Wiki FKKT - User contributions [en]

Učinkovita in hitra priprava človeških iPS celic in neposredna transdiferenciacija v mioblaste s sintetično modificirano mRNA

2016-01-18T07:55:55Z

MirjanaMalnar: /* Priprava sintetično modificirane mRNA in transfekcija celic */

=='''Reprogramiranje celic'''==

Razvoj novih in boljših metod za reprogramiranje celic je zelo aktualna tema. Veliko pozornosti je usmerjeno v pripravo induciranih pluripotentnih matičnih celic (iPSC), ki kažejo potencial za uporabo pri regenerativnem zdravljenju. Obstoječe metode za pripravo iPSC so nizko učinkovite, hkrati večina metod povzroči spremembe genoma, kar predstavlja veliko tveganje pri vnosu iPSC v človeška tkiva in organe. Zato se znanstveniki osredotočajo na neintegrativne metode dediferenciacije odraslih, somatskih celic v iPSC. Primer ene od neintegrativnih metod je transfekcija celic s sintetično modificirano mRNA, ki zapisuje za faktorje pomembne za dediferenciacijo. Poleg priprave iPSC, omenjena metoda omogoča tudi transdiferenciacijo celic oziroma spremembo enega celičnega tipa v drugi.

=='''Metode pridobivanja induciranih pluripotentnih matičnih celic'''==
Inducirane pluripotentne celice so prvič dobili z retrovirusno transdukcijo mišjih embrionalnih in odraslih fibroblastov ter nato tudi človeških odraslih fibroblastov s transkripcijskimi faktorji KLF4 (K), c-MYC (M), OCT4 (O) in SOX2 (S) [1][2]. Ker pri tem lahko pride do virusne integracije v genom, tako pridobljene iPSC niso primerne za zdravljenje. Do danes so za induciranje pluripotentnosti celic razvili veliko metod pri katerih med drugimi uporabljajo lentivirusne, transpozonske, adenovirusne in različne prehodne vektorje. Ker naštete metode temeljijo na DNA, lahko v transfeciranih celicah pride do insercijske mutageneze ali genomske rekombinacije, poleg tega integracija v genom povzroči slabo kontrolo nad izražanjem vnesenih genov [3]. Zato so razvili tudi neintegrativne metode za reprogramiranje celic, kot so transfekcija z episomalnimi plazmidi (Epi reprogramiranje), transdukcija s Sendai virusom (SeV reprogramiranje) in večkratna transfekcija s sintetično modificirano mRNA (RNA metoda). Čeprav so episomalni plazmidi cenejši, SeV reprogramiranje pa bolj robustna metoda kot transfekcija s sintetično mRNA, slednja omogoča hitrejše in učinkovitejše reprogramiranje celic ter zelo nizko stopnjo anevplodije. Prav tako je pri uporabi Epi in SeV metode potrebno dodatno preverjanje iPSC za ostanke episomalne DNA oziroma virusov, mRNA pa se po končani transfekciji hitro razgradi, saj ima kratek razpolovni čas, poleg tega se ne more podvojevati ali inegrirati v genom [4][5].

=='''Reprogramiranje celic na osnovi RNA'''==

===Priprava sintetično modificirane mRNA in transfekcija celic===

Pri transfekciji s sintetično RNA je izražanje želenih proteinov hitrejše, transfekcija je bolj kontrolirana in transfeciramo lahko več celic v primerjavi s transfekcijo z DNA. ''In vitro'' sintezo mRNA iz predhodno pripravljenih matričnih cDNA omogoča bakteriofagna T7 RNA polimeraza, ki proizvede veliko število pre-mRNA molekul. Warren in sodelavci so optimizirali postopek sinteze mRNA, ki ni bila citotoksična in je tako omogočala učinkovito reprogramiranje celic. Matrice so pripravili z verižno reakcijo s polimerazo (PCR), pri čem so na bralni okvir pripeli 3` in 5` neprevedljivo regijo (UTR), zapis za T7 promotor ter poli T zaporedje, ki omogoča dodatek poli A repa na prepisani mRNA. Prepisovanje je potekalo v prisotnosti T7 polimeraze, reakcijska mešanica je vsebovala matrične zapise, NTP-je in proti-vzvratni di-gvanozinski analog 5` kape (ARCA), ki je omogočil dodatek 5` kape na 80 % nastalih mRNA. Pri prepisovanju so, poleg nemodificiranih, uporabili modificirane NTP-je : 5-metil-CTP in psevdo-UTP. Namreč, RNA v sesalskih celicah je precej modificirana, zato eksogena, enoverižna, nemodificirana RNA sproži protivirusni odziv celic ter tako deluje citotoksično [4].

Nastale mRNA so očistili z dodatkom DNaze, ki je razgradila matrične cDNA ter fosfataze, ki je odstranila imunogene proste trifosfatne skupine iz molekul mRNA, ki niso imele kape na 5` koncu. Namreč, proste trifosfatne skupine na 5` koncih mRNA prepozna RIG-I (z retinojsko kislino inducibilen gen 1), ki sproži imunski odziv celice. Hkrati aktivirajo protein-kinazo R (PKR), ki zavre prevajanje, tