Wiki FKKT - User contributions [en]

Prenos plazmidov s konjugacijo med gramnegativnimi bakterijami

2024-05-05T23:10:35Z

LanaBajec: /* Procesi v donorski celici */

=Uvod=
Bakterijska konjugacija je mehanizem horizontalnega prenosa genov, ki vključuje konjugacijski pilus in T4SS. T4SS (bakterijski izločevalni sistem tipa IV) je izločevalni proteinski kompleks, najden v gram-negativnih ter gram-pozitivnih bakterijah in arhejah, ki omogoča prenos proteinov in DNA skozi celično membrano.
‎

=Procesi v donorski celici=
Sposobnost donorske celice, da izvede konjugacijo, omogoča izražanje genov za prenos, ki so zapisani v tra regiji plazmida. Te geni kodirajo vse proteinske faktorje, ki so vključeni pri izdelavi konjugacijskega pilusa in T4SS potrebnega za formacijo paritvenega para. Prav tako so pomembne komponente relaksosoma, ki so potrebne za pripravo plazmida pred prenosom.
Različna morfologija pilusov celicam omogoča konjugacijo v tekočini ali na trdni površini. F plazmid nosi zapis za tanek prožen pilus, ki ima cevasto strukturo s premerom okoli 8 μm in dolžino do 20 μm. Sestavljen je iz edinstvene proteinske podenote – F pilin oz. TraA.
‎ 
Donorske celice proizvajajo prožne piluse, ki so nenehno podvrženi ciklom iztegovanja in umikanja, s čimer preiskujejo okolico, ne glede na prisotnost prejemnih celic. Po vzpostavitvi stika s prejemno celico, pa retrakcija pilusa potegne celici skupaj in posledično se vzpostavi paritveni par.
‎ 
Iniciacija konjugacije zahteva sestavo in aktivnost proteinskega kompleksa relaksosoma, ki omogoča preoblikovanje plazmida pred njegovim prenosom. Preoblikovanje zajema rezanje na specifičnem mestu in verigi - na delu nic, ki se nahaja na začetku tra genov (oriT) in rezanje enoverižne DNA (T-veriga), ki bo kasneje prenešena. Ti dve reakciji izvede TraI relaksaza, protein, ki je sestavljen iz transesterazne domene, ta katalizira reakcijo reza in DNA helikazne domene, ki odvije plazmidno DNA. Aktivnost TraI nadzorujejo pomožni proteini, kot so IHF (integration host factor) – faktor integracije gostitelja in plazmidna proteina TraY in TraM, ki imata izrazito vlogo v formaciji relaksosoma in aktivnost pri oriT.
‎ 
Nastali nukleoproteinski kompleks, sestavljen iz T-verige in kovalentno vezanega TraI, se mora prenesti do konjugativnih por za prenos. To omogočajo sklopitveni proteini tipa IV (T4CP), ki so zasidrani v celični membrani in neposredno komunicirajo z relaksosomom. Tvorijo heksamerne strukture na T-verigi, ki se aktivno prenesejo skozi konjugacijske pore med prenosom.
‎ 
Ekspresijo tra genov regulirajo številni faktorji kot so plazmidni proteini, proteini gostiteljske celice, stopnja celičnega cikla in okoljske razmere. Večina tra genov je zbranih v enem operonu, ki jih kontrolira PY promotor. Ekspresija transfernih genov sledi specifični regulatorni kaskadi, ki se začne s proizvodnjo traJ proteina, pod PJ promotorjem. Protein TraJ se nato veže na PY promotor, kar privede do proizvodnje proteina TraY, ki aktivira PM promotor, ostale tra proteine pomembne za T4SS in relaksomski protein TraI. Proizveden TraM nato avtoregulira svojo ekspresijo preko PM promotorja in v kombinaciji s TraY in TraI tvori relaksosom, ki se veže na oriT. Aktivacijo te celotne regulatorne kaskade pa regulira FinP/FinO kompleks, ki zavira prevajanje TraJ s protismerno RNA.
‎ 
Nekatere gram-negativne bakterije ekspresijo tra genov regulira z mehanizmom zaznavnaje kvoruma (QS – quorum-sensing). Bakterije zaznavajo in sproščajo signalne molekule, imenovane avtoinduktorji, katerih koncentracija se poveča glede na gostoto celic. Gram-negativne bakterije kot avtoinduktorje uporabljajo acilirane homoserin laktone (AHL). Zaznavanje minimalne koncentracije AHL vodi do spremembe izražanja genov.
‎ 
Ekspresija tra genov je nadzorovana s kompleksnimi regulatornimi procesi, ki vključujejo aktivnost plazmidnih in kromosomskih faktorjev donorske celice. Ta regulacija omogoča nadzor za učinkovitost konjugacije v povezavi z življenjskim ciklom plazmida in fiziologijo gostitelja kot odziv na okoljske razmere in populacijske interakcije.

=Procesi v prejemni celici=
===Cirkulacija plazmida===
ssDNA v prejemno celico vstopi tako, da jo hkrati potiska sklopitveni protein tipa 4 donorske celice (del T4SS) in vleče relaksaza prejemnika. Ko sta oba konca lineariziranega plzamida prisotna v prejemniku ju skupaj združi relaksaza in nastane cirkularna oblika.

===Zaščita tuje DNA pred obrambo prejemnika===
Po vstopu plazmida v celico (v enoverižni DNA) se lahko aktivirajo bakterijski zaščitni mehanizmi proti tuji DNA in plazmidi so tako morali razviti mehanizme, ki preprečijo njhovo uničenje. Proti restrikcijskemu modifikacijskemu sistemu, ki napade nemetilirane ssDNA molekule, delujeta proteina ArdA in ArdB ki inhibirata restrikcijske endonukelaze tako da ponazarjata DNA zaporedje in se vežeta na aktivno mesto encima, protein ArdC pa aktivno mesto blokira. Naseldnji pomemben obrambni mehanizem je CRISPR-Cas, ki zagotavlja zaščito pred bakteriofagi, pred kratkim pa je bilo ugotovljeno, da ščiti tudi pred plazmidi. Tukaj nastopijo anti-CRISPR proteini, ki inhibirajo encim Cas9, kodirajo pa jih plamidni loki. Še eden način obrambe pred CRISPR-Cas je, da konjugativni plazmidi kodirajo sistem Bet/Exo, ki popravlja “škodo” (ločitve dvojne vijačnice), ki jo povzroča obrambni mehanizem.

===Naloge vodilnih genov===
Vodilni geni ležijo na delu, plazmida, ki je najprej transportiran v prejemno celico. Prva je bila omenjena regija Frpo, ki vsebuje zapise za rna polimeraze, njena transkripcija pa se začenja takoj po vstopu plazmida v celico. Drugi izmed proteinov je Psib (Plasmid SOS inibition) ki, kot že ime pove, inhibira proces SOS. Ta proces se sproži ob večji koncentraciji ssDNA , ki je načeloma povezana s celičnimi poškodbami in lahko privede do degradacije ssDNA, ali pa celo do celične smrti. Zadnji izmed omenjenih proteinov je SSBC oz. v primeru F plazmida gre za njegov homolog SSBp , ki se nespecifično veže na ssDNA in preprečuje njeno degradacijo, hkrati pa pospešuje delovanje polimeraz II in III, ki so odgovorne za pretvorbo ssDNA v dsDNA.

===Vzdrževanje plazmida===
Za vzdrževanje plazmida sta pomembna procesa replikacija in segregacija. Bakterije, ki so med seboj sorodstveno oddaljene, ne omogočajo replikacije plazmida v prejemni celici. Nekateri plazmidi, npr. RK2, modulirajo procese replikacije, glede na specifike prejemnika. Drugi pomemben vidik vzdrževanja je torej segregacija oz. enakomerna porazdelitev plazmida po hčerinskih celicah po delitvi. To kontrolirajo mehanizmi, ki jih zapisujejo plazmidi z majhnimi kopirnimi števili. Še en vidik vzdrževanja je kromosomska integracija, kjer npr. F plazmid potrebuje vstavitveno zaporedje (IS oz. insertion sequence) in homologno rekombinacijo z RecA, da se integrira v bakterijski genom .

===Fenotipska konverzija konjugiranih celic===
Zadnji pomemben vidik procesa konjugacije v prejemni celici je fenotipska konverzija. Iz energetskega vidika je pomembno, da celice ki že vsebujejo plazmid, niso prejemnice istega plazmida. V ta namen, sta na F plazmidu gena za TraT in TraS, ki celici nudita imunost na konjugacijo z istim plazmidom. TraT je zunanjmembranski protein, ki preprečuje, da bi se celici združili v paritveni sklop, tako da ta sklop destabilizira, če pa se paritveni sklopi le vzpostavijo, pa TraS onemogoča prehod ssDNA iz donorske v prejemno celico. Plazmidi seveda vsebujejo tudi gene, pomembne za preživetje, npr. Gene za virulenco, tvorbo biofilma, odpornost na antibiotike ali pa spremembe v metabolnih procesih.

=Konjugacija v naravnih habitatih: primer bakterijskih biofilmov=
Znano je, da prenos genov s konjugacijo prispeva h genetski dinamiki bakterijskih populacij, ki živijo v različnih okoljih, vključno s tlemi, na površinah rastlin, v vodi in odpadnih vodah, pa tudi v bakterijskih skupnostih, povezanih z rastlinskimi ali živalskimi gostitelji. Bakterije na splošno veljajo za planktonske enocelične organizme, vendar v naravnem in kliničnem okolju pogosto živijo v kompleksnih strukturah, imenovanih biofilmi. Biofilmi nudijo bakterijam zavetje pred zunanjimi nevarnostmi, vendar je bilo tudi predlagano, da nudijo nišo, ki olajša širjenje determinant odpornosti na zdravila s konjugacijo
===Biofilm kot niša, ki spodbuja konjugacijo bakterij===
Organizacija sestavin matriksa biofilma vpliva na hitrost prenosa plazmidov. Polisaharidi lahko na primer omejijo difuzijo DNA in ovirajo stik med celicami dajalkami in prejemnicami. Zunajcelična DNA (eDNA) deluje kot skupni adhezin, ki približa celice za konjugacijo. Tako različne sestave matriksa ustvarjajo različna mikrookolja, ki vplivajo na pretok genov s konjugativno izmenjavo.
===Vpliv strukture biofilma na konjugacijo===
Učinkovitost konjugacije je odvisna od arhitekturne strukture biofilmov, na katero vplivajo dejavniki, kot so bakterijske vrste in okoljski pogoji. Glede na mikroskopske študije poteka konjugacija predvsem na robovih biofilmov, kar kaže na majhen prodor v globlje plasti. Kljub temu znanju ostaja še vedno negotovo, kako kemični gradienti znotraj teh skupnosti vplivajo na presnovo bakterij in genetsko raznolikost, zlasti ko gre za njihovo povezavo s konjugacijo.
===Vpliv konjugativnih plazmidov na tvorbo biofilma===
Konjugirani plazmidi, ki pogosto nosijo gene za spodbujanje pritrjevanja na površino, prav tako povečujejo nastanek biofilma. Ko je plazmid v gostiteljski celici, lahko spremeni izražanje genov in s tem vpliva na zgradbo in zorenje biofilmov. Vendar je treba mehanizme, ki so vključeni v te spremembe, še naprej raziskovati, zlasti med različnimi vrstami gostiteljev.
===Vpliv zdravljenja z antibiotiki na konjugacijo v biofilmih===
Na dinamiko biofilma in prenos genov vpliva zdravljenje z antibiotiki. Antibiotiki pod najnižjimi inhibitornimi koncentracijami (sub-MIC) lahko spodbujajo nastanek ali povečajo pogostost konjugativnih dogodkov, hkrati pa z bolj odpornimi skupnostmi povečujejo odpornost proti protimikrobnim sredstvom. Poskusi slikanja v realnem času razkrivajo, da antibiotiki morda služijo predvsem kot gonilna sila za selekcijo po prenosu in ne kot neposredni spodbujevalci konjugacije. Zdravljenje z antibiotiki spremeni strukturo biofilma in tako vpliva na učinkovitost prenosa plazmidov. Nekatera zdravila motijo komunikacijo med celicami ali zavirajo proizvodnjo matriksa, kar vpliva na pogostost konjugacije in prostorsko razporeditev v biofilmu. Po drugi strani pa nekateri antibiotiki povzročijo lizo bakterijskih celic v biofilmih, pri čemer se sproščajo prosti fragmenti DNA v okolje, kjer jih lahko prevzamejo druge bakterije z naravno sposobnostjo ali procesi transformacije. Zato imajo protimikrobna sredstva dvojno vlogo, in sicer kot modulatorji genske izmenjave znotraj biofilmov in kot gonilna sila za horizontalni prenos genov med različnimi vrstami ali rodovi.Razumevanje teh odnosov je pomembno za razvoj strategij za obvladovanje okužb, povezanih z biofilmskimi skupnostmi, ki so odporne proti več zdravilom. Mikrofluidika se lahko uporablja za preučevanje, kako se geni širijo v biofilmih. Nedavna študija je pokazala, da je način, kako se geni premikajo skozi biofilm, nadzorovan z njegovo strukturo. Dejstvo, da lahko zaradi njih bakterije, odporne na antibiotike, bolj verjetno delijo gene za odpornost, pomeni, da moramo razumeti, kako zdravila vplivajo na prenos genov znotraj teh kolonij.

=Viri=
1. C. Virolle, K. Goldlust, S. Djermoun, S. Bigot in C. Lesterlin, '' Plasmid Transfer by Conjugation in Gram-Negative Bacteria: From the Cellular to the Community Level'', Genes (Basel), 11(11), 1239, oct. 2020, doi: 10.3390/genes11111239
‎ 
2. M.B. Miller, B. Bassler, ''Quorum Sensing in Bacteria''. Annu Rev Microbiol: 55, 165-199, 2001, doi: 10.1146/annurev.micro.55.1.165
‎ 
3. Mahendra C, Christie KA, Osuna BA, Pinilla-Redondo R, Kleinstiver BP, Bondy-Denomy J. Broad-spectrum anti-CRISPR proteins facilitate horizontal gene transfer [published correction appears in Nat Microbiol. 2020 Jun;5(6):872]. Nat Microbiol. 2020;5(4):620-629. doi:10.1038/s41564-020-0692-2
‎ 
4. Murga R, Miller JM, Donlan RM. Biofilm formation by gram-negative bacteria on central venous catheter connectors: effect of conditioning films in a laboratory model. J Clin Microbiol. 2001;39(6):2294-2297. doi:10.1128/JCM.39.6.2294-2297.2001

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

Prenos plazmidov s konjugacijo med gramnegativnimi bakterijami

2024-05-05T18:20:38Z

LanaBajec: /* Procesi v donorski celici */

=Uvod=
Bakterijska konjugacija je mehanizem horizontalnega prenosa genov, ki vključuje konjugacijski pilus in T4SS. T4SS (bakterijski izločevalni sistem tipa IV) je izločevalni proteinski kompleks, najden v gram-negativnih ter gram-pozitivnih bakterijah in arhejah, ki omogoča prenos proteinov in DNA skozi celično membrano.
‎

=Procesi v donorski celici=
Sposobnost donorske celice, da izvede konjugacijo, omogoča izražanje genov za prenos, ki so zapisani v tra regiji plazmida. Te geni kodirajo vse proteinske faktorje, ki so vključeni pri izdelavi konjugacijskega pilusa in T4SS potrebnega za formacijo paritvenega para. Prav tako so pomembne komponente relaksosoma, ki so potrebne za pripravo plazmida pred prenosom.
Različna morfologija pilusov celicam omogoča konjugacijo v tekočini ali na trdni površini. F plazmid nosi zapis za tanek prožen pilus, ki ima cevasto strukturo s premerom okoli 8 μm in dolžino do 20 μm. Sestavljen je iz edinstvene proteinske podenote – F pilin oz. TraA.
‎ 
Donorske celice proizvajajo prožne piluse, ki so nenehno podvrženi ciklom iztegovanja in umikanja, s čimer preiskujejo okolico, ne glede na prisotnost prejemnih celic. Po vzpostavitvi stika s prejemno celico, pa retrakcija pilusa potegne celici skupaj in posledično se vzpostavi paritveni par.
‎ 
Iniciacija konjugacije zahteva sestavo in aktivnost proteinskega kompleksa relaksosoma, ki omogoča preoblikovanje plazmida pred njegovim prenosom. Preoblikovanje zajema rezanje na specifičnem mestu in verigi - na delu nic, ki se nahaja na začetku tra genov (oriT) in rezanje enoverižne DNA (T-veriga), ki bo kasneje prenešena. Ti dve reakciji izvede TraI relaksaza, protein, ki je sestavljen iz transesterazne domene, ta katalizira reakcijo reza in DNA helikazne domene, ki odvije plazmidno DNA. Aktivnost TraI nadzorujejo pomožni proteini, kot so IHF (integration host factor) – faktor integracije gostitelja in plazmidna proteina TraY in TraM, ki imata izrazito vlogo v formaciji relaksosoma in aktivnost pri oriT.
‎ 
Nastali nukleoproteinski kompleks, sestavljen iz T-verige in kovalentno vezanega TraI, se mora prenesti do konjugativnih por za prenos. To omogočajo sklopitveni proteini tipa IV (T4CP), ki so zasidrani v celični membrani in neposredno komunicirajo z relaksosomom. Tvorijo heksamerne strukture na T-verigi, ki se aktivno prenesejo skozi konjugacijske pore med prenosom.
‎ 
Ekspresijo tra genov regulirajo številni faktorji kot so plazmidni proteini, proteini gostiteljske celice, stopnja celičnega cikla in okoljske razmere. Večina tra genov je zbranih v enem operonu, ki jih kontrolira PY promotor. Ekspresija transfernih genov sledi specifični regulatorni kaskadi, ki se začne s proizvodnjo traJ proteina, ki aktivira PY promotor in transkripcijo tra operona. Najprej se prepiše traJ, ki kodira regulatorni protein TraJ, ta aktivira PM promotor, kar povzroči produkcijo traM proteina relaksosoma. Ta regulatorna kaskada tako povzroči izražanje vseh genov, ki so vključeni v izdelavo konjugacijskega pilusa, T4SS in relaksosoma.
‎ 
Nekatere gram-negativne bakterije ekspresijo tra genov regulira z mehanizmom zaznavnaje kvoruma (QS – quorum-sensing). Bakterije zaznavajo in sproščajo signalne molekule, imenovane avtoinduktorji, katerih koncentracija se poveča glede na gostoto celic. Gram-negativne bakterije kot avtoinduktorje uporabljajo acilirane homoserin laktone (AHL). Zaznavanje minimalne koncentracije AHL vodi do spremembe izražanja genov.
‎ 
Ekspresija tra genov je nadzorovana s kompleksnimi regulatornimi procesi, ki vključujejo aktivnost plazmidnih in kromosomskih faktorjev donorske celice. Ta regulacija omogoča nadzor za učinkovitost konjugacije v povezavi z življenjskim ciklom plazmida in fiziologijo gostitelja kot odziv na okoljske razmere in populacijske interakcije.

=Procesi v prejemni celici=
==Cirkulacija plazmida==
ssDNA v prejemno celico vstopi tako, da jo hkrati potiska sklopitveni protein tipa 4 donorske celice (del T4SS) in vleče relaksaza prejemnika. Ko sta oba konca lineariziranega plzamida prisotna v prejemniku ju skupaj združi relaksaza in nastane cirkularna oblika.

==Zaščita tuje DNA pred obrambo prejemnika==
Po vstopu plazmida v celico (v enoverižni DNA) se lahko aktivirajo bakterijski zaščitni mehanizmi proti tuji DNA in plazmidi so tako morali razviti mehanizme, ki preprečijo njhovo uničenje. Proti restrikcijskemu modifikacijskemu sistemu, ki napade nemetilirane ssDNA molekule, delujeta proteina ArdA in ArdB ki inhibirata restrikcijske endonukelaze tako da ponazarjata DNA zaporedje in se vežeta na aktivno mesto encima, protein ArdC pa aktivno mesto blokira. Naseldnji pomemben obrambni mehanizem je CRISPR-Cas, ki zagotavlja zaščito pred bakteriofagi, pred kratkim pa je bilo ugotovljeno, da ščiti tudi pred plazmidi. Tukaj nastopijo anti-CRISPR proteini, ki inhibirajo encim Cas9, kodirajo pa jih plamidni loki. Še eden način obrambe pred CRISPR-Cas je, da konjugativni plazmidi kodirajo sistem Bet/Exo, ki popravlja “škodo” (ločitve dvojne vijačnice), ki jo povzroča obrambni mehanizem.

==Naloge vodilnih genov==
Vodilni geni ležijo na delu, plazmida, ki je najprej transportiran v prejemno celico. Prva je bila omenjena regija Frpo, ki vsebuje zapise za rna polimeraze, njena transkripcija pa se začenja takoj po vstopu plazmida v celico. Drugi izmed proteinov je Psib (Plasmid SOS inibition) ki, kot že ime pove, inhibira proces SOS. Ta proces se sproži ob večji koncentraciji ssDNA , ki je načeloma povezana s celičnimi poškodbami in lahko privede do degradacije ssDNA, ali pa celo do celične smrti. Zadnji izmed omenjenih proteinov je SSBC oz. v primeru F plazmida gre za njegov homolog SSBp , ki se nespecifično veže na ssDNA in preprečuje njeno degradacijo, hkrati pa pospešuje delovanje polimeraz II in III, ki so odgovorne za pretvorbo ssDNA v dsDNA.

==Vzdrževanje plazmida==
Za vzdrževanje plazmida sta pomembna procesa replikacija in segregacija. Bakterije, ki so med seboj sorodstveno oddaljene, ne omogočajo replikacije plazmida v prejemni celici. Nekateri plazmidi, npr. RK2, modulirajo procese replikacije, glede na specifike prejemnika. Drugi pomemben vidik vzdrževanja je torej segregacija oz. enakomerna porazdelitev plazmida po hčerinskih celicah po delitvi. To kontrolirajo mehanizmi, ki jih zapisujejo plazmidi z majhnimi kopirnimi števili. Še en vidik vzdrževanja je kromosomska integracija, kjer npr. F plazmid potrebuje vstavitveno zaporedje (IS oz. insertion sequence) in homologno rekombinacijo z RecA, da se integrira v bakterijski genom .

==Fenotipska konverzija konjugiranih celic==
Zadnji pomemben vidik procesa konjugacije v prejemni celici je fenotipska konverzija. Iz energetskega vidika je pomembno, da celice ki že vsebujejo plazmid, niso prejemnice istega plazmida. V ta namen, sta na F plazmidu gena za TraT in TraS, ki celici nudita imunost na konjugacijo z istim plazmidom. TraT je zunanjmembranski protein, ki preprečuje, da bi se celici združili v paritveni sklop, tako da ta sklop destabilizira, če pa se paritveni sklopi le vzpostavijo, pa TraS onemogoča prehod ssDNA iz donorske v prejemno celico. Plazmidi seveda vsebujejo tudi gene, pomembne za preživetje, npr. Gene za virulenco, tvorbo biofilma, odpornost na antibiotike ali pa spremembe v metabolnih procesih.

=Konjugacija v naravnih habitatih: primer bakterijskih biofilmov=
Znano je, da prenos genov s konjugacijo prispeva h genetski dinamiki bakterijskih populacij, ki živijo v različnih okoljih, vključno s tlemi, na površinah rastlin, v vodi in odpadnih vodah, pa tudi v bakterijskih skupnostih, povezanih z rastlinskimi ali živalskimi gostitelji. Bakterije na splošno veljajo za planktonske enocelične organizme, vendar v naravnem in kliničnem okolju pogosto živijo v kompleksnih strukturah, imenovanih biofilmi. Biofilmi nudijo bakterijam zavetje pred zunanjimi nevarnostmi, vendar je bilo tudi predlagano, da nudijo nišo, ki olajša širjenje determinant odpornosti na zdravila s konjugacijo
===Biofilm kot niša, ki spodbuja konjugacijo bakterij===
Organizacija sestavin matriksa biofilma vpliva na hitrost prenosa plazmidov. Polisaharidi lahko na primer omejijo difuzijo DNA in ovirajo stik med celicami dajalkami in prejemnicami. Zunajcelična DNA (eDNA) deluje kot skupni adhezin, ki približa celice za konjugacijo. Tako različne sestave matriksa ustvarjajo različna mikrookolja, ki vplivajo na pretok genov s konjugativno izmenjavo.
===Vpliv strukture biofilma na konjugacijo===
Učinkovitost konjugacije je odvisna od arhitekturne strukture biofilmov, na katero vplivajo dejavniki, kot so bakterijske vrste in okoljski pogoji. Glede na mikroskopske študije poteka konjugacija predvsem na robovih biofilmov, kar kaže na majhen prodor v globlje plasti. Kljub temu znanju ostaja še vedno negotovo, kako kemični gradienti znotraj teh skupnosti vplivajo na presnovo bakterij in genetsko raznolikost, zlasti ko gre za njihovo povezavo s konjugacijo.
===Vpliv konjugativnih plazmidov na tvorbo biofilma===
Konjugirani plazmidi, ki pogosto nosijo gene za spodbujanje pritrjevanja na površino, prav tako povečujejo nastanek biofilma. Ko je plazmid v gostiteljski celici, lahko spremeni izražanje genov in s tem vpliva na zgradbo in zorenje biofilmov. Vendar je treba mehanizme, ki so vključeni v te spremembe, še naprej raziskovati, zlasti med različnimi vrstami gostiteljev.
===Vpliv zdravljenja z antibiotiki na konjugacijo v biofilmih===
Na dinamiko biofilma in prenos genov vpliva zdravljenje z antibiotiki. Antibiotiki pod najnižjimi inhibitornimi koncentracijami (sub-MIC) lahko spodbujajo nastanek ali povečajo pogostost konjugativnih dogodkov, hkrati pa z bolj odpornimi skupnostmi povečujejo odpornost proti protimikrobnim sredstvom. Poskusi slikanja v realnem času razkrivajo, da antibiotiki morda služijo predvsem kot gonilna sila za selekcijo po prenosu in ne kot neposredni spodbujevalci konjugacije. Zdravljenje z antibiotiki spremeni strukturo biofilma in tako vpliva na učinkovitost prenosa plazmidov. Nekatera zdravila motijo komunikacijo med celicami ali zavirajo proizvodnjo matriksa, kar vpliva na pogostost konjugacije in prostorsko razporeditev v biofilmu. Po drugi strani pa nekateri antibiotiki povzročijo lizo bakterijskih celic v biofilmih, pri čemer se sproščajo prosti fragmenti DNA v okolje, kjer jih lahko prevzamejo druge bakterije z naravno sposobnostjo ali procesi transformacije. Zato imajo protimikrobna sredstva dvojno vlogo, in sicer kot modulatorji genske izmenjave znotraj biofilmov in kot gonilna sila za horizontalni prenos genov med različnimi vrstami ali rodovi.Razumevanje teh odnosov je pomembno za razvoj strategij za obvladovanje okužb, povezanih z biofilmskimi skupnostmi, ki so odporne proti več zdravilom. Mikrofluidika se lahko uporablja za preučevanje, kako se geni širijo v biofilmih. Nedavna študija je pokazala, da je način, kako se geni premikajo skozi biofilm, nadzorovan z njegovo strukturo. Dejstvo, da lahko zaradi njih bakterije, odporne na antibiotike, bolj verjetno delijo gene za odpornost, pomeni, da moramo razumeti, kako zdravila vplivajo na prenos genov znotraj teh kolonij.

=Viri=
1. C. Virolle, K. Goldlust, S. Djermoun, S. Bigot in C. Lesterlin, '' Plasmid Transfer by Conjugation in Gram-Negative Bacteria: From the Cellular to the Community Level'', Genes (Basel), 11(11), 1239, oct. 2020, doi: 10.3390/genes11111239
‎ 
2. M.B. Miller, B. Bassler, ''Quorum Sensing in Bacteria''. Annu Rev Microbiol: 55, 165-199, 2001, doi: 10.1146/annurev.micro.55.1.165

Prenos plazmidov s konjugacijo med gramnegativnimi bakterijami

2024-05-05T16:31:50Z

LanaBajec: /* Uvod */

=Uvod=
Bakterijska konjugacija je mehanizem horizontalnega prenosa genov, ki vključuje konjugacijski pilus in T4SS. T4SS (bakterijski izločevalni sistem tipa IV) je izločevalni proteinski kompleks, najden v gram-negativnih ter gram-pozitivnih bakterijah in arhejah, ki omogoča prenos proteinov in DNA skozi celično membrano.
‎

=Procesi v donorski celici=
Sposobnost donorske celice, da izvede konjugacijo, omogoča izražanje genov za prenos, ki so zapisani v tra regiji plazmida. Te geni kodirajo vse proteinske faktorje, ki so vključeni pri izdelavi konjugacijskega pilusa in T4SS potrebnega za formacijo paritvenega para. Prav tako so pomembne komponente relaksosoma, ki so potrebne za pripravo plazmida pred prenosom.
Različna morfologija pilusov celicam omogoča konjugacijo v tekočini ali na trdni površini. F plazmid nosi zapis za tanek prožen pilus, ki ima cevasto strukturo s premerom okoli 8 μm in dolžino do 20 μm. Sestavljen je iz edinstvene proteinske podenote – F pilin oz. TraA.
‎ 
Donorske celice proizvajajo prožne piluse, ki so nenehno podvrženi ciklom iztegovanja in umikanja, s čimer preiskujejo okolico, ne glede na prisotnost prejemnih celic. Po vzpostavitvi stika s prejemno celico, pa retrakcija pilusa potegne celici skupaj in posledično se vzpostavi paritveni par.
‎ 
Iniciacija konjugacije zahteva sestavo in aktivnost proteinskega kompleksa relaksosoma, ki omogoča preoblikovanje plazmida pred njegovim prenosom. Preoblikovanje zajema rezanje na specifičnem mestu in verigi - na delu nic, ki se nahaja na začetku tra genov (oriT) in rezanje enoverižne DNA (T-veriga), ki bo kasneje prenešena. Te dve reakciji izvede TraI relaksaza, protein, ki je sestavljen iz transesterazne domene, ta katalizira reakcijo reza in DNA helikazne domene, ki odvije plazmidno DNA. Aktivnost TraI nadzorujejo pomožni proteini, kot so IHF (integration host factor) – faktor integracije gostitelja in plazmidna proteina TraY in TraM, ki imata izrazito vlogo v formaciji relaksosoma in aktivnost pri oriT.
‎ 
Nastali nukleoproteinski kompleks, sestavljen iz T-verige in kovalentno vezanega TraI, se mora prenesti do konjugativnih por za prenos. To omogočajo sklopitveni proteini tipa IV (T4CP), ki so zasidrani v celični membrani in neposredno komunicirajo z relaksosomom. Tvorijo heksamerne strukture na T-verigi, ki se aktivno prenesejo skozi konjugacijske pore med prenosom.
‎ 
Ekspresijo tra genov regulirajo številni faktorji kot so plazmidni proteini, proteini gostiteljske celice, stopnja celičnega cikla in okoljske razmere. Večina tra genov je zbranih v enem operonu, ki jih kontrolira PY promotor. Ekspresija transfernih genov sledi specifični regulatorni kaskadi, ki se začne s proizvodnjo traJ proteina, ki aktivira PY promotor in transkripcijo tra operona. Najprej se prepiše traJ, ki kodira regulatorni protein TraJ, ta aktivira PM promotor, kar povzroči produkcijo traM proteina relaksosoma. Ta regulatorna kaskada tako povzroči izražanje vseh genov, ki so vključeni v izdelavo konjugacijskega pilusa, T4SS in relaksosoma.
‎ 
Nekatere gram-negativne bakterije ekspresijo tra genov regulira z mehanizmom zaznavnaje kvoruma (QS – quorum-sensing). Bakterije zaznavajo in sproščajo signalne molekule, imenovane avtoinduktorji, katerih koncentracija se poveča glede na gostoto celic. Gram-negativne bakterije kot avtoinduktorje uporabljajo acilirane homoserin laktone (AHL). Zaznavanje minimalne koncentracije AHL vodi do spremembe izražanja genov.
‎ 
Ekspresija tra genov je nadzorovana s kompleksnimi regulatornimi procesi, ki vključujejo aktivnost plazmidnih in kromosomskih faktorjev donorske celice. Ta regulacija omogoča nadzor za učinkovitost konjugacije v povezavi z življenjskim ciklom plazmida in fiziologijo gostitelja kot odziv na okoljske razmere in populacijske interakcije.

=Procesi v prejemni celici=
==Cirkulacija plazmida==
ssDNA v prejemno celico vstopi tako, da jo hkrati potiska sklopitveni protein tipa 4 donorske celice (del T4SS) in vleče relaksaza prejemnika. Ko sta oba konca lineariziranega plzamida prisotna v prejemniku ju skupaj združi relaksaza in nastane cirkularna oblika.

==Zaščita tuje DNA pred obrambo prejemnika==
Po vstopu plazmida v celico (v enoverižni DNA) se lahko aktivirajo bakterijski zaščitni mehanizmi proti tuji DNA in plazmidi so tako morali razviti mehanizme, ki preprečijo njhovo uničenje. Proti restrikcijskemu modifikacijskemu sistemu, ki napade nemetilirane ssDNA molekule, delujeta proteina ArdA in ArdB ki inhibirata restrikcijske endonukelaze tako da ponazarjata DNA zaporedje in se vežeta na aktivno mesto encima, protein ArdC pa aktivno mesto blokira. Naseldnji pomemben obrambni mehanizem je CRISPR-Cas, ki zagotavlja zaščito pred bakteriofagi, pred kratkim pa je bilo ugotovljeno, da ščiti tudi pred plazmidi. Tukaj nastopijo anti-CRISPR proteini, ki inhibirajo encim Cas9, kodirajo pa jih plamidni loki. Še eden način obrambe pred CRISPR-Cas je, da konjugativni plazmidi kodirajo sistem Bet/Exo, ki popravlja “škodo” (ločitve dvojne vijačnice), ki jo povzroča obrambni mehanizem.

==Naloge vodilnih genov==
Vodilni geni ležijo na delu, plazmida, ki je najprej transportiran v prejemno celico. Prva je bila omenjena regija Frpo, ki vsebuje zapise za rna polimeraze, njena transkripcija pa se začenja takoj po vstopu plazmida v celico. Drugi izmed proteinov je Psib (Plasmid SOS inibition) ki, kot že ime pove, inhibira proces SOS. Ta proces se sproži ob večji koncentraciji ssDNA , ki je načeloma povezana s celičnimi poškodbami in lahko privede do degradacije ssDNA, ali pa celo do celične smrti. Zadnji izmed omenjenih proteinov je SSBC oz. v primeru F plazmida gre za njegov homolog SSBp , ki se nespecifično veže na ssDNA in preprečuje njeno degradacijo, hkrati pa pospešuje delovanje polimeraz II in III, ki so odgovorne za pretvorbo ssDNA v dsDNA.

==Vzdrževanje plazmida==
Za vzdrževanje plazmida sta pomembna procesa replikacija in segregacija. Bakterije, ki so med seboj sorodstveno oddaljene, ne omogočajo replikacije plazmida v prejemni celici. Nekateri plazmidi, npr. RK2, modulirajo procese replikacije, glede na specifike prejemnika. Drugi pomemben vidik vzdrževanja je torej segregacija oz. enakomerna porazdelitev plazmida po hčerinskih celicah po delitvi. To kontrolirajo mehanizmi, ki jih zapisujejo plazmidi z majhnimi kopirnimi števili. Še en vidik vzdrževanja je kromosomska integracija, kjer npr. F plazmid potrebuje vstavitveno zaporedje (IS oz. insertion sequence) in homologno rekombinacijo z RecA, da se integrira v bakterijski genom .

==Fenotipska konverzija konjugiranih celic==
Zadnji pomemben vidik procesa konjugacije v prejemni celici je fenotipska konverzija. Iz energetskega vidika je pomembno, da celice ki že vsebujejo plazmid, niso prejemnice istega plazmida. V ta namen, sta na F plazmidu gena za TraT in TraS, ki celici nudita imunost na konjugacijo z istim plazmidom. TraT je zunanjmembranski protein, ki preprečuje, da bi se celici združili v paritveni sklop, tako da ta sklop destabilizira, če pa se paritveni sklopi le vzpostavijo, pa TraS onemogoča prehod ssDNA iz donorske v prejemno celico. Plazmidi seveda vsebujejo tudi gene, pomembne za preživetje, npr. Gene za virulenco, tvorbo biofilma, odpornost na antibiotike ali pa spremembe v metabolnih procesih.

=Konjugacija v naravnih habitatih: primer bakterijskih biofilmov=
Znano je, da prenos genov s konjugacijo prispeva h genetski dinamiki bakterijskih populacij, ki živijo v različnih okoljih, vključno s tlemi, na površinah rastlin, v vodi in odpadnih vodah, pa tudi v bakterijskih skupnostih, povezanih z rastlinskimi ali živalskimi gostitelji. Bakterije na splošno veljajo za planktonske enocelične organizme, vendar v naravnem in kliničnem okolju pogosto živijo v kompleksnih strukturah, imenovanih biofilmi. Biofilmi nudijo bakterijam zavetje pred zunanjimi nevarnostmi, vendar je bilo tudi predlagano, da nudijo nišo, ki olajša širjenje determinant odpornosti na zdravila s konjugacijo
===Biofilm kot niša, ki spodbuja konjugacijo bakterij===
Organizacija sestavin matriksa biofilma vpliva na hitrost prenosa plazmidov. Polisaharidi lahko na primer omejijo difuzijo DNA in ovirajo stik med celicami dajalkami in prejemnicami. Zunajcelična DNA (eDNA) deluje kot skupni adhezin, ki približa celice za konjugacijo. Tako različne sestave matriksa ustvarjajo različna mikrookolja, ki vplivajo na pretok genov s konjugativno izmenjavo.
===Vpliv strukture biofilma na konjugacijo===
Učinkovitost konjugacije je odvisna od arhitekturne strukture biofilmov, na katero vplivajo dejavniki, kot so bakterijske vrste in okoljski pogoji. Glede na mikroskopske študije poteka konjugacija predvsem na robovih biofilmov, kar kaže na majhen prodor v globlje plasti. Kljub temu znanju ostaja še vedno negotovo, kako kemični gradienti znotraj teh skupnosti vplivajo na presnovo bakterij in genetsko raznolikost, zlasti ko gre za njihovo povezavo s konjugacijo.
===Vpliv konjugativnih plazmidov na tvorbo biofilma===
Konjugirani plazmidi, ki pogosto nosijo gene za spodbujanje pritrjevanja na površino, prav tako povečujejo nastanek biofilma. Ko je plazmid v gostiteljski celici, lahko spremeni izražanje genov in s tem vpliva na zgradbo in zorenje biofilmov. Vendar je treba mehanizme, ki so vključeni v te spremembe, še naprej raziskovati, zlasti med različnimi vrstami gostiteljev.
===Vpliv zdravljenja z antibiotiki na konjugacijo v biofilmih===
Na dinamiko biofilma in prenos genov vpliva zdravljenje z antibiotiki. Antibiotiki pod najnižjimi inhibitornimi koncentracijami (sub-MIC) lahko spodbujajo nastanek ali povečajo pogostost konjugativnih dogodkov, hkrati pa z bolj odpornimi skupnostmi povečujejo odpornost proti protimikrobnim sredstvom. Poskusi slikanja v realnem času razkrivajo, da antibiotiki morda služijo predvsem kot gonilna sila za selekcijo po prenosu in ne kot neposredni spodbujevalci konjugacije. Zdravljenje z antibiotiki spremeni strukturo biofilma in tako vpliva na učinkovitost prenosa plazmidov. Nekatera zdravila motijo komunikacijo med celicami ali zavirajo proizvodnjo matriksa, kar vpliva na pogostost konjugacije in prostorsko razporeditev v biofilmu. Po drugi strani pa nekateri antibiotiki povzročijo lizo bakterijskih celic v biofilmih, pri čemer se sproščajo prosti fragmenti DNA v okolje, kjer jih lahko prevzamejo druge bakterije z naravno sposobnostjo ali procesi transformacije. Zato imajo protimikrobna sredstva dvojno vlogo, in sicer kot modulatorji genske izmenjave znotraj biofilmov in kot gonilna sila za horizontalni prenos genov med različnimi vrstami ali rodovi.Razumevanje teh odnosov je pomembno za razvoj strategij za obvladovanje okužb, povezanih z biofilmskimi skupnostmi, ki so odporne proti več zdravilom. Mikrofluidika se lahko uporablja za preučevanje, kako se geni širijo v biofilmih. Nedavna študija je pokazala, da je način, kako se geni premikajo skozi biofilm, nadzorovan z njegovo strukturo. Dejstvo, da lahko zaradi njih bakterije, odporne na antibiotike, bolj verjetno delijo gene za odpornost, pomeni, da moramo razumeti, kako zdravila vplivajo na prenos genov znotraj teh kolonij.

