veziklov ter zaradi interakcij z dinamičnim citoskeletom. Površina in oblika membrane močno vplivata na učinkovitost njene signalne aktivnosti. Ker reakcije pri prenosu signalov vključujejo tudi membranske komponente in vplivajo na citoskeletsko dinamiko, se s tem spreminja oblika membrane in oblika celice. Če poznamo odvisnost signalizacije od teh mehanizmov lahko že iz oblike celice napovemo, kakšne signale je prenesla ali prejela pred kratkim in prepoznamo nekatere znake nepravilnega delovanja signalnih poti, kar je pomembno pri identifikaciji rakavih celic in zdravljenju. Pomembni mehanizmi, s katerimi membrana sodeluje pri sporočanju so redukcija dimenzij, kjer se spremeni prostor gibanja delcev, ukrivljanje zaradi prostorskih gradientov receptorjev, kjer se receptorji združujejo na membranskih izboklinah in nato lateralno prehajajo, in sodelovanje s citoskeletom, ki izbokline stabilizira in omogoča, da delujejo kot nekakšna tipala. Pogledali si bomo tudi primere delovanja nekaterih načinov sporočanja med celicami in reakcije na določene signale, nekaj pa bomo povedali še o tem, kako njihovo nepravilno delovanje vpliva na razvoj rakavih celic.

=== Luka Lavrič: Glikoliza - Metabolizem v možganih ===
V svoji seminarski nalogi, sem se osredotočil na metabolizem v možganih. Za osnovni članek, sem si izbral temo, ki preučuje kakšni so vplivi na nevrone in astrocite, živčne celice, ki se nahajajo v možganih. Opisal sem raziskave in odzive astrocitov in nevronov na dušikov oksid, ki so jih izvedli na miših. Zaradi dušikovega oksida pride do zaviranja mitohondričnega dihanja, zaradi katerega nevroni hitro umrejo, medtem, ko astrociti izkoriščajo glikolizo-tipično-generirano ATP za povečanje svoje potencialne mitohondrijske membrane, s čimer postajajo vse bolj odporni na pro-apoptotične dražljaje. Nevroni ne morejo povečati glikolize zaradi pomanjkanja aktivnosti-glikolizne spodbude encima 6-fosfofrukto-2-kinaza / fruktoza 2,6-bisfosfatna izooblika 3 (PFKFB3), ki je pomemben za aktivacijo 6-fosfofrukto-1-kinaze (PFK1), ki je glavni regluator glikolize. V nevronih, se PFKFB3 neprestano razgrajuje preko E3 ubikvitin ligaze, ki spodbuja kompleksne/cyclosome (APC / C) - CDH1. Metabolizem glukoze v nevronih je usmerjen predvsem po poti pentoze-fosfata, ki vodi do regeneracije glutationa, ki je za nas zelo pomemben. Regulacija aktivnosti PFKFB3 s APC/C-CDH1 sistemom proteasoma je pomembna za razumevanje presnove glukoze, bioenergetsko oskrbo in po možnosti odziva na stres v delujočih možganih. Pri nevronih je visoka aktivnost regulatornega sistema APC/C-CDH1 vključena v preusmeritev presnove glukoze v smeri regeneracije reduciranega glutationa.

=== Primož Tič: Primanjkljaj encima piruvat karboksilaze ===
Citratni cikel je pomemben člen metabolizma, saj njegovi intermediati vstopajo v mnoge anabolne poti. Zato so vsakršne napake v njegovem delovanju lahko usodne za organizem. Zelo pomemben encim citratnega cikla je piruvat karboksilaza, ki spremeni piruvat v oksaloacetat. Oksaloacetat je pomemben intermediat, saj lahko vstopi npr. v cikel glukoneogeneze in tako prepreči laktatno acidozo, ki je skupni simptom te metabolne okvare. Ker je cilj metabolizma proizvodnja energije v obliki molekul ATP, se celica na moteno delovanje metabolizma odzove s senzornimi proteini AMPK (''AMP-activated protein kinase''). Proteini spodbudijo katabolne procese, kjer nastajajo molekule ATP in zavirajo neesencialne anabolne procese, kjer se ATP porablja. Obratno deluje protein mTOR (''mammalian target of rapamycin''), ki spodbuja sintezo maščobnih kislin, proteinov in ogljikovih hidratov. Poznamo tri tipe bolezni: tip A, tip B in tip C. Najhujša oblika je tip B, kjer oseba umre v roku treh mesecev po rojstvu. Zaenkrat se bolezen še ne da zdraviti, jo pa lahko blažimo npr. z anaplerotično dieto. Anaplerotične reackije nadomeščajo intermediate npr. v citratnem ciklu, ko jih je malo. Anaplerotična dieta izkorišča alternativne intermediate, ki lahko zaobidejo nedelujoče encime in poteka metabolizem normalno. Tako se vsaj približno vzpostavi homeostaza celice. Primer takšnega intermediata je triglicerid triheptanoin, ki se lahko vključi v citratni cikel. V prihodnosti bi lahko takšne in podobne okvare zdravili z gensko terapijo.

=== Naida Hajdarević: Skrivnost metformina končno odkrita? ===
Metformin je eno najučinkovitejših zdravil za zdravljenje diabetesa tipa 2, saj zmanjša hepatično glukoneogenezo brez povečanja izločanja inzulina, povečanja telesne teže ali tveganja za razvoj hipoglikemije. Kljub temu, da se pacientom z diabetesom tipa 2 predpisuje že več kot pol stoletja, je njegov mehanizem delovanja prava uganka.
Raziskav na to temo je malo morje, z vsako so bili znanstveniki korak bližje odkritju skrivnosti metformina. Tako so leta 2000 v eni izmed raziskav prišli do prvega pravega zaključka: terapija z metforminom pri diabetikih zniža stopnjo proizvodnje glukoze preko inhibicije glukoneogeneze. Odgovoru, kako metformin inhibira glukoneogenezo, je bila bližje naslednja skupina raziskovalcev, ki je ugotovila, da je primarno mesto njegovega delovanja preko direktne inhibicije kompleksa I dihalne verige. Tako smo korak za korakom prišli do zadnjih raziskav, ki so mehanizem delovanja metformina razložile še natančneje – pokazale so, da metformin nekompetativno inhibira encim glicerol-3-fosfat dehidrogenazo, kar zmanjša pretvorbo laktata in glicerola ter zmanjša hepatično glukoneogenezo.

=== Marija Srnko: Fosfofruktokinaza: Posrednik med glikolitičnim pretokom in razvojem tumorja ===

Rak-bolezen sodobne družbe. V večini primerov se njegova rast prične iz neznanih vzrokov. Neznan dražljaj v telesu sproži spremembe v genih in kot posledica se pojavi nenadzorovana in hitra rast spremenjenih celic. Določen delež obolenj pa je tudi dedno pogojen. Torej se mutacija genov prenaša iz generacije v generacijo. Že samo zdrav življenjski slog pa lahko pripomore k manjšemu tveganju za njegov razvoj. S hitrejšo rastjo oziroma poliferacijo celic pa pride do sprememba v metabolizmu. Bistvena razlika v primerjavi z metabolizmom normalnih celic je povečana potreba po glukozi. Kar bi lahko povezali s povečano potrebo makromolekul, potrebnih za pospešeno rast celic. Dosedanje najučinkovitejše zdravljenje temelji na kemoterapiji. Vendar si znanstveniki prizadevajo odkritje za organizem manj škodljivih snovi in procesov zdravljenja. V dani nalogi sem se posvetila zbiranju podatkov iz raziskav, ki temeljijo na inhibiranju glikoliznih reakcij. Izpostaviti sem žele encime oz reakcija na katerih je bilo do sedaj izvedenih največ poskusov in dejansko pomujajo možnosti za razvoj pacientu prijaznejšega zdravljenja. Zanimalo me je kakšen vpliv bi imela redukcija določenih reakcij na druga tkiva. Nekaj pozornosti pa sem namenila tudi razvoju nanotehnologije, ki bo kljub odkritju mehanizma inhibicije igrala pomembno vlogo pri transportu substratov do prizadetega tkiva.

=== Vesna Podgrajšek: Mitohondrijski metabolizem je potreben za znotrajcelično rast toxoplasme gondii ===
Toxoplasma gondii je znotrajcelična pražival in povzroča bolezen toksoplazmozo. Toxoplasma gondii pospešeno raste znotraj gostiteljevih vakuol, kjer se za svojo rast in replikacijo zanaša na gostiteljev ogljik in hranila. Ena izmed oblik parazita je tahizoit, kateri so se sposobni razmnoževati in napadati v vsakršni gostiteljski celici z jedrom. Proučevali in primerjali so metabolno pot ogljika v znotrajcelični in sproščeni oz. zunajcelični stopnji parazita. Ugotovili so, da toxoplasma gondii v znotrajcelični stopnji, aktivno katabolizira gostiteljevo glukozo preko cikla citronske kisline (TCA). Te stopnje tudi katabolizirajo glutamin preko TCA cikla in poti γ-aminobuturične kisline (GABA), ki generira molekule, ki vstopijo v TCA cikel. Mehanizem preoblikovanja piruvata v acetil-CoA še obstaja nepojasnjen, saj jim manjka PDH kompleks, ki povezuje glikolizo s TCA ciklom. Kemiča inhibicija (NaFAc) TCA cikla popolnoma prepreči znotrajcelično replikacijo parazita, kar pomeni da je potrebna popolna aktivnost TCA cikla. Paraziti, ki jim manjka GABA pot, imajo zavrto rast in niso sposobni ohraniti drsno motiliteto pod razmerami, kjer so hranila omejena (npr. zunaj celice), kar nakazuje, da ima GABA funkcijo kratkotrajne rezerve energije. Zatorej ima toxoplasma gondii tahizoiti metabolno fleksebilnost, ki najverjetneje dovoljuje zajedalcem inficiranje različnih tipov celic.

=== Ernest Šprager: Vloga nekaterih proteinov tankega črevesa pri tvorbi hilomikronov ===
Z razgradnjo maščob, ki predstavljajo estre glicerola in treh maščobnih kislin, pridobimo do 40 % vse energije. Maščobne kisline se, preden vstopijo v celice tankega črevesa, protonirajo in s tem postanejo nepolarne. Kljub temu, da se jih večina absorbira kar s pasivno difuzijo, membrane celic tankega črevesa vsebuje ogromno proteinov, ki imajo zelo različne funkcije. Nekateri med njimi olajšajo pasivno difuzijo preko ohranjanja kontracijskega gradienta maščobnih kislin, spet drugi uravnavajo število in velikost hilomikronov, s katerimi se maščobe prenesejo iz tankega črevesa v kri. Za nastanek hilomikrona se morajo v lumnu endoplazemskega retikuluma s pomočjo mikrosomalnega triglicerid transfer proteina okoli apolipoproteinskega jedra povezati triacilgliceridi skupaj z fosfolipidi. Celotna pot maščob od njihove absorbcije v tankem črevesu do sprostitve iz hilomikronov je natančno regulirana. Pomembno vlogo ima protein CD36, ki med drugim deluje kot nekakšen senzor, ki sporoča celicam količino maščob v tankem črevesu. Signalizacija deluje tako, da lahko CD36, kadar je povezan k maščobno kislino, fosforilira ostale encime, ti pa nato lahko vplivajo število hilomikronov, njihovo velikost in s tem tudi količino triacilgliceridov. Prav povišana količina triacilgliceridov v krvi je povezana z kardiovaskularnimi boleznimi, odpornostjo na inzulin in debelost, zato je boljše razumevanje sprejema maščob in njihovo pakiranje v hilomikrone pomembno.

=== Katja Malovrh: Zmanjšanje aktivnosti encimov citratnega cikla s staranjem ===
Citratni cikel je niz kemijskih reakcij, ki v aerobnih organizmih potekajo v mitohondrijih. Cikel je na prvem mestu reguliran s količino piruvata, pretvorjenega v Acetil-CoA, ki vanj lahko vstopi. V nadaljevanju procesa pa pri regulaciji sodelujejo tudi številni encimi, ki pretvarjajo intermediate iz ene oblike v drugo. Tako striktna regulacija procesa je izrednega pomena, saj bi brez nje lahko prišlo do prekomerne sinteze ATP, kar bi povzročilo velike izgube energije in mnoge zdravju škodljive spremembe. Kako pa se encimi citratnega cikla spreminjajo s staranjem? Raziskovalci so ugotovili, da se škoda, povzročena s strani prostih radikalov, ki nastajajo kot stranski produkti številnih reakcij, s staranjem močno povečuje. Škodljivi radikali povzročajo poškodbe vsepovsod v celici, najobičajnejša tarča pa so mitohondriji. Mitohondrijska DNA, ki prosto plava po matriksu je zaradi nezaščitenosti dovzetna za številne napade radikalov, ki povzročajo mutacije. Pri translaciji tako dobimo napačno zaporedje na mRNA, posledično nastajajo neaktivni oziroma predrugačeni proteini, ki ne opravljajo svojih nalog. V raziskavi, so znanstveniki ugotavljali če se kateri od encimov, vključenih v citratni cikel s staranjem spremeni, kako se spremeni in kakšne škodljive posledice imajo take spremembe za živi organizem. Ugotovili so, da se encimi spremenijo, da to povzroči nepopolno delovanje citratnega cikla in posledično slabšo proizvodnjo intermediatov, ki so za celice vitalnega pomena.

=== Urška Kašnik: Transport maščobnih kislin skozi človeško placento ===
Esencialne maščobne kisline in njihovi derivati dolgih verig večkrat nenasičenih maščobnih kislin (20c) kot sta dokosaheksaenoična kislina (DHA) in arahidonska kislina so bistvenega pomena za pravilno rast in razvoj zarodka. Vnos s hrano kot tudi presnova teh maščobnih kislin, ter njihov nadaljnji prenos iz matere na plod so zato pomembni rekviziti za razvoj plodu. Posteljica je ključni organ, prek katerega hranilne snovi, kot so te maščobne kisline, odtekajo iz matere na plod. Celični privzem (cellular uptake) in translokacija dolgih verig maščobnih kislin (LCFAs) v različnih tkivih se doseže s povezavo soobstoječih mehanizmov. Čeprav lahko LCFA vstopi v celico s pasivno difuzijo, nastajajoča poročila kažejo, da je vnos LCFA nadzorovan z membranskimi transportnimi/vezavnimi proteini kot so maščobnokislinska translokaza (FAT/CD36), plazmatski maščobnokislinski povezovalni protein (FABPpm), maščobnokislinski transportni protein (FATP) in znotrajcelični FABPs v številnih tkivih vključno z človeško posteljico. Za z maščobnimi kislinami aktivirane transkripcijske faktorje (PPARs, LXR, RXR in SREBP-1) je bilo pokazano, da regulirajo te maščobnokislinske transportne/povezovalne proteine in funkcije posteljice. Materinske maščobne kisline lahko tako morda same uravnavajo svoj transport skozi posteljico, kakor tudi funkcije posteljice preko z maščobnimi kislinami aktiviranih transkripcijskih faktorjev. V svoji seminarski nalogi sem povzela nedavni razvoj na področju transporta in metabolizma maščobnih kislin posteljice in vlogo regulacije omenjenih proteinov v teh procesih.

=== Tjaša Sorčan: Ketonska dopolnila zmanjšujejo preživetje tumorskih celic ===
Tumorske celice imajo zaradi genetskih mutacij in mitohondrijske disfunkcije povečano porabo glukoze. Rakave celice se zanašajo na presežek glukoze za uspešno proliferacijo in rast, a je to hkrati njihova največja pomanjkljivost, kar nam pokaže tudI Warburgov učinek. Otto Warburg, po katerem se ta učinek tudi imenuje, predvideva, da naj bi bil glavni vzrok za nastanek rakastih obolenj preklop pri nastajanja energije v obliki ATP iz aerobne kemiosmotske sklopitve v anaerobno glikolizo. Tumorske celice so nezmožne uporabiti ketonska telesa za proizvodnjo energije, zato obstaja hipoteza, da naj bi ketonska telesa zavirala rast tumorskih celic. To so skušali ugotoviti s poskusi na miših, ki so jim vbrizgali VM-M3 kulture, ki so močno metastatske ob dodatku oziroma odsotnosti beta-hidroksibutirata (ketonsko telo). Podoben poskus izvedejo tudi s štirimi mišmi, katerim so bile v hrano dodna različna ketonska dopolnila – 1,3-butadiol (BD) ali keton ester (KE). Rast tumorja so spremljali z bioluminiscenco in vivo. Merili so čas preživetja, rast tumorja, glukozo v krvi, beta-hidroksibutirat v krvi in telesno težo. Ketonska dopolnila so znižala proliferacijo in življenjsko dobo rakavih celic tudi v prisotnosti visoke koncentracije glukoze. BD in KE sta povišala življenjsko dobo miši za 51% oziroma celo 69% v miših z metastatskim rakom. Ketonska dopolnila torej zavirajo rast rakavih celic, neodvisno od koncentracije glukoze ali omejitve kalorij.

=== Bine Tršavec: Odkritja o zgradbi in delovanju glutamat dehidrogenaze ===
Glutamat dehidrogenaza (GDH) je eden izmed encimov potrebnih pri metabolizmu aminokislin. Kot nam pove ime, je njegova naloga, da dehidrogenira glutamat, kar vodi do oksidativne deaminacije glutamata v α-ketoglutarat. Brez encima ta reakcija ne bi potekala, ker je sprememba gibbsonove proste energije za reakcijo pozitivna. α-ketoglutarat se potem prenese v Krebsov cikel, kjer se na koncu pretvori v energijo v obliki ATP. Encim je prisoten pri vseh živih bitjih, saj omogoča povezavo med razgradnjo aminokislin in energijskimi potrebami celice. Zaradi različnih potreb po regulaciji obstaja več vrst tega encima. Zaradi njene naloge se glutamat dehidrogenaza pri evkariontih nahaja v mitohondrijih (kjer poteka tudi Krebsov cikel), v manjši količini pa tudi v endoplazmatskem retiklu (kjer se sintetizira). Lokacija v celici je bila dokazana z vezavo GFP-ja. V nekaterih primerih lahko predstavlja kar 10% vseh mitohondrijskih proteinov. Regulacija encima je zelo kompleksna. Nanj delujejo številni alostreični regulatorji, ki z vezavo naredijo mehanske ovire in zmanjšajo njegovo aktivnost. Najnovejše raziskave dokazujejo, da pri tem pomagajo tudi sirtuini. Dolga leta so znanstveniki preučevali natančno zgradbo in delovanje GDH, ter pri tem naleteli na kar nekaj težav. Po 50 letih raziskav tako boljše razumemo pomen in evolucijski razvoj tega pomembnega encima. V mojem seminarju sem se osredotočil na zgradbo in reguliranje encima.

=== Nina Mavec: Katabolizem triptofana in rak ===
Ker je rak v sodobnem svetu ena izmed bolezni, ki povzročijo največ smrti, se v zadnjem času izvaja vse več raziskav o samih vzrokih in mehanizmih za nastanek te nevarne bolezni v upanju, da bi s pomočjo ugotovitev lahko razvili, nove, boljše metode zdravljenja. Že nekaj časa je znano, da metabolizem triptofana vpliva na rast in maligni razvoj tumorjev, tako da oslabi imunski odziv celice. Pri katabolizmu te esencialne aminokisline je pomembna kinureninska pot, preko katere se katalizira večina triptofana, nastajajo pa razni metaboliti, med katerimi je tudi kinurenin. Obstajajo trije encimi, ki katalizirajo prvo stopnjo te reakcije, to so indolamin 2,3-dioksigenaza (IDO), triptofan 2,3-dioksigenaza (TDO) in indolamin 2,3-dioksigenaza 2 (IDO2). Ob povečanem katabolizmu triptofana v tumorskem tkivu se vzpostavi imunosupresivno okolje, ki tumorjem omogoča, da se izognejo imunskemu odzivu organizma. To se zgodi preko dveh mehanizmov, ki pa oba prispevata k vzpostavitvi take imunosupresije. Zmanjšana količina triptofana preko protein-kinaze GCN2 povzroči apoptozo limfocitov T. Več kinurenina, ki pri katabolizmu triptofana nastaja, pa preko transkripcijskega faktorja AhR povzroči diferenciacijo regulatornih limfocitov T, ki tumorju omogočajo imunsko toleranco. Inhibitorji teh treh encimov, ki omogočajo katabolizem triptofana, so torej privlačno potencialno zdravilo in raziskave v tej smeri že potekajo.

=== Enja Kokalj: Toksičnost amonijaka za možgane ===
Amonijak nastane v metabolizmu aminokislin. V serumu je v fizioloških pogojih večinoma prisoten v obliki amonijevega iona NH4+. Cikel sečnine, ki se odvija v jetrih, služi pretvorbi NH4+ v sečnino, ki se nato izloči iz organizma, saj je koncentracija NH4+ v krvi regulirana. Kljub temu, da možgani ne morejo sintetizirati uree iz NH4+, je njegova koncentracija v centralnem živčnem sistemu prav tako regulirana. Presežek NH4+ je za centralni živčni sistem toksičen. Pri odraslih ponavadi pride do hiperamonemije zaradi odpovedi jeter, pri otrocih pa zaradi motenj v ciklusu sečnine, ta pa vodi do hepatične encefalopatije, ki povzroči motje zavesti, v skrajnih primerih pa tudi komo. Stopnja ireverzibilne škode, ki jo možgani utrpijo, je odvisna od stopnje razvitosti možganov ter tudi intenzivnosti in dolžine izpostavitve visokim koncentracijam NH4+. Ker se vsa bolezenska stanja, ki nastopijo, odražajo na možganih, ti tudi predstavljajo osrednji predmet vseh spekulacij o mehanizmih toksičnosti amonijaka. Večja količina NH4+ v krvi vpliva na koncentracije številnih aminokislin, še posebej glutamina, glutamata in arginina, ovira normalno delovanje nevronov in s tem tudi prenos živčnih signalov ter onemogoča optimalno sintezo dušikovega oksida. Vse te motnje vzdrževanja celične homeostaze imajo lahko ireverzibilen vpliv na naše možganske celice, v primeru, da stanja ne zdravimo, pa lahko pride celo do smrti.

=== Inge Sotlar: Sinteza celuloze in druge komponente rastlinske celične stene ===
Rastlinsko tkivo gradijo rastlinske celice, ki se od živalskih razlikujejo po tem, da poleg tipičnih organelov vsebujejo še plastide, vakuolo in celično steno. Debelejša in dokaj trdna celična stena je zelo dinamičen del celice. Njene osnovne naloge so, da vzdržuje osmotski tlak in obliko celice ter jo ščiti pred vplivi okolja. Glavni gradnik celične stene rastlin je celuloza, polisaharid iz več sto ali tisoč enot glukoze, ki se nahaja v obliki kristaliničnih mikrofibril. Vsako posamezno celulozno mikrofibrilo sintetizira transmembranski proteinski kompleks na plazmalemi, sintaza celuloze. Pod mikroskopom so sintaze vidne kot strukture, podobne rozeti, ki se vzdolž plazmaleme premikajo s pomočjo obodnih mikrotubulov in tudi aktinskih filamentov. Rozeta je heksamer, sestavljen iz 36 proteinov, ki sintetizirajo celulozo (CesA proteinov). Dva sosednja CesA proteina se povežeta preko cinkovega prsta in tvorita kompleks, kateri izgradi posamezno verigo celuloze. Na katalitsko domeno encima se veže substrat UDP-glukoza, ki se sintetizira s pomočjo sintaze sukroze ali pirofosforilaze UDP-glukoze. V naslednjem koraku se UDP-glukoza, donor glikozilne skupine, prenese na rastočo verigo. Zaradi steričnih ovir se na glavno verigo ne dodajajo monomeri glukoze, temveč celobioza – disaharid glukoze. Drugi polisaharid, ki tvori steno, je hemiceluloza. Verige hemiceluloze so krajše in za razliko od celuloze ne kristalizirajo. S celulozo se prepletajo v t.i. matriksu pektina, ki je tretja glavna sestavina celične stene. Če se razvije sekundarna celična stena, se v matriks vgradi še lignin in poveča trdnost.

=== Peter Pečan: Vpliv maščob na komplekse oksidativne fosforilacije ===
Nealkoholna maščobna bolezen jeter (NAFLD) je izraz, ki predstavlja širok spekter bolezni jeter. Spada med najpogostejše kronične bolezni jeter v razvitem svetu, pojavlja pa se predvsem pri ljudeh s prekomerno telesno težo, ki ne uživajo prevelikih količin alkohola (ta lahko namreč povzroči enake oz. zelo podobne okvare). Najverjetnejši model razvoja bolezni predpostavlja delovanje v dveh stopnjah. V prvi stopnji pride do zvišane odpornosti na insulin, hiperglikemije, hiperlipidemije in nabiranja trigliceridov v jetrih, v drugi pa do oksidativnega stresa. V obeh stopnjah lahko pride do okvare mitohondrijev. Do napak naj bi prišlo, ker so mitohondriji ključni pri procesu β-oksidacije prostih maščobnih kislin (FFA). Te reakcije so namreč največji vir reaktivnih kisikovih spojin (ang. reactive oxygen species, ROS), ki sicer niso vedno škodljive, vendar lahko v povečanih količinah pripeljejo do močnega oksidativnega stresa. V predhodnjih raziskavah so dokazali, da ROS negativno vplivajo na procese oksidativne fosforilacije. Tako je pri osebah, ki imajo povečan vnos maščob, njihova oksidacija povečana, koncentracija ATP molekul pa posledično manjša kot običajno. Antioksidanti in antiperoksinitriti preprečijo takšne spremembe v oksidativni fosforilaciji, iz česar lahko z veliko gotovostjo sklepamo, da oksidativni stres res igra ključno vlogo pri patogenezi teh sprememb. Uporaba teh antioksidantov bi zato morda lahko bila uporabljena tudi za zdravljenje NAFLD pri ljudeh.

=== Jernej Vidmar: Oksidatvina fosforilacija v rakavih celicah ===
Mitohondriji so ključni celični organeli, ki sodelujejo v metabolizmu, igrajo ključno vlogo pri celični smrti in signalnih poteh. Za sintezo ATP preko oksidativne fosforilacije mitohondriji porabijo večino kisika, ki ga celica prejme, pri tem pa kot stranski produkt proizvede večino reaktivnih kisikovih spojin. Reaktivne kisikove spojine igrajo pomembno vlogo pri karcinogenezi, saj zaradi svoje oksidativnosti povzročajo poškodbe na celičnih makromolekulah. Povezanost mitohondrijskih funkcij z rakom še ni razvozlana, vendar je potrjena velika vpletenost, saj mitohondriji, poleg tega da igrajo ključno vlogo pri proizvodnji energije in regulirajo reaktivne kisikove spojine, nadzirajo celično življenje in smrt. To je zelo pomembno, saj lahko tumorske celice razvijejo odpornost na apoptozo na številne načine, med drugim preko mitohondrijskih nepravilnosti, izražanju protiapoptotskih proteinov ali negativni regulaciji ali mutaciji proapoptotskih proteinov. Rakave celice morajo svoj metabolizem prilagoditi, tako da proizvedejo molekule in energijo potrebno za rast tumorja in za morebitno spremembo okolja kjer preživijo. V rakavih celicah je veliko posebnosti, ki se tičejo oksidativne fosforilacije-nepravilnosti v kompleksih dihalne verige, posebna regulacija memebranskega potenciala, mutacije mitohondrijske DNA in mutacije genov v jedru, ki vplivajo na oksidativno fosforilacijo. Odkrivanje mehanizmov delovanja nekaterih molekul, katerih nepravilnosti v izražanju povzročajo rakave celice, bo v prihodnje pripomoglo k diagnostriciranju in zdravljenju raka.

=== Luka Dejanović: Sistemi za ohranjanje funkcionalnosti mitohondrijev ===
Mitohondrij je eden od organelov v evkariontski celici. Ima dve membrani zunanjo in notranjo. Notranja membrana je močno nagubana, saj tako omogoča povečanje površine za potek dihalne verige (RC). Njegova glavna naloga je proizvodnja ATP. V mitohondriju poteka ogromno število reakcij. Včasih se zgodi, da se kakšna tudi zalomi. Tako lahko npr. iz enega od citokromov (RC) uide elektron, ki pa lahko reagira s kisikom v bližini. Nastanejo reaktivni oksidativni intermediati (ROS). Te lahko reagirajo z bližnjimi biomolekulami in jih poškoduje. Prav zaradi takih situacij so celice razvile sistem ki stalno nadzoruje delovanje mitohondrija in ga ohranja funkcionalnega. Prav te sistemi so osnova za to seminarsko nalogo. Delijo se v 3 večje skupine glede na nivo delovanja: molekularni, na nivoju organelov in celični. Najbolj raziskan je sistem za lovljenje ROS, v mitohondriju imamo encime, ki so sposobni ROS spremeniti v vodikov peroksid, ta se kasneje razgradi na vodo in kisik. Naprej poznamo še sistem, ki lahko popravlja mitohondrijsko DNA. Več sistemov, ki popravljajo proteine in jih zvijajo nazaj v nativne konformacije. Poznamo pa tudi take mehanizme, ki mitohondrij vodijo v mitofagijo. Najbolj skrajni sistem deluje na celičnem nivoju in lahko sproži apoptozo. Toda tudi te mehanizmi niso vsemogočni, torej se naši mitohondriji vseeno kvarijo in jih je potrebno obnavljati.

=== Gašper Marinšek: Eikozanoidi citokrom P450 poti in rak ===
Eikozanoidi so družina zelo pomembnih bioloških molekul, ki igrajo v našem telesu osrednjo vlogo pri nastanku vnetij in ohranjanju homeostaze tkiv. Uvrščamo jih med lipide in so produkt metabolizma arahidonske kisline. Mednje spadajo tudi metaboliti citokrom P450 poti. Te so v preteklosti sicer že raziskovali in pri tem tudi ugotovili, da imajo sposobnost širjenja oz. krčenja žil-na ta način lahko uravnavajo krvni pritisk v našem telesu, a so do nedavnega ostali v senci drugih eikozanoidov, predvsem »razvpitih« vnetnih prostaglandinov. Šele pred kratkim pa so nekatere raziskave nakazale možnost povezave med eikozanoidi citokrom P450 poti in rakom. Predlaganih je bilo več možnosti povezave: spodbujanje rasti tumorskih celic, vnetne reakcije in pospeševanje angiogeneze, ki je ključna za normalno prehranjenost tumorskih celic in njihovo preživetje. Žal je bilo do tega trenutka izvedenih premalo raziskav, da bi lahko z gotovostjo govorili o eikozanoidih citokrom P450 poti kot o nedvomnih spodbujevalcih raka. Težava je tudi v tem, da so določeni poskusi dali nasprotujoče si rezultate. V prihodnosti bo tako potrebno izvesti še veliko poskusov in ugotoviti, ali so eikozanoidi citokrom P450 poti res primerne tarčne molekule za zdravljenje raka.

=== Urška Černe: Kontrola homeostaze holesterola preko ubikvitin-proteasomskega sistema ===
Ob nenehnem opozarjanju kako škodljiv je holesterol za naše telo, včasih pozabimo, da je to ena izmed bolj pomembnih molekul v našem organizmu. Je sestavni del bioloških membran in prekurzor steroidnih hormonov, žolčnih kislin ter vitamina D. Zaradi vseh teh nalog holesterola mora biti njegova koncentracija v celicah in na splošno v organizmu dobro uravnana. Pomembno vlogo pri regulaciji homeostaze holesterola ima UPS - ubikvitin-proteasomski sistem. Ta nadzira poti, ki primarno vplivajo na koncentracijo holesterola. Tako nadzira sintezo holesterola preko transkripcijskih faktorjev (npr. SREBP) in preko encimov, ki sodelujejo v sintezi holesterola (HMG-CoA reduktaza); udeležen je pri uravnavanju absorpcije holesterola preko receptorjev za LDL (LDLR) in izločanja holesterola iz celic preko membranskih transporterjev (npr. ABCA1). Poleg lizosomske razgradnje predstavlja UPS glavno pot v razgradnji znotraj celičnih proteinov. Ob pomanjkanju ali preveliki količini holesterola lahko pride do številnih bolezni, na celični ravni pa nakopičenje holesterola lahko privede do apoptoze mitohondrijev. Ateroskleroza je v tem kontekstu najbolj znana bolezen, takrat je koncentracija LDL holesterola znatno prevelika; poznamo pa tudi sindrom pomanjkanja »dobrega holesterola« HDL in družinsko hiperholesterolemijo. V seminarju sem na kratko razložila metabolizem holesterola in se osredotočila na to kako UPS vpliva na samo homeostazo ter nakazala morebitne načine za zdravljenje bolezni, ki so povezane z nenormalnimi koncentracijami holesterola.

=== Jerneja Ovčar: Saharozna signalizacija v rastlinah ===
Saharoza je vrsta ogljikov hidratov in spada med nereducirajoče disaharide. Je spojina fruktoze in glukoze. Sinteza ogljikovih hidratov pri rastlinah poteka s fotosintezo v listih. V listih se shranjujejo kot škrob, v druge dele rastline pa potujejo v obliki saharoze, ki je glavna transportna oblika ogljikovih hidratov v rastlini. Saharoza ima v rastlini več vlog. Vloga saharoze kot signalizacijske molekule v rastlinah je bila predstavljena že pred desetletji. Saharozni signali lahko nadzirajo veliko število razvojnih procesov v življenjskem ciklu rastline. Med drugim je saharozno signaliziranje povezano z ogljikovo in dušikovo asimilacijo ter transportom v rastlini. Ugotovili so, da je v naravi verjetno saharoza tista molekula, ki sproži signalne kaskade, ki vodijo do indukcije fruktanskih sinteznih proteinov, ki nato sprožijo sintezo fruktana v rastlinah (polimer fruktoze). Kot saharozni senzor v rastlinah je znan protein SUT2. Transporterji SUT2 so energijsko odvisni saharozni/H+ transporterji, ki so lahko spremljevalci drugih celic ali pa se nahajajo direktno v sitastih celicah floema v rastlini. Tip transporterjev SUT2 je poseben, ker vsebuje N-terminalne in centralne razširitvene zanke, ki so sestavljene iz 40-60 aminokislin. Takšne zanke v drugih saharoznih transporterjih niso prisotne in to je vzrok, da imajo ti proteini v rastlinah tudi senzorno vlogo.

=== Valentina Levak: Sinteza škroba in regulacija slednje ===
Škrob je rezervni rastlinski polisaharid in tako kot saharoza nastaja iz intermediata Calvinovega cikla - gliceraldehid 3-fosfata. V času fotosinteze nastaja v granulah v kloroplastih, v času, ko fotosinteze ni, pa se granule izpraznijo, škrob se porabi za rast rastline, celično dihanje ali pa se nalaga v skladiščnih heterotrofnih tkivih. V večini tkiv je glavna kontrola sinteze škroba usmerjena na zadnjo reakcijo pred dejansko sintezo, in sicer na reakcijo z ADP-glukoza pirofosforilazo (AGP-azo), ki aktivira glukozo 1-fosfat, da lahko vstopi v reakcijo polimerizacije na škrob sintazi. Kontrolo izvajajo alosterični efektorji, ki so metabolni intermediati, oksidoreduktaze (npr. tioredoksin) ter transkripcijski regulatorji glede na jakost fotosinteze in koncentracijo sladkorjev. Podenote heterotetramera AGP-aze so kodirane na več mestih v DNA, kar kaže na specifične izooblike encima glede na tkivo, v katerem deluje, in različno občutljivost na posamezne efektorje.
V heterotrofnih tkivih se škrob skladišči v amiloplastih, ki imajo genetsko določeno število granul, ki lahko zrastejo v njih. Tudi velikosti granul se močno razlikujejo od rastline do rastline. 3D-struktura granul kaže, kako sta organizirana amilopektin in amiloza ter vzrok za semikristalinsko strukturo. Tu je še posebej pomembna navzočnost ne le AGP-aze, temveč tudi različnih škrob sintaz, razvejilnih in klestilnih encimov, saj mora biti prostor za dolgoročnejše skladiščenje škroba (gomolji, endoderm semen) čim bolje izkoriščen.

=== Monika Pepelnjak: Biosinteza serina in njegov vpliv ===
Serin je neesencialna aminokislina, ki jo lahko naše telo dobi na štiri različne načine: vnos z hrano, z razgradnjo proteinov in lipidov, iz glicina z reverzibilno reakcijo ali pa preko biosintetske poti iz metabolita glikolize – 3-fosfoglicerata. Serin ni pomemben samo za izgradnjo proteinov ampak je tudi prekurzor za druge pomembne molekule. Iz glicina nastaneta aminokislini glicin in cistein. Ob pretvorbi serina v glicin, serin odcepi eno ogljikovo skupino, ki se prenese na tetrahidrofolat. Tetrahidrofolat služi kot pomemben prenašalec te metilne skupine. V ciklu enega ogljika se pretvarja ter omogoča izgradnjo purinskih in pirimidinskih obročev. Odcepljena oglikova skupina se porabi tudi za metilacijo DNA, RNA in proteinov. Zaradi vsega tega je ključnega pomena, da je biosinteza serina natančno uravnana. Biosintetska pot je v začetku razvoja bolj aktivna, potem pa se zmanjša in ostane aktivna samo v tkivih, ki se hitro delijo. Aktivnost te poti je izrednega pomena pri razvoju možganskih celic, saj je serin prekurzor tudi za nevromodulatorja glicin in D-serin ter za gradnike mielinske ovojnice. Povišano koncentracijo encimov biosinteze serina so zasledili v rakavih tkivih, kjer povečana sinteza serina prispeva višjo količino a-ketoglutarata v citratni cikel. Tako omogoča povečanje anabolnih poti v celici. Zaradi tega raziskujejo nove možnosti zdravljenja, ki bi vplivale na biosintezo serina.

=== Liza Otorepec: Asparagin sintetaza in akutna limfoblastna levkemija ===
Asparagin sintetaza je encim, ki katalizira sintezo asparagina in glutamata. Pri reakciji se aspartat in glutamin pretvorita v asparagin in glutamat, pri tem nastaja tudi ATP. Asparagin je neesencialna aminokislina, kar pomeni, da jo telo samo sintetizira. Poznani sta dve vrsti asparagin sintetaze: prva uporablja za donor dušika amonijak (AS-A), pri drugi pa je donor dušika glutamin (AS-B). Prekomerno izražanje proteina asparagin sintetaze vpliva na odpornost do terapije, ki temelji na uporabi asparagina za zdravljenje akutne limfoblastne levkemije. Prav tako pa lahko prekomerno izražanje napove tudi občutljivost na zdravila za zdravljenje tumorjev. Otroci z akutno limfoblastno levkemijo so zdravljeni s kombinacijo večih zdravil, ki vsebujejo encim L-asparaginazo. Terapija z asparagin sintetazo temelji na izčrpavanju asparagina, takoj ko pride asparagin sintetaza v krvno plazmo. Prav tako je uničen tudi celični asparagin, zato se asparagin izčrpa iz vseh celic v telesu. Celice akutne limfoblastne levkemije izražajo zelo nizek nivo asparagin sintetaze, zato je zdravljenje z asparagin sintetazo zelo učnkovito, saj le ta zavira rast malignih celic pri levkemiji. Kljub temu da novejši načini zdravljenja pripomorejo k 80-odstotnem izboljšanju, sta ponovljivost bolezni in odpornost proti zdravilom še vedno velik problem. Znanstveniki zato zdaj odkrivajo inhibitorje asparagin sintetaze, s katerimi bi lahko razložili nastanek teh stranskih učinkov.

=== Anja Tanšek: Zaščita nitrogenaznega kompleksa ===
Za življenje je nujno potreben dušik, saj ga vsak živeč organizem potrebuje. Največje količine dušika lahko najdemo v zraku, vendar se pojavi problem, saj se nahaja v zelo nereaktivni obliki. Dva atoma dušika sta povezana s tremi močnimi kovalentnimi vezmi, ki jih ne gre tako zlahka pretrgati. Večina živih bitij porablja dušik v obliki nitritov, nitratov ali amonijevega iona. Poraja se vprašanje kako se atmosferski dušik pretvori v uporabno obliko, ki jo večina organizmov potrebuje. Znanstveniki že dolgo vedo, da to počnejo nekatere bakterije in cianobakterije, vendar popolnoma natančen mehanizem še ni poznan. Bakterije, ki se naselijo na koreninah rastlin, predvsem stročnic, fiksirajo dušik iz zraka. Odgovorni encimski kompleks za te reakcije je nitrogenazni kompleks. Ta je sestavljen iz dveh komponent: dinitrogenaze-reduktaze in dinitrogenaze. Aktivnost encima je močno odvisna od pogojev. Najbolj problematična je prisotnost kisika, saj povzroči trajno deformacijo encima. Ta problem so rešile rastline, saj so bakterije, ki živijo v njihovih koreninah zaščitile z leghemoglobinom. Ta protein ima zelo veliko afiniteto do kisika in tako veže ves kisik preden bi sploh prišel do bakterij. Fiksacijo dušika opravljajo tudi cianobakterije, ki živijo v vodi. Pri njih se pojavi še dodatna težave, saj so same fotosintetski organizmi in kot vemo je stranski produkt fotosinteze kisik. Potrebna je še učinkovitejša zaščita pred kisikom. Razvile so se posebne celice heterociste, kjer se nahajajo nitrogenazni kompleksi.

=== Živa Moravec: mTOR in njegova vloga pri sintezi lipidov ===
Rast celice je odvisna od količine energije in hranilnih snovi, ki jih ima na voljo. Za ohranitev homeostaze so se zato že zelo zgodaj v evoluciji pojavile signalne poti, ki odločajo ali bo celica rasla, ker so razmere za to ugodne, ali pa se bo preusmerila v recikliranje proteinov in organelov, ki so v njej že prisotni. Ena od takih poti je signalna pot (m)TORa. TOR (tarča rapamicina, poimenovan po svojem inhibitorju) je serin/treoninska kinaza, ki skupaj z določenimi proteini tvori komplekse, od katerih sta najpomembnejša mTORC1 in mTORC2. mTORC2 nadzoruje celično preživetje in organizacijo citoskeleta , mTORC1 pa kontrolira rast celice, metabolizem in celični cikel. Po aktivaciji teh kompleksov se med drugim sproži mitohondrijska biosinteza in sinteza proteinov ter lipidov. Pri slednji mTOR deluje preko različnih efektorjev, med katerimi so najbolj, čeprav še vedno premalo, raziskani SREBP-1, PPAR-y in lipin1. Raziskave, opravljene na kvasovkah, so pokazale, da je sinteza keramidov (vrsta sfingolipidov) odvisna od aktivnosti mTORC2. Ker so začetni koraki de novo sinteze sfingolipidov evolucijsko dobro ohranjeni, bi bilo logično, da lahko mTORC2 kontrolira to signalno pot tudi pri sesalcih. Ker imajo sfingolipidi pomembno vlogo pri veliko boleznih (rak, diabetes, napake imunskega sistema, nevrološke motnje), bi lahko dodatne raziskave na tem področju pomagale pri izboljšanju načina zdravljenja teh bolezni.

=== Amadeja Lapornik: Vpliv analogov vitamina D na bolezni ledvic in ostale pogoste bolezni ===
Vitamin D je pravzaprav hormon, saj je edini vitamin, ki ga telo samo sintetizira, ko smo izpostavljeni sončnim žarkom. Njegova struktura je zelo podobna steroidom. Je eden najpomembnejših regulatorjev presnove kalcija in fosfata. Že 10- do 15-minutno izpostavljanje soncu 2- do 3-krat na teden zadovolji človeške potrebe po vitaminu D. Lahko pa ga pridobimo tudi s hrano. Vitamin D se nahaja v mesu mastnih rib, v kravjih jetrih, siru in jajčnemu rumenjaku ter v gobah, ki so posušene na soncu. Poznamo več analogov vitamina D: kalciol (vitamin D3), ergokalciferol (vitamin D2), kalcidiol, kalcitriol,… Vitamin D postane biološko aktiven po dveh hidroksilacijah. Prva poteka v jetrih kjer je mesto presnove kalciola v kalcidiol, druga pa v ledvicah, kjer iz kalcidiola nastaja kalcitriol. Vitamin D ključno vpliva na nastanek in razvoj različnih bolezni, kot so multipla skleroza, osteoporoza, kronična ledvična bolezen, alergijska obolenja, prekomerna telesna teža, več vrst rakavih obolenj, astma,… Mednarodna raziskava po Evropi (2011) je pokazala, da bi z reševanjem pomanjkanja vitamina D pri ljudeh, v zdravstvu lahko privarčevali več milijard evrov. S preprostim sporočilom ljudem, naj povečajo vnos vitamina D, bi lahko neverjetno izboljšali njihovo zdravje in kvaliteto življenja ter z zmanjšanjem kar lepega števila bolezni potencialno razbremenili zdravstveni sistem po vsem svetu.

=== Jerneja Kocutar: Uporaba rjavega maščobnega tkiva za zdravljenje debelosti ===
Vse odkar so znanstveniki odkrili, da tudi odrasli imamo rjavo maščobno tkivo (BAT) se ta predstavlja kot potenciala terapija za zdravljenje debelosti. BAT je ena od oblik maščobnega tkiva v našem telesu. Od belega maščobnega tkiva (WAT) se razlikuje predvsem po funkciji saj energije ne shranjuje ampak jo ob stimulaciji aktivno porablja. Razlike lahko opazimo tudi pri adipocitih, let ti so pri BAT manjši, vsebujejo manjše maščobne kapljice ter mnogo več mitohondrijev. Najbolj pomembni so ravno mitohondriji saj v njihovi notranji membrani najdemo protein UCP1. Ta lahko razklopi reakcijo oksidativne fosforilacije, protonom omogoči, da se v matriks vrnejo preko njega in zaobidejo ATP sintazo. Energija protonskega gradienta se v tem primeru ne porabi za sintezo ATP ampak se v procesu termogeneze sprosti v obliki toplote. Najbolj znan aktivator termogeneze je mraz v zadnjem času pa se raziskuje tudi oblika, ki jo aktivira prevelik vnos hranil. Izpeljanih je bilo veliko poskusov, ki so neizpodbitno dokazali, da nam aktiviran BAT lahko pomoga porabiti več kalorij kot običajno. Pri zdravljenju debelosti s pomočjo BAT so se osredotočili na štiri poti: aktivacija termogeneze v mišicah, povečanje BAT (povečanje diferenciacije), aktivacija termogeneze in povečanje stopnje razklopa v mitohondrijih. Vse raziskave so se v povojih vendar kažejo pozitivne rezultate in nam dajejo upanje, da bomo našli zdravilo za debelost in spremljajoče bolezni.

BIO2 Seminar 2014

2014-12-23T22:16:56Z

Jerneja Kocutar: /* Seznam seminarjev */

= Biokemijski seminar =
doc. dr. Gregor Gunčar, K2.022

== Seznam seminarjev ==
{| {{table}}
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Ime Priimek'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Tema*'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Naslov seminarja'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 1'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 2'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 3'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum oddaje'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum recenzije'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum predstavitve'''
|-
| Dominik Dekleva||12||[http://bit.ly/1xURyBR Aktivacija Gpcr-jev v povezavi z vodo]||Anja Tanšek||Inge Sotlar||Bine Tršavec||14.10.2014||21.10.2014||28.10.2014
|-
| Nuša Kelhar||12||[http://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674%2814%2900198-6 Soodvisnost oblike membrane in medceličnega sporočanja]||Monika Pepelnjak||Jerneja Ovčar||Enja Kokalj||14.10.2014||21.10.2014||28.10.2014
|-
| Tadej Ulčnik||12||[http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0105204 Različna dinamika in aktivnost dveh steroidnih receptorjev na istem promotorju]||Liza Otorepec ||Valentina Levak||Peter Pečan||14.10.2014||21.10.2014||28.10.2014
|-
| Marija Srnko||14-15||[http://www.croh-online.com/article/S1040-8428(14)00086-9/abstract Fosfofruktokinaza: Posrednik med glikolitičnim pretokom in razvojem tumorja]||Tomaž Žagar||Gašper Marinšek||Luka Dejanović||28.10.2014||2.11.2014||04.11.2014
|-
| Luka Lavrič||14-15||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000409002072 Glikoliza - Metabolizem v možganih]||Jerneja Kocutar||Urška Černe||Jernej Vidmar||28.10.2014||2.11.2014||04.11.2014
|-
| Naida Hajdarević||14-15||[http://www.nature.com/nature/journal/v510/n7506/full/nature13270.html Skrivnost metformina končno odkrita?]||Amadeja Lapornik||Živa Moravec||Inge Sotlar||28.10.2014||2.11.2014||04.11.2014
|-
| Vesna Podgrajšek||16||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1931312812003551 Mitohondrijski metabolizem je potreben za znotrajcelično rast toxoplasme gondii ]||Dominik Dekleva||Anja Tanšek||Jerneja Ovčar||28.10.2014||2.11.2014||04.11.2014
|-
| Katja Malovrh||16||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0047637405002460 Zmanjšanje aktivnosti encimov citratnega cikla s staranjem]||Nuša Kelhar||Monika Pepelnjak||Valentina Levak||28.10.2014||04.11.2014||11.11.2014
|-
| Primož Tič||16||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1096719210002076 Primanjkljaj encima piruvat karboksilaze]||Tadej Ulčnik||Liza Otorepec ||Gašper Marinšek||28.10.2014||04.11.2014||11.11.2014
|-
| Ernest Šprager||17||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0300908413002812 Vloga nekaterih proteinov tankega črevesa pri tvorbi hilomikronov]||Luka Lavrič||Jerneja Kocutar||Živa Moravec||28.10.2014||04.11.2014||11.11.2014
|-
| Tjaša Sorčan||17||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24615175 Ketonska dopolnila zmanjšajo preživetje tumorskih celic]||Naida Hajdarević||Amadeja Lapornik||Anja Tanšek||04.11.2014||11.11.2014||18.11.2014
|-
| Nina Mavec||18||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23090118 Katabolizem triptofana in rak]||Vesna Podgrajšek||Dominik Dekleva||Monika Pepelnjak||04.11.2014||11.11.2014||18.11.2014
|-
| Bine Tršavec||18||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18819805 Odkritja o zgradbi in delovanju glutamat dehidrogenaze]||Katja Malovrh||Nuša Kelhar||Liza Otorepec ||04.11.2014||11.11.2014||18.11.2014
|-
| Enja Kokalj||18||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23109059 Toksičnost amonijaka za možgane]||Primož Tič||Tadej Ulčnik||Tomaž Žagar||04.11.2014||11.11.2014||18.11.2014
|-
| Peter Pečan||19||[http://dmm.biologists.org/content/7/11/1287.long Vpliv maščob na komplekse oksidativne fosforilacije]||Urška Kašnik||Marija Srnko||Jerneja Kocutar||11.11.2014||18.11.2014||25.11.2014
|-
| Luka Dejanović||19||[http://www.cell.com/trends/biochemical-sciences/abstract/S0968-0004(12)00019-9 Sistemi za ohranjanje funkcionalnosti mitohondrijev]||Ernest Šprager||Luka Lavrič||Amadeja Lapornik||11.11.2014||18.11.2014||25.11.2014
|-
| Jernej Vidmar||19||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0005272810007024 Oksidativna fosforilacija v rakavih celicah]||Tjaša Sorčan||Naida Hajdarević||Dominik Dekleva||11.11.2014||18.11.2014||25.11.2014
|-
| Inge Sotlar||20||[http://www.plantphysiol.org/content/155/1/171.long Sinteza celuloze in druge komponente rastlinske celične stene] ||Nina Mavec||Vesna Podgrajšek||Nuša Kelhar||11.11.2014||18.11.2014||25.11.2014
|-
| Valentina Levak||20||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3091114/ Regulacija sinteze škroba v odvisnosti od spreminjajočega se okolja]||Enja Kokalj||Primož Tič||Marija Srnko||25.11.2014||03.12.2014||09.12.2014
|-
| Gašper Marinšek||21||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2962793/ Eikozanoidi citokrom P450 poti in rak]||Peter Pečan||Urška Kašnik||Luka Lavrič||25.11.2014||03.12.2014||09.12.2014
|-
| Urška Černe||21||[http://www.pubfacts.com/fulltext_frame.php?PMID=25220377&title=The%20UPS%20and%20downs%20of%20cholesterol%20homeostasis./ Kontrola homeostaze holesterola preko ubikvitin-proteasomskega sistema]||Luka Dejanović||Ernest Šprager||Naida Hajdarević||25.11.2014||03.12.2014||09.12.2014
|-
| Živa Moravec||21||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3390254/#!po=36.6667 mTOR in njegova vloga pri sintezi lipidov]||Jernej Vidmar||Tjaša Sorčan||Vesna Podgrajšek||03.12.2014||09.12.2014||16.12.2014
|-
| Anja Tanšek||22||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Heterocyst+differentiation%3A+from+single+mutants+to+global+approaches. Zaščita nitrogenaznega kompleksa]||Inge Sotlar||Nina Mavec||Katja Malovrh||03.12.2014||09.12.2014||16.12.2014
|-
| Monika Pepelnjak||22||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3806315/ Biosinteza serina in njegov vpliv]||Jerneja Ovčar||Bine Tršavec||Primož Tič||03.12.2014||09.12.2014||16.12.2014
|-
| Liza Otorepec ||22||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3625782/ Asparagin sintetaza in akutna limfoblastna levkemija]||Valentina Levak||Enja Kokalj||Urška Kašnik||03.12.2014||09.12.2014||16.12.2014
|-
| Tomaž Žagar||23||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25456047/ Moj naslov]||Gašper Marinšek||Peter Pečan||Ernest Šprager||23.12.2014||03.01.2015||06.01.2015
|-
| Jerneja Kocutar||23||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20514071/ Uporaba rjavega maščobnega tkiva za zdravljenje debelosti]||Urška Černe||Luka Dejanović||Tjaša Sorčan||23.12.2014||03.01.2015||06.01.2015
|-
| Amadeja Lapornik||23||[http://www.nature.com/kisup/journal/v1/n4/abs/kisup201130a.html Vpliv analogov vitamina D na bolezni ledvic in ostale pogoste bolezni]||Živa Moravec||Jernej Vidmar||Nina Mavec||23.12.2014||03.01.2015||06.01.2015
|-
| Urška Kašnik||17||[http://www.sciencedirect.com.nukweb.nuk.uni-lj.si/science/article/pii/S016378270800060X Transport maščobnih kislin skozi človeško placento]||Marija Srnko||Tomaž Žagar||Urška Černe||03.01.2015||06.01.2015||13.01.2015
|-
| Jerneja Ovčar||20||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3676498/pdf/psb-8-e23316.pdf/ Saharozna signalizacija v rastlinah]||Bine Tršavec||Katja Malovrh||Tadej Ulčnik||03.01.2015||06.01.2015||13.01.2015
|-
| ||||||||||||03.01.2014||06.01.2014||13.01.2015
|}

*številka v okencu za temo pomeni poglavje v Lehningerju, v katerega naj izbrana tema spada

== Gradivo za predavanja ==
Gradivo za predavanja in seminarje najdete na http://bio.ijs.si/~zajec/bio2/
username: bio2
password: samozame

==Naloga==
'''Vaša naloga za seminar je: '''
Samostojno pripraviti seminar o seminarski temi, ki vam je bila dodeljena. Za osnovo morate vzeti pregledni članek iz revije, ki ima faktor vpliva nad 5 (npr. [http://www.sciencedirect.com/science/journal/09680004/ TIBS]. Poiskati morate še vsaj tri znanstvene članke, ki se nanašajo na opisano temo in jih uporabiti kot podlago za seminarsko nalogo!