=Viri=
1. C. Virolle, K. Goldlust, S. Djermoun, S. Bigot in C. Lesterlin, '' Plasmid Transfer by Conjugation in Gram-Negative Bacteria: From the Cellular to the Community Level'', Genes (Basel), 11(11), 1239, oct. 2020, doi: 10.3390/genes11111239
‎ 
2. M.B. Miller, B. Bassler, ''Quorum Sensing in Bacteria''. Annu Rev Microbiol: 55, 165-199, 2001, doi: 10.1146/annurev.micro.55.1.165

Prenos plazmidov s konjugacijo med gramnegativnimi bakterijami

2024-05-05T16:31:30Z

LanaBajec: /* Procesi v donorski celici */

=Uvod=
=Procesi v donorski celici=
Sposobnost donorske celice, da izvede konjugacijo, omogoča izražanje genov za prenos, ki so zapisani v tra regiji plazmida. Te geni kodirajo vse proteinske faktorje, ki so vključeni pri izdelavi konjugacijskega pilusa in T4SS potrebnega za formacijo paritvenega para. Prav tako so pomembne komponente relaksosoma, ki so potrebne za pripravo plazmida pred prenosom.
Različna morfologija pilusov celicam omogoča konjugacijo v tekočini ali na trdni površini. F plazmid nosi zapis za tanek prožen pilus, ki ima cevasto strukturo s premerom okoli 8 μm in dolžino do 20 μm. Sestavljen je iz edinstvene proteinske podenote – F pilin oz. TraA.
‎ 
Donorske celice proizvajajo prožne piluse, ki so nenehno podvrženi ciklom iztegovanja in umikanja, s čimer preiskujejo okolico, ne glede na prisotnost prejemnih celic. Po vzpostavitvi stika s prejemno celico, pa retrakcija pilusa potegne celici skupaj in posledično se vzpostavi paritveni par.
‎ 
Iniciacija konjugacije zahteva sestavo in aktivnost proteinskega kompleksa relaksosoma, ki omogoča preoblikovanje plazmida pred njegovim prenosom. Preoblikovanje zajema rezanje na specifičnem mestu in verigi - na delu nic, ki se nahaja na začetku tra genov (oriT) in rezanje enoverižne DNA (T-veriga), ki bo kasneje prenešena. Te dve reakciji izvede TraI relaksaza, protein, ki je sestavljen iz transesterazne domene, ta katalizira reakcijo reza in DNA helikazne domene, ki odvije plazmidno DNA. Aktivnost TraI nadzorujejo pomožni proteini, kot so IHF (integration host factor) – faktor integracije gostitelja in plazmidna proteina TraY in TraM, ki imata izrazito vlogo v formaciji relaksosoma in aktivnost pri oriT.
‎ 
Nastali nukleoproteinski kompleks, sestavljen iz T-verige in kovalentno vezanega TraI, se mora prenesti do konjugativnih por za prenos. To omogočajo sklopitveni proteini tipa IV (T4CP), ki so zasidrani v celični membrani in neposredno komunicirajo z relaksosomom. Tvorijo heksamerne strukture na T-verigi, ki se aktivno prenesejo skozi konjugacijske pore med prenosom.
‎ 
Ekspresijo tra genov regulirajo številni faktorji kot so plazmidni proteini, proteini gostiteljske celice, stopnja celičnega cikla in okoljske razmere. Večina tra genov je zbranih v enem operonu, ki jih kontrolira PY promotor. Ekspresija transfernih genov sledi specifični regulatorni kaskadi, ki se začne s proizvodnjo traJ proteina, ki aktivira PY promotor in transkripcijo tra operona. Najprej se prepiše traJ, ki kodira regulatorni protein TraJ, ta aktivira PM promotor, kar povzroči produkcijo traM proteina relaksosoma. Ta regulatorna kaskada tako povzroči izražanje vseh genov, ki so vključeni v izdelavo konjugacijskega pilusa, T4SS in relaksosoma.
‎ 
Nekatere gram-negativne bakterije ekspresijo tra genov regulira z mehanizmom zaznavnaje kvoruma (QS – quorum-sensing). Bakterije zaznavajo in sproščajo signalne molekule, imenovane avtoinduktorji, katerih koncentracija se poveča glede na gostoto celic. Gram-negativne bakterije kot avtoinduktorje uporabljajo acilirane homoserin laktone (AHL). Zaznavanje minimalne koncentracije AHL vodi do spremembe izražanja genov.
‎ 
Ekspresija tra genov je nadzorovana s kompleksnimi regulatornimi procesi, ki vključujejo aktivnost plazmidnih in kromosomskih faktorjev donorske celice. Ta regulacija omogoča nadzor za učinkovitost konjugacije v povezavi z življenjskim ciklom plazmida in fiziologijo gostitelja kot odziv na okoljske razmere in populacijske interakcije.

=Procesi v prejemni celici=
==Cirkulacija plazmida==
ssDNA v prejemno celico vstopi tako, da jo hkrati potiska sklopitveni protein tipa 4 donorske celice (del T4SS) in vleče relaksaza prejemnika. Ko sta oba konca lineariziranega plzamida prisotna v prejemniku ju skupaj združi relaksaza in nastane cirkularna oblika.

==Zaščita tuje DNA pred obrambo prejemnika==
Po vstopu plazmida v celico (v enoverižni DNA) se lahko aktivirajo bakterijski zaščitni mehanizmi proti tuji DNA in plazmidi so tako morali razviti mehanizme, ki preprečijo njhovo uničenje. Proti restrikcijskemu modifikacijskemu sistemu, ki napade nemetilirane ssDNA molekule, delujeta proteina ArdA in ArdB ki inhibirata restrikcijske endonukelaze tako da ponazarjata DNA zaporedje in se vežeta na aktivno mesto encima, protein ArdC pa aktivno mesto blokira. Naseldnji pomemben obrambni mehanizem je CRISPR-Cas, ki zagotavlja zaščito pred bakteriofagi, pred kratkim pa je bilo ugotovljeno, da ščiti tudi pred plazmidi. Tukaj nastopijo anti-CRISPR proteini, ki inhibirajo encim Cas9, kodirajo pa jih plamidni loki. Še eden način obrambe pred CRISPR-Cas je, da konjugativni plazmidi kodirajo sistem Bet/Exo, ki popravlja “škodo” (ločitve dvojne vijačnice), ki jo povzroča obrambni mehanizem.

==Naloge vodilnih genov==
Vodilni geni ležijo na delu, plazmida, ki je najprej transportiran v prejemno celico. Prva je bila omenjena regija Frpo, ki vsebuje zapise za rna polimeraze, njena transkripcija pa se začenja takoj po vstopu plazmida v celico. Drugi izmed proteinov je Psib (Plasmid SOS inibition) ki, kot že ime pove, inhibira proces SOS. Ta proces se sproži ob večji koncentraciji ssDNA , ki je načeloma povezana s celičnimi poškodbami in lahko privede do degradacije ssDNA, ali pa celo do celične smrti. Zadnji izmed omenjenih proteinov je SSBC oz. v primeru F plazmida gre za njegov homolog SSBp , ki se nespecifično veže na ssDNA in preprečuje njeno degradacijo, hkrati pa pospešuje delovanje polimeraz II in III, ki so odgovorne za pretvorbo ssDNA v dsDNA.

==Vzdrževanje plazmida==
Za vzdrževanje plazmida sta pomembna procesa replikacija in segregacija. Bakterije, ki so med seboj sorodstveno oddaljene, ne omogočajo replikacije plazmida v prejemni celici. Nekateri plazmidi, npr. RK2, modulirajo procese replikacije, glede na specifike prejemnika. Drugi pomemben vidik vzdrževanja je torej segregacija oz. enakomerna porazdelitev plazmida po hčerinskih celicah po delitvi. To kontrolirajo mehanizmi, ki jih zapisujejo plazmidi z majhnimi kopirnimi števili. Še en vidik vzdrževanja je kromosomska integracija, kjer npr. F plazmid potrebuje vstavitveno zaporedje (IS oz. insertion sequence) in homologno rekombinacijo z RecA, da se integrira v bakterijski genom .

==Fenotipska konverzija konjugiranih celic==
Zadnji pomemben vidik procesa konjugacije v prejemni celici je fenotipska konverzija. Iz energetskega vidika je pomembno, da celice ki že vsebujejo plazmid, niso prejemnice istega plazmida. V ta namen, sta na F plazmidu gena za TraT in TraS, ki celici nudita imunost na konjugacijo z istim plazmidom. TraT je zunanjmembranski protein, ki preprečuje, da bi se celici združili v paritveni sklop, tako da ta sklop destabilizira, če pa se paritveni sklopi le vzpostavijo, pa TraS onemogoča prehod ssDNA iz donorske v prejemno celico. Plazmidi seveda vsebujejo tudi gene, pomembne za preživetje, npr. Gene za virulenco, tvorbo biofilma, odpornost na antibiotike ali pa spremembe v metabolnih procesih.

=Konjugacija v naravnih habitatih: primer bakterijskih biofilmov=
Znano je, da prenos genov s konjugacijo prispeva h genetski dinamiki bakterijskih populacij, ki živijo v različnih okoljih, vključno s tlemi, na površinah rastlin, v vodi in odpadnih vodah, pa tudi v bakterijskih skupnostih, povezanih z rastlinskimi ali živalskimi gostitelji. Bakterije na splošno veljajo za planktonske enocelične organizme, vendar v naravnem in kliničnem okolju pogosto živijo v kompleksnih strukturah, imenovanih biofilmi. Biofilmi nudijo bakterijam zavetje pred zunanjimi nevarnostmi, vendar je bilo tudi predlagano, da nudijo nišo, ki olajša širjenje determinant odpornosti na zdravila s konjugacijo
===Biofilm kot niša, ki spodbuja konjugacijo bakterij===
Organizacija sestavin matriksa biofilma vpliva na hitrost prenosa plazmidov. Polisaharidi lahko na primer omejijo difuzijo DNA in ovirajo stik med celicami dajalkami in prejemnicami. Zunajcelična DNA (eDNA) deluje kot skupni adhezin, ki približa celice za konjugacijo. Tako različne sestave matriksa ustvarjajo različna mikrookolja, ki vplivajo na pretok genov s konjugativno izmenjavo.
===Vpliv strukture biofilma na konjugacijo===
Učinkovitost konjugacije je odvisna od arhitekturne strukture biofilmov, na katero vplivajo dejavniki, kot so bakterijske vrste in okoljski pogoji. Glede na mikroskopske študije poteka konjugacija predvsem na robovih biofilmov, kar kaže na majhen prodor v globlje plasti. Kljub temu znanju ostaja še vedno negotovo, kako kemični gradienti znotraj teh skupnosti vplivajo na presnovo bakterij in genetsko raznolikost, zlasti ko gre za njihovo povezavo s konjugacijo.
===Vpliv konjugativnih plazmidov na tvorbo biofilma===
Konjugirani plazmidi, ki pogosto nosijo gene za spodbujanje pritrjevanja na površino, prav tako povečujejo nastanek biofilma. Ko je plazmid v gostiteljski celici, lahko spremeni izražanje genov in s tem vpliva na zgradbo in zorenje biofilmov. Vendar je treba mehanizme, ki so vključeni v te spremembe, še naprej raziskovati, zlasti med različnimi vrstami gostiteljev.
===Vpliv zdravljenja z antibiotiki na konjugacijo v biofilmih===
Na dinamiko biofilma in prenos genov vpliva zdravljenje z antibiotiki. Antibiotiki pod najnižjimi inhibitornimi koncentracijami (sub-MIC) lahko spodbujajo nastanek ali povečajo pogostost konjugativnih dogodkov, hkrati pa z bolj odpornimi skupnostmi povečujejo odpornost proti protimikrobnim sredstvom. Poskusi slikanja v realnem času razkrivajo, da antibiotiki morda služijo predvsem kot gonilna sila za selekcijo po prenosu in ne kot neposredni spodbujevalci konjugacije. Zdravljenje z antibiotiki spremeni strukturo biofilma in tako vpliva na učinkovitost prenosa plazmidov. Nekatera zdravila motijo komunikacijo med celicami ali zavirajo proizvodnjo matriksa, kar vpliva na pogostost konjugacije in prostorsko razporeditev v biofilmu. Po drugi strani pa nekateri antibiotiki povzročijo lizo bakterijskih celic v biofilmih, pri čemer se sproščajo prosti fragmenti DNA v okolje, kjer jih lahko prevzamejo druge bakterije z naravno sposobnostjo ali procesi transformacije. Zato imajo protimikrobna sredstva dvojno vlogo, in sicer kot modulatorji genske izmenjave znotraj biofilmov in kot gonilna sila za horizontalni prenos genov med različnimi vrstami ali rodovi.Razumevanje teh odnosov je pomembno za razvoj strategij za obvladovanje okužb, povezanih z biofilmskimi skupnostmi, ki so odporne proti več zdravilom. Mikrofluidika se lahko uporablja za preučevanje, kako se geni širijo v biofilmih. Nedavna študija je pokazala, da je način, kako se geni premikajo skozi biofilm, nadzorovan z njegovo strukturo. Dejstvo, da lahko zaradi njih bakterije, odporne na antibiotike, bolj verjetno delijo gene za odpornost, pomeni, da moramo razumeti, kako zdravila vplivajo na prenos genov znotraj teh kolonij.

=Viri=
1. C. Virolle, K. Goldlust, S. Djermoun, S. Bigot in C. Lesterlin, '' Plasmid Transfer by Conjugation in Gram-Negative Bacteria: From the Cellular to the Community Level'', Genes (Basel), 11(11), 1239, oct. 2020, doi: 10.3390/genes11111239
‎ 
2. M.B. Miller, B. Bassler, ''Quorum Sensing in Bacteria''. Annu Rev Microbiol: 55, 165-199, 2001, doi: 10.1146/annurev.micro.55.1.165

Prenos plazmidov s konjugacijo med gramnegativnimi bakterijami

2024-05-05T16:05:09Z

LanaBajec: /* Viri */

=Uvod=
=Procesi v donorski celici=
Bakterijska konjugacija je mehanizem horizontalnega prenosa genov, ki vključuje konjugacijski pilus in T4SS. T4SS (bakterijski izločevalni sistem tipa IV) je izločevalni proteinski kompleks, najden v gram-negativnih ter gram-pozitivnih bakterijah in arhejah, ki omogoča prenos proteinov in DNA skozi celično membrano.
‎ 
Sposobnost donorske celice, da izvede konjugacijo, omogoča izražanje genov za prenos, ki so zapisani v tra regiji plazmida. Te geni kodirajo vse proteinske faktorje, ki so vključeni pri izdelavi konjugacijskega pilusa in T4SS potrebnega za formacijo paritvenega para. Prav tako so pomembne komponente relaksosoma, ki so potrebne za pripravo plazmida pred prenosom.
Različna morfologija pilusov celicam omogoča konjugacijo v tekočini ali na trdni površini. F plazmid nosi zapis za tanek prožen pilus, ki ima cevasto strukturo s premerom okoli 8 μm in dolžino do 20 μm. Sestavljen je iz edinstvene proteinske podenote – F pilin oz. TraA.
‎ 
Donorske celice proizvajajo prožne piluse, ki so nenehno podvrženi ciklom iztegovanja in umikanja, s čimer preiskujejo okolico, ne glede na prisotnost prejemnih celic. Po vzpostavitvi stika s prejemno celico, pa retrakcija pilusa potegne celici skupaj in posledično se vzpostavi paritveni par.
‎ 
Iniciacija konjugacije zahteva sestavo in aktivnost proteinskega kompleksa relaksosoma, ki omogoča preoblikovanje plazmida pred njegovim prenosom. Preoblikovanje zajema rezanje na specifičnem mestu in verigi - na delu nic, ki se nahaja na začetku tra genov (oriT) in rezanje enoverižne DNA (T-veriga), ki bo kasneje prenešena. Te dve reakciji izvede TraI relaksaza, protein, ki je sestavljen iz transesterazne domene, ta katalizira reakcijo reza in DNA helikazne domene, ki odvije plazmidno DNA. Aktivnost TraI nadzorujejo pomožni proteini, kot so IHF (integration host factor) – faktor integracije gostitelja in plazmidna proteina TraY in TraM, ki imata izrazito vlogo v formaciji relaksosoma in aktivnost pri oriT.
‎ 
Nastali nukleoproteinski kompleks, sestavljen iz T-verige in kovalentno vezanega TraI, se mora prenesti do konjugativnih por za prenos. To omogočajo sklopitveni proteini tipa IV (T4CP), ki so zasidrani v celični membrani in neposredno komunicirajo z relaksosomom. Tvorijo heksamerne strukture na T-verigi, ki se aktivno prenesejo skozi konjugacijske pore med prenosom.
‎ 
Ekspresijo tra genov regulirajo številni faktorji kot so plazmidni proteini, proteini gostiteljske celice, stopnja celičnega cikla in okoljske razmere. Večina tra genov je zbranih v enem operonu, ki jih kontrolira PY promotor. Ekspresija transfernih genov sledi specifični regulatorni kaskadi, ki se začne s proizvodnjo traJ proteina, ki aktivira PY promotor in transkripcijo tra operona. Najprej se prepiše traJ, ki kodira regulatorni protein TraJ, ta aktivira PM promotor, kar povzroči produkcijo traM proteina relaksosoma. Ta regulatorna kaskada tako povzroči izražanje vseh genov, ki so vključeni v izdelavo konjugacijskega pilusa, T4SS in relaksosoma.
‎ 
Nekatere gram-negativne bakterije ekspresijo tra genov regulira z mehanizmom zaznavnaje kvoruma (QS – quorum-sensing). Bakterije zaznavajo in sproščajo signalne molekule, imenovane avtoinduktorji, katerih koncentracija se poveča glede na gostoto celic. Gram-negativne bakterije kot avtoinduktorje uporabljajo acilirane homoserin laktone (AHL). Zaznavanje minimalne koncentracije AHL vodi do spremembe izražanja genov.
‎ 
Ekspresija tra genov je nadzorovana s kompleksnimi regulatornimi procesi, ki vključujejo aktivnost plazmidnih in kromosomskih faktorjev donorske celice. Ta regulacija omogoča nadzor za učinkovitost konjugacije v povezavi z življenjskim ciklom plazmida in fiziologijo gostitelja kot odziv na okoljske razmere in populacijske interakcije.

=Procesi v prejemni celici=
==Cirkulacija plazmida==
==Zaščita tuje DNA pred obrambo prejemnika==
==Naloge vodilnih genov==
==Vzdrževanje plazmida==
==Fenotipska konverzija konjugiranih celic==
=Konjugacija v naravnih habitatih: primer bakterijskih biofilmov=
Znano je, da prenos genov s konjugacijo prispeva h genetski dinamiki bakterijskih populacij, ki živijo v različnih okoljih, vključno s tlemi, na površinah rastlin, v vodi in odpadnih vodah, pa tudi v bakterijskih skupnostih, povezanih z rastlinskimi ali živalskimi gostitelji. Bakterije na splošno veljajo za planktonske enocelične organizme, vendar v naravnem in kliničnem okolju pogosto živijo v kompleksnih strukturah, imenovanih biofilmi. Biofilmi nudijo bakterijam zavetje pred zunanjimi nevarnostmi, vendar je bilo tudi predlagano, da nudijo nišo, ki olajša širjenje determinant odpornosti na zdravila s konjugacijo
===Biofilm kot niša, ki spodbuja konjugacijo bakterij===
Organizacija sestavin matriksa biofilma vpliva na hitrost prenosa plazmidov. Polisaharidi lahko na primer omejijo difuzijo DNA in ovirajo stik med celicami dajalkami in prejemnicami. Zunajcelična DNA (eDNA) deluje kot skupni adhezin, ki približa celice za konjugacijo. Tako različne sestave matriksa ustvarjajo različna mikrookolja, ki vplivajo na pretok genov s konjugativno izmenjavo.
===Vpliv strukture biofilma na konjugacijo===
Učinkovitost konjugacije je odvisna od arhitekturne strukture biofilmov, na katero vplivajo dejavniki, kot so bakterijske vrste in okoljski pogoji. Glede na mikroskopske študije poteka konjugacija predvsem na robovih biofilmov, kar kaže na majhen prodor v globlje plasti. Kljub temu znanju ostaja še vedno negotovo, kako kemični gradienti znotraj teh skupnosti vplivajo na presnovo bakterij in genetsko raznolikost, zlasti ko gre za njihovo povezavo s konjugacijo.
===Vpliv konjugativnih plazmidov na tvorbo biofilma===
Konjugirani plazmidi, ki pogosto nosijo gene za spodbujanje pritrjevanja na površino, prav tako povečujejo nastanek biofilma. Ko je plazmid v gostiteljski celici, lahko spremeni izražanje genov in s tem vpliva na zgradbo in zorenje biofilmov. Vendar je treba mehanizme, ki so vključeni v te spremembe, še naprej raziskovati, zlasti med različnimi vrstami gostiteljev.
===Vpliv zdravljenja z antibiotiki na konjugacijo v biofilmih===
Na dinamiko biofilma in prenos genov vpliva zdravljenje z antibiotiki. Antibiotiki pod najnižjimi inhibitornimi koncentracijami (sub-MIC) lahko spodbujajo nastanek ali povečajo pogostost konjugativnih dogodkov, hkrati pa z bolj odpornimi skupnostmi povečujejo odpornost proti protimikrobnim sredstvom. Poskusi slikanja v realnem času razkrivajo, da antibiotiki morda služijo predvsem kot gonilna sila za selekcijo po prenosu in ne kot neposredni spodbujevalci konjugacije. Zdravljenje z antibiotiki spremeni strukturo biofilma in tako vpliva na učinkovitost prenosa plazmidov. Nekatera zdravila motijo komunikacijo med celicami ali zavirajo proizvodnjo matriksa, kar vpliva na pogostost konjugacije in prostorsko razporeditev v biofilmu. Po drugi strani pa nekateri antibiotiki povzročijo lizo bakterijskih celic v biofilmih, pri čemer se sproščajo prosti fragmenti DNA v okolje, kjer jih lahko prevzamejo druge bakterije z naravno sposobnostjo ali procesi transformacije. Zato imajo protimikrobna sredstva dvojno vlogo, in sicer kot modulatorji genske izmenjave znotraj biofilmov in kot gonilna sila za horizontalni prenos genov med različnimi vrstami ali rodovi.Razumevanje teh odnosov je pomembno za razvoj strategij za obvladovanje okužb, povezanih z biofilmskimi skupnostmi, ki so odporne proti več zdravilom. Mikrofluidika se lahko uporablja za preučevanje, kako se geni širijo v biofilmih. Nedavna študija je pokazala, da je način, kako se geni premikajo skozi biofilm, nadzorovan z njegovo strukturo. Dejstvo, da lahko zaradi njih bakterije, odporne na antibiotike, bolj verjetno delijo gene za odpornost, pomeni, da moramo razumeti, kako zdravila vplivajo na prenos genov znotraj teh kolonij.

=Viri=
1. C. Virolle, K. Goldlust, S. Djermoun, S. Bigot in C. Lesterlin, '' Plasmid Transfer by Conjugation in Gram-Negative Bacteria: From the Cellular to the Community Level'', Genes (Basel), 11(11), 1239, oct. 2020, doi: 10.3390/genes11111239
‎ 
2. M.B. Miller, B. Bassler, ''Quorum Sensing in Bacteria''. Annu Rev Microbiol: 55, 165-199, 2001, doi: 10.1146/annurev.micro.55.1.165

Prenos plazmidov s konjugacijo med gramnegativnimi bakterijami

2024-05-05T15:51:06Z

LanaBajec: /* Procesi v donorski celici */

BIO2 Povzetki seminarjev 2023

2023-11-14T01:05:51Z

LanaBajec:

= POVZETKI SEMINARJEV BIOKEMIJA 2023/24 =
==Anja Kokol - Pomen kompertmentalizirane signalizacije v membranskih raftih pri razvoju raka==
Raziskovanje lipidnih raftov, membranskih domen, bogatih s holesterolom in sfingolipidi, je izboljšalo razumevanje celične membrane pri signalni transdukciji. Te sortirne platforme igrajo ključno vlogo pri kompartmentalizaciji signalnih poti in s tem spodbujajo ali zavirajo preživetje, smrt in metastazo tumorskih celic. Transformirane celice vsebujejo višjo raven znotrajceličnega holesterola in s tem posledično več membranskih raftov. Rafti so, zraven prenosa signalov, pomembni za aktivacijo receptorjev, endocitozo, znotrajcelični promet in organizacijo z lipidi in proteini. V obliki lipidnih lupin zagotavljajo proteinom, ki so jih tako ločili od ostalih, primerno mikrookolje in s pomočjo takšnega mehanizma vklopijo ali izklopijo določene poti prenosa signala. Na celične procese pomembno vpliva asimetrija holesterola v plazemski membrani, ki se vzdržuje z aktivnim transportom holesterola iz notranjega v zunanji del. Zaradi prenosa signala po lipidnih raftih lahko pride do prekomerne ekspresije in aktivacije številnih poti in sistemov rastnih faktorjev, kar pripomore k razvoju tumorja. Eden od njih je tudi aktivator signalne poti PI3K/AKT, ki je pomemben udeleženec pri nastanku raka. Značilnost sesalskih celic je prisotnost receptorjev smrti na njihovi površini. Ti zagotavljajo sposobnost apoptoze. Ligandi receptorjev smrti sprožijo značilno signalizacijo preko oligomerizacije receptorjev, kar posledično povzroči rekrutiranje specializiranih adapterskih proteinov znotraj lipidnih raftov. S preučevanjem membranskih raftov se je rodil tudi koncept CASMER, s pomočjo katerega se je razvila nova ideja zdravljenja raka.

==Vid Kozel - Vloga onkogenov in tumor zavirajočih genov pri razvoju raka==
Onkogeni kodirajo okvarjene proteine ter s tem povzročajo tumorje. Nastanejo iz spremenjenih proto-onkogenov. Za naše zdravje so zelo nevarni, saj spodbujajo delovanje procesov, ki vodijo do raka. Aktivirajo se zaradi genetske spremembe proto-onkogenov, najpogosteje do tega pride zaradi točkovnih mutacij; mutacije z večjo funkcionalnostjo, kromosomske translokacije, virusna integracija, epigenetske spremembe, spremembe regulatornih proteinov. Tumor zavirajoči geni ali tumorski supresorji tvorijo regulatorne proteine, ki preprečujejo delitev rakavih celic ter spodbujajo popravljanje DNA. Aktivirajo se s transkripcijsko aktivacijo, posttranslacijskimi modifikacijami ali interakcijami med proteini. Njihova glavna naloga je vzdrževanje genoma, prav tako pa preprečujejo nenadzorovano rast celic.
Pot RAS-RAF-MEK-ERK je signalna pot onkogenov, ki ima vlogo pri rasti, delitvi, preživetju in diferenciaciji celic. Njena nenormalna aktivacija lahko povzroči nastanek tumorjev. Pot se začne z aktivacijo RAS, do katere pride zaradi zunajceličnih signalov. RAS potem aktivira še RAF in sproži kaskado fosforilacije. Nato se aktivira MEK, ki sproži dvojno fosforilacijo in aktivira ERK, aktivacija le-te pa vodi do razmnoževanja, preživetja ali diferenciacije celic.
TP53 je gen, ki kodira tumor supresorski protein p53, ta pa zatira tumorje. Na poškodbe DNA odgovarja tako, da ustavi celični cikel ter nato popravi DNA, sproži apoptozo ali pa senescenco. Njegovo delovanje inhibira MDM2, ki ga lahko dodatno stabilizira MDM4. Ob mutacijah na TP53, ter posledično na P53, ta izgubi sposobnost obrambe proti tumorjem.
Z ugotavljanjem mutacij onkogenov/tumorskih supresorjev, ali s tem da ti služijo kot biomarkerji, lahko zdravniki napovejo verjetno napredovanje raka ter izberejo ustrezno zdravljenje.

==Nina Majerle - Z G-proteini sklopljeni vzorčno prepoznavni receptorji izraženi v nevtrofilcih==
Nevtrofilci so najpogostejši levkociti v človeški krvi in so ključnega pomena za pravilno delovanje imunskega sistema. Na površini izražajo različne receptorje, ki prepoznavajo molekulske vzorce tipične za patogene organizme in za poškodovane gostiteljske celice. Ti receptorji so ključnega pomena za delovanje nevtrofilcev, saj jim omogočajo regulacijo vnetnega odziva, diferenciacijo, priklic drugih celic imunskega sistema in fagocitozo. Mnogi od teh receptorjev pripadajo družini z G-proteini sklopljenih receptorjev. GPCR-ji imajo značilno strukturo sedmih α-vijačnic, prenos signala prek GPCR-jev pa največkrat poteka preko heterotrimernih G-proteinov. Seminarska naloga obravnava tako splošne značilnosti GPCR-jev, kot tudi podrobneje opiše mehanizme delovanja in funkcije nekaterih bolj znanih GPCR-jev izraženih na membranah nevtrofilcev, ki delujejo po principu vzorčnega prepoznavanja: družina formil peptidnih receptorjev (FPRs), purinergični receptor P2Y2R in dva člana družine receptorjev prostih maščobnih kislin FFA2R in GPR84. Poleg tega prek relevantnih primerov razlaga nekatere ključne pojme in koncepte v biokemiji kot so ortosterično vezavno mesto, alosterični receptorski modulatorji, vzorčno prepoznavanje, homologna in heterologna desenzibilizacija, receptorska transaktivacija, funkcionalna selektivnost in pa tudi pojme, ki se nanašajo na same nevtrofilce kot sta kemotaksija in primiranje. Na koncu se seminarska naloga naveže še na uporabnost poznavanja strukture in delovanja GPCR-jev izraženih v nevtrofilcih pri zdravljenju različnih imunskih obolenj.

==Jakob Urh Veler - Gvanilil ciklaze kot ključni receptorji in encimi pri celični biosignalizaciji==
Družina proteinov gvanilat ciklaze/gvanilil ciklaze (GC) v svoji katalitični domeni ciklizirajo GTP v cGMP. Ciklični GMP je sekundarni sporočevalec. Z nadaljno kaskado vpliva na protein kinaze (cGK), fosfodiesteraze (PDE) in ionske kanalčke (CNG). So pomembne za pravilno delovanje več organskih sistemov. Glede na strukturne, funkcionalne in regulatorne značilnosti GC delimo na membranske (mGC/pGC) in topne (sGC) oblike. Poznamo tipične in atipične sGC. Po priporočeni nomenklaturi poznamo 7 tipov mGC: MG-A, MG-B, MG-C, MG-D, MG-E, MG-F in MG-G. Vlogo encima in receptorja opravljajo topne gvanilil ciklaze v citosolu in membranske na celični membrani. Aktivirane so lahko tudi z endogenim NO, O2, HCO3-, natriuretskimi hormoni in s Ca2+-vezanimi proteini. V nadaljevanju podrobneje opisana aktivacija sGC z NO ter aktivacija GC-A z atrijskim natriuretskim hormonom (ANF). Z manipulacijo genov za zapis gvanilil ciklaz so odkrili njihove vloge v celicah in pomen specifičnih domen. Z različno stopnjo izražanja izoencimov je v celicah visoka diverziteta GC, zato je to mrežo signalizacije brez in vivo opazovanja zahtevno raziskovati. Približno 60 let že raziskujejo gvanilil ciklaze. Razumevanje te signalne poti je ključnega pomena za zdravljenje določenih bolezenskih stanj, saj imajo zdravila več tarčnih mest za delovanje.

==Domen Trontelj - G protein sklopljeni receptorji v fiziologiji okusa in farmakologiji==
G protein sklopljeni receptorji (GPCR), predstavljajo največjo družino receptorjev pri sesalcih in so ključni za uravnavanje večine fizioloških funkcij. Poleg posredovanja pri zaznavi vonja in vida, so prav tako prenašalci signala treh osnovnih okusov- sladko, umami in grenko, prav tako pa so ključnega pomena pri zaznavanju okusa kokumi. Nahajajo se v specializiranih okuševalnih celicah (TRC) znotraj brbončic. Tip I okuševalnih GPCR-jev (TAS1R) so heterodimerni kompleksi, ki skužijo kot receptorji za sladko (TAS1R2/TAS1R3) ali umami (TAS1R1/TAS1R3) okus, medtem ko Tip II obsega monomerne receptorje za grenak okus ali pa kokumi/kalcijeve receptorje.
Receptorji za sladko, umami in kokumi delijo strukturne podobnosti, saj vsebujejo več mest za vezavo agonistov z izrazito selektivnostjo, medtem ko večina grenkih receptorjev vsebuje le eno vezavno mesto, ki neselektivno sprejme veliko različnih ligandov. Vezava agonistov na receptor aktivira sekundarnih prenašalce, kar privede do vdora kalcija, to vodi do depolarizacije celice in na koncu sprostitve nevrotransmiterja.
Kljub nedavnim napredkom na področju raziskav konformacijskih sprememb, potrebnih za aktivacijo receptorja, ostaja še veliko nerešenih. V zadnjih letih so različni pristopi, ki združujejo heterologno izražanje, mutagenezo, homologno modeliranje in knockout študije na miših, skupaj ponudili vpogled v strukturo in pozicijo vezavnih mest za ligande in mehanizme ortosterične in alosterične modulacije.

==Karin Kunstelj - Potencialne terapije zdravljenja akutne mielonične levkemije najdene prav v metabolizmu celic kostnega mozga in njegovega mikrookolja==
Izogibanje detekciji in odgovoru imunskega odziva sodi med glavne težave levkemije poleg neuspešne imunoterapije. Burne poti mikrookolja so v ozadju odgovora tako rakavih kot zdravil celic, problem pa se pojavi, ko rakave celice prevzamejo vodilno vlogo metabolizmov in nadzorujejo reakcije sebi v prid. Mednje spadata tudi produkcija energije in izogibanje detekciji in pa odgovoru imunskih celic. Novo možnost terapije bi potemtakem lahko predstavljalo ciljanje povezav med mikrookoljem kostnega mozga in levkemičnimi celicami. V seminarju je podrobno opisano mikrookolje kostnega mozga, pomembne metabolične poti ogljikovih hidratov, aminokislin in maščobnih kislin. Opisani so tudi procesi levkemičnih celic, ki zdravljenju povzročajo težave in neuspešnost. Prav tako opozori na nove potencialne terapije zdravljenja akutne mielonične levkemije. Svoj fokus orientirajo in najdejo prav v mikrookolju kostnega mozga in problematičnih levkemičnih celic. Metabolizem levkemičnih celic, ki povzroča obolenja in preglavice tako obrne v svoj prid. Na koncu pa še poudari na pomembnost dodatnih raziskav in študij zaradi nedovršenih, premalo eksaktnih in pa preveč nasprotujočih-si rezultatov.

==Tonja Oman Sušnik - Metabolizem glukoze, senescenca živčnih celic in Alzheimerjeva bolezen==
Alzheimerjeva bolezen je nevrodegenerativna bolezen z visoko pojavnostjo predvsem med starejšimi. Pri njej sčasoma pride do upada miselnih sposobnosti in razvoja drugih psiholoških motenj. Njen razvoj je sicer že precej dobro raziskan, a zdravila, ki bi v celoti odpravil škodo storjeno na možganih, še ne poznamo. Tekom same bolezni se prepleta mnogo simptomov, ki so odvisni eden od drugega. To so med drugimi inzulinska rezistenca, celična senescenca, nevroinflamacija, nalaganje proteinskih plakov in oslabljen metabolizem glukoze. Najpomembnejša pri tem je celična senescenca, ki je v močni povezavi s staranjem. Ta napade tako živčne celice kot tudi glialne celice in povzroči nalaganje proteinov ter oslabljeno energijsko proizvodnjo celice. Slabša energetska preskrbljenost, kar je za nevrone izredno nevarno in se odraža v njihovem slabšem delovanju ter zmanjšani sinaptični plastičnosti, pa je tudi posledica zmanjšanega prevzema glukoze. Z boleznijo se število glukoznih transporterjev zmanjšuje, veča pa se inzulinska rezistenca. Nevroni zato ne sprejmejo dovolj glukoze za proizvodnjo ATP. Kako bi samo znanje o teh fizioloških okvarah prenesli na zdravljenje, še ni znano, a na to temo poteka mnogo tekočih raziskav. Najbolj ugodno bi bilo odstranjevanje senescentih celic, neposredno targetiranje glukoznega metabolizma ali razbijanje proteinskih plakov. Pozitivne rezultate dajejo tudi raziskave, kjer so opazovali odzivnost metabolizma glukoze na srednje intenzivno vadbo. Ta se je že pri enkrat tedenski vadbi močno izboljšal, napredovanje bolezni pa skoraj popolnoma zaustavilo.

==Jan Hvalec - Uravnavanje metabolizma endotelijskih in imunskih celic==
Endotelijske celice gradijo notranjo površino žil. Njihova funkcija je tesno povezana z ohranjanjem homeostaze tkiv, regulacijo krvnega pretoka in angiogeneze. Za opravljanje svoje naloge imajo prilagojen metabolizem z znižano stopnjo oksidativne fosforilacije in pospešeno glikolizo. Angiogeneza temelji na kolektivni migraciji endotelijskih celic, pri čemer konične celice usmerjajo poganjek, medtem ko ga stebelne celice podaljšujejo s proliferacijo. Rast žil se začne z razgradnjo bazalne membrane in izbiro konične celice pod vplivom vaskularnega endotelijskega faktorja (VEGF) in inducibilnega faktorja hipoksije (HIF), ki ju sproščajo telesne celice v hipoksičnih pogojih. Vlogo konične celice prevzame celica s hitrejšo energetsko proizvodnjo. Ker VEGF in HIF pospešita izražanje encima PFKFB3, ki pospešuje glikolizo, so ravni PFKFB3 višje v konici kot v steblu poganjka. Druga vrsta celic, ki glede na diferenciacijo prilagodi svoj metabolizem, so celice imunskega sistema. T-celice pomagalke in citotoksične celice se zanašajo na glikolizo in presnovo glutamina za tvorbo potrebne količine energije. Medtem ko se M1 makrofagi tudi zanašajo na glikolizo, je vloga metabolne poti drugačna, saj jo prednostno uporabljajo za vzdrževanje polnega stanja delovanja (razgradnjo fagocitiranih delcev). Nasprotno se spominske in regulatorne T-celice zanašajo na oksidacijo maščobnih kislin za učinkovitejšo proizvodnjo ATP, oksidativno fosforilacijo pa uporabljajo za vzdrževanje učinkovitega dolgoročnega delovanja.

==Mark Frantar - Energetika možganov in nevrodegenerativne bolezni==
Možgani so zaradi številnih funkcij, kot so vzdrževanje membranskega potenciala, recikliranje živčnih prenašalcev ter prenašanje signalov, energijsko izjemno zahteven organ. Za delovanje stalno potrebujejo energijo v obliki ATP, ki jo večinoma dobijo iz glukoze z oksidativno fosforilacijo, nekaj pa iz aerobne glikolize v citoplazmi. Za dostavljanje virov energije do nevronov skrbi nevrovaskularna enota, sestavljena iz endotelijskih celic kapilar, astrocitov ter nevronov. Nevroni lahko za vir energije uporabijo tudi ketone ali laktat, ki se proizvede v astrocitih s pretvorbo piruvata z laktat dehidrogenazo, nato pa je transportiran v nevrone skozi monokarboksilatne transporterje (MCT). Pri nevrodegenerativnih boleznih (NDB) pride do okvare metabolizma v možganih, najpogosteje do hipometabolizma glukoze. To vodi v stalno pomanjkanje energije, ki povzroči propad nevronskih celic, nabiranje agregatov nevrotoksičnih proteinov in disfunkcijo mitohondrijev, to pa še nadaljnje okvari metabolizem. Za upočasnjevanje napredovanja NDB obstaha več terapij in zdravil, a jih večina še ni dovolj testirana. Zdravila podpirajo mitohondrijske funkcije, izboljšujejo inzulinsko senzitivnost, zmanjšujejo inflamacijo, ipd. Uporabljajo se tudi ketonski prehranski dodatki ali ketogena dieta, saj gre pri NDB lahko le za okvaro metabolizma glukoze, medtem ko je metabolizem ketonov normalen. Optimizacija energetike možganov je torej temeljnega pomena pri NDB in bi morala biti prvi korak pri poskusih zakasnitve pojava in napredovanja NDB.

==Uma Jordan Ferbežar - Mnogi obrazi piruvat kinaze M2: Poudarek na vlogi pri vnetnih procesih==
Piruvat kinaza je encim, ki katalizira zadnji korak glikolize, v katerem nastaneta ATP in piruvat. Obstaja v štirih različnih izoformih, ki se nahajajo v različnih tkivih, vsi pa imajo katalitično vlogo. Izoform PKM2 je edini, ki se pojavlja v različnih konformacijah, in sicer dveh tetramernih (aktivna R-oblika in neaktivna T-oblika) ter dimerni in monomerni. Prehod med tetramerno in dimerno obliko je izjemno dinamičen in odvisen od okoliščin ter potreb celice, nadzorujejo pa ga številni regulatorji. Aktivna tetramerna oblika sodeluje v glikolizi, medtem ko ima dimerna oblika drugačne vloge - lahko se, na primer, premakne v jedro, kjer nadzoruje izražanje genov ter regulacijo različnih prepisovalnih faktorjev. Dimerno obliko opazimo tudi pri rakavih in imunskih celicah, kjer sodeluje pri spremembi metabolizma iz oksidativne fosforilacije v aerobno glikolizo, kar celicam ob povečani porabi glukoze omogoča zadostno količino ATP ter prekurzorjev za sintezo potrebnih makromolekul, kot so lipidi in proteini. PKM2 v povečanih količinah najdemo pri bolnikih z različnimi vnetnimi obolenji, kot je na primer revmatoidni artritis. Deluje tako na celice prirojenega in pridobljenega imunskega sistema, in sicer predvsem s povečevanjem količine proinflamatornih citokinov preko uravnavanja njihovega izražanja, sodeluje pa tudi pri diferenciaciji T celic in njihovi komunikaciji. Zaradi številnih načinov regulacije predstavlja dobro tarčo za zdravljenje vnetnih obolenj.