Za pripravo seminarja velja naslednje: 
* [[BIO2 Povzetki seminarjev 2014|Povzetek seminarja]] opišete na wikiju '''v 200 besedah''' (+- dvajset besed) - najkasneje do dne ko morate oddati seminar recenzentom.
* Povezavo do povzetka vnesete v tabelo seminarjev tekočega letnika.
* Seminar pripravite v obliki seminarske naloge na ~5-12 straneh A4 (pisava 12, enojni razmak, 2,5 cm robovi). Zelo pomembno je, da je obseg od 2700 do 3000 besed , a ne več kot 3500 besed. Seminarska naloga mora vsebovati najmanj tri slike. Slika mora imeti legendo in v besedilu mora biti na ustreznem mestu sklic na sliko. 
* Seminar oddajte do datuma oddaje, ki je naveden v tabeli v elektronski obliki z uporabo [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/ tega obrazca].
* Vsi seminarji so v elektronski obliki dostopni [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/bioseminar/ tukaj].
* Recenzenti do dneva določenega v tabeli določijo popravke (v elektronski obliki) in podajo oceno pisnega dela. Popravljen seminar oddajte z uporabo [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/ tega obrazca].
* Ustna predstavitev sledi na dan, ki je vpisan v tabeli. Za predstavitev je na voljo 25 minut. Recenzenti morajo biti na predstavitvi prisotni.
* Predstavitvi sledi razprava. Recenzenti podajo oceno predstavitve in postavijo najmanj dve vprašanji.Vsi ostali morajo postaviti še dve dodatni vprašanji v toku celega seminarskega obdobja.
* Na dan predstavitve morate docentu še pred predstavitvijo oddati končno (popravljeno) in natisnjeno verzijo seminarja v enem izvodu, elektronsko verzijo seminarja in predstavitev pa oddati na strežnik na dan predstavitve do polnoči.
* Seminarska naloga in povzetek morajo biti v slovenskem jeziku, razen za študente, katerih materni jezik ni slovenščina. Ti lahko oddajo seminar v angleškem jeziku.

==Poprava==
Če ste več kot 50% seminarja prepisali iz istega članka ali kateregakoli drugega vira, stavek za stavkom (izpuščeni stavki ne štejejo za prekinitev te kontinuitete- pobarvajte ga), potem imate možnost, da seminar popravite. To storite tako, da do 16.12.2014 oddate [http://goo.gl/forms/2fTXu8ubgw prijavo] za popravljanje seminarja. S tem pridobite še eno možnost, napaka pa ne bo vplivala na oceno. Če se ne boste prijavili, vaš seminar pa je prepisan, kot je definirano zgoraj, seminarja ne boste opravili. Brez opravljenega seminarja to leto ne boste mogli opraviti izpita, ker je opravljen seminar pogoj za prijavo na izpit.Če ste se prijavili za popravo, lahko obdržite isto temo le, če ste za osnovo izbrali pregledni članek. Drugače lahko sami v obrazcu predlagate novo temo in pregledni članek, ki ste ga izbrali za osnovo. Teme morajo soditi v teme predavanj. Če teme ne boste obdržali ali je predlagali sami, jo bom določil jaz.

Če seminarja niste prepisali, želite pa ga izboljšati, lahko to storite tako, da popravljeno verzijo seminarja oddate do 14.1.2015 preko elektronskega obrazca za oddajo seminarjev. V tem primeru se za popravo ne prijavljajte. Za ime datoteke glejte spodaj.

==Imena datotek==
Prosim vas, da vse datoteke, ki mi jih pošiljate poimenujete po naslednjem receptu:
* 312_BIO_Priimek_Ime.doc(x) za seminar, npr. 312_BIO_Guncar_Gregor.docx
* 312_BIO_Priimek_ime_final.doc(x) za končno verzijo seminarja
* 312_BIO_Priimek_Ime_rec_Priimek2.doc(x) za recenzijo, kjer je Priimek2 priimek recenzenta, npr. 312_BIO_Guncar_Gregor_rec_Scott.docx (če se pišete Scott in odajate recenzijo za seminar, ki ga je napisal Gunčar)
* 312_BIO_Priimek_Ime.ppt(x) za prezentacijo, npr 312_BIO_Guncar_Gregor.pptx
* 312_BIO_Priimek_ime_poprava.doc(x) za popravljeno končno verzijo seminarja, če so popravki manjši
* 116_BIO_Priimek_Ime.doc(x) za seminar, ki je napisan na novo in je bil prijavljen v shemo 50%

==Ocenjevanje seminarjev==
Recenzenti ocenijo seminar tako, da izpolnijo [https://docs.google.com/forms/d/1EQDYwFO-DEzZ2R7jf8DhLqIeV4FFxRd3-ScceEASpt4/viewform recenzentsko poročilo] na spletu. Recenzentsko poročilo morate oddati najkasneje do 21:00, en dan pred predstavitvijo seminarja.

== Mnenje o predstavitvi ==
Vsak posameznik '''mora''' oceniti seminar, tako da odda svoje [https://docs.google.com/forms/d/19bnx0Yh4RIuC2Kzkdaa8t8WqRTBgXYNTV_IWfjrO0W4/viewform?usp=send_form mnenje] najkasneje v sedmih dneh po predstavitvi. Kdor na seminarju ni bil prisoten, mnenja '''ne sme''' oddati.

==Urejanje spletnih strani na wikiju==
Wiki so razvili zato, da lahko spletne vsebine ureja vsakdo. Ukazi so preprosti, dokler si ne zamislite česa prav posebnega. Vseeno pa je Word v primerjavi z wikijem pravo čudežno orodje... Če imate težave z oblikovanjem besedila, si preberite poglavje o urejanju wiki-strani na Wikipediji ([http://en.wikipedia.org/wiki/Help:Editing tule] v angleščini in [http://sl.wikipedia.org/wiki/Wikipedija:Urejanje_strani tu] v slovenščini). Pomaga tudi, če pogledate, kako je zapisana kakšna stran, ki se vam zdi v redu: kliknite na zavihek 'Uredite stran' in si poglejte, kako so vpisane povezave, kako nov odstavek in podobno. ''Na koncu seveda pod oknom za urejanje kliknite na 'Prekliči'.''

==Citiranje virov==
Citiranje je možno po več shemah, važno je, da se držite ene same. V seminarskih nalogah in diplomskih nalogah FKKT uprabljajte shemo citiranja, ki je pobarvana zeleno.
Temeljno načelo je, da je treba vir navesti na tak način, da ga je mogoče nedvoumno poiskati.
Za citate v naravoslovju je najpogostejše citiranje po pravilniku ISO 690. [http://www.zveza-zotks.si/gzm/dokumenti/literatura.html Pravila], ki upoštevajo omenjeni standard, so pripravili pri ZTKS. Sicer pa ima vsaka revija lahko svoj način citiranja, ki ga je treba pri pisanju članka upoštevati. 
'''Citiranje knjig:''' 
Priimek, I. ''Naslov''. Kraj: Založba, letnica. 
Priimek, I. ''Naslov: podnaslov''. Izdaja. Kraj: Založba, letnica. Zbirka, številka. ISBN. 

Boyer, R. ''Temelji biokemije''. Ljubljana: Študentska založba, 2005. 
Glick BR in Pasternak JJ. ''Molecular biotechnology: principles and applications of recombinant DNA''. 3. izdaja. Washington: ASM Press, 2003. ISBN 1-55581-269-4. 
Če so avtorji trije, je beseda in med drugim in tretjim avtorjem. Če so avtorji več kot trije, napišemo samo prvega in dopišemo ''et al''. (in drugi, po latinsko). Vse, kar je latinsko, pišemo poševno (npr. tudi imena rastlin in živali, pojme ''in vivo'', ''in vitro'' ipd.).

'''Citiranje člankov:''' 
Priimek, I. Naslov. ''Naslov revije'', letnica, letnik, številka, strani. 
Lartigue, C., Glass, J. I., Alperovich, N., Pieper, R., Parmar, P. P., Hutchison III, C. A., Smith, H. O. in Venter, J. C.
Genome transplantation in bacteria: changing one species to another. ''Science'', 2007, 317, str. 632-638.

Alternativni način citiranja (predvsem v družboslovju) je po pravilih APA, kjer članke citirajo takole: 
Priimek, I. (letnica, številka). Naslov. Naslov revije, strani. 
Lartigue C. ''et al.'' (2007, 317) Genome transplantation in bacteria: changing one species to another. ''Science'', 632-638.

Revija Science uporablja skrajšani zapis: 
C. Lartigue ''et al''. Science 317, 632 (2007) 

V diplomah na FKKT je treba navesti vire tako, da izpišete tudi naslov citiranega dela in strani od-do (ne samo začetne). Navesti morate tudi vse avtorje dela, razen v primeru, ko jih je 10 ali več. Takrat navedite le prvih devet, za ostale pa uporabite okrajšavo in sod. (in sodelavci). Pred zadnjim avtorjem naj bo vedno besedica "in".

'''Citiranje spletnih virov:''' 
Priimek, I. ''Naslov dokumenta''. Izdaja. Kraj: Založnik, letnica. Datum zadnjega popravljanja. [Datum citiranja.] spletni naslov 
strangeguitars. ''On the brink of artificial life''. 6. 10. 2007. [citirano 13. 11. 2007] http://www.metafilter.com/65331/On-the-brink-of-artificial-life 
Navedemo čim več podatkov; pogosto vseh iz pravila ne boste našli.

BIO2 Seminar 2014

2014-12-14T16:34:32Z

Jerneja Kocutar: /* Seznam seminarjev */

= Biokemijski seminar =
doc. dr. Gregor Gunčar, K2.022

== Seznam seminarjev ==
{| {{table}}
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Ime Priimek'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Tema*'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Naslov seminarja'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 1'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 2'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 3'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum oddaje'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum recenzije'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum predstavitve'''
|-
| Dominik Dekleva||12||[http://bit.ly/1xURyBR Aktivacija Gpcr-jev v povezavi z vodo]||Anja Tanšek||Inge Sotlar||Bine Tršavec||14.10.2014||21.10.2014||28.10.2014
|-
| Nuša Kelhar||12||[http://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674%2814%2900198-6 Soodvisnost oblike membrane in medceličnega sporočanja]||Monika Pepelnjak||Jerneja Ovčar||Enja Kokalj||14.10.2014||21.10.2014||28.10.2014
|-
| Tadej Ulčnik||12||[http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0105204 Različna dinamika in aktivnost dveh steroidnih receptorjev na istem promotorju]||Liza Otorepec ||Valentina Levak||Peter Pečan||14.10.2014||21.10.2014||28.10.2014
|-
| Marija Srnko||14-15||[http://www.croh-online.com/article/S1040-8428(14)00086-9/abstract Fosfofruktokinaza: Posrednik med glikolitičnim pretokom in razvojem tumorja]||Tomaž Žagar||Gašper Marinšek||Luka Dejanović||28.10.2014||2.11.2014||04.11.2014
|-
| Luka Lavrič||14-15||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000409002072 Glikoliza - Metabolizem v možganih]||Jerneja Kocutar||Urška Černe||Jernej Vidmar||28.10.2014||2.11.2014||04.11.2014
|-
| Naida Hajdarević||14-15||[http://www.nature.com/nature/journal/v510/n7506/full/nature13270.html Skrivnost metformina končno odkrita?]||Amadeja Lapornik||Živa Moravec||Inge Sotlar||28.10.2014||2.11.2014||04.11.2014
|-
| Vesna Podgrajšek||16||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1931312812003551 Mitohondrijski metabolizem je potreben za znotrajcelično rast toxoplasme gondii ]||Dominik Dekleva||Anja Tanšek||Jerneja Ovčar||28.10.2014||2.11.2014||04.11.2014
|-
| Katja Malovrh||16||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0047637405002460 Zmanjšanje aktivnosti encimov citratnega cikla s staranjem]||Nuša Kelhar||Monika Pepelnjak||Valentina Levak||28.10.2014||04.11.2014||11.11.2014
|-
| Primož Tič||16||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1096719210002076 Primanjkljaj encima piruvat karboksilaze]||Tadej Ulčnik||Liza Otorepec ||Gašper Marinšek||28.10.2014||04.11.2014||11.11.2014
|-
| Ernest Šprager||17||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0300908413002812 Vloga nekaterih proteinov tankega črevesa pri tvorbi hilomikronov]||Luka Lavrič||Jerneja Kocutar||Živa Moravec||28.10.2014||04.11.2014||11.11.2014
|-
| Tjaša Sorčan||17||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24615175 Ketonska dopolnila zmanjšajo preživetje tumorskih celic]||Naida Hajdarević||Amadeja Lapornik||Anja Tanšek||04.11.2014||11.11.2014||18.11.2014
|-
| Nina Mavec||18||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23090118 Katabolizem triptofana in rak]||Vesna Podgrajšek||Dominik Dekleva||Monika Pepelnjak||04.11.2014||11.11.2014||18.11.2014
|-
| Bine Tršavec||18||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18819805 Odkritja o zgradbi in delovanju glutamat dehidrogenaze]||Katja Malovrh||Nuša Kelhar||Liza Otorepec ||04.11.2014||11.11.2014||18.11.2014
|-
| Enja Kokalj||18||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23109059 Toksičnost amonijaka za možgane]||Primož Tič||Tadej Ulčnik||Tomaž Žagar||04.11.2014||11.11.2014||18.11.2014
|-
| Peter Pečan||19||[http://dmm.biologists.org/content/7/11/1287.long Vpliv maščob na komplekse oksidativne fosforilacije]||Urška Kašnik||Marija Srnko||Jerneja Kocutar||11.11.2014||18.11.2014||25.11.2014
|-
| Luka Dejanović||19||[http://www.cell.com/trends/biochemical-sciences/abstract/S0968-0004(12)00019-9 Sistemi za ohranjanje funkcionalnosti mitohondrijev]||Ernest Šprager||Luka Lavrič||Amadeja Lapornik||11.11.2014||18.11.2014||25.11.2014
|-
| Jernej Vidmar||19||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0005272810007024 Oksidativna fosforilacija v rakavih celicah]||Tjaša Sorčan||Naida Hajdarević||Dominik Dekleva||11.11.2014||18.11.2014||25.11.2014
|-
| Inge Sotlar||20||[http://www.plantphysiol.org/content/155/1/171.long Sinteza celuloze in druge komponente rastlinske celične stene] ||Nina Mavec||Vesna Podgrajšek||Nuša Kelhar||11.11.2014||18.11.2014||25.11.2014
|-
| Valentina Levak||20||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3091114/ Regulacija sinteze škroba v odvisnosti od spreminjajočega se okolja]||Enja Kokalj||Primož Tič||Marija Srnko||25.11.2014||03.12.2014||09.12.2014
|-
| Gašper Marinšek||21||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2962793/ Eikozanoidi citokrom P450 poti in rak]||Peter Pečan||Urška Kašnik||Luka Lavrič||25.11.2014||03.12.2014||09.12.2014
|-
| Urška Černe||21||[http://www.pubfacts.com/fulltext_frame.php?PMID=25220377&title=The%20UPS%20and%20downs%20of%20cholesterol%20homeostasis./ Kontrola homeostaze holesterola preko ubikvitin-proteasomskega sistema]||Luka Dejanović||Ernest Šprager||Naida Hajdarević||25.11.2014||03.12.2014||09.12.2014
|-
| Živa Moravec||21||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3390254/#!po=36.6667 mTOR in njegova vloga pri sintezi lipidov]||Jernej Vidmar||Tjaša Sorčan||Vesna Podgrajšek||03.12.2014||09.12.2014||16.12.2014
|-
| Anja Tanšek||22||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Heterocyst+differentiation%3A+from+single+mutants+to+global+approaches. Zaščita nitrogenaznega kompleksa]||Inge Sotlar||Nina Mavec||Katja Malovrh||03.12.2014||09.12.2014||16.12.2014
|-
| Monika Pepelnjak||22||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3806315/ Biosinteza serina in njegov vpliv]||Jerneja Ovčar||Bine Tršavec||Primož Tič||03.12.2014||09.12.2014||16.12.2014
|-
| Liza Otorepec ||22||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3625782/ Asparagin sintetaza in akutna limfoblastna levkemija]||Valentina Levak||Enja Kokalj||Urška Kašnik||03.12.2014||09.12.2014||16.12.2014
|-
| Tomaž Žagar||23||Moj izbrani naslov||Gašper Marinšek||Peter Pečan||Ernest Šprager||23.12.2014||03.01.2015||06.01.2015
|-
| Jerneja Kocutar||23||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20514071/ Moj izbrani naslov]||Urška Černe||Luka Dejanović||Tjaša Sorčan||23.12.2014||03.01.2015||06.01.2015
|-
| Amadeja Lapornik||23||[http://www.nature.com/kisup/journal/v1/n4/abs/kisup201130a.html Moj izbrani naslov]||Živa Moravec||Jernej Vidmar||Nina Mavec||23.12.2014||03.01.2015||06.01.2015
|-
| Urška Kašnik||17||[http://www.sciencedirect.com.nukweb.nuk.uni-lj.si/science/article/pii/S016378270800060X Transport maščobnih kislin skozi človeško placento]||Marija Srnko||Tomaž Žagar||Urška Černe||03.01.2015||06.01.2015||13.01.2015
|-
| Jerneja Ovčar||20||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3676498/pdf/psb-8-e23316.pdf/ Saharozna signalizacija v rastlinah]||Bine Tršavec||Katja Malovrh||Tadej Ulčnik||03.01.2015||06.01.2015||13.01.2015
|-
| ||||||||||||03.01.2014||06.01.2014||13.01.2015
|}

*številka v okencu za temo pomeni poglavje v Lehningerju, v katerega naj izbrana tema spada

== Gradivo za predavanja ==
Gradivo za predavanja in seminarje najdete na http://bio.ijs.si/~zajec/bio2/
username: bio2
password: samozame

==Naloga==
'''Vaša naloga za seminar je: '''
Samostojno pripraviti seminar o seminarski temi, ki vam je bila dodeljena. Za osnovo morate vzeti pregledni članek iz revije, ki ima faktor vpliva nad 5 (npr. [http://www.sciencedirect.com/science/journal/09680004/ TIBS]. Poiskati morate še vsaj tri znanstvene članke, ki se nanašajo na opisano temo in jih uporabiti kot podlago za seminarsko nalogo!