==Tinkara Robek - Signalizacija cikla: Intermediati cikla citronske kisline v vlogi miometabokinov==
Cikel citronske kisline predstavlja temelj katabolnih procesov za pridobivanje energetsko bogatih molekul v sklopu metabolizma v živih bitjih. Je ključen korak pri predelavi z ogljikom bogatih spojin pri pridobivanju ATP-molekul. Intermediati cikla so poleg členov cikla in izhodnih spojin za sintezo drugih biološko pomembnih molekul tudi pomembne signalne molekule. Med drugim spadajo med miometabokine; majhne molekule iz skupine citokinov, ki jih izločajo miocite in regulirajo komunikacijo med različnimi tipi tkiv. V večji meri se iz mišičnh celic izločajo v krvni obtok v akutni fazi intenzivnejše fizične aktivnosti in nato opravljajo specifične signalne funkcije v različnih tkivih in s tem vplivajo na potek vnetnih procesov v organizmu in izražanje proteinov. Njihovo funkcionalnost se lahko opredeli kot avtokrino, endokrino in parakrino. Delujejo s pomočjo njim specifičnim transporterjev in se po opravljeni nalogi v večini transportirajo po krvnem obtoku do jeter, kjer se razgradijo. Do sedaj je bilo odkritih in raziskanih največ funkcij citrata in sukcinata, v ospredje pa stopa tudi alfa ketoglutarat, predvsem s svojimi antioksidativnimi učinki. Obsegajo relativno novo področje fiziologije, zaradi česar je potrebno nadaljevati z raziskovanjem značilnosti in vplivov teh molekul za potrditev domnev.

==Nika Makuc - Glutamat-oksaloacetat transaminaza kot terapevtska tarča za zdravljenje ishemične možganske kapi==
Ishemična možganska kap predstavlja večino primerov možganske kapi, do katere pride zaradi zapore krvnih žil. Metode zdravljenja ishemične možganske kapi vključujejo trombolitično zdravljenje, ki pa se uporablja v omejenem obsegu in le pri manj kot 10 % vseh bolnikov z možgansko kapjo. Glutamat je aminokislina, ki ima v osrednjem živčevju funkcijo najpogostejšega vzdražnega nevrotransmiterja, v patoloških razmerah pa deluje kot močan nevrotoksin. Povišan zunajcelični glutamat ima osrednjo vlogo pri poškodbah možganov, do katerih pride zaradi ishemične možganske kapi. Novo terapevtsko tarčo pri zaščiti pred to vrsto poškodb pa predstavlja encim glutamat-oksaloacetat transaminaza (GOT), ki med ishemično možgansko kapjo zniža raven glutamata na mestu kapi. Pri presnovi glutamata s pomočjo GOT v možganskem tkivu nastajajo tudi vmesni produkti cikla citronske kisline. GOT torej lahko med ishemično možgansko kapjo omogoči, da se sicer ekscitotoksični glutamat pretvori v življenjsko pomembne vmesne produkte cikla citronske kisline. Opravljenih je bilo že več študij, ki so se osredotočale na zaščito nevronov z zmanjšanjem glutamata pri ishemični kapi, a so bile v praksi neuspešne. Sistemsko dajanje oksaloacetata predstavlja novo strategijo za zmanjšanje škodljivega učinka glutamata v možganskem tkivu po ishemični kapi. Učinek oksaloacetata namreč temelji predvsem na sposobnosti te molekule, da zmanjša raven glutamata v možganih in krvi zaradi aktivacije encima GOT.

==Brina Klinar - Vloga citrat transportnega proteina in citrata v celičnih procesih==
Citrat transportni protein (CTP) je transportni protein družine transmembranskih prenašalcev SCL25, ki se nahaja v notranji membrani mitohondrija. Njegova primarna vloga je import citrata v mitohondij ali eksport v citosol. Ustrezna aktivnost in pravilno CTP je ključnega pomena za optimalno delovanje celice. Ustrezne količine citrata v citosolu in mitohondriju so namreč pomembne za produkcijo energije, sintezo acetil-CoA kot prekurzorja biosinteze horesterola in maščobnih kislin in kot donorja acetilne skupine za actilacijske reakcije posttranslacijskih in epigenetskih modifikacij, vnetne procese in celično regulacijo. Za ohranjanje homeostaze citrata v citosolu obstajajo tudi alternativne poti, neodvisne od CTP, npr. prevzem ekstracelularnega citrata v celico prek plazmalemskih citratnih transporterjev. Kljub temu, se izguba CTP z mutacijami kaže v hudih napakah zgodnjega možganskega razvoja, kot sta npr. DiGeorgejev sindrom in L-2/D-2-hidroksiglutarna aciduria, kar nakazuje na velik pomen tega transportnega proteina. Po drugi strani pa ima inhibicija CTP inducirana s sintetičnimi inhibitorji CTP obetavno prihodnost na področju zdravljenja raka in presnovnega sindroma.

==Lana Bajec - Metabolni inženiring cikla citronske kisline za produkcijo kemikalij==
Izčrpanost fosilnih virov energije na zemlji, ki jo spremlja njihov vpliv na okolje, dviguje povpraševanje po zamenjavi kemikalij na osnovi nafte z boljšimi alternativami, prijaznejšimi do okolja. Skozi leta so se razvile različne strategije pridobivanja teh kemikalij s pomočjo fermentacijskih produktov različnih mikroorganizmov. Krebsov cikel ali cikel citronske kisline je eden pomembnejših procesov v celici in se že desetletja uporablja v metabolnem inženiringu, največ v produkciji spojin kot so L-glutamat, citrat in sukcinat. Žal je izkoristek pridobivanja teh produktov skozi Krebsov cikel slab, zato se je razvil nov način, ki privede do boljšega izkoristka. Uporaba povratnega Krebsovega cikla, ki ga določeni organizmi vršijo v anaerobnih pogojih. Za ta proces je značilna proizvodnja ogljikovih spojin iz ogljikovega dioksida in vode. Kemijske reakcije, ki se vršijo, pa so obtratne tistim, ki jih vidimo v Krebsovem ciklu. Ker se pri tem procesu porablja CO2, pa to poleg še vpliva na zmanjševanje CO2 emisij. Pri proizvodnji sukcinata pa so z določenimi pogoji mikroorganizme pripravili do tega, da poleg povratnega Krebsovega cikla, vršijo še glikosilatni cikel. Ta je sklop anaplerotičnih reakcij, ki vir ogljika, s porabo CO2, spreminja v sukcinat.

TBK 2022 Povzetki seminarjev

2021-03-24T14:01:06Z

LanaBajec: /* Lana Bajec: Inhibicija encima 15-PGDH pomlajuje stare mišice in daje moč */

=== Ime in priimek: Naslov seminarja ===

Sed ut perspiciatis unde omnis iste natus error sit voluptatem accusantium doloremque laudantium, totam rem aperiam, eaque ipsa quae ab illo inventore veritatis et quasi architecto beatae vitae dicta sunt explicabo. Nemo enim ipsam voluptatem quia voluptas sit aspernatur aut odit aut fugit, sed quia consequuntur magni dolores eos qui ratione voluptatem sequi nesciunt. Neque porro quisquam est, qui dolorem ipsum quia dolor sit amet, consectetur, adipisci velit, sed quia non numquam eius modi tempora incidunt ut labore et dolore magnam aliquam quaerat voluptatem. Ut enim ad minima veniam, quis nostrum exercitationem ullam corporis suscipit laboriosam, nisi ut aliquid ex ea commodi consequatur? Quis autem vel eum iure reprehenderit qui in ea voluptate velit esse quam nihil molestiae consequatur, vel illum qui dolorem eum fugiat quo voluptas nulla pariatur?

=== Živa Urh: Zmanjšanje transkripcijske aktivnosti povzroči stresno pogojena jedrna kondenzacija NELF ===

V stresnih razmerah celice preklopijo iz običajnega v bolj omejen način delovanja, da se zaščitijo pred poškodbami. Pri tem si pomagajo na različne načine. Eden od načinov je varnostni program imenovan toplotni šok, ki je povezan s hitro regulacijo genske aktivnosti (zmanjšanjem transkripcije) v stresnih situacijah. Stres povzroči nastanek jedrnih kondenzatov NELF, ki nastanejo, ko NELF tvori kapljice. NELF ali negativni podaljševalni dejavnik, je proteinski kompleks iz več podenot, ki se ob jedrnem signalu oblikuje v kondenzate oz. kapljice. Vezava kompleksa NELF na promotorje vzdrževalnih genov je tista, ki povzroči slabšo mobilnost RNA polimeraze II in posledično slabše prepisovanje genov ter tako zmanjša proizvodnjo proteinov, ki niso nujni v stresnih razmerah. Mehanizem nastanka jedrnih kondenzatov je povezan z defosforilacijo NELF in nadaljnjo SUMOilacijo. Ta dva procesa spadata pod posebne post-translacijske modifikacije (PTM), ki so bistvene za kondenzacijo NELF. Pomembno vlogo pri formaciji kondenzatov NELF imajo tudi neurejene regije (IDR), ki jih najdemo pri posameznih podenotah tega proteinskega kompleksa. IDR so deli proteinov brez fiksne strukture in delujejo kot lovke. Povezave med lovkami podenot A in E med so bistvenega pomena za tvorbo kapljic oz. kondenzatov. Celice, ki zaradi pomanjkanja lovk pri podenotah ne tvorijo kondenzatov NELF tudi ne zmanjšajo transkripcije. Posledično take celice normalno prepisujejo gene in so tako bolj dovzetne za celično smrt.

=== Tinkara Butara: Kako rastline zaznajo napad herbivorov ===

Rastline niso nemočni opazovalci dogajanja okoli njih, ampak se na okoliške dražljaje tudi odzivajo. Skozi evolucijo so razvile posebne obrambne mehanizme, ki se sprožijo kot odgovor na elicitorje. Elicitorji so kemijske zvrsti, ki jih lahko izločajo herbivori ali pa rastline same. Te kemijske zvrsti se vežejo na proteinske receptorje na celični membrani in tako sprožijo odziv, na primer na objedanje. Sporočilo o nevarnosti se nato širi do lokalno poškodovanih delov rastline in sistemsko opozarja celotno rastlino na poškodbo. Rastlini lastni elicitorji so najpreprostejši tip, med katerimi je najbolj univerzalen zunajcelični ATP. Primerni elicitorji herbivorov so prebavni encimi v njihovi slini ter konjugati maščobnih kislin in aminokislin. Odziv rastline na napad herbivora pa je lahko povezan tudi s simbiotskimi organizmi herbivora. Ti lahko izločajo snovi s katerimi omogočijo lažji razvoj insekta ali pa s tem pomagajo rastlini. Pomemben sprožilec rastlinskega odziva na herbivore so tudi fizični dražljaji, ki jih ti povzročajo. Pri tem se sproščajo hlapne snovi, ki lahko služijo privabljanju naravnih sovražnikov herbivora ali pa širijo sporočilo o nevarnosti do drugih rastlin. Kot odziv na elicitorje se v večini primerov tvorita rastlinska hormona jasmonska in salicilna kislina, ki sta del obrambnih mehanizmov rastlin. Karakterizacija rastlinskih elicitorjev nam ponuja orodje za razvoj agrokemikalij, ki bodo odganjale herbivore in hkrati ščitile rastline.

=== Pia Špehar: Mehanizem delovanja proteina omogoča odpornost na zdravila proti raku ===

Leta 1986 je celični biokemik Kazumitsu Ueda odkril, da ima protein ABCB1 zmožnost, da iz rakavih celic transportira mnoge kemoterapevtike in tako telesu omogoči odpornost na kemoterapijo. ABCB1 spada med ABC-prenašalce, in sicer je eden izmed tistih prenašalcev, ki iz celic izločajo toksične hidrofobne komponente. Najdemo ga v membranah celic v jetrih, možganih, testisih in placenti. Skoraj 30 let po odkritju funkcije proteina, je Ueda s svojo ekipo lahko določil še mehanizem njegovega delovanja, in sicer z izvedbo več raziskav. Sprva so protein kristalizirali v stanju pred in po transportu substrata ter primerjali stanji med seboj, izvedli pa so tudi analizo s FRET tehniko. Ugotovili so, da substrat vstopi v osrednjo votlino skozi del proteina v notranjosti celice. Nato se veže na vrh osrednje votline proteina, kjer se nahaja hidrofobno aromatsko omrežje, ki ima pomembno vlogo pri prepoznavanju substratov. Vezava substrata na to omrežje sproži konformacijsko spremembo proteina. Za spremembo je potrebna tudi energija, ki jo priskrbi molekula ATP. Vezava ATP-ja sproži tudi nastanek omrežja, ki povzroči, da se protein začne zvijati in obračati, skrči se tudi osrednja votlina proteina. Ko se osrednja votlina skrči, se substrat izloči v zunajcelični prostor. Pri celotnem procesu je pomembna tudi hidroliza ATP, ki služi temu, da se protein vrne nazaj v prvotno stanje.

=== Pia Trošt: Barvna povezava v sposobnosti korale, da preživi višje temperature ===

Zaradi naraščajočega vpliva antropogenih dejavnikov koralni grebeni hitro propadajo in korale se morajo prilagoditi vse bolj stresnemu okolju. Acropora tenuis je ena glavnih vrst koral ob obali Okinave na Japonskem in se pojavlja v treh barvnih različicah (N, G in P), med katerimi je bila opažena različna stopnja beljenja pri povišani temperaturi. Korale živijo v sožitju z algami iz družine Symbiodiniaceae. Pri različicah N in P je bila zaznana zmanjšana fotosintetska aktivnost simbiontov, medtem ko je različica G ohranila aktivnost tudi pri povišani temperaturi. Raziskava je pokazala, da vse barvne različice gostijo isti klad simbiontov, torej različne temperaturne odpornosti ni mogoče pripisati razliki v Symbiodiniaceae. Ker je bil genom A. tenuis dekodiran, je bilo mogoče identificirati gene za fluorescenčne proteine (GFP, CFP, RFP in ChrP). Poletna raziskava profilov izražanja posameznih proteinov je pokazala, da je bilo izražanje CFP in RFP pri vseh različicah nizko, različica P je pokazala višje izražanje ChrP, različica G pa višje izražanje GFP, ki se je ohranilo tudi pri višji temperaturi. Rezultati kažejo, da imajo vse različice enak nabor genov za fluorescenco, torej so barvne različice vzrok različnega izražanja genov FP, ki povečajo odpornost koral proti beljenju.

=== Gašper Struna: Kako sistem toksin-antitoksin vpliva na odpornost bakterij na antibiotike ===

Sistemi toksin-antitoksin (TA) imajo pomembno vlogo v bakterijah. Vplivajo na stabilnost plazmida in imajo pomembno vlogo pri postsegregacijskem propadu. Če plazmida ni, antitoksin ne prepreči delovanja toksina in toksin povzroči propad celice. Poznamo sedem tipov TA sistemov, med katerimi je najpogostejši tip II. Pri tem tipu antitoksin prepreči delovanje toksina tako, da se močno veže nanj in s tem inhibira njegovo delovanje. TA sistem tipa II najdemo tudi v bakteriji Pseudoaltermonas rubra, in sicer je ta TA sistem predstavnik para ParE/PF03693. V raziskavi so ugotovili, da antitoksin (PrpA) iz tega para zmanjša delovanje toksina na več načinov, in sicer tako da se neposredno veže na toksin ali pa se veže na promotor TA operona in deluje kot represor. PrpA ima pomembno vlogo tudi pri replikaciji, saj se lahko veže na podobno mesto kot iniciatorski protein RepB in s tem onemogoči začetek replikacije. PrpA ima na N-koncu vezavno mesto za DNA, s C-koncem pa interagira s toksinom, je tudi labilen, vezava na toksin pa ga stabilizira. Pari ParE/PF03693 so tudi v nekaterih virulentnih bakterijah in njihova nadaljnja študija bi lahko pripomogla k boljšemu razumevanju odpornosti bakterij na antibiotike in njihovem virulentnem delovanju.

=== Nuša Kos Thaler: Hitra evolucija litičnih genov v enoverižnih RNA bakteriofagih ===

Levivirusi so bakteriofagi z majhnim enoverižnim RNA genomom, ki ga sestavljajo 3–4 geni. Eden od njih je gen ''sgl'' (ang. single gene lysis), ki kodira protein za sprožitev avtolize gostiteljske celice in sprostitev virionov. Za razliko od dvoverižnih DNA bakteriofagov, ki encimsko razgradijo peptidoglikan (glavno enoto celične stene bakterijskih celic), protein Sgl pri lizi po navadi deluje kot nekompetitivni inhibitor in preprečuje njegov nastanek. Geni ''sgl'' so zelo majhni, raznoliki in pogosto vstavljeni v druge gene, zaradi česar jih težko odkrijemo. V nedavnih raziskavah so našli več deset tisoč genomov levivirusov, ki jih pred kratkim še nismo poznali. V določenih so odkrili gene ''sgl'' in preizkušali njihovo aktivnost na ''E. coli'' ter ugotovili, da lahko hitro ustvarijo gen ''sgl''. Bazna zaporedja najdenih genov ''sgl'' imajo zelo malo ali celo nobene podobnosti z baznimi zaporedji že preučevanih genov ''sgl''. V genomu posameznega bakteriofaga se lahko pojavlja več genov ''sgl'', kar pomeni, da bi lahko levivirusi hkrati okužili in lizirali celice evolucijsko oddaljenih bakterijskih vrst. Zaradi svoje raznolikosti, hitre evolucije in zmožnosti spreminjanja so potencialni vir za razvoj proteinskih antibiotikov in fagne terapije.

=== Nataša Vujović: How HER2 positive breast cancer cells evade treatments that utilize T cells ===

Immunotherapy continues to show exciting promise in more effectively treating cancer especially hematologic malignancies but they have not proven effective in treating solid tumors. The T lymphocyte is of key importance to the immune system and is at the core of adaptive immunity. Their roles include directly killing infected host cells, activating other immune cells, producing cytokines and regulating the immune response. Global research efforts centering on T cell-engaging therapies like T-cell bispecific antibodies (TCBs) and chimeric antigen receptors (CARs), are conducted in hope of finding a more effective treatment for cancer. TCBs are typically designed to bind to a selected tumor-associated antigen and to a T cell receptor (TCR). CAR T cells are T cells that have been genetically engineered to produce an artificial T cell receptor for use in immunotherapy. Researchers have now found a novel mechanism of resistance to T cell therapies used by HER2 positive breast cancer cells. The resistance is obtained by disruption of interferon-gamma signaling. IFN-γ has a critical role in recognizing and eliminating pathogens. The disruption of its pathways happens by JAK2 down-modulation. The kinase JAK2 transduces the signal initiated by interferon-gamma. JAK2 was shown to be repeatedly disrupted in several resistant models.

=== Urša Zevnik: FOXO3, gen, povezan z dolgoživostjo, ščiti možganske matične celice pred stresom ===

Forkhead box O3 (FOXO3) je protein, ki sodeluje pri številnih procesih, ki podaljšujejo življenjsko dobo in zavirajo s starostjo povezane bolezni. Ugotovili so, da imajo posamezniki z določeno različico tega gena kar trikrat večjo možnost, da dočakajo sto let.
Ena izmed njegovih funkcij je tudi obramba nevralnih matičnih celic pred oksidativnim stresom. V oksidirajočih pogojih v celici pride do oksidacije cisteina na FOXO3, kar prepreči njegovo fosforilacijo. Tak protein se transportira v jedro, kjer deluje kot transkripcijski faktor. Med drugim poveča prepisovanje encima glicin-N-metiltransferaze (GNMT), ki katalizira reakcijo, pri kateri se porablja S-adenozil metionin (SAM). SAM kot metilni donor omogoča dozoritev jedrnih laminov, ker pa je zaradi več GNMT njegova razpoložljivost manjša, lamini ne dozorijo pravilno in se združujejo v skupke. To privede do prepustnosti jedrne membrane, iz jedra uhajajo fragmenti DNA, celica jih zamenja za virusne nukleotide in sproži interferonski odziv tipa I. Ta povzroči, da nevralne matične celice preidejo v dormantno stanje in se prenehajo deliti. To je ugodno, saj nevroni, nastali v stresnih razmerah, nebi preživeli, celice pa bi se pri delitvah izčrpavale. Tkivo bi torej prej izgubilo sposobnost obnavljanja in se prej postaralo.