Za pripravo seminarja velja naslednje: 
* [[BIO2 Povzetki seminarjev 2014|Povzetek seminarja]] opišete na wikiju '''v 200 besedah''' (+- dvajset besed) - najkasneje do dne ko morate oddati seminar recenzentom.
* Povezavo do povzetka vnesete v tabelo seminarjev tekočega letnika.
* Seminar pripravite v obliki seminarske naloge na ~5-12 straneh A4 (pisava 12, enojni razmak, 2,5 cm robovi). Zelo pomembno je, da je obseg od 2700 do 3000 besed , a ne več kot 3500 besed. Seminarska naloga mora vsebovati najmanj tri slike. Slika mora imeti legendo in v besedilu mora biti na ustreznem mestu sklic na sliko. 
* Seminar oddajte do datuma oddaje, ki je naveden v tabeli v elektronski obliki z uporabo [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/ tega obrazca].
* Vsi seminarji so v elektronski obliki dostopni [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/bioseminar/ tukaj].
* Recenzenti do dneva določenega v tabeli določijo popravke (v elektronski obliki) in podajo oceno pisnega dela. Popravljen seminar oddajte z uporabo [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/ tega obrazca].
* Ustna predstavitev sledi na dan, ki je vpisan v tabeli. Za predstavitev je na voljo 25 minut. Recenzenti morajo biti na predstavitvi prisotni.
* Predstavitvi sledi razprava. Recenzenti podajo oceno predstavitve in postavijo najmanj dve vprašanji.Vsi ostali morajo postaviti še dve dodatni vprašanji v toku celega seminarskega obdobja.
* Na dan predstavitve morate docentu še pred predstavitvijo oddati končno (popravljeno) in natisnjeno verzijo seminarja v enem izvodu, elektronsko verzijo seminarja in predstavitev pa oddati na strežnik na dan predstavitve do polnoči.
* Seminarska naloga in povzetek morajo biti v slovenskem jeziku, razen za študente, katerih materni jezik ni slovenščina. Ti lahko oddajo seminar v angleškem jeziku.

==Poprava==
Če ste več kot 50% seminarja prepisali iz istega članka ali kateregakoli drugega vira, stavek za stavkom (izpuščeni stavki ne štejejo za prekinitev te kontinuitete- pobarvajte ga), potem imate možnost, da seminar popravite. To storite tako, da do 16.12.2014 oddate [http://goo.gl/forms/2fTXu8ubgw prijavo] za popravljanje seminarja. S tem pridobite še eno možnost, napaka pa ne bo vplivala na oceno. Če se ne boste prijavili, vaš seminar pa je prepisan, kot je definirano zgoraj, seminarja ne boste opravili. Brez opravljenega seminarja to leto ne boste mogli opraviti izpita, ker je opravljen seminar pogoj za prijavo na izpit.Če ste se prijavili za popravo, lahko obdržite isto temo le, če ste za osnovo izbrali pregledni članek. Drugače lahko sami v obrazcu predlagate novo temo in pregledni članek, ki ste ga izbrali za osnovo. Teme morajo soditi v teme predavanj. Če teme ne boste obdržali ali je predlagali sami, jo bom določil jaz.

Če seminarja niste prepisali, želite pa ga izboljšati, lahko to storite tako, da popravljeno verzijo seminarja oddate do 14.1.2015 preko elektronskega obrazca za oddajo seminarjev. V tem primeru se za popravo ne prijavljajte. Za ime datoteke glejte spodaj.

==Imena datotek==
Prosim vas, da vse datoteke, ki mi jih pošiljate poimenujete po naslednjem receptu:
* 312_BIO_Priimek_Ime.doc(x) za seminar, npr. 312_BIO_Guncar_Gregor.docx
* 312_BIO_Priimek_ime_final.doc(x) za končno verzijo seminarja
* 312_BIO_Priimek_Ime_rec_Priimek2.doc(x) za recenzijo, kjer je Priimek2 priimek recenzenta, npr. 312_BIO_Guncar_Gregor_rec_Scott.docx (če se pišete Scott in odajate recenzijo za seminar, ki ga je napisal Gunčar)
* 312_BIO_Priimek_Ime.ppt(x) za prezentacijo, npr 312_BIO_Guncar_Gregor.pptx
* 312_BIO_Priimek_ime_poprava.doc(x) za popravljeno končno verzijo seminarja, če so popravki manjši
* 116_BIO_Priimek_Ime.doc(x) za seminar, ki je napisan na novo in je bil prijavljen v shemo 50%

==Ocenjevanje seminarjev==
Recenzenti ocenijo seminar tako, da izpolnijo [https://docs.google.com/forms/d/1EQDYwFO-DEzZ2R7jf8DhLqIeV4FFxRd3-ScceEASpt4/viewform recenzentsko poročilo] na spletu. Recenzentsko poročilo morate oddati najkasneje do 21:00, en dan pred predstavitvijo seminarja.

== Mnenje o predstavitvi ==
Vsak posameznik '''mora''' oceniti seminar, tako da odda svoje [https://docs.google.com/forms/d/19bnx0Yh4RIuC2Kzkdaa8t8WqRTBgXYNTV_IWfjrO0W4/viewform?usp=send_form mnenje] najkasneje v sedmih dneh po predstavitvi. Kdor na seminarju ni bil prisoten, mnenja '''ne sme''' oddati.

==Urejanje spletnih strani na wikiju==
Wiki so razvili zato, da lahko spletne vsebine ureja vsakdo. Ukazi so preprosti, dokler si ne zamislite česa prav posebnega. Vseeno pa je Word v primerjavi z wikijem pravo čudežno orodje... Če imate težave z oblikovanjem besedila, si preberite poglavje o urejanju wiki-strani na Wikipediji ([http://en.wikipedia.org/wiki/Help:Editing tule] v angleščini in [http://sl.wikipedia.org/wiki/Wikipedija:Urejanje_strani tu] v slovenščini). Pomaga tudi, če pogledate, kako je zapisana kakšna stran, ki se vam zdi v redu: kliknite na zavihek 'Uredite stran' in si poglejte, kako so vpisane povezave, kako nov odstavek in podobno. ''Na koncu seveda pod oknom za urejanje kliknite na 'Prekliči'.''

==Citiranje virov==
Citiranje je možno po več shemah, važno je, da se držite ene same. V seminarskih nalogah in diplomskih nalogah FKKT uprabljajte shemo citiranja, ki je pobarvana zeleno.
Temeljno načelo je, da je treba vir navesti na tak način, da ga je mogoče nedvoumno poiskati.
Za citate v naravoslovju je najpogostejše citiranje po pravilniku ISO 690. [http://www.zveza-zotks.si/gzm/dokumenti/literatura.html Pravila], ki upoštevajo omenjeni standard, so pripravili pri ZTKS. Sicer pa ima vsaka revija lahko svoj način citiranja, ki ga je treba pri pisanju članka upoštevati. 
'''Citiranje knjig:''' 
Priimek, I. ''Naslov''. Kraj: Založba, letnica. 
Priimek, I. ''Naslov: podnaslov''. Izdaja. Kraj: Založba, letnica. Zbirka, številka. ISBN. 

Boyer, R. ''Temelji biokemije''. Ljubljana: Študentska založba, 2005. 
Glick BR in Pasternak JJ. ''Molecular biotechnology: principles and applications of recombinant DNA''. 3. izdaja. Washington: ASM Press, 2003. ISBN 1-55581-269-4. 
Če so avtorji trije, je beseda in med drugim in tretjim avtorjem. Če so avtorji več kot trije, napišemo samo prvega in dopišemo ''et al''. (in drugi, po latinsko). Vse, kar je latinsko, pišemo poševno (npr. tudi imena rastlin in živali, pojme ''in vivo'', ''in vitro'' ipd.).

'''Citiranje člankov:''' 
Priimek, I. Naslov. ''Naslov revije'', letnica, letnik, številka, strani. 
Lartigue, C., Glass, J. I., Alperovich, N., Pieper, R., Parmar, P. P., Hutchison III, C. A., Smith, H. O. in Venter, J. C.
Genome transplantation in bacteria: changing one species to another. ''Science'', 2007, 317, str. 632-638.

Alternativni način citiranja (predvsem v družboslovju) je po pravilih APA, kjer članke citirajo takole: 
Priimek, I. (letnica, številka). Naslov. Naslov revije, strani. 
Lartigue C. ''et al.'' (2007, 317) Genome transplantation in bacteria: changing one species to another. ''Science'', 632-638.

Revija Science uporablja skrajšani zapis: 
C. Lartigue ''et al''. Science 317, 632 (2007) 

V diplomah na FKKT je treba navesti vire tako, da izpišete tudi naslov citiranega dela in strani od-do (ne samo začetne). Navesti morate tudi vse avtorje dela, razen v primeru, ko jih je 10 ali več. Takrat navedite le prvih devet, za ostale pa uporabite okrajšavo in sod. (in sodelavci). Pred zadnjim avtorjem naj bo vedno besedica "in".

'''Citiranje spletnih virov:''' 
Priimek, I. ''Naslov dokumenta''. Izdaja. Kraj: Založnik, letnica. Datum zadnjega popravljanja. [Datum citiranja.] spletni naslov 
strangeguitars. ''On the brink of artificial life''. 6. 10. 2007. [citirano 13. 11. 2007] http://www.metafilter.com/65331/On-the-brink-of-artificial-life 
Navedemo čim več podatkov; pogosto vseh iz pravila ne boste našli.

BIO2 Seminar 2014

2014-12-14T11:57:15Z

Jerneja Kocutar: /* Seznam seminarjev */

= Biokemijski seminar =
doc. dr. Gregor Gunčar, K2.022

== Seznam seminarjev ==
{| {{table}}
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Ime Priimek'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Tema*'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Naslov seminarja'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 1'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 2'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 3'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum oddaje'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum recenzije'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum predstavitve'''
|-
| Dominik Dekleva||12||[http://bit.ly/1xURyBR Aktivacija Gpcr-jev v povezavi z vodo]||Anja Tanšek||Inge Sotlar||Bine Tršavec||14.10.2014||21.10.2014||28.10.2014
|-
| Nuša Kelhar||12||[http://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674%2814%2900198-6 Soodvisnost oblike membrane in medceličnega sporočanja]||Monika Pepelnjak||Jerneja Ovčar||Enja Kokalj||14.10.2014||21.10.2014||28.10.2014
|-
| Tadej Ulčnik||12||[http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0105204 Različna dinamika in aktivnost dveh steroidnih receptorjev na istem promotorju]||Liza Otorepec ||Valentina Levak||Peter Pečan||14.10.2014||21.10.2014||28.10.2014
|-
| Marija Srnko||14-15||[http://www.croh-online.com/article/S1040-8428(14)00086-9/abstract Fosfofruktokinaza: Posrednik med glikolitičnim pretokom in razvojem tumorja]||Tomaž Žagar||Gašper Marinšek||Luka Dejanović||28.10.2014||2.11.2014||04.11.2014
|-
| Luka Lavrič||14-15||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000409002072 Glikoliza - Metabolizem v možganih]||Jerneja Kocutar||Urška Černe||Jernej Vidmar||28.10.2014||2.11.2014||04.11.2014
|-
| Naida Hajdarević||14-15||[http://www.nature.com/nature/journal/v510/n7506/full/nature13270.html Skrivnost metformina končno odkrita?]||Amadeja Lapornik||Živa Moravec||Inge Sotlar||28.10.2014||2.11.2014||04.11.2014
|-
| Vesna Podgrajšek||16||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1931312812003551 Mitohondrijski metabolizem je potreben za znotrajcelično rast toxoplasme gondii ]||Dominik Dekleva||Anja Tanšek||Jerneja Ovčar||28.10.2014||2.11.2014||04.11.2014
|-
| Katja Malovrh||16||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0047637405002460 Zmanjšanje aktivnosti encimov citratnega cikla s staranjem]||Nuša Kelhar||Monika Pepelnjak||Valentina Levak||28.10.2014||04.11.2014||11.11.2014
|-
| Primož Tič||16||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1096719210002076 Primanjkljaj encima piruvat karboksilaze]||Tadej Ulčnik||Liza Otorepec ||Gašper Marinšek||28.10.2014||04.11.2014||11.11.2014
|-
| Ernest Šprager||17||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0300908413002812 Vloga nekaterih proteinov tankega črevesa pri tvorbi hilomikronov]||Luka Lavrič||Jerneja Kocutar||Živa Moravec||28.10.2014||04.11.2014||11.11.2014
|-
| Tjaša Sorčan||17||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24615175 Ketonska dopolnila zmanjšajo preživetje tumorskih celic]||Naida Hajdarević||Amadeja Lapornik||Anja Tanšek||04.11.2014||11.11.2014||18.11.2014
|-
| Nina Mavec||18||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23090118 Katabolizem triptofana in rak]||Vesna Podgrajšek||Dominik Dekleva||Monika Pepelnjak||04.11.2014||11.11.2014||18.11.2014
|-
| Bine Tršavec||18||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18819805 Odkritja o zgradbi in delovanju glutamat dehidrogenaze]||Katja Malovrh||Nuša Kelhar||Liza Otorepec ||04.11.2014||11.11.2014||18.11.2014
|-
| Enja Kokalj||18||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23109059 Toksičnost amonijaka za možgane]||Primož Tič||Tadej Ulčnik||Tomaž Žagar||04.11.2014||11.11.2014||18.11.2014
|-
| Peter Pečan||19||[http://dmm.biologists.org/content/7/11/1287.long Vpliv maščob na komplekse oksidativne fosforilacije]||Urška Kašnik||Marija Srnko||Jerneja Kocutar||11.11.2014||18.11.2014||25.11.2014
|-
| Luka Dejanović||19||[http://www.cell.com/trends/biochemical-sciences/abstract/S0968-0004(12)00019-9 Sistemi za ohranjanje funkcionalnosti mitohondrijev]||Ernest Šprager||Luka Lavrič||Amadeja Lapornik||11.11.2014||18.11.2014||25.11.2014
|-
| Jernej Vidmar||19||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0005272810007024 Oksidativna fosforilacija v rakavih celicah]||Tjaša Sorčan||Naida Hajdarević||Dominik Dekleva||11.11.2014||18.11.2014||25.11.2014
|-
| Inge Sotlar||20||[http://www.plantphysiol.org/content/155/1/171.long Sinteza celuloze in druge komponente rastlinske celične stene] ||Nina Mavec||Vesna Podgrajšek||Nuša Kelhar||11.11.2014||18.11.2014||25.11.2014
|-
| Valentina Levak||20||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3091114/ Regulacija sinteze škroba v odvisnosti od spreminjajočega se okolja]||Enja Kokalj||Primož Tič||Marija Srnko||25.11.2014||03.12.2014||09.12.2014
|-
| Gašper Marinšek||21||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2962793/ Eikozanoidi citokrom P450 poti in rak]||Peter Pečan||Urška Kašnik||Luka Lavrič||25.11.2014||03.12.2014||09.12.2014
|-
| Urška Černe||21||[http://www.pubfacts.com/fulltext_frame.php?PMID=25220377&title=The%20UPS%20and%20downs%20of%20cholesterol%20homeostasis./ Kontrola homeostaze holesterola preko ubikvitin-proteasomskega sistema]||Luka Dejanović||Ernest Šprager||Naida Hajdarević||25.11.2014||03.12.2014||09.12.2014
|-
| Živa Moravec||21||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3390254/#!po=36.6667 mTOR in njegova vloga pri sintezi lipidov]||Jernej Vidmar||Tjaša Sorčan||Vesna Podgrajšek||03.12.2014||09.12.2014||16.12.2014
|-
| Anja Tanšek||22||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Heterocyst+differentiation%3A+from+single+mutants+to+global+approaches. Zaščita nitrogenaznega kompleksa]||Inge Sotlar||Nina Mavec||Katja Malovrh||03.12.2014||09.12.2014||16.12.2014
|-
| Monika Pepelnjak||22||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3806315/ Biosinteza serina in njegov vpliv]||Jerneja Ovčar||Bine Tršavec||Primož Tič||03.12.2014||09.12.2014||16.12.2014
|-
| Liza Otorepec ||22||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3625782/ Asparagin sintetaza in akutna limfoblastna levkemija]||Valentina Levak||Enja Kokalj||Urška Kašnik||03.12.2014||09.12.2014||16.12.2014
|-
| Tomaž Žagar||23||Moj izbrani naslov||Gašper Marinšek||Peter Pečan||Ernest Šprager||23.12.2014||03.01.2015||06.01.2015
|-
| Jerneja Kocutar||23||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24146030/ Moj izbrani naslov]||Urška Černe||Luka Dejanović||Tjaša Sorčan||23.12.2014||03.01.2015||06.01.2015
|-
| Amadeja Lapornik||23||[http://www.nature.com/kisup/journal/v1/n4/abs/kisup201130a.html Moj izbrani naslov]||Živa Moravec||Jernej Vidmar||Nina Mavec||23.12.2014||03.01.2015||06.01.2015
|-
| Urška Kašnik||17||[http://www.sciencedirect.com.nukweb.nuk.uni-lj.si/science/article/pii/S016378270800060X Transport maščobnih kislin skozi človeško placento]||Marija Srnko||Tomaž Žagar||Urška Černe||03.01.2015||06.01.2015||13.01.2015
|-
| Jerneja Ovčar||20||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3676498/pdf/psb-8-e23316.pdf/ Saharozna signalizacija v rastlinah]||Bine Tršavec||Katja Malovrh||Tadej Ulčnik||03.01.2015||06.01.2015||13.01.2015
|-
| ||||||||||||03.01.2014||06.01.2014||13.01.2015
|}

*številka v okencu za temo pomeni poglavje v Lehningerju, v katerega naj izbrana tema spada

== Gradivo za predavanja ==
Gradivo za predavanja in seminarje najdete na http://bio.ijs.si/~zajec/bio2/
username: bio2
password: samozame

==Naloga==
'''Vaša naloga za seminar je: '''
Samostojno pripraviti seminar o seminarski temi, ki vam je bila dodeljena. Za osnovo morate vzeti pregledni članek iz revije, ki ima faktor vpliva nad 5 (npr. [http://www.sciencedirect.com/science/journal/09680004/ TIBS]. Poiskati morate še vsaj tri znanstvene članke, ki se nanašajo na opisano temo in jih uporabiti kot podlago za seminarsko nalogo!

Za pripravo seminarja velja naslednje: 
* [[BIO2 Povzetki seminarjev 2014|Povzetek seminarja]] opišete na wikiju '''v 200 besedah''' (+- dvajset besed) - najkasneje do dne ko morate oddati seminar recenzentom.
* Povezavo do povzetka vnesete v tabelo seminarjev tekočega letnika.
* Seminar pripravite v obliki seminarske naloge na ~5-12 straneh A4 (pisava 12, enojni razmak, 2,5 cm robovi). Zelo pomembno je, da je obseg od 2700 do 3000 besed , a ne več kot 3500 besed. Seminarska naloga mora vsebovati najmanj tri slike. Slika mora imeti legendo in v besedilu mora biti na ustreznem mestu sklic na sliko. 
* Seminar oddajte do datuma oddaje, ki je naveden v tabeli v elektronski obliki z uporabo [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/ tega obrazca].
* Vsi seminarji so v elektronski obliki dostopni [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/bioseminar/ tukaj].
* Recenzenti do dneva določenega v tabeli določijo popravke (v elektronski obliki) in podajo oceno pisnega dela. Popravljen seminar oddajte z uporabo [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/ tega obrazca].
* Ustna predstavitev sledi na dan, ki je vpisan v tabeli. Za predstavitev je na voljo 25 minut. Recenzenti morajo biti na predstavitvi prisotni.
* Predstavitvi sledi razprava. Recenzenti podajo oceno predstavitve in postavijo najmanj dve vprašanji.Vsi ostali morajo postaviti še dve dodatni vprašanji v toku celega seminarskega obdobja.
* Na dan predstavitve morate docentu še pred predstavitvijo oddati končno (popravljeno) in natisnjeno verzijo seminarja v enem izvodu, elektronsko verzijo seminarja in predstavitev pa oddati na strežnik na dan predstavitve do polnoči.
* Seminarska naloga in povzetek morajo biti v slovenskem jeziku, razen za študente, katerih materni jezik ni slovenščina. Ti lahko oddajo seminar v angleškem jeziku.

==Poprava==
Če ste več kot 50% seminarja prepisali iz istega članka ali kateregakoli drugega vira, stavek za stavkom (izpuščeni stavki ne štejejo za prekinitev te kontinuitete- pobarvajte ga), potem imate možnost, da seminar popravite. To storite tako, da do 16.12.2014 oddate [http://goo.gl/forms/2fTXu8ubgw prijavo] za popravljanje seminarja. S tem pridobite še eno možnost, napaka pa ne bo vplivala na oceno. Če se ne boste prijavili, vaš seminar pa je prepisan, kot je definirano zgoraj, seminarja ne boste opravili. Brez opravljenega seminarja to leto ne boste mogli opraviti izpita, ker je opravljen seminar pogoj za prijavo na izpit.Če ste se prijavili za popravo, lahko obdržite isto temo le, če ste za osnovo izbrali pregledni članek. Drugače lahko sami v obrazcu predlagate novo temo in pregledni članek, ki ste ga izbrali za osnovo. Teme morajo soditi v teme predavanj. Če teme ne boste obdržali ali je predlagali sami, jo bom določil jaz.

Če seminarja niste prepisali, želite pa ga izboljšati, lahko to storite tako, da popravljeno verzijo seminarja oddate do 14.1.2015 preko elektronskega obrazca za oddajo seminarjev. V tem primeru se za popravo ne prijavljajte. Za ime datoteke glejte spodaj.

==Imena datotek==
Prosim vas, da vse datoteke, ki mi jih pošiljate poimenujete po naslednjem receptu:
* 312_BIO_Priimek_Ime.doc(x) za seminar, npr. 312_BIO_Guncar_Gregor.docx
* 312_BIO_Priimek_ime_final.doc(x) za končno verzijo seminarja
* 312_BIO_Priimek_Ime_rec_Priimek2.doc(x) za recenzijo, kjer je Priimek2 priimek recenzenta, npr. 312_BIO_Guncar_Gregor_rec_Scott.docx (če se pišete Scott in odajate recenzijo za seminar, ki ga je napisal Gunčar)
* 312_BIO_Priimek_Ime.ppt(x) za prezentacijo, npr 312_BIO_Guncar_Gregor.pptx
* 312_BIO_Priimek_ime_poprava.doc(x) za popravljeno končno verzijo seminarja, če so popravki manjši
* 116_BIO_Priimek_Ime.doc(x) za seminar, ki je napisan na novo in je bil prijavljen v shemo 50%

==Ocenjevanje seminarjev==
Recenzenti ocenijo seminar tako, da izpolnijo [https://docs.google.com/forms/d/1EQDYwFO-DEzZ2R7jf8DhLqIeV4FFxRd3-ScceEASpt4/viewform recenzentsko poročilo] na spletu. Recenzentsko poročilo morate oddati najkasneje do 21:00, en dan pred predstavitvijo seminarja.

== Mnenje o predstavitvi ==
Vsak posameznik '''mora''' oceniti seminar, tako da odda svoje [https://docs.google.com/forms/d/19bnx0Yh4RIuC2Kzkdaa8t8WqRTBgXYNTV_IWfjrO0W4/viewform?usp=send_form mnenje] najkasneje v sedmih dneh po predstavitvi. Kdor na seminarju ni bil prisoten, mnenja '''ne sme''' oddati.

==Urejanje spletnih strani na wikiju==
Wiki so razvili zato, da lahko spletne vsebine ureja vsakdo. Ukazi so preprosti, dokler si ne zamislite česa prav posebnega. Vseeno pa je Word v primerjavi z wikijem pravo čudežno orodje... Če imate težave z oblikovanjem besedila, si preberite poglavje o urejanju wiki-strani na Wikipediji ([http://en.wikipedia.org/wiki/Help:Editing tule] v angleščini in [http://sl.wikipedia.org/wiki/Wikipedija:Urejanje_strani tu] v slovenščini). Pomaga tudi, če pogledate, kako je zapisana kakšna stran, ki se vam zdi v redu: kliknite na zavihek 'Uredite stran' in si poglejte, kako so vpisane povezave, kako nov odstavek in podobno. ''Na koncu seveda pod oknom za urejanje kliknite na 'Prekliči'.''

==Citiranje virov==
Citiranje je možno po več shemah, važno je, da se držite ene same. V seminarskih nalogah in diplomskih nalogah FKKT uprabljajte shemo citiranja, ki je pobarvana zeleno.
Temeljno načelo je, da je treba vir navesti na tak način, da ga je mogoče nedvoumno poiskati.
Za citate v naravoslovju je najpogostejše citiranje po pravilniku ISO 690. [http://www.zveza-zotks.si/gzm/dokumenti/literatura.html Pravila], ki upoštevajo omenjeni standard, so pripravili pri ZTKS. Sicer pa ima vsaka revija lahko svoj način citiranja, ki ga je treba pri pisanju članka upoštevati. 
'''Citiranje knjig:''' 
Priimek, I. ''Naslov''. Kraj: Založba, letnica. 
Priimek, I. ''Naslov: podnaslov''. Izdaja. Kraj: Založba, letnica. Zbirka, številka. ISBN. 

Boyer, R. ''Temelji biokemije''. Ljubljana: Študentska založba, 2005. 
Glick BR in Pasternak JJ. ''Molecular biotechnology: principles and applications of recombinant DNA''. 3. izdaja. Washington: ASM Press, 2003. ISBN 1-55581-269-4. 
Če so avtorji trije, je beseda in med drugim in tretjim avtorjem. Če so avtorji več kot trije, napišemo samo prvega in dopišemo ''et al''. (in drugi, po latinsko). Vse, kar je latinsko, pišemo poševno (npr. tudi imena rastlin in živali, pojme ''in vivo'', ''in vitro'' ipd.).

'''Citiranje člankov:''' 
Priimek, I. Naslov. ''Naslov revije'', letnica, letnik, številka, strani. 
Lartigue, C., Glass, J. I., Alperovich, N., Pieper, R., Parmar, P. P., Hutchison III, C. A., Smith, H. O. in Venter, J. C.
Genome transplantation in bacteria: changing one species to another. ''Science'', 2007, 317, str. 632-638.

Alternativni način citiranja (predvsem v družboslovju) je po pravilih APA, kjer članke citirajo takole: 
Priimek, I. (letnica, številka). Naslov. Naslov revije, strani. 
Lartigue C. ''et al.'' (2007, 317) Genome transplantation in bacteria: changing one species to another. ''Science'', 632-638.

Revija Science uporablja skrajšani zapis: 
C. Lartigue ''et al''. Science 317, 632 (2007) 

V diplomah na FKKT je treba navesti vire tako, da izpišete tudi naslov citiranega dela in strani od-do (ne samo začetne). Navesti morate tudi vse avtorje dela, razen v primeru, ko jih je 10 ali več. Takrat navedite le prvih devet, za ostale pa uporabite okrajšavo in sod. (in sodelavci). Pred zadnjim avtorjem naj bo vedno besedica "in".

'''Citiranje spletnih virov:''' 
Priimek, I. ''Naslov dokumenta''. Izdaja. Kraj: Založnik, letnica. Datum zadnjega popravljanja. [Datum citiranja.] spletni naslov 
strangeguitars. ''On the brink of artificial life''. 6. 10. 2007. [citirano 13. 11. 2007] http://www.metafilter.com/65331/On-the-brink-of-artificial-life 
Navedemo čim več podatkov; pogosto vseh iz pravila ne boste našli.

BIO2 Seminar 2014

2014-11-21T13:25:52Z

Jerneja Kocutar: /* Seznam seminarjev */

= Biokemijski seminar =
doc. dr. Gregor Gunčar, K2.022

== Seznam seminarjev ==
{| {{table}}
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Ime Priimek'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Tema*'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Naslov seminarja'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 1'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 2'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 3'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum oddaje'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum recenzije'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum predstavitve'''
|-
| Dominik Dekleva||12||[http://bit.ly/1xURyBR Aktivacija Gpcr-jev v povezavi z vodo]||Anja Tanšek||Inge Sotlar||Bine Tršavec||14.10.2014||21.10.2014||28.10.2014
|-
| Nuša Kelhar||12||[http://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674%2814%2900198-6 Soodvisnost oblike membrane in medceličnega sporočanja]||Monika Pepelnjak||Jerneja Ovčar||Enja Kokalj||14.10.2014||21.10.2014||28.10.2014
|-
| Tadej Ulčnik||12||[http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0105204 Različna dinamika in aktivnost dveh steroidnih receptorjev na istem promotorju]||Liza Otorepec ||Valentina Levak||Peter Pečan||14.10.2014||21.10.2014||28.10.2014
|-
| Marija Srnko||14-15||[http://www.croh-online.com/article/S1040-8428(14)00086-9/abstract Fosfofruktokinaza: Posrednik med glikolitičnim pretokom in razvojem tumorja]||Tomaž Žagar||Gašper Marinšek||Luka Dejanović||28.10.2014||2.11.2014||04.11.2014
|-
| Luka Lavrič||14-15||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000409002072 Glikoliza - Metabolizem v možganih]||Jerneja Kocutar||Urška Černe||Jernej Vidmar||28.10.2014||2.11.2014||04.11.2014
|-
| Naida Hajdarević||14-15||[http://www.nature.com/nature/journal/v510/n7506/full/nature13270.html Skrivnost metformina končno odkrita?]||Amadeja Lapornik||Živa Moravec||Inge Sotlar||28.10.2014||2.11.2014||04.11.2014
|-
| Vesna Podgrajšek||16||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1931312812003551 Mitohondrijski metabolizem je potreben za znotrajcelično rast toxoplasme gondii ]||Dominik Dekleva||Anja Tanšek||Jerneja Ovčar||28.10.2014||2.11.2014||04.11.2014
|-
| Katja Malovrh||16||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0047637405002460 Zmanjšanje aktivnosti encimov citratnega cikla s staranjem]||Nuša Kelhar||Monika Pepelnjak||Valentina Levak||28.10.2014||04.11.2014||11.11.2014
|-
| Primož Tič||16||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1096719210002076 Primanjkljaj encima piruvat karboksilaze]||Tadej Ulčnik||Liza Otorepec ||Gašper Marinšek||28.10.2014||04.11.2014||11.11.2014
|-
| Urška Kašnik||17||[http://www.sciencedirect.com.nukweb.nuk.uni-lj.si/science/article/pii/S016378270800060X Transport maščobnih kislin skozi človeško placento]||Marija Srnko||Tomaž Žagar||Urška Černe||28.10.2014||04.11.2014||11.11.2014
|-
| Ernest Šprager||17||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0300908413002812 Vloga nekaterih proteinov tankega črevesa pri tvorbi hilomikronov]||Luka Lavrič||Jerneja Kocutar||Živa Moravec||28.10.2014||04.11.2014||11.11.2014
|-
| Tjaša Sorčan||17||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24615175 Ketonska dopolnila zmanjšajo preživetje tumorskih celic]||Naida Hajdarević||Amadeja Lapornik||Anja Tanšek||04.11.2014||11.11.2014||18.11.2014
|-
| Nina Mavec||18||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23090118 Katabolizem triptofana in rak]||Vesna Podgrajšek||Dominik Dekleva||Monika Pepelnjak||04.11.2014||11.11.2014||18.11.2014
|-
| Bine Tršavec||18||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18819805 Odkritja o zgradbi in delovanju glutamat dehidrogenaze]||Katja Malovrh||Nuša Kelhar||Liza Otorepec ||04.11.2014||11.11.2014||18.11.2014
|-
| Enja Kokalj||18||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23109059 Toksičnost amonijaka za možgane]||Primož Tič||Tadej Ulčnik||Tomaž Žagar||04.11.2014||11.11.2014||18.11.2014
|-
| Peter Pečan||19||[http://dmm.biologists.org/content/7/11/1287.long Vpliv maščob na komplekse oksidativne fosforilacije]||Urška Kašnik||Marija Srnko||Jerneja Kocutar||11.11.2014||18.11.2014||25.11.2014
|-
| Luka Dejanović||19||[http://www.cell.com/trends/biochemical-sciences/abstract/S0968-0004(12)00019-9 Sistemi za ohranjanje funkcionalnosti mitohondrijev]||Ernest Šprager||Luka Lavrič||Amadeja Lapornik||11.11.2014||18.11.2014||25.11.2014
|-
| Jernej Vidmar||19||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0005272810007024 Oksidativna fosforilacija v rakavih celicah]||Tjaša Sorčan||Naida Hajdarević||Dominik Dekleva||11.11.2014||18.11.2014||25.11.2014
|-
| Inge Sotlar||20||[http://www.plantphysiol.org/content/155/1/171.long Sinteza celuloze in druge komponente rastlinske celične stene] ||Nina Mavec||Vesna Podgrajšek||Nuša Kelhar||11.11.2014||18.11.2014||25.11.2014
|-
| Jerneja Ovčar||20||Moj izbrani naslov||Bine Tršavec||Katja Malovrh||Tadej Ulčnik||25.11.2014||02.12.2014||09.12.2014
|-
| Valentina Levak||20||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3091114/ Regulacija sinteze škroba v odvisnosti od spreminjajočega se okolja]||Enja Kokalj||Primož Tič||Marija Srnko||25.11.2014||02.12.2014||09.12.2014
|-
| Gašper Marinšek||21||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2962793/ Moj izbrani naslov]||Peter Pečan||Urška Kašnik||Luka Lavrič||25.11.2014||02.12.2014||09.12.2014
|-
| Urška Černe||21||[http://www.pubfacts.com/fulltext_frame.php?PMID=25220377&title=The%20UPS%20and%20downs%20of%20cholesterol%20homeostasis./ Kontrola homeostaze holesterola preko ubikvitin-proteasomskega sistema]||Luka Dejanović||Ernest Šprager||Naida Hajdarević||25.11.2014||02.12.2014||09.12.2014
|-
| Živa Moravec||21||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3390254/#!po=36.6667 Moj izbrani naslov]||Jernej Vidmar||Tjaša Sorčan||Vesna Podgrajšek||02.12.2014||09.12.2014||16.12.2014
|-
| Anja Tanšek||22||Fiksacija dušika||Inge Sotlar||Nina Mavec||Katja Malovrh||02.12.2014||09.12.2014||16.12.2014
|-
| Monika Pepelnjak||22||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3806315/ Metabolizem serina in glicina v rakavih celicah]||Jerneja Ovčar||Bine Tršavec||Primož Tič||02.12.2014||09.12.2014||16.12.2014
|-
| Liza Otorepec ||22||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3625782/ Moj izbrani naslov]||Valentina Levak||Enja Kokalj||Urška Kašnik||02.12.2014||09.12.2014||16.12.2014
|-
| Tomaž Žagar||23||Moj izbrani naslov||Gašper Marinšek||Peter Pečan||Ernest Šprager||23.12.2014||03.01.2015||06.01.2015
|-
| Jerneja Kocutar||23||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9796811/ Moj izbrani naslov]||Urška Černe||Luka Dejanović||Tjaša Sorčan||23.12.2014||03.01.2015||06.01.2015
|-
| Amadeja Lapornik||23||Moj izbrani naslov||Živa Moravec||Jernej Vidmar||Nina Mavec||23.12.2014||03.01.2015||06.01.2015
|-
| ||||||||||||03.01.2014||06.01.2014||13.01.2015
|}

*številka v okencu za temo pomeni poglavje v Lehningerju, v katerega naj izbrana tema spada

== Gradivo za predavanja ==
Gradivo za predavanja in seminarje najdete na http://bio.ijs.si/~zajec/bio2/
username: bio2
password: samozame

==Naloga==
'''Vaša naloga za seminar je: '''
Samostojno pripraviti seminar o seminarski temi, ki vam je bila dodeljena. Za osnovo morate vzeti pregledni članek iz revije, ki ima faktor vpliva nad 5 (npr. [http://www.sciencedirect.com/science/journal/09680004/ TIBS]. Poiskati morate še vsaj tri znanstvene članke, ki se nanašajo na opisano temo in jih uporabiti kot podlago za seminarsko nalogo!