=== Sara Borišek: Dieta z visoko vsebnostjo maščob lahko prekomerno aktivira destruktivni protein NOX-2 ===

Debelost je prisotna pri ljudeh že od nekdaj, v zadnjih letih pa je odstotek debelosti pri ljudeh kar precej narasel, predvsem pri mladih, s tem pa so narasle tudi zdravstvene težave ljudi s prekomerno težo. Predvsem je z debelostjo asociirana prehrana, ki vsebuje velik delež maščob ta pa s srčnimi obolenji. V ospredju je hipertrofija levega srčnega prekata, ki je eno izmed glavnih srčnih obolenj in povečuje tveganje za smrt. Hipertrofija levega prekata je zgostitev in povečanje sten levega prekata. Vse več pozornosti zato dobiva NADPH oksidaza 2 ali NOX-2, ki ima zaradi svojega vpliva na oksidativno škodo, povzročeno s prehrano, glavno vlogo pri ustvarjanju bioaktivnega superoksida. Znanstveniki so v raziskavi, ki je potekala na Šoli za biološko znanost Univerze v Readingu preverili ali obstaja povezava med proteinom NOX-2 in prehrano, ki vsebuje visok odstotek maščob pri hipertrofiji levega prekata. Trenutne ugotovitve so, da prehrana z visoko vsebnostjo maščob povzroči oksidativni stres, ki ga nadzira protein NOX-2, kar podpira hipertrofijo levega srčnega prekata. Zanimanje za selektivno ciljanje na protein NOX-2 kot terapevtsko strategijo je naraslo, zato so v raziskavi predlagali specifično ciljanje aktivacije srčnega proteina NOX-2, ki bi lahko bil izvedljiv pristop k ohranjanju funkcije miokarda v presnovnih pogojih.

=== Nika Ferk: Formulacije na osnovi biomaterijalov za boj proti virusnim nalezljivim boleznim ===

V seminarski nalogi si bomo podrobneje pogledali kako se človeštvo in današnja znanost spopadata z izzivi patogenih delcev in boleznimi, ki jih le te povzročajo. Z nalezljivo kužnimi boleznimi se človeštvo soča že od nekdaj. Skozi razvijanje tehnologij smo ustvarili cepiva. Običajno se klasična cepiva, pridobljena iz živih oslabljenih patogenov in inaktiviranih virusov, rekombinantnih proteinov in sintetičnih peptidov. S cepivi v telesu povzročimo imunski odziv in nastanek protiteles. Skozi napredovanje tehnologije, natančneje biotehnologije in nanotehnologije so na trg prišli biomateriali. Biomateriali imajo dober potencial za boj proti kužnim boleznim, predvsem zaradi njihovih lasnosti kot so: oblike in značilnosti površine, ki skupaj močno vplivajo na učinkovit način prenosa delcev. Še pomembneje pa je, da biomateriali omogočajo dostavo antigenov in imunsko stimulirajočih snovi, ki predstavljajo močan pristop cepljenja pri aktivaciji imunskih odzivov. Same pa lahko tudi vplivajo na zaščito materiala, ki ga nosijo in s tem lahko podaljšajo sproščanje. Raziskani in najbolj potencialni biomaterijali so sintetični in naravni polimerni delci, lipidi, samosestavljeni proteini, virusom podobni delci (VPD) in anorganski delci. Eden izmed najbolj uspešnejših biološko razgradljivih biomaterijalov je PLGA ali poli(mlečno-ko-glikolna kislina). Poleg kisline so bili tudi zelo uspešni anorganski nano delci, formulirani so bili kot sistem za dajenje cepiv zaradi njihovih ustreznih fiziokemijskih lastnosti.

=== Špela Rapuš: Kako mikobakterije tvorijo membranske vezikle ===

Mikobakterije sicer uvrščamo med Grampozitivne bakterije, vendar imajo precej bolj zapleteno celično ovojnico. Ta sestoji iz notranje membrane, sloja peptidoglikana in dodatne mikomembrane, v kateri so značilne mikolične kisline. Odkrili so, da te bakterije tvorijo membranske vezikle na dva različna načina, odvisno od zunanjih pogojev, katerim so podvržene. Če mikobakterijo izpostavimo poškodovanju DNA se bo sprožil proces, angl. bubbling cell death, pri katerem se bodo tvorili membranski vezikli iz notranje membrane. Če pa bakterijo izpostavimo stresu na celično ovojnico, se ta odzove s procesom imenovanim angl. mycomembrane blebbing, pri katerem se iz mikomembrane odcepljajo vezikli. Kot modelni organizem so pri raziskavi uporabili Corynebacterium glutamicum in jo izpostavili mitomicinu C, ki je induciral stres na DNA in penicilinu G oz. deficitu biotina, ki sta zavirala biosintezo celične stene. Pri tem so se tvorili membranski vezikli na različne načine. Preučili so tudi lipidno sestavo membranskih veziklov in z rezultati skušali dokazati njihov izvor. Do podobnih ugotovitev pa so prišli tudi pri nekaterih drugih mikobakterijah. Membranski vezikli so izrednega pomena v proizvodnji cepiv in antibiotikov, zato so njihova dognanja velikega pomena.

=== Leila Bohorč: Dokaz o obstoju različnih mehanizmov delovanja majhnih molekul, ki inhibirajo vstop filovirusov v celico ===

Virusa ebola in Marburg spadata v družino filovirusov, ki veljajo za ene najnevarnejših patogenov na svetu. Za vstop v celice uporabljajo mehanizem, ki je posredovan z enim samim glikoproteinom na površini virusa. Odkritih je bilo že mnogo potencialnih inhibitorjev, a je ravno visoka smrtnost eden izmed razlogov za slabo poznavanje mehanizmov. Majhne molekule, ki lahko inhibirajo vstop filovirusov v celico, so lahko že odobrena zdravila, ki se sicer uporabljajo pri zdravljenju drugih bolezni. Na glikoproteinu virusa ebola je primarno vezavno mesto hidrofoben žep na območju notranje fuzijske zanke. Dve izmed številnih molekul, ki se lahko vežejo tja, sta ospemifen in toremifen, ki se razlikujeta le v stranski verigi. Toremifen se lahko zaradi bazične aminske funkcionalne skupine akumulira tudi v lizosomih, kar poveča njegovo učinkovitost. Dimetilaminska stranska veriga na tej molekuli pa nima posebne vloge pri direktni vezavi molekule na hidrofoben žep. Na glikoproteinu ebole obstaja še sekundarno vezavno mesto na območju domene HR2. Na bazični žep v tej regiji se vežejo le specifične molekule kot sta fluoksetin in toremifen. Ti molekuli proti eboli delujeta sinergično, proti Marburgu pa antagonistično. Na glikoproteinu virusa Marburg je domena HR2 primarno vezavno mesto.

=== Ivana Vukšinić: Sekvestracija žvepla v času pomanjkanja hranil pospeši nastanek mnogoceličnega organizma ===

Ko je v okolju na voljo dovolj hranil, gliva sluzavka vrste Dictyostelium discoideum obstaja v obliki enoceličnega organizma, ob morebitnem nastopu stradanja pa se posamezne celice začnejo združevati in tvorijo agregat, ki se obnaša kot mnogoceličen organizem. Med kulminacijo se iz njega razvije sorokarp s sporangijem, v katerem se tvorijo spore, ki populaciji omogočijo preživetje neugodnih razmer. To sposobnost uravnava novo odkrit mehanizem, s katerim od žvepla odvisno metabolično stikalo narekuje celično diferenciacijo. V času pomanjkanja hranil pride do porasta reaktivnih kisikovih spojin (ROS), ki so v velikih količinah celici škodljive, kar privede do velike potrebe po sintezi antioksidanta glutationa (GSH). To povzroči sekvestracijo cisteina, enega izmed prekurzorjev GSH, kar omeji razpoložljivost te aminokisline za potrebe drugih procesov v celici. Cistein je namreč ena od le dveh aminokislin, ki vsebujeta žveplo, to pa ima med drugim pomembno vlogo pri sintezi večine proteinov in železo-žveplovih klastrov, ki so ključne funkcionalne skupine v metaboličnih encimih. Izkazalo se je, da sekvestracija žvepla upočasni sintezo proteinov, inhibira proliferacijo celic in tako utira pot mnogoceličnemu razvoju. Izsledke raziskave bi lahko uporabili pri preučevanju drugih proliferacijskih celic, kot so rakave celice, pri katerih bi ciljanje procesov žveplovega metabolizma lahko izboljšalo protitumorno imunost.

=== Primož Šenica Pavletič: Nov način preprečevanja širjenja malarije z gensko spremenjenimi komarji ===

Malarija je bolezen, ki vsako leto prizadene na milijone ljudi v najrevnejših državah sveta. Bolezen povzroči parazit plazmodij, glavni prenašalci pa so komarji. Za zdravljenje in preprečevanje bolezni obstaja kar nekaj zdravil, vendar so ta za večino ljudi, ki živijo v državah v razvoju nedostopna. Ena najboljših rešitev za zajezitev bolezni je genska modifikacija malaričnih komarjev. Številne študije nakazujejo na veliko učinkovitost nadzorovanja populacije z genskim inženiringom. V raziskavah so komarjem vstavili gen za rezistenco na parazit ali pa so z vstavljenimi geni povzročili zmanjšanje celotne populacije. To pomeni širjenje genov, ki povzročajo pristransko razmerje med spoloma (več moških osebkov), oziroma širjenje genov, ki bi naredili samice neplodne. Glavni cilj je preprečiti ženskim osebkom prenašati parazit plazmodij na gostitelja in s tem širiti bolezen. Za spremembo DNA se uporablja tehnika CRISPR-Cas9S. S CRISPR-Cas9S lahko spremenimo genom na kateremkoli mestu. Znanstveniki so povečali možnost, da se želena lastnost prenese na naslednje generacije tako, da so uporabili gene drive. Gene drive spodbudi celico, da prepiše želeni del gena na homologni kromosom. Gene drive je zelo učinkovit, saj se je v 5 – 7 generacijah (odvisno od števila osebkov, ki so imeli gene drive že od začetka) razširil na več kot 95% populacije.

=== Lana Bajec: Inhibicija encima 15-PGDH pomlajuje mišice in povečuje mišično moč ===

Med staranjem so skeletne mišice podvržene strukturnim in funkcijskim spremembam. Po 50. letu starosti ljudje povprečno začnejo izgubljati 15 – 30 % mišične mase na desetletje, kar se kaže kot drastična izguba mišične moči. Ta mišična distrofija in izguba moči je znana kot sarkopenija. Sarkopenija je posledica krčenja mišičnih vlaken in upadanja števila in zmogljivosti mitohondrijev v celicah mišičnih vlaken, ki mišici zagotavljajo energijo. Raziskovalci na Stanford University Shool of Medicine so s pomočjo inhibicije proteina 15-PGDH v starejših miših dosegli obnovo mišične mase in moči v mišicah živali ter njihovo vzdržljivost, kar bi lahko igralo veliko vlogo pri potencialni strategiji zdravljenja sarkopenije pri ljudeh. V mišicah starejših miših inhibicija encima 15-PGDH s tako imenovanim genetskim knockdownom ali pa z inhibitorjem SW preprečuje atrofijo mišic in znatno poveča mišično maso, moč in vzdržljivost. Dokazali so, da ima molekukla 15-PGDH velik vpliv na mišično funkcijo. Miši z inhibiranim encimom 15-PGDH so bile zmožne dalj časa teči na tekalni stezi in bile nasplošno bolj vzdržljive. Velik vpliv na to naj bi imelo znatno povečanje števila mitohondrijev in njihovih funkcij ter izboljšanje celične avtofagije pri inhibiciji encima 15-PGDH.

Temelji biokemije 2023 - seminar

2021-03-24T13:53:18Z

LanaBajec:

[http://www.example.com link title]= Temelji biokemije- seminar =

Seminarje vodi prof. dr. Brigita Lenarčič. Seminarji so obvezni.

Ocena seminarjev (6-10) predstavlja enako število odstotkov, ki se prišteje h končni pisni 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.
Tudi za urejanje Wiki strani potrebujete geslo, ki se od zgornjega razlikuje. Postopek pridobitve Wiki uporabniškega imena in gesla je opisan [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Main_Page tukaj].

== Seznam seminarjev ==

{| {{table}}
| 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'''
|-
| Anna Scott||Moj naslov v slovenščini||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190214100038.htm||05.03.||08.03.||11.03.||r1||r2||r3
|-
| Gašper Struna||Kako sistem toksin-antitoksin vpliva na odpornost bakterij na antibiotike ||https://www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210201144911.htm||05.03.||08.03.||11.03.||David Valte||Klara Kolenc||Boštjan Kramberger
|-
| Pia Špehar||Mehanizem delovanja proteina omogoča odpornost na zdravila proti raku||https://www.sciencedaily.com/releases/2020/12/201229080253.htm||05.03.||08.03.||11.03.||Sofija Stevanović||Gaja Starc||Nuša Brdnik
|-
| Tinkara Butara||Kako rastline zaznajo napad herbivorov||https://www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210216133437.htm||05.03.||08.03.||11.03.||Klara Ažbe||Mark Loborec||Ema Kavčič
|-
| Pia Trošt||Barvna povezava v sposobnosti korale, da preživi višje temperature||https://www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210221154616.htm||05.03.||08.03.||11.03.||Mia Kobal||Vanja Ivošević||Urša Štefan
|-
| Živa Urh||Zmanjšanje transkripcijske aktivnosti povzroči stresno pogojena jedrna kondenzacija NELF ||https://www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210210170104.htm||05.03.||08.03.||11.03.||Andraž Rotar||Petja Premrl||Maj Priveršek
|-
| Urša Zevnik||FOXO3, gen povezan z dolgoživostjo, ščiti možganske matične celice pred stresom||https://www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210219155903.htm||12.03.||15.03.||18.03.||Gašper Struna||David Valte||Klara Kolenc
|-
| Nika Ferk||Formulacije na osnovi biomaterialov za boj proti virusnim nalezljivim boleznim||https://www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210209113902.htm||12.03.||15.03.||18.03.||Pia Špehar||Sofija Stevanović||Gaja Starc
|-
| Nataša Vujović||Kako se HER2 pozitivne celice raka dojk izognejo terapijam, ki vključujejo T celice||https://www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210223135516.htm
||12.03.||15.03.||18.03.||Tinkara Butara||Klara Ažbe||Mark Loborec
|-
| Thaler Nuša Kos||Hitra evolucija litičnih genov v enoverižnih RNA bakteriofagih||https://www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210205121236.htm||12.03.||15.03.||18.03.||Pia Trošt||Mia Kobal||Vanja Ivošević
|-
| Sara Borišek||Dieta z visoko vsebnostjo maščob lahko prekomerno aktivira destruktivni protein NOX-2||https://www.sciencedaily.com/releases/2021/03/210302075358.htm||12.03.||15.03.||18.03.||Živa Urh||Andraž Rotar||Petja Premrl
|-
| Lana Bajec||Inhibicija encima 15-PGDH pomlajuje mišice in povečuje mišično moč ||https://www.sciencedaily.com/releases/2020/12/201210145751.htm||19.03.||22.03.||25.03.||Urša Zevnik||Gašper Struna||David Valte
|-
| Leila Bohorč||Dokaz o obstoju različnih mehanizmov delovanja majhnih molekul, ki inhibirajo vstop filovirusov v celico||https://www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210208134421.htm||19.03.||22.03.||25.03.||Nika Ferk||Pia Špehar||Sofija Stevanović
|-
| Špela Rapuš||Kako mikobakterije tvorijo membranske vezikle||https://www.sciencedaily.com/releases/2021/01/210114163907.htm||19.03.||22.03.||25.03.||Nataša Vujović||Tinkara Butara||Klara Ažbe
|-
| Pavletič Primož Šenica||Nov način preprečevanja širjenja malarije z gensko spremenjenimi komarji||https://www.sciencedaily.com/releases/2020/11/201103140613.htm||19.03.||22.03.||25.03.||Thaler Nuša Kos||Pia Trošt||Mia Kobal
|-
| Ivana Vukšinić||Sekvestracija žvepla v času pomanjkanja hranil pospeši nastanek mnogoceličnega organizma||https://www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210224143527.htm||19.03.||22.03.||25.03.||Ela Kovač||Živa Urh||Andraž Rotar
|-
| Zarja Weingerl||Odkritje novih proteinov salmonele in njihove potencialne funkcije||https://www.sciencedaily.com/releases/2020/12/201216104643.htm||26.03.||29.03.||01.04.||Lana Bajec||Urša Zevnik||Gašper Struna
|-
| Teja Spruk||Bakterije, odporne na antibiotike: Fluorid kot rešitev||https://www.sciencedaily.com/releases/2021/01/210104141521.htm||26.03.||29.03.||01.04.||Leila Bohorč||Nika Ferk||Pia Špehar
|-
| Magdalena Ilievska||Spomin brez možganov - Kako enocelični sluzni kalup pametno sprejema odločitve brez centralnega živčnega sistema. ||https://www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210223121643.htm||26.03.||29.03.||01.04.||Špela Rapuš||Nataša Vujović||Tinkara Butara
|-
| Metka Rus||Gensko spreminjanje jetrnih celic s pomočjo proteinskih nanodelcev z namenom zniževanja holesterola||https://www.sciencedaily.com/releases/2021/03/210301151545.htm||26.03.||29.03.||01.04.||Pavletič Primož Šenica||Thaler Nuša Kos||Pia Trošt
|-
| Pia Sotlar||Zdravljenje s sistemom za urejanje genoma, ki temelji na metodi CRISPR, uničuje rakave celice||https://www.sciencedaily.com/releases/2020/11/201118161129.htm||26.03.||29.03.||01.04.||Ivana Vukšinić||Ela Kovač||Živa Urh
|-
| Nik Vidmar||Molekularne super strukture, ki bodo lahko pomagale pri ustvarjanju nevronov in posledično pripomogle k zmanjševanju števila degenerativnih obolenj||https://www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210223110435.htm||02.04.||05.04.||08.04.||Zarja Weingerl||Lana Bajec||Urša Zevnik
|-
| Ana Maučec||Retrovirusne integracije v genom zarodnih celic prispevajo k povišani verjetnosti za razvoj raka pri gostitelju||https://www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210226103805.htm||02.04.||05.04.||08.04.||Teja Spruk||Leila Bohorč||Nika Ferk
|-
| Neža Peternel||Prehrana lahko spremeni proces trimetilacije H3K4 v semenčicah in posledično vpliva na izražanje fenotipov pri potomcih||https://www.sciencedaily.com/releases/2021/03/210316132129.htm||02.04.||05.04.||08.04.||Magdalena Ilievska||Špela Rapuš||Nataša Vujović
|-
| Zoran Džon Ivanić||Reprogramiranje za povrnitev mladostne epigenetske informacije in vida||https://www.sciencedaily.com/releases/2020/12/201202114531.htm||02.04.||05.04.||08.04.||Metka Rus||Pavletič Primož Šenica||Thaler Nuša Kos
|-
| Pia Mencin||||||02.04.||05.04.||08.04.||Pia Sotlar||Ivana Vukšinić||Ela Kovač
|-
| Marko Kovačić||Vpliv avtofagije na prilagajanje celic drugačnim okoljskim razmeram||https://www.sciencedaily.com/releases/2020/12/201210112157.htm||09.04.||12.04.||15.04.||Nik Vidmar||Zarja Weingerl||Lana Bajec
|-
| Karidia Kolbl||||||09.04.||12.04.||15.04.||Ana Maučec||Teja Spruk||Leila Bohorč
|-
| Klara Razboršek||||https://www.sciencedaily.com/releases/2020/11/201111122815.htm||09.04.||12.04.||15.04.||Neža Peternel||Magdalena Ilievska||Sara Borišek
|-
| Katja Resnik||||https://www.sciencedaily.com/releases/2020/10/201022151749.htm||09.04.||12.04.||15.04.||Zoran Džon Ivanić||Metka Rus||Pavletič Primož Šenica
|-
| Simona Kocheva||||||09.04.||12.04.||15.04.||Pia Mencin||Pia Sotlar||Ivana Vukšinić
|-
| Miha Razdevšek||Epigenetske spremembe povezane z Alzheimerjevo boleznijo||https://www.sciencedaily.com/releases/2020/09/200928152907.htm||16.04.||19.04.||22.04.||Marko Kovačić||Nik Vidmar||Zarja Weingerl
|-
| Janja Bohte||||https://www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210226140455.htm||16.04.||19.04.||22.04.||Karidia Kolbl||Ana Maučec||Teja Spruk
|-
| Tea Amidović||||||16.04.||19.04.||22.04.||Klara Razboršek||Neža Peternel||Magdalena Ilievska
|-
| Patricija Kolander||||||16.04.||19.04.||22.04.||Katja Resnik||Zoran Džon Ivanić||Metka Rus
|-
| Lev Jošt||||||16.04.||19.04.||22.04.||Simona Kocheva||Pia Mencin||Pia Sotlar
|-
| Tina Zajec||||https://www.sciencedaily.com/releases/2021/03/210317141631.htm||30.04.||03.05.||06.05.||Miha Razdevšek||Marko Kovačić||Nik Vidmar
|-
| Tina Urh||||||30.04.||03.05.||06.05.||Janja Bohte||Karidia Kolbl||Ana Maučec
|-
| Žan Žnidar||||||30.04.||03.05.||06.05.||Tea Amidović||Klara Razboršek||Neža Peternel
|-
| Boštjan Kramberger||||https://www.nature.com/articles/s41467-021-21185-5?fbclid=IwAR2jbjZ3amUYlXu2j8l94OQTS7ram6kTx9ZRekmN6ncmNCUyjsRuV3DF0mk||30.04.||03.05.||06.05.||Patricija Kolander||Katja Resnik||Zoran Džon Ivanić
|-
| Nuša Brdnik||||||30.04.||03.05.||06.05.||Lev Jošt||Simona Kocheva||Pia Mencin
|-
| Ema Kavčič||||||07.05.||10.05.||13.05.||Tina Zajec||Miha Razdevšek||Marko Kovačić
|-
| Urša Štefan||||||07.05.||10.05.||13.05.||Tina Urh||Janja Bohte||Karidia Kolbl
|-
| Maj Priveršek||||||07.05.||10.05.||13.05.||Žan Žnidar||Tea Amidović||Klara Razboršek
|-
| Klara Kolenc||||||07.05.||10.05.||13.05.||Boštjan Kramberger||Patricija Kolander||Katja Resnik
|-
| Gaja Starc||||||07.05.||10.05.||13.05.||Nuša Brdnik||Lev Jošt||Simona Kocheva
|-
| Mark Loborec||||||14.05.||17.05.||20.05.||Ema Kavčič||Tina Zajec||Miha Razdevšek
|-
| Vanja Ivošević||||||14.05.||17.05.||20.05.||Urša Štefan||Tina Urh||Janja Bohte
|-
| Petja Premrl||||||14.05.||17.05.||20.05.||Maj Priveršek||Žan Žnidar||Tea Amidović
|-
| David Valte||||||14.05.||17.05.||20.05.||Klara Kolenc||Boštjan Kramberger||Patricija Kolander
|-
| Sofija Stevanović||||||14.05.||17.05.||20.05.||Gaja Starc||Nuša Brdnik||Lev Jošt
|-
| Klara Ažbe||||||21.05.||24.05.||27.05.||Mark Loborec||Ema Kavčič||Tina Zajec
|-
| Mia Kobal||||||21.05.||24.05.||27.05.||Vanja Ivošević||Urša Štefan||Tina Urh
|-
| Andraž Rotar||||||21.05.||24.05.||27.05.||Petja Premrl||Maj Priveršek||Žan Žnidar
|-
| Ela Kovač||Veganska prehrana pri otrocih preoblikuje metabolizem in vpliva na zmanjšan nivo esencialnih hranil||https://www.sciencedaily.com/releases/2021/01/210121132300.htm||21.05.||24.05.||27.05.||Sara Borišek||Špela Rapuš||Tinkara Butara
|-}