Za pripravo seminarja velja naslednje: 
* [[BIO2 Povzetki seminarjev 2014|Povzetek seminarja]] opišete na wikiju v približno 200 besedah - najkasneje do dne ko morate oddati seminar recenzentom.
* Povezavo do povzetka vnesete v tabelo seminarjev tekočega letnika.
* Seminar pripravite v obliki seminarske naloge na ~5-9 straneh A4 (pisava 12, enojni razmak, 2,5 cm robovi; važno je, da je obseg od 2700 do 3000 besed), vsebovati mora najmanj tri slike. Slika mora imeti legendo in v besedilu mora biti na ustreznem mestu sklic na sliko. 
* Seminar oddajte do datuma oddaje, ki je naveden v tabeli v elektronski obliki z uporabo [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/ tega obrazca].
* Vsi seminarji so v elektronski obliki dostopni [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/bioseminar/ tukaj].
* Recenzenti do dneva določenega v tabeli določijo popravke (v elektronski obliki) in podajo oceno pisnega dela. Popravljen seminar oddajte z uporabo [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/ tega obrazca].
* Ustna predstavitev sledi na dan, ki je vpisan v tabeli. Za predstavitev je na voljo 25 minut. Recenzenti morajo biti na predstavitvi prisotni.
* Predstavitvi sledi razprava. Recenzenti podajo oceno predstavitve in postavijo najmanj dve vprašanji.Vsi ostali morajo postaviti še dve dodatni vprašanji v toku celega seminarskega obdobja.
* Na dan predstavitve morate docentu še pred predstavitvijo oddati končno (popravljeno) in natisnjeno verzijo seminarja v enem izvodu, elektronsko verzijo seminarja in predstavitev pa oddati na strežnik na dan predstavitve do polnoči.
* Seminarska naloga in povzetek morajo biti v slovenskem jeziku.

==Imena datotek==
Prosim vas, da vse datoteke, ki mi jih pošiljate poimenujete po naslednjem receptu:
* 312_BIO_Priimek_Ime.doc(x) za seminar, npr. 312_BIO_Guncar_Gregor.docx
* 312_BIO_Priimek_ime_final.doc(x) za končno verzijo seminarja
* 312_BIO_Priimek_Ime_rec_Priimek2.doc(x) za recenzijo, kjer je Priimek2 priimek recenzenta, npr. 312_BIO_Guncar_Gregor_rec_Scott.docx (če se pišete Scott in odajate recenzijo za seminar, ki ga je napisal Gunčar)
* 312_BIO_Priimek_Ime.ppt(x) za prezentacijo, npr 312_BIO_Guncar_Gregor.pptx

==Ocenjevanje seminarjev==
Recenzenti ocenijo seminar tako, da izpolnijo [https://docs.google.com/forms/d/1EQDYwFO-DEzZ2R7jf8DhLqIeV4FFxRd3-ScceEASpt4/viewform recenzentsko poročilo] na spletu. Recenzentsko poročilo morate oddati najkasneje do 21:00, en dan pred predstavitvijo seminarja.

== Mnenje o predstavitvi ==
Vsak posameznik '''mora''' oceniti seminar, tako da odda svoje [https://docs.google.com/forms/d/19bnx0Yh4RIuC2Kzkdaa8t8WqRTBgXYNTV_IWfjrO0W4/viewform?usp=send_form mnenje] najkasneje v sedmih dneh po predstavitvi. Kdor na seminarju ni bil prisoten, mnenja '''ne sme''' oddati.

==Urejanje spletnih strani na wikiju==
Wiki so razvili zato, da lahko spletne vsebine ureja vsakdo. Ukazi so preprosti, dokler si ne zamislite česa prav posebnega. Vseeno pa je Word v primerjavi z wikijem pravo čudežno orodje... Če imate težave z oblikovanjem besedila, si preberite poglavje o urejanju wiki-strani na Wikipediji ([http://en.wikipedia.org/wiki/Help:Editing tule] v angleščini in [http://sl.wikipedia.org/wiki/Wikipedija:Urejanje_strani tu] v slovenščini). Pomaga tudi, če pogledate, kako je zapisana kakšna stran, ki se vam zdi v redu: kliknite na zavihek 'Uredite stran' in si poglejte, kako so vpisane povezave, kako nov odstavek in podobno. ''Na koncu seveda pod oknom za urejanje kliknite na 'Prekliči'.''

==Citiranje virov==
Citiranje je možno po več shemah, važno je, da se v seminarju držite ene same.
Temeljno načelo je, da je treba vir navesti na tak način, da ga je mogoče nedvoumno poiskati.
Za citate v naravoslovju je najpogostejše citiranje po pravilniku ISO 690. [http://www.zveza-zotks.si/gzm/dokumenti/literatura.html Pravila], ki upoštevajo omenjeni standard, so pripravili pri ZTKS. Sicer pa ima vsaka revija lahko svoj način citiranja, ki ga je treba pri pisanju članka upoštevati. 
'''Citiranje knjig:''' 
Priimek, I. ''Naslov''. Kraj: Založba, letnica. 
Priimek, I. ''Naslov: podnaslov''. Izdaja. Kraj: Založba, letnica. Zbirka, številka. ISBN. 

Boyer, R. ''Temelji biokemije''. Ljubljana: Študentska založba, 2005. 
Glick BR in Pasternak JJ. ''Molecular biotechnology: principles and applications of recombinant DNA''. 3. izdaja. Washington: ASM Press, 2003. ISBN 1-55581-269-4. 
Če so avtorji trije, je beseda in med drugim in tretjim avtorjem. Če so avtorji več kot trije, napišemo samo prvega in dopišemo ''et al''. (in drugi, po latinsko). Vse, kar je latinsko, pišemo poševno (npr. tudi imena rastlin in živali, pojme ''in vivo'', ''in vitro'' ipd.).

'''Citiranje člankov:''' 
Priimek, I. Naslov. ''Naslov revije'', letnica, letnik, številka, strani. 
Lartigue C. ''et al''. Genome transplantation in bacteria: changing one species to another. ''Science'', 2007, letn. 317, str. 632-638.

Alternativni način citiranja (predvsem v družboslovju) je po pravilih APA, kjer članke citirajo takole: 
Priimek, I. (letnica, številka). Naslov. Naslov revije, strani. 
Lartigue C. ''et al.'' (2007, 317) Genome transplantation in bacteria: changing one species to another. ''Science'', 632-638.

Revija Science uporablja skrajšani zapis: 
C. Lartigue ''et al''. Science 317, 632 (2007) 

V diplomah na FKKT je treba navesti vire tako, da izpišete tudi naslov citiranega dela in strani od-do (ne samo začetne).

'''Citiranje spletnih virov:''' 
Priimek, I. ''Naslov dokumenta''. Izdaja. Kraj: Založnik, letnica. Datum zadnjega popravljanja. [Datum citiranja.] spletni naslov 
strangeguitars. ''On the brink of artificial life''. 6. 10. 2007. [citirano 13. 11. 2007] http://www.metafilter.com/65331/On-the-brink-of-artificial-life 
Navedemo čim več podatkov; pogosto vseh iz pravila ne boste našli.

TBK2014 Povzetki seminarjev

2014-03-10T22:52:00Z

Jerneja Kocutar: /* 17.3. */

[[TBK2014-seminar|Nazaj na osnovno stran]]

== 10.3. ==

=== Črt Kovač: Naslov v slovenščini ===
To je povzetek. Nam ut gravida tellus, in ultricies ipsum. Integer blandit feugiat nunc, vel vehicula tortor viverra sit amet. Suspendisse non bibendum dui, in iaculis nibh. Sed sed tempus nunc, at adipiscing metus. Pellentesque vel imperdiet odio. Mauris aliquet urna erat, a tempor purus pellentesque ut. Pellentesque id velit varius, porta leo eu, sollicitudin magna. Vestibulum facilisis eleifend quam ut bibendum. Maecenas aliquet vulputate nisl, vel pulvinar purus iaculis eget. Praesent porttitor turpis velit, ut dignissim sapien commodo in. Aenean et consequat nisi. Aenean dictum, quam nec elementum accumsan, purus massa rutrum sem, ac hendrerit enim orci non felis.

=== Jernej Vidmar: Boljša slikovna obdelava z nanozamrzovanjem ===
Rentgenska fluorescenčna metoda je zelo priročna za določevanje elementov v našem biološkem vzorcu. Za odkrivanje elementov je zelo pomembna fluorescenca, ki jo povzročijo rentgenski žarki na elementih. Z uporabo posebnih zbiralnih leč lahko mikroskopi dosežejo ločljivost do 20 nanometrov. Z elektronskim mikroskopom je nemogoče opazovati živ vzorec, zato je potrebno za mikroskopiranje uporabiti rentgenski mikroskop, ki pa nima tako dobre ločljivosti kot elektronski. Opazovani preparat ni priporočljivo dodatno hidratirati, saj pri obstreljevanju z rentgenskimi žarki povzročimo hirolizo vode in razgradnjo pomembnih organskih molekul, prav tako pa ni priporočljiva dehiracija, saj se skupaj z vodo iz celice izločijo difuzivni ioni, kar pomeni smrt za celico, pri obeh primerih pa po koncu mikroskopiranja dobimo nenatančne slike vzorca. Ameriškim znanstvenikom je uspelo narediti bionanosondo, ki z obstreljevanjem zamrznjenega preparata z rentgenskimi žarki prikaže tridimenzionalno sliko fluoresciranih elementov v vzorcu. Vzorec postavimo v vakuumsko komoro, kjer ga obstreljujejo z rentgenskimi žarki. Fluorescenčni signali se zibrajo na detektorju, ki se glede na izvirni žarek nahaja pod pravim kotom. S preprosto analizo lahko ugotovimo za katere elemente gre, saj vsak oddaja barvo različnih valovnih dolžin. Metoda je in bo zelo uporabna pri načrtovanju in odkrivanju novih zdravil.

=== Bine Tršavec: Stikalo, ki pove, da je čas za spanje ===
Znanstveniki so v drugi polovici prejšnjega stoletja začeli raziskovati spanec. Odkrili so, da je zanj odgovorna skupina nevronov v možganih, in da poznamo dva mehanizma, ki ga uravnavata. To sta cirkadiadni in homeostatični ritem. Cirkadiadni ritem je odgovoren za to, da postanemo zaspani vsakih 24 ur, kar je posledica zunanjih sprememb zaradi vrtenja Zemlje okoli svoje osi(dan in noč), medtem ko homeostatični ritem skrbi, da postanemo zaspani zaradi naporov in si s spancem povrnemo moči. Na oba mehanizma naj bi vplivala ista skupina nevronov, saj ni mogoče povsem ločiti enega mehanizma od drugega. Raziskave, ki so potekale na vinskih mušicah, so pokazale, da lahko motnje spanca nastanejo zaradi mutacij, nastalih na crossveinless-c (cv-c) alelu. Mutacije namreč povzročijo napako v sintezi Rho-GAP proteina, ki je, kot kaže, zelo pomemben za pravilno regulacijo spanca. S številnimi eksperimenti so dokazali vpliv alela na predel možganov mušic, imenovan Fan shaped body (FB) in njegov pomen pri spancu. Pomembna ugotovitev je bila tudi, da se ob povečani utrujenosti poveča električna vzdražnost membran nevronov v dorzalnem delu FB, kar je pokazalo njihov pomen in potrdilo hipotezo. S tem so znansteniki stopili korak bližje odkritju, ki bi lahko rešilo težave povezane s spancem.

=== Ernest Šprager: Doslej najuspešnejše utišanje genov v jetrih z RNA interferenco po zaslugi novih nanodelcev ===
Z procesom RNA interference, ki velja za eno najpomembnejših odkritij na medicinskem področju zadnjih let, lahko utišamo poljuben gen v genomu. RNA interferenca je zato uporabna za preučevanje funkcije posameznih genov in nam tudi ponuja potencialno nove načine zdravljenja bolezni, ki so posledica nepravilnega genskega izražanja. Ocenjujejo, da je več kot 4000 jetrnih bolezni posledica genetskih napak, zato je zdravljenje z RNA interferenco na tem področju veliko. Seveda je varna in selektivna dostava siRNA molekul v jetrne celice glavni izziv preden lahko pride do široke uporabe zdravljenja z RNA interferenco. Na podlagi strukture lipoproteinov so raziskovalci razvili lipopeptidne nanodelce, sestavljene iz sintetičnih lipopeptidov, fospolipidov, holesterolnih molekul, PEG-lipidov in siRNA. V članku so predstavljeni oblika, sinteza in biološko vrednotenje lipopeptidnih molekul, ki tvorijo takšne nanodelce. Sintetične lipopeptidne molekule so bile tvorjene z reakcijo lizina, njegovih dipeptidnih ali polipeptidnih derivatov z različno dolgimi aldehidi, akrilati in eposkidi. Raziskovalci so nato z različno zasnovanimi analizami med drugim merili tudi sposobnost utišanja faktorja VII, ki skrbi za strjevanje krvi. Od vseh sintetiziranih lipopetidov se je najbolje odrezal cKK-E12. Ugotovljeno je bilo, da bi takšen lipopeptidni nanodelec pripeljal siRNA proti določenem genu samo do jetrnih celic, s čimer bi bili stranski efekti minimizirani.

== 17.3. ==

=== Andrej Žulič: Prva umetna celica z delujočimi organeli ===

Prvič v zgodovini je znanstvenikom na nizozemski univerzu Radboud v Nijmegenu uspelo ustvariti umetno celico z delujočimi organeli, ki lahko v večih korakih, kemičnih reakcijah, reagent preko raznih vmesnih stopenj privedejo do končnega produkta, rezorufina, ki je fluorescenten in se ga zato na koncu reakcije lažje opazi. Te organele so ustvarili tako, da so majhne polimerosome narejene iz PS-b-PIAT polprepustnega polimera napolnili z encimi in jih potem vnesli v miniskulno kapljico vode, ki je vsebovala še proste encime in substrate, in to kapljico še enkrat obdali s lipidnim slojem – celično steno narejeno iz PB-b-PEO hidrofobnega polimera. Zaradi fluorescence produkta so lahko preverili, da se predvidene reakcije resnično dogajajo po korakih v polimerosomnih nanoreaktorjih ali organelih. Produkti posameznih organelov lahko prestopijo steno organela v celično plazmo od koder najdejo pot v druge celične organele, kjer se izvršujejo posledični koraki te ''kaskadne'' reakcije. Obstaja več načinov kako zgraditi strukture podobne celicam. Poleg opisanega, ki kombinira več pristopov, se lahko umetne celice gradi iz majhnih kapljic tekočine podobne citoplazmi, iz polimerov ali maščobnih kislin. Naslednjih korak je nedvomno narediti umetno celico, ki lahko sama proizvaja svojo energijo. S preučevanjem tega področja lahko biokemiki vedno bolje razumemo kaj se dogaja na celičnem nivoju in kako to uporabiti v nadaljnih raziskavah.

=== Urška Černe: Boj imunskega sistema proti malariji ===
Malarijo povzroča infekcija z parazitom, vrste Plasmodium falciparum, ki se prenese na človeka z pikom okuženega komarja mrzličarja. Ko piči človeka, se trosi prenesejo v njegovo kri in se začnejo množiti v jetrih. Nastanejo merozoiti, ki vstopajo v rdeča krvna telesca (eritrocite), kjer se nadalje delijo, dokler eritrocit ne poči. P. falciparum je specifični gostitelj, kar predstavlja težavo pri izvedbi človeške infekcije na laboratorijskih živalih kot so miši. Za premagovanje tega izziva so raziskovalci razvili miš z človeškimi eritrociti in jim dodali človeške imunske celice (miš RICH). Imunski sistem ima pri obvladovanju okužbe ključno vlogo. Študije na miših z uporabo človeških sevov Plasmodium so pokazale, da imunske celice (naravne celice ubijalke = celice NK, T celice in celice B) prispevajo k antiparazitski imunosti, pri čemer so bistvenega pomena celice NK. Te reagirajo z okuženimi eritrociti in jih tudi eliminirajo. Okuženi eritrociti postanejo sploščeni, kar kaže na uhajanje celične vsebine in izgubo volumna celice. Celični receptor LFA-1 je vključen v interakcijo celic NK z okuženimi eritrociti in njihov pomor. Pojasnitev molekularne narave vseh teh interakcij je bistveno za razumevanje mehanizma odzivanja naravnih celic ubijalk na infekcijo s P. falciparum.

=== Jerneja Kocutar: Odziv celic na stresne situacije ===
Kadar so celice izpostavljene stresnim pogojem, ki ogrozajo njihovo prezivetje se v njih aktivira stresni odziv, da bi čimprej spet vzpostavile homeostazo. Tak odziv je univerzalen in ga lahko najdemo v vseh organizmih in v vseh vrstah celic. Celice proizvajajo stresne proteine, ki izpolnjujejo razlicne naloge npr. preprečujejo tvorbo agregatov in neaktivnih intermediatov, odstranjujejo že poškodovane proteine, varujejo celične strukture, reorganizirajo celično oskrbo z energijo...Preden pa celica začne tvoriti proteine se aktivirajo transkripcijski receptrorji, od katerih je najpomembnejši HSF1. Aktivni HSF1 je trimer in ima dolčcene skupine fosolizirane. Regulacija stresnega odziva je odvisna od več celičnih procesov in organelov, najpomembnejši pa so procesi v jedru. Za uravnavanje stresnega odziva imamo 55 pozitivnih in 14 negativnih modulatorjev, ki so locirani v jedru, citoplazmi ali organelih. Pozitivni stresni odziv podaljšujejo in preprečujejo agregacijo proteinov, negativni pa odziv zavirajo. Vsi modulatorji so zelo tesno povezani med seboj, saj opazimo veliko več povezav kot med nakljičnim proteini. Kot najpomembnejši modulator je bila spoznana acetiltransferaza EP300, ki z acetiliranjem lizinov uravnava delovanje HSF1. V prihodnosti bi stresni odziv lahko uporabili tudi za zdravljenje bolezni pri katerih je problem obsežno propadanje celic. S tarčno aktivacijo stresnega odziva bi lahko reducirali poškodbe na celicah.

== 24.3. ==

=== Hrvoje Malkoč: Adsorbcija mielinskega bazičnega proteina na membrane mielinskih lipidnih dvoslojev ===

TBK2014-seminar

2014-03-03T18:44:51Z

Jerneja Kocutar: /* Seznam seminarjev */

= Temelji biokemije- seminar =

Seminarje vodi prof. dr. Brigita Lenarčič in so na urniku vsak ponedeljek od 11:00 do 12:30. Seminarji so obvezni.

Ocena seminarjev (6-10) predstavlja enako število odstotkov, ki se prištejeh končnipisni oceni izpita.
Stran na strežniku s seminarskimi nalogami je zaščitena.
Uporabniško ime je: tbk, password pa: samozame## "##" sta dve številki, ki ju izveste na predavanjih.

== Seznam seminarjev ==
{| border="1" cellpadding="4" cellspacing="0" style="border:#c9c9c9 1px solid; margin: 1em 1em 1em 0; border-collapse: collapse;"
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Ime in priimek'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Naslov seminarja'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Povezava'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Rok za oddajo'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Rok za recenzijo'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum predstavitve'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 1'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 2'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 3'''
|-
| Črt Kovač||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/TBK2014_Povzetki_seminarjev#.C4.8Crt_Kova.C4.8D:_Naslov_v_sloven.C5.A1.C4.8Dini Naslov]||[http://www.sciencedaily.com/releases/2013/06/130627142551.htm link]||03.03.||06.03.||10.03.||Liza Otorepec||Marija Srnko||Luka Dejanović
|-
| Bine Tršavec||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/TBK2014_Povzetki_seminarjev#Bine_Tršavec:_Stikalo,_ki_pove,_da_je_čas_za_spanje Stikalo, ki pove, da je čas za spanje]||[http://www.sciencedaily.com/releases/2014/02/140219124730.htm Povezava]||03.03.||06.03.||10.03.||Naida Hajdarević||Eva Škrjanec||Katja Malovrh
|-
| Jernej Vidmar||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/TBK2014_Povzetki_seminarjev#Jernej_Vidmar:_Boljša_slikovna_obdelava_z_nanozamrzovanjem Boljša slikovna obdelava z nanozamrzovanjem]||[http://www.sciencedaily.com/releases/2014/02/140226133000.htm Povezava]||03.03.||06.03.||10.03.||Nuša Kelhar||Vesna Podgrajšek||Nina Mavec
|-
| Ernest Šprager||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/TBK2014_Povzetki_seminarjev#Ernest_Sprager:_Better_RNA_interference Better RNA interference]||[http://www.sciencedaily.com/releases/2014/02/140211084055.htm Povezava]||03.03.||06.03.||10.03.||Tamara Božič||Nives Mikešić||Ana Kompan
|-
| Andrej Žulič|| [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/TBK2014_Povzetki_seminarjev#Andrej_.C5.BDuli.C4.8D:_Prva_umetna_celica_z_delujo.C4.8Dimi_organeli Prva umetna celica z delujočimi organeli] || [http://www.sciencedaily.com/releases/2014/01/140114091707.htm Povezava] ||10.03.||13.03.||17.03.||Črt Kovač||Liza Otorepec||Marija Srnko
|-
| Urška Černe||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/TBK2014_Povzetki_seminarjev#Ur.C5.A1ka_.C4.8Cerne:_Boj_imunskega_sistema_proti_malariji Boj imunskega sistema proti malariji]||[http://www.sciencedaily.com/releases/2014/01/140113154225.htm Povezava]||10.03.||13.03.||17.03.||Bine Tršavec||Naida Hajdarević||Eva Škrjanec
|-
| Tadej Ulčnik||||||10.03.||13.03.||17.03.||Jernej Vidmar||Nuša Kelhar||Vesna Podgrajšek
|-
| Jerneja Kocutar||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/TBK2014_Povzetki_seminarjev#Jerneja_Kocutar:_Odziv_celic_na_stresne_situacije Odziv celic na stresne situacije]||[http://www.sciencedaily.com/releases/2014/02/140228103435.htm Povezava]||10.03.||13.03.||17.03.||Ernest Šprager||Tamara Božič||Nives Mikešić
|-
| Hrvoje Malkoč||||||17.03.||20.03.||24.03.||Andrej Žulič||Črt Kovač||Liza Otorepec
|-
| Janja Krapež||||||17.03.||20.03.||24.03.||Urška Černe||Bine Tršavec||Naida Hajdarević
|-
| Inge Sotlar||||||24.03.||27.03.||31.03.||Tadej Ulčnik||Jernej Vidmar||Nuša Kelhar
|-
| Monika Pepelnjak||||||24.03.||27.03.||31.03.||Jerneja Kocutar||Ernest Šprager||Tamara Božič
|-
| Jerneja Ovčar||||||24.03.||27.03.||31.03.||Hrvoje Malkoč||Andrej Žulič||Črt Kovač
|-
| Anja Tanšek||||||24.03.||27.03.||31.03.||Janja Krapež||Urška Černe||Bine Tršavec
|-
| Anja Šantl||||||24.03.||27.03.||31.03.||Inge Sotlar||Tadej Ulčnik||Jernej Vidmar
|-
| Angela Mihajloska||||||31.03.||03.04.||07.04.||Monika Pepelnjak||Jerneja Kocutar||Ernest Šprager
|-
| Božin Krstanoski||||||31.03.||03.04.||07.04.||Jerneja Ovčar||Hrvoje Malkoč||Andrej Žulič
|-
| Domagoj Majić||||||31.03.||03.04.||07.04.||Anja Tanšek||Janja Krapež||Urška Černe
|-
| Amadeja Lapornik||||||31.03.||03.04.||07.04.||Anja Šantl||Inge Sotlar||Tadej Ulčnik
|-
| Peter Pečan||||||07.04.||10.04.||14.04.||Angela Mihajloska||Monika Pepelnjak||Jerneja Kocutar
|-
| Živa Moravec||||||07.04.||10.04.||14.04.||Božin Krstanoski||Jerneja Ovčar||Hrvoje Malkoč
|-
| Tjaša Sorčan||||||21.04.||24.04.||05.05.||Domagoj Majić||Anja Tanšek||Janja Krapež
|-
| Tomaž Žagar||||||21.04.||24.04.||05.05.||Amadeja Lapornik||Anja Šantl||Inge Sotlar
|-
| Fran Krstanović||||||21.04.||24.04.||05.05.||Peter Pečan||Angela Mihajloska||Monika Pepelnjak
|-
| Jure Zadravec||||||21.04.||24.04.||05.05.||Živa Moravec||Božin Krstanoski||Jerneja Ovčar
|-
| Primož Tič||||||05.05.||08.05.||12.05.||Tjaša Sorčan||Domagoj Majić||Anja Tanšek
|-
| Valentina Levak||||||05.05.||08.05.||12.05.||Tomaž Žagar||Amadeja Lapornik||Anja Šantl
|-
| Enja Kokalj||||||05.05.||08.05.||12.05.||Fran Krstanović||Peter Pečan||Angela Mihajloska
|-
| Hasiba Kamenjaković||||||05.05.||08.05.||12.05.||Jure Zadravec||Živa Moravec||Božin Krstanoski
|-
| Luka Dejanović||||||12.05.||15.05.||19.05.||Primož Tič||Tjaša Sorčan||Domagoj Majić
|-
| Katja Malovrh||||||12.05.||15.05.||19.05.||Valentina Levak||Tomaž Žagar||Amadeja Lapornik
|-
| Nina Mavec||||||12.05.||15.05.||19.05.||Enja Kokalj||Fran Krstanović||Peter Pečan
|-
| Ana Kompan||||||12.05.||15.05.||19.05.||Hasiba Kamenjaković||Jure Zadravec||Živa Moravec
|-
| Marija Srnko||||||19.05.||22.05.||26.05.||Luka Dejanović||Primož Tič||Tjaša Sorčan
|-
| Eva Škrjanec||||||19.05.||22.05.||26.05.||Katja Malovrh||Valentina Levak||Tomaž Žagar
|-
| Vesna Podgrajšek||||||19.05.||22.05.||26.05.||Nina Mavec||Enja Kokalj||Fran Krstanović
|-
| Nives Mikešić||||||19.05.||22.05.||26.05.||Ana Kompan||Hasiba Kamenjaković||Jure Zadravec
|-
| Liza Otorepec||||||26.05.||29.05.||02.06.||Marija Srnko||Luka Dejanović||Primož Tič
|-
| Naida Hajdarević||||||26.05.||29.05.||02.06.||Eva Škrjanec||Katja Malovrh||Valentina Levak
|-
| Nuša Kelhar||||||26.05.||29.05.||02.06.||Vesna Podgrajšek||Nina Mavec||Enja Kokalj
|-
| Tamara Božič||||||26.05.||29.05.||02.06.||Nives Mikešić||Ana Kompan||Hasiba Kamenjaković
|}

==Naloga==
* samostojno pripraviti seminar, katerega tema je novica iz področja biokemije na portalu [http://www.sciencedaily.com ScienceDaily], ki je bila objavljena kasneje kot 1. avgusta 2013. Osnova za seminar naj bo znanstveni članek, ki je podlaga za to novico. Poleg tega članka za seminar uporabite še najmanj pet drugih virov, od teh vsaj še dva druga znanstvena članka, ki se navezujeta na to vsebino.
* članke na temo lahko iščete v PubMed povezavi [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/ tukaj]
* naslov izbrane teme in povezavo do novice vpišite v tabelo seminarjev takoj ko ste si izbrali temo, najkasneje pa en teden pred rokom za oddajo
* [[TBK2014 Povzetki seminarjev|Povzetek seminarja]] opišete na wikiju v približno 200 besedah - najkasneje do dne ko morate oddati seminar recenzentom.
* Povezavo do povzetka vnesete v tabelo seminarjev tekočega letnika.
* Seminar pripravite v obliki seminarske naloge (pisava Cambria, font 11, enojni razmak, 2,5 cm robovi; tekst naj obsega okoli 1000 besed), vsebuje naj 1-2 sliki. Slika mora imeti legendo in v besedilu mora biti na ustreznem mestu sklic na sliko. Vse uporabljene vire citirajte v tekstu, kot npr. (Nobel, 2010), na koncu pa navedite točen seznam literature, kot je opisano spodaj!
*Celotni seminar naj obsega 2 strani A4 formata (po možnosti dvostransko tiskanje).
* Seminar oddajte do datuma oddaje, ki je naveden v tabeli v elektronski obliki z uporabo [http://bio.ijs.si/~zajec/tbk/poslji/ tega obrazca].
* vsi seminarji so v elektronski obliki dostopni [http://bio.ijs.si/~zajec/tbk/poslji//bioseminar/ tukaj].
* Recenzenti do dneva določenega v tabeli določijo popravke in podajo oceno pisnega dela, v predpisanem formatu elektronskega obrazca na internetu.
* Ustna predstavitev sledi na dan, ki je vpisan v tabeli. Za predstavitev je na voljo 12 minut. Recenzenti morajo biti na predstavitvi prisotni. Prvi recenzent vodi predstavitve in razpravo ter skrbi za to, da vse poteka v zastavljenih časovnih okvirih.
* Predstavitvi sledi razprava do 8 minut. Sledijo vprašanja prisotnih, recenzenti postavijo vsak vsaj dve vprašanji in na koncu podajo oceno predstavitve.
* En dan pred predstavitvijo na strežnik oddajte tudi končno verzijo. Na dan predstavitve morate oddati tudi končno (popravljeno) in natisnjeno verzijo seminarja v enem izvodu.
* Seminarska naloga in povzetek na wikiju morajo biti v slovenskem jeziku!

==Imena datotek==
Prosim vas, da vse datoteke, ki jih pošiljate poimenujete po spodnjih pravilih. Ne uporabljajte ČŽŠčžš!
* TBK_2014_Priimek_Ime.doc(x) za seminar, npr. TBK_2014_Guncar_Gregor.docx
* TBK_2014_Priimek_ime_final.doc(x) za končno verzijo seminarja
* TBK_2014_Priimek_Ime_rec_Priimek2.doc(x) za recenzijo, kjer je Priimek2 priimek recenzenta, npr. TBK_2014_Guncar_Gregor_rec_Scott.docx (če se pišete Scott in odajate recenzijo za seminar, ki ga je napisal Gunčar)
* TBK_2014_Priimek_Ime.ppt(x) za prezentacijo, npr TBK_2014_Guncar_Gregor.pptx

==Ocenjevanje seminarjev==
Recenzenti ocenijo seminar tako, da izpolnijo [[https://docs.google.com/forms/d/1oW_38CbGfOhTcS8zqMEFvdAOS66yRtDMd_e52uoUYLw/viewform recenzentsko poročilo]] na spletu.

== Mnenje o predstavitvi ==
Vsak posameznik '''mora''' oceniti seminar tako, da odda svoje [https://docs.google.com/forms/d/1XbEJ2iXlXsT3b7-jpM3pCGQazdIwskieL07-vBmRU8k/viewform mnenje] najkasneje v enem tednu po predstavitvi. Kdor na seminarju ni bil prisoten, mnenja '''ne sme''' oddati.

==Urejanje spletnih strani na wikiju==
Wiki so razvili zato, da lahko spletne vsebine ureja vsakdo. Ukazi so preprosti, dokler si ne zamislite česa prav posebnega. Vseeno pa je Word v primerjavi z wikijem pravo čudežno orodje... Če imate težave z oblikovanjem besedila, si preberite poglavje o urejanju wiki-strani na Wikipediji ([http://en.wikipedia.org/wiki/Help:Editing tule] v angleščini in [http://sl.wikipedia.org/wiki/Wikipedija:Urejanje_strani tu] v slovenščini). Pomaga tudi, če pogledate, kako je zapisana kakšna stran, ki se vam zdi v redu: kliknite na zavihek 'Uredite stran' in si poglejte, kako so vpisane povezave, kako nov odstavek in podobno. ''Na koncu seveda pod oknom za urejanje kliknite na 'Prekliči'.''

==Faktor vpliva==
Faktor vpliva (angl. impact factor) neke revije pove, kolikokrat so bili v poprečju citirani članki v tej reviji v dveh letih skupaj pred objavo tega faktorja. Faktorje vpliva za posamezno revijo lahko najdete v [http://www.cobiss.si/scripts/cobiss?command=CONNECT&base=JCR COBISS-u]. V polje "Naslov revije" vnesite ime revije za katero želite izvedeti faktor vpliva in pritisnite na gumb POIŠČI. V skrajnem desnem stolpcu se bodo izpisali faktorji vpliva za revije, ki ustrezajo vašim iskalnim kriterijem. Zadetkov za posamezno revijo je več zato, ker so navedeni faktorji vpliva za posamezno leto. Za leto 2011 faktorji vpliva še niso objavljeni, zato se orientirajte po faktorjih vpliva zadnjih par let. Če faktorja vpliva za vašo izbrano revijo ne najdete v bazi COBISS, potem izberite članek iz kakšne druge revije.

==Citiranje virov==
Citiranje je možno po več shemah, važno je, da se v seminarju držite ene same.
Temeljno načelo je, da je treba vir navesti na tak način, da ga je mogoče nedvoumno poiskati.
Za citate v naravoslovju je najpogostejše citiranje po pravilniku ISO 690. [http://www.google.com/url?sa=t&source=web&cd=6&sqi=2&ved=0CEUQFjAF&url=http%3A%2F%2Fwww.tre.sik.si%2Fmain%2Fpomoc%2Ffiles%2Fcitiranje_in_navajanje_virov.pdf&rct=j&q=citiranje%20po%20pravilniku%20ISO%20690&ei=jPBqTe6FC9DKswaWk-TmDA&usg=AFQjCNF8r6X9Y781sanDObaXNdCew4suUg&sig2=cTqKObSJsTicekWGRGa72g&cad=rja Pravila], ki upoštevajo omenjeni standard, so pripravili pri ZTKS. Sicer pa ima vsaka revija lahko svoj način citiranja, ki ga je treba pri pisanju članka upoštevati. 
'''Citiranje knjig:''' 
Priimek, I. ''Naslov''. Kraj: Založba, letnica. 
Priimek, I. ''Naslov: podnaslov''. Izdaja. Kraj: Založba, letnica. Zbirka, številka. ISBN. 

Boyer, R. ''Temelji biokemije''. Ljubljana: Študentska založba, 2005. 
Glick BR in Pasternak JJ. ''Molecular biotechnology: principles and applications of recombinant DNA''. 3. izdaja. Washington: ASM Press, 2003. ISBN 1-55581-269-4. 
Če so avtorji trije, je beseda in med drugim in tretjim avtorjem. Če so avtorji več kot trije, napišemo samo prvega in dopišemo ''et al''. (in drugi, po latinsko). Vse, kar je latinsko, pišemo poševno (npr. tudi imena rastlin in živali, pojme ''in vivo'', ''in vitro'' ipd.).

'''Citiranje člankov:''' 
Priimek, I. Naslov. ''Naslov revije'', letnica, letnik, številka, strani. 
Lartigue C. ''et al''. Genome transplantation in bacteria: changing one species to another. ''Science'', 2007, letn. 317, str. 632-638.

Alternativni način citiranja (predvsem v družboslovju) je po pravilih APA, kjer članke citirajo takole: 
Priimek, I. (letnica, številka). Naslov. Naslov revije, strani. 
Lartigue C. ''et al.'' (2007, 317) Genome transplantation in bacteria: changing one species to another. ''Science'', 632-638.

Revija Science uporablja skrajšani zapis: 
C. Lartigue ''et al''. Science 317, 632 (2007) 

V diplomah na FKKT je treba navesti vire tako, da izpišete tudi naslov citiranega dela in strani od-do (ne samo začetne).

'''Citiranje spletnih virov:''' 
Priimek, I. ''Naslov dokumenta''. Izdaja. Kraj: Založnik, letnica. Datum zadnjega popravljanja. [Datum citiranja.] spletni naslov 
strangeguitars. ''On the brink of artificial life''. 6. 10. 2007. [citirano 13. 11. 2007] http://www.metafilter.com/65331/On-the-brink-of-artificial-life 
Navedemo čim več podatkov; pogosto vseh iz pravila ne boste našli.