==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 2020. 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 [https://scholar.google.com/ z Google učenjakom].
* 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
* [[TBK2021 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 10 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 5 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!
Poslati morate naslednje datoteke:
* TBK_2021_Priimek_Ime.doc(x) za seminar, npr. TBK_2021_Guncar_Gregor.docx
* TBK_2021_Priimek_ime_final.doc(x) za končno verzijo seminarja
* TBK_2021_Priimek_Ime_rec_Priimek2.doc(x) za recenzijo, kjer je Priimek2 priimek recenzenta, npr. TBK_2021_Guncar_Gregor_rec_Scott.docx (če se pišete Scott in odajate recenzijo za seminar, ki ga je napisal Gunčar)
* TBK_2021_Priimek_Ime.ppt(x) za prezentacijo, npr TBK_2021_Guncar_Gregor.pptx
* TBK_2021_Priimek_Ime_clanek.pdf za datoteko PDF, ki vsebuje izvirni članek, npr. TBK_2021_Guncar_Gregor_clanek.pdf

==Ocenjevanje seminarjev==
Recenzenti ocenijo seminar tako, da izpolnijo [[https://docs.google.com/forms/d/1Hdg2OHCyG24qwLTnFt09yZTng46RIwaIiUqnKOdsJxQ/viewform recenzentsko poročilo]] na spletu.

== Mnenje o predstavitvi ==
Vsak posameznik '''mora''' oceniti seminar tako, da odda svoje [https://docs.google.com/forms/d/1VvE-jaKikfiDO5Gdybqgp9mf_0uJZfBbIK8PLXKDaS0/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 tekoče leto 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. 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.

TBK 2022 Povzetki seminarjev

2021-03-19T20:40:56Z

LanaBajec:

=== Ime in priimek: Naslov seminarja ===

Sed ut perspiciatis unde omnis iste natus error sit voluptatem accusantium doloremque laudantium, totam rem aperiam, eaque ipsa quae ab illo inventore veritatis et quasi architecto beatae vitae dicta sunt explicabo. Nemo enim ipsam voluptatem quia voluptas sit aspernatur aut odit aut fugit, sed quia consequuntur magni dolores eos qui ratione voluptatem sequi nesciunt. Neque porro quisquam est, qui dolorem ipsum quia dolor sit amet, consectetur, adipisci velit, sed quia non numquam eius modi tempora incidunt ut labore et dolore magnam aliquam quaerat voluptatem. Ut enim ad minima veniam, quis nostrum exercitationem ullam corporis suscipit laboriosam, nisi ut aliquid ex ea commodi consequatur? Quis autem vel eum iure reprehenderit qui in ea voluptate velit esse quam nihil molestiae consequatur, vel illum qui dolorem eum fugiat quo voluptas nulla pariatur?

=== Živa Urh: Zmanjšanje transkripcijske aktivnosti povzroči stresno pogojena jedrna kondenzacija NELF ===

V stresnih razmerah celice preklopijo iz običajnega v bolj omejen način delovanja, da se zaščitijo pred poškodbami. Pri tem si pomagajo na različne načine. Eden od načinov je varnostni program imenovan toplotni šok, ki je povezan s hitro regulacijo genske aktivnosti (zmanjšanjem transkripcije) v stresnih situacijah. Stres povzroči nastanek jedrnih kondenzatov NELF, ki nastanejo, ko NELF tvori kapljice. NELF ali negativni podaljševalni dejavnik, je proteinski kompleks iz več podenot, ki se ob jedrnem signalu oblikuje v kondenzate oz. kapljice. Vezava kompleksa NELF na promotorje vzdrževalnih genov je tista, ki povzroči slabšo mobilnost RNA polimeraze II in posledično slabše prepisovanje genov ter tako zmanjša proizvodnjo proteinov, ki niso nujni v stresnih razmerah. Mehanizem nastanka jedrnih kondenzatov je povezan z defosforilacijo NELF in nadaljnjo SUMOilacijo. Ta dva procesa spadata pod posebne post-translacijske modifikacije (PTM), ki so bistvene za kondenzacijo NELF. Pomembno vlogo pri formaciji kondenzatov NELF imajo tudi neurejene regije (IDR), ki jih najdemo pri posameznih podenotah tega proteinskega kompleksa. IDR so deli proteinov brez fiksne strukture in delujejo kot lovke. Povezave med lovkami podenot A in E med so bistvenega pomena za tvorbo kapljic oz. kondenzatov. Celice, ki zaradi pomanjkanja lovk pri podenotah ne tvorijo kondenzatov NELF tudi ne zmanjšajo transkripcije. Posledično take celice normalno prepisujejo gene in so tako bolj dovzetne za celično smrt.

=== Tinkara Butara: Kako rastline zaznajo napad herbivorov ===

Rastline niso nemočni opazovalci dogajanja okoli njih, ampak se na okoliške dražljaje tudi odzivajo. Skozi evolucijo so razvile posebne obrambne mehanizme, ki se sprožijo kot odgovor na elicitorje. Elicitorji so kemijske zvrsti, ki jih lahko izločajo herbivori ali pa rastline same. Te kemijske zvrsti se vežejo na proteinske receptorje na celični membrani in tako sprožijo odziv, na primer na objedanje. Sporočilo o nevarnosti se nato širi do lokalno poškodovanih delov rastline in sistemsko opozarja celotno rastlino na poškodbo. Rastlini lastni elicitorji so najpreprostejši tip, med katerimi je najbolj univerzalen zunajcelični ATP. Primerni elicitorji herbivorov so prebavni encimi v njihovi slini ter konjugati maščobnih kislin in aminokislin. Odziv rastline na napad herbivora pa je lahko povezan tudi s simbiotskimi organizmi herbivora. Ti lahko izločajo snovi s katerimi omogočijo lažji razvoj insekta ali pa s tem pomagajo rastlini. Pomemben sprožilec rastlinskega odziva na herbivore so tudi fizični dražljaji, ki jih ti povzročajo. Pri tem se sproščajo hlapne snovi, ki lahko služijo privabljanju naravnih sovražnikov herbivora ali pa širijo sporočilo o nevarnosti do drugih rastlin. Kot odziv na elicitorje se v večini primerov tvorita rastlinska hormona jasmonska in salicilna kislina, ki sta del obrambnih mehanizmov rastlin. Karakterizacija rastlinskih elicitorjev nam ponuja orodje za razvoj agrokemikalij, ki bodo odganjale herbivore in hkrati ščitile rastline.

=== Pia Špehar: Mehanizem delovanja proteina omogoča odpornost na zdravila proti raku ===

Leta 1986 je celični biokemik Kazumitsu Ueda odkril, da ima protein ABCB1 zmožnost, da iz rakavih celic transportira mnoge kemoterapevtike in tako telesu omogoči odpornost na kemoterapijo. ABCB1 spada med ABC-prenašalce, in sicer je eden izmed tistih prenašalcev, ki iz celic izločajo toksične hidrofobne komponente. Najdemo ga v membranah celic v jetrih, možganih, testisih in placenti. Skoraj 30 let po odkritju funkcije proteina, je Ueda s svojo ekipo lahko določil še mehanizem njegovega delovanja, in sicer z izvedbo več raziskav. Sprva so protein kristalizirali v stanju pred in po transportu substrata ter primerjali stanji med seboj, izvedli pa so tudi analizo s FRET tehniko. Ugotovili so, da substrat vstopi v osrednjo votlino skozi del proteina v notranjosti celice. Nato se veže na vrh osrednje votline proteina, kjer se nahaja hidrofobno aromatsko omrežje, ki ima pomembno vlogo pri prepoznavanju substratov. Vezava substrata na to omrežje sproži konformacijsko spremembo proteina. Za spremembo je potrebna tudi energija, ki jo priskrbi molekula ATP. Vezava ATP-ja sproži tudi nastanek omrežja, ki povzroči, da se protein začne zvijati in obračati, skrči se tudi osrednja votlina proteina. Ko se osrednja votlina skrči, se substrat izloči v zunajcelični prostor. Pri celotnem procesu je pomembna tudi hidroliza ATP, ki služi temu, da se protein vrne nazaj v prvotno stanje.

=== Pia Trošt: Barvna povezava v sposobnosti korale, da preživi višje temperature ===

Zaradi naraščajočega vpliva antropogenih dejavnikov koralni grebeni hitro propadajo in korale se morajo prilagoditi vse bolj stresnemu okolju. Acropora tenuis je ena glavnih vrst koral ob obali Okinave na Japonskem in se pojavlja v treh barvnih različicah (N, G in P), med katerimi je bila opažena različna stopnja beljenja pri povišani temperaturi. Korale živijo v sožitju z algami iz družine Symbiodiniaceae. Pri različicah N in P je bila zaznana zmanjšana fotosintetska aktivnost simbiontov, medtem ko je različica G ohranila aktivnost tudi pri povišani temperaturi. Raziskava je pokazala, da vse barvne različice gostijo isti klad simbiontov, torej različne temperaturne odpornosti ni mogoče pripisati razliki v Symbiodiniaceae. Ker je bil genom A. tenuis dekodiran, je bilo mogoče identificirati gene za fluorescenčne proteine (GFP, CFP, RFP in ChrP). Poletna raziskava profilov izražanja posameznih proteinov je pokazala, da je bilo izražanje CFP in RFP pri vseh različicah nizko, različica P je pokazala višje izražanje ChrP, različica G pa višje izražanje GFP, ki se je ohranilo tudi pri višji temperaturi. Rezultati kažejo, da imajo vse različice enak nabor genov za fluorescenco, torej so barvne različice vzrok različnega izražanja genov FP, ki povečajo odpornost koral proti beljenju.

=== Gašper Struna: Kako sistem toksin-antitoksin vpliva na odpornost bakterij na antibiotike ===

Sistemi toksin-antitoksin (TA) imajo pomembno vlogo v bakterijah. Vplivajo na stabilnost plazmida in imajo pomembno vlogo pri postsegregacijskem propadu. Če plazmida ni, antitoksin ne prepreči delovanja toksina in toksin povzroči propad celice. Poznamo sedem tipov TA sistemov, med katerimi je najpogostejši tip II. Pri tem tipu antitoksin prepreči delovanje toksina tako, da se močno veže nanj in s tem inhibira njegovo delovanje. TA sistem tipa II najdemo tudi v bakteriji Pseudoaltermonas rubra, in sicer je ta TA sistem predstavnik para ParE/PF03693. V raziskavi so ugotovili, da antitoksin (PrpA) iz tega para zmanjša delovanje toksina na več načinov, in sicer tako da se neposredno veže na toksin ali pa se veže na promotor TA operona in deluje kot represor. PrpA ima pomembno vlogo tudi pri replikaciji, saj se lahko veže na podobno mesto kot iniciatorski protein RepB in s tem onemogoči začetek replikacije. PrpA ima na N-koncu vezavno mesto za DNA, s C-koncem pa interagira s toksinom, je tudi labilen, vezava na toksin pa ga stabilizira. Pari ParE/PF03693 so tudi v nekaterih virulentnih bakterijah in njihova nadaljnja študija bi lahko pripomogla k boljšemu razumevanju odpornosti bakterij na antibiotike in njihovem virulentnem delovanju.

=== Nuša Kos Thaler: Hitra evolucija litičnih genov v enoverižnih RNA bakteriofagih ===

Levivirusi so bakteriofagi z majhnim enoverižnim RNA genomom, ki ga sestavljajo 3–4 geni. Eden od njih je gen ''sgl'' (ang. single gene lysis), ki kodira protein za sprožitev avtolize gostiteljske celice in sprostitev virionov. Za razliko od dvoverižnih DNA bakteriofagov, ki encimsko razgradijo peptidoglikan (glavno enoto celične stene bakterijskih celic), protein Sgl pri lizi po navadi deluje kot nekompetitivni inhibitor in preprečuje njegov nastanek. Geni ''sgl'' so zelo majhni, raznoliki in pogosto vstavljeni v druge gene, zaradi česar jih težko odkrijemo. V nedavnih raziskavah so našli več deset tisoč genomov levivirusov, ki jih pred kratkim še nismo poznali. V določenih so odkrili gene ''sgl'' in preizkušali njihovo aktivnost na ''E. coli'' ter ugotovili, da lahko hitro ustvarijo gen ''sgl''. Bazna zaporedja najdenih genov ''sgl'' imajo zelo malo ali celo nobene podobnosti z baznimi zaporedji že preučevanih genov ''sgl''. V genomu posameznega bakteriofaga se lahko pojavlja več genov ''sgl'', kar pomeni, da bi lahko levivirusi hkrati okužili in lizirali celice evolucijsko oddaljenih bakterijskih vrst. Zaradi svoje raznolikosti, hitre evolucije in zmožnosti spreminjanja so potencialni vir za razvoj proteinskih antibiotikov in fagne terapije.

=== Nataša Vujović: How HER2 positive breast cancer cells evade treatments that utilize T cells ===

Immunotherapy continues to show exciting promise in more effectively treating cancer especially hematologic malignancies but they have not proven effective in treating solid tumors. The T lymphocyte is of key importance to the immune system and is at the core of adaptive immunity. Their roles include directly killing infected host cells, activating other immune cells, producing cytokines and regulating the immune response. Global research efforts centering on T cell-engaging therapies like T-cell bispecific antibodies (TCBs) and chimeric antigen receptors (CARs), are conducted in hope of finding a more effective treatment for cancer. TCBs are typically designed to bind to a selected tumor-associated antigen and to a T cell receptor (TCR). CAR T cells are T cells that have been genetically engineered to produce an artificial T cell receptor for use in immunotherapy. Researchers have now found a novel mechanism of resistance to T cell therapies used by HER2 positive breast cancer cells. The resistance is obtained by disruption of interferon-gamma signaling. IFN-γ has a critical role in recognizing and eliminating pathogens. The disruption of its pathways happens by JAK2 down-modulation. The kinase JAK2 transduces the signal initiated by interferon-gamma. JAK2 was shown to be repeatedly disrupted in several resistant models.

=== Urša Zevnik: FOXO3, gen, povezan z dolgoživostjo, ščiti možganske matične celice pred stresom ===

Forkhead box O3 (FOXO3) je protein, ki sodeluje pri številnih procesih, ki podaljšujejo življenjsko dobo in zavirajo s starostjo povezane bolezni. Ugotovili so, da imajo posamezniki z določeno različico tega gena kar trikrat večjo možnost, da dočakajo sto let.
Ena izmed njegovih funkcij je tudi obramba nevralnih matičnih celic pred oksidativnim stresom. V oksidirajočih pogojih v celici pride do oksidacije cisteina na FOXO3, kar prepreči njegovo fosforilacijo. Tak protein se transportira v jedro, kjer deluje kot transkripcijski faktor. Med drugim poveča prepisovanje encima glicin-N-metiltransferaze (GNMT), ki katalizira reakcijo, pri kateri se porablja S-adenozil metionin (SAM). SAM kot metilni donor omogoča dozoritev jedrnih laminov, ker pa je zaradi več GNMT njegova razpoložljivost manjša, lamini ne dozorijo pravilno in se združujejo v skupke. To privede do prepustnosti jedrne membrane, iz jedra uhajajo fragmenti DNA, celica jih zamenja za virusne nukleotide in sproži interferonski odziv tipa I. Ta povzroči, da nevralne matične celice preidejo v dormantno stanje in se prenehajo deliti. To je ugodno, saj nevroni, nastali v stresnih razmerah, nebi preživeli, celice pa bi se pri delitvah izčrpavale. Tkivo bi torej prej izgubilo sposobnost obnavljanja in se prej postaralo.

=== Sara Borišek: Dieta z visoko vsebnostjo maščob lahko prekomerno aktivira destruktivni protein NOX-2 ===

Debelost je prisotna pri ljudeh že od nekdaj, v zadnjih letih pa je odstotek debelosti pri ljudeh kar precej narasel, predvsem pri mladih, s tem pa so narasle tudi zdravstvene težave ljudi s prekomerno težo. Predvsem je z debelostjo asociirana prehrana, ki vsebuje velik delež maščob ta pa s srčnimi obolenji. V ospredju je hipertrofija levega srčnega prekata, ki je eno izmed glavnih srčnih obolenj in povečuje tveganje za smrt. Hipertrofija levega prekata je zgostitev in povečanje sten levega prekata. Vse več pozornosti zato dobiva NADPH oksidaza 2 ali NOX-2, ki ima zaradi svojega vpliva na oksidativno škodo, povzročeno s prehrano, glavno vlogo pri ustvarjanju bioaktivnega superoksida. Znanstveniki so v raziskavi, ki je potekala na Šoli za biološko znanost Univerze v Readingu preverili ali obstaja povezava med proteinom NOX-2 in prehrano, ki vsebuje visok odstotek maščob pri hipertrofiji levega prekata. Trenutne ugotovitve so, da prehrana z visoko vsebnostjo maščob povzroči oksidativni stres, ki ga nadzira protein NOX-2, kar podpira hipertrofijo levega srčnega prekata. Zanimanje za selektivno ciljanje na protein NOX-2 kot terapevtsko strategijo je naraslo, zato so v raziskavi predlagali specifično ciljanje aktivacije srčnega proteina NOX-2, ki bi lahko bil izvedljiv pristop k ohranjanju funkcije miokarda v presnovnih pogojih.

=== Nika Ferk: Formulacije na osnovi biomaterijalov za boj proti virusnim nalezljivim boleznim ===

V seminarski nalogi si bomo podrobneje pogledali kako se človeštvo in današnja znanost spopadata z izzivi patogenih delcev in boleznimi, ki jih le te povzročajo. Z nalezljivo kužnimi boleznimi se človeštvo soča že od nekdaj. Skozi razvijanje tehnologij smo ustvarili cepiva. Običajno se klasična cepiva, pridobljena iz živih oslabljenih patogenov in inaktiviranih virusov, rekombinantnih proteinov in sintetičnih peptidov. S cepivi v telesu povzročimo imunski odziv in nastanek protiteles. Skozi napredovanje tehnologije, natančneje biotehnologije in nanotehnologije so na trg prišli biomateriali. Biomateriali imajo dober potencial za boj proti kužnim boleznim, predvsem zaradi njihovih lasnosti kot so: oblike in značilnosti površine, ki skupaj močno vplivajo na učinkovit način prenosa delcev. Še pomembneje pa je, da biomateriali omogočajo dostavo antigenov in imunsko stimulirajočih snovi, ki predstavljajo močan pristop cepljenja pri aktivaciji imunskih odzivov. Same pa lahko tudi vplivajo na zaščito materiala, ki ga nosijo in s tem lahko podaljšajo sproščanje. Raziskani in najbolj potencialni biomaterijali so sintetični in naravni polimerni delci, lipidi, samosestavljeni proteini, virusom podobni delci (VPD) in anorganski delci. Eden izmed najbolj uspešnejših biološko razgradljivih biomaterijalov je PLGA ali poli(mlečno-ko-glikolna kislina). Poleg kisline so bili tudi zelo uspešni anorganski nano delci, formulirani so bili kot sistem za dajenje cepiv zaradi njihovih ustreznih fiziokemijskih lastnosti.

=== Špela Rapuš: Kako mikobakterije tvorijo membranske vezikle ===

Mikobakterije sicer uvrščamo med Grampozitivne bakterije, vendar imajo precej bolj zapleteno celično ovojnico. Ta sestoji iz notranje membrane, sloja peptidoglikana in dodatne mikomembrane, v kateri so značilne mikolične kisline. Odkrili so, da te bakterije tvorijo membranske vezikle na dva različna načina, odvisno od zunanjih pogojev, katerim so podvržene. Če mikobakterijo izpostavimo poškodovanju DNA se bo sprožil proces, angl. bubbling cell death, pri katerem se bodo tvorili membranski vezikli iz notranje membrane. Če pa bakterijo izpostavimo stresu na celično ovojnico, se ta odzove s procesom imenovanim angl. mycomembrane blebbing, pri katerem se iz mikomembrane odcepljajo vezikli. Kot modelni organizem so pri raziskavi uporabili Corynebacterium glutamicum in jo izpostavili mitomicinu C, ki je induciral stres na DNA in penicilinu G oz. deficitu biotina, ki sta zavirala biosintezo celične stene. Pri tem so se tvorili membranski vezikli na različne načine. Preučili so tudi lipidno sestavo membranskih veziklov in z rezultati skušali dokazati njihov izvor. Do podobnih ugotovitev pa so prišli tudi pri nekaterih drugih mikobakterijah. Membranski vezikli so izrednega pomena v proizvodnji cepiv in antibiotikov, zato so njihova dognanja velikega pomena.

=== Leila Bohorč: Dokaz o obstoju različnih mehanizmov delovanja majhnih molekul, ki inhibirajo vstop filovirusov v celico ===

Virusa ebola in Marburg spadata v družino filovirusov, ki veljajo za ene najnevarnejših patogenov na svetu. Za vstop v celice uporabljajo mehanizem, ki je posredovan z enim samim glikoproteinom na površini virusa. Odkritih je bilo že mnogo potencialnih inhibitorjev, a je ravno visoka smrtnost eden izmed razlogov za slabo poznavanje mehanizmov. Majhne molekule, ki lahko inhibirajo vstop filovirusov v celico, so lahko že odobrena zdravila, ki se sicer uporabljajo pri zdravljenju drugih bolezni. Na glikoproteinu virusa ebola je primarno vezavno mesto hidrofoben žep na območju notranje fuzijske zanke. Dve izmed številnih molekul, ki se lahko vežejo tja, sta ospemifen in toremifen, ki se razlikujeta le v stranski verigi. Toremifen se lahko zaradi bazične aminske funkcionalne skupine akumulira tudi v lizosomih, kar poveča njegovo učinkovitost. Dimetilaminska stranska veriga na tej molekuli pa nima posebne vloge pri direktni vezavi molekule na hidrofoben žep. Na glikoproteinu ebole obstaja še sekundarno vezavno mesto na območju domene HR2. Na bazični žep v tej regiji se vežejo le specifične molekule kot sta fluoksetin in toremifen. Ti molekuli proti eboli delujeta sinergično, proti Marburgu pa antagonistično. Na glikoproteinu virusa Marburg je domena HR2 primarno vezavno mesto.

=== Ivana Vukšinić: Sekvestracija žvepla v času pomanjkanja hranil pospeši nastanek mnogoceličnega organizma ===

Ko je v okolju na voljo dovolj hranil, gliva sluzavka vrste Dictyostelium discoideum obstaja v obliki enoceličnega organizma, ob morebitnem nastopu stradanja pa se posamezne celice začnejo združevati in tvorijo agregat, ki se obnaša kot mnogoceličen organizem. Med kulminacijo se iz njega razvije sorokarp s sporangijem, v katerem se tvorijo spore, ki populaciji omogočijo preživetje neugodnih razmer. To sposobnost uravnava novo odkrit mehanizem, s katerim od žvepla odvisno metabolično stikalo narekuje celično diferenciacijo. V času pomanjkanja hranil pride do porasta reaktivnih kisikovih spojin (ROS), ki so v velikih količinah celici škodljive, kar privede do velike potrebe po sintezi antioksidanta glutationa (GSH). To povzroči sekvestracijo cisteina, enega izmed prekurzorjev GSH, kar omeji razpoložljivost te aminokisline za potrebe drugih procesov v celici. Cistein je namreč ena od le dveh aminokislin, ki vsebujeta žveplo, to pa ima med drugim pomembno vlogo pri sintezi večine proteinov in železo-žveplovih klastrov, ki so ključne funkcionalne skupine v metaboličnih encimih. Izkazalo se je, da sekvestracija žvepla upočasni sintezo proteinov, inhibira proliferacijo celic in tako utira pot mnogoceličnemu razvoju. Izsledke raziskave bi lahko uporabili pri preučevanju drugih proliferacijskih celic, kot so rakave celice, pri katerih bi ciljanje procesov žveplovega metabolizma lahko izboljšalo protitumorno imunost.

=== Primož Šenica Pavletič: Nov način preprečevanja širjenja malarije z gensko spremenjenimi komarji ===

Malarija je bolezen, ki vsako leto prizadene na milijone ljudi v najrevnejših državah sveta. Bolezen povzroči parazit plazmodij, glavni prenašalci pa so komarji. Za zdravljenje in preprečevanje bolezni obstaja kar nekaj zdravil, vendar so ta za večino ljudi, ki živijo v državah v razvoju nedostopna. Ena najboljših rešitev za zajezitev bolezni je genska modifikacija malaričnih komarjev. Številne študije nakazujejo na veliko učinkovitost nadzorovanja populacije z genskim inženiringom. V raziskavah so komarjem vstavili gen za rezistenco na parazit ali pa so z vstavljenimi geni povzročili zmanjšanje celotne populacije. To pomeni širjenje genov, ki povzročajo pristransko razmerje med spoloma (več moških osebkov), oziroma širjenje genov, ki bi naredili samice neplodne. Glavni cilj je preprečiti ženskim osebkom prenašati parazit plazmodij na gostitelja in s tem širiti bolezen. Za spremembo DNA se uporablja tehnika CRISPR-Cas9S. S CRISPR-Cas9S lahko spremenimo genom na kateremkoli mestu. Znanstveniki so povečali možnost, da se želena lastnost prenese na naslednje generacije tako, da so uporabili gene drive. Gene drive spodbudi celico, da prepiše želeni del gena na homologni kromosom. Gene drive je zelo učinkovit, saj se je v 5 – 7 generacijah (odvisno od števila osebkov, ki so imeli gene drive že od začetka) razširil na več kot 95% populacije.

=== Lana Bajec: Inhibicija encima 15-PGDH pomlajuje stare mišice in daje moč ===

Med staranjem so skeletne mišice podvržene strukturnim in funkcijskim spremembam. Po 50. letu starosti ljudje povprečno začnejo izgubljati 15 – 30 % mišične mase na desetletje, kar se kaže kot drastična izguba mišične moči. Ta mišična distrofija in izguba moči je znana kot sarkopenija. Sarkopenija je posledica krčenja mišičnih vlaken in upadanja števila in funkcij mitohondrijev v celicah mišičnih vlaken, ki mišici zagotavljajo energijo. Raziskovalci na Stanford University Shool of Medicine so s pomočjo inhibicije proteina 15-PGDH v starejših miših dosegli obnovo mišične mase in moči v mišicah živali ter njihovo vzdržljivost, kar bi lahko igralo veliko vlogo pri potencialni strategiji zdravljenja sarkopenije pri ljudeh. V starejših miših inhibicija encima 15-PGDH z genetskim knockdownom ali pa z molekulo preprečuje atrofijo mišic in znatno poveča mišično maso, moč in vzdržljivost.

Temelji biokemije 2023 - seminar

2021-03-19T19:58:55Z

LanaBajec:

[http://www.example.com link title]= Temelji biokemije- seminar =

Seminarje vodi prof. dr. Brigita Lenarčič. Seminarji so obvezni.

Ocena seminarjev (6-10) predstavlja enako število odstotkov, ki se prišteje h končni pisni 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.
Tudi za urejanje Wiki strani potrebujete geslo, ki se od zgornjega razlikuje. Postopek pridobitve Wiki uporabniškega imena in gesla je opisan [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Main_Page tukaj].

== Seznam seminarjev ==

{| {{table}}
| 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'''
|-
| Anna Scott||Moj naslov v slovenščini||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190214100038.htm||05.03.||08.03.||11.03.||r1||r2||r3
|-
| Gašper Struna||Kako sistem toksin-antitoksin vpliva na odpornost bakterij na antibiotike ||https://www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210201144911.htm||05.03.||08.03.||11.03.||David Valte||Klara Kolenc||Boštjan Kramberger
|-
| Pia Špehar||Mehanizem delovanja proteina omogoča odpornost na zdravila proti raku||https://www.sciencedaily.com/releases/2020/12/201229080253.htm||05.03.||08.03.||11.03.||Sofija Stevanović||Gaja Starc||Nuša Brdnik
|-
| Tinkara Butara||Kako rastline zaznajo napad herbivorov||https://www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210216133437.htm||05.03.||08.03.||11.03.||Klara Ažbe||Mark Loborec||Ema Kavčič
|-
| Pia Trošt||Barvna povezava v sposobnosti korale, da preživi višje temperature||https://www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210221154616.htm||05.03.||08.03.||11.03.||Mia Kobal||Vanja Ivošević||Urša Štefan
|-
| Živa Urh||Zmanjšanje transkripcijske aktivnosti povzroči stresno pogojena jedrna kondenzacija NELF ||https://www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210210170104.htm||05.03.||08.03.||11.03.||Andraž Rotar||Petja Premrl||Maj Priveršek
|-
| Urša Zevnik||FOXO3, gen povezan z dolgoživostjo, ščiti možganske matične celice pred stresom||https://www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210219155903.htm||12.03.||15.03.||18.03.||Gašper Struna||David Valte||Klara Kolenc
|-
| Nika Ferk||Formulacije na osnovi biomaterialov za boj proti virusnim nalezljivim boleznim||https://www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210209113902.htm||12.03.||15.03.||18.03.||Pia Špehar||Sofija Stevanović||Gaja Starc
|-
| Nataša Vujović||Kako se HER2 pozitivne celice raka dojk izognejo terapijam, ki vključujejo T celice||https://www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210223135516.htm
||12.03.||15.03.||18.03.||Tinkara Butara||Klara Ažbe||Mark Loborec
|-
| Thaler Nuša Kos||Hitra evolucija litičnih genov v enoverižnih RNA bakteriofagih||https://www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210205121236.htm||12.03.||15.03.||18.03.||Pia Trošt||Mia Kobal||Vanja Ivošević
|-
| Sara Borišek||Dieta z visoko vsebnostjo maščob lahko prekomerno aktivira destruktivni protein NOX-2||https://www.sciencedaily.com/releases/2021/03/210302075358.htm||12.03.||15.03.||18.03.||Živa Urh||Andraž Rotar||Petja Premrl
|-
| Lana Bajec||Inhibicija encima 15-PGDH pomlajuje stare mišice in moč ||https://www.sciencedaily.com/releases/2020/12/201210145751.htm||19.03.||22.03.||25.03.||Urša Zevnik||Gašper Struna||David Valte
|-
| Leila Bohorč||Dokaz o obstoju različnih mehanizmov delovanja majhnih molekul, ki inhibirajo vstop filovirusov v celico||https://www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210208134421.htm||19.03.||22.03.||25.03.||Nika Ferk||Pia Špehar||Sofija Stevanović
|-
| Špela Rapuš||Kako mikobakterije tvorijo membranske vezikle||https://www.sciencedaily.com/releases/2021/01/210114163907.htm||19.03.||22.03.||25.03.||Nataša Vujović||Tinkara Butara||Klara Ažbe
|-
| Pavletič Primož Šenica||Nov način preprečevanja širjenja malarije z gensko spremenjenimi komarji||https://www.sciencedaily.com/releases/2020/11/201103140613.htm||19.03.||22.03.||25.03.||Thaler Nuša Kos||Pia Trošt||Mia Kobal
|-
| Ivana Vukšinić||Sekvestracija žvepla v času pomanjkanja hranil pospeši nastanek mnogoceličnega organizma||https://www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210224143527.htm||19.03.||22.03.||25.03.||Ela Kovač||Živa Urh||Andraž Rotar
|-
| Zarja Weingerl||Odkritje novih proteinov salmonele in njihove potencialne funkcije||https://www.sciencedaily.com/releases/2020/12/201216104643.htm||26.03.||29.03.||01.04.||Lana Bajec||Urša Zevnik||Gašper Struna
|-
| Teja Spruk||||||26.03.||29.03.||01.04.||Leila Bohorč||Nika Ferk||Pia Špehar
|-
| Magdalena Ilievska||||||26.03.||29.03.||01.04.||Špela Rapuš||Nataša Vujović||Tinkara Butara
|-
| Metka Rus||||||26.03.||29.03.||01.04.||Pavletič Primož Šenica||Thaler Nuša Kos||Pia Trošt
|-
| Pia Sotlar||Zdravljenje s sistemom za urejanje genoma, ki temelji na metodi CRISPR, uničuje rakave celice||https://www.sciencedaily.com/releases/2020/11/201118161129.htm||26.03.||29.03.||01.04.||Ivana Vukšinić||Ela Kovač||Živa Urh
|-
| Nik Vidmar||||||02.04.||05.04.||08.04.||Zarja Weingerl||Lana Bajec||Urša Zevnik
|-
| Ana Maučec||||https://www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210226103805.htm||02.04.||05.04.||08.04.||Teja Spruk||Leila Bohorč||Nika Ferk
|-
| Neža Peternel||||||02.04.||05.04.||08.04.||Magdalena Ilievska||Špela Rapuš||Nataša Vujović
|-
| Zoran Džon Ivanić||Reprogramiranje za povrnitev mladostne epigenetske informacije in vida||https://www.sciencedaily.com/releases/2020/12/201202114531.htm||02.04.||05.04.||08.04.||Metka Rus||Pavletič Primož Šenica||Thaler Nuša Kos
|-
| Pia Mencin||||||02.04.||05.04.||08.04.||Pia Sotlar||Ivana Vukšinić||Ela Kovač
|-
| Marko Kovačić||Vpliv avtofagije na prilagajanje celic drugačnim okoljskim razmeram||https://www.sciencedaily.com/releases/2020/12/201210112157.htm||09.04.||12.04.||15.04.||Nik Vidmar||Zarja Weingerl||Lana Bajec
|-
| Karidia Kolbl||||||09.04.||12.04.||15.04.||Ana Maučec||Teja Spruk||Leila Bohorč
|-
| Klara Razboršek||||https://www.sciencedaily.com/releases/2020/11/201111122815.htm||09.04.||12.04.||15.04.||Neža Peternel||Magdalena Ilievska||Sara Borišek
|-
| Katja Resnik||||https://www.sciencedaily.com/releases/2020/10/201022151749.htm||09.04.||12.04.||15.04.||Zoran Džon Ivanić||Metka Rus||Pavletič Primož Šenica
|-
| Simona Kocheva||||||09.04.||12.04.||15.04.||Pia Mencin||Pia Sotlar||Ivana Vukšinić
|-
| Miha Razdevšek||Epigenetske spremembe povezane z Alzheimerjevo boleznijo||https://www.sciencedaily.com/releases/2020/09/200928152907.htm||16.04.||19.04.||22.04.||Marko Kovačić||Nik Vidmar||Zarja Weingerl
|-
| Janja Bohte||||https://www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210226140455.htm||16.04.||19.04.||22.04.||Karidia Kolbl||Ana Maučec||Teja Spruk
|-
| Tea Amidović||||||16.04.||19.04.||22.04.||Klara Razboršek||Neža Peternel||Magdalena Ilievska
|-
| Patricija Kolander||||||16.04.||19.04.||22.04.||Katja Resnik||Zoran Džon Ivanić||Metka Rus
|-
| Lev Jošt||||||16.04.||19.04.||22.04.||Simona Kocheva||Pia Mencin||Pia Sotlar
|-
| Tina Zajec||||https://www.sciencedaily.com/releases/2021/03/210317141631.htm||30.04.||03.05.||06.05.||Miha Razdevšek||Marko Kovačić||Nik Vidmar
|-
| Tina Urh||||||30.04.||03.05.||06.05.||Janja Bohte||Karidia Kolbl||Ana Maučec
|-
| Žan Žnidar||||||30.04.||03.05.||06.05.||Tea Amidović||Klara Razboršek||Neža Peternel
|-
| Boštjan Kramberger||||https://www.nature.com/articles/s41467-021-21185-5?fbclid=IwAR2jbjZ3amUYlXu2j8l94OQTS7ram6kTx9ZRekmN6ncmNCUyjsRuV3DF0mk||30.04.||03.05.||06.05.||Patricija Kolander||Katja Resnik||Zoran Džon Ivanić
|-
| Nuša Brdnik||||||30.04.||03.05.||06.05.||Lev Jošt||Simona Kocheva||Pia Mencin
|-
| Ema Kavčič||||||07.05.||10.05.||13.05.||Tina Zajec||Miha Razdevšek||Marko Kovačić
|-
| Urša Štefan||||||07.05.||10.05.||13.05.||Tina Urh||Janja Bohte||Karidia Kolbl
|-
| Maj Priveršek||||||07.05.||10.05.||13.05.||Žan Žnidar||Tea Amidović||Klara Razboršek
|-
| Klara Kolenc||||||07.05.||10.05.||13.05.||Boštjan Kramberger||Patricija Kolander||Katja Resnik
|-
| Gaja Starc||||||07.05.||10.05.||13.05.||Nuša Brdnik||Lev Jošt||Simona Kocheva
|-
| Mark Loborec||||||14.05.||17.05.||20.05.||Ema Kavčič||Tina Zajec||Miha Razdevšek
|-
| Vanja Ivošević||||||14.05.||17.05.||20.05.||Urša Štefan||Tina Urh||Janja Bohte
|-
| Petja Premrl||||||14.05.||17.05.||20.05.||Maj Priveršek||Žan Žnidar||Tea Amidović
|-
| David Valte||||||14.05.||17.05.||20.05.||Klara Kolenc||Boštjan Kramberger||Patricija Kolander
|-
| Sofija Stevanović||||||14.05.||17.05.||20.05.||Gaja Starc||Nuša Brdnik||Lev Jošt
|-
| Klara Ažbe||||||21.05.||24.05.||27.05.||Mark Loborec||Ema Kavčič||Tina Zajec
|-
| Mia Kobal||||||21.05.||24.05.||27.05.||Vanja Ivošević||Urša Štefan||Tina Urh
|-
| Andraž Rotar||||||21.05.||24.05.||27.05.||Petja Premrl||Maj Priveršek||Žan Žnidar
|-
| Ela Kovač||||||21.05.||24.05.||27.05.||Sara Borišek||Špela Rapuš||Tinkara Butara
|-}

==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 2020. 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 [https://scholar.google.com/ z Google učenjakom].
* 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
* [[TBK2021 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 10 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 5 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!
Poslati morate naslednje datoteke:
* TBK_2021_Priimek_Ime.doc(x) za seminar, npr. TBK_2021_Guncar_Gregor.docx
* TBK_2021_Priimek_ime_final.doc(x) za končno verzijo seminarja
* TBK_2021_Priimek_Ime_rec_Priimek2.doc(x) za recenzijo, kjer je Priimek2 priimek recenzenta, npr. TBK_2021_Guncar_Gregor_rec_Scott.docx (če se pišete Scott in odajate recenzijo za seminar, ki ga je napisal Gunčar)
* TBK_2021_Priimek_Ime.ppt(x) za prezentacijo, npr TBK_2021_Guncar_Gregor.pptx
* TBK_2021_Priimek_Ime_clanek.pdf za datoteko PDF, ki vsebuje izvirni članek, npr. TBK_2021_Guncar_Gregor_clanek.pdf

==Ocenjevanje seminarjev==
Recenzenti ocenijo seminar tako, da izpolnijo [[https://docs.google.com/forms/d/1Hdg2OHCyG24qwLTnFt09yZTng46RIwaIiUqnKOdsJxQ/viewform recenzentsko poročilo]] na spletu.

== Mnenje o predstavitvi ==
Vsak posameznik '''mora''' oceniti seminar tako, da odda svoje [https://docs.google.com/forms/d/1VvE-jaKikfiDO5Gdybqgp9mf_0uJZfBbIK8PLXKDaS0/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 tekoče leto 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. 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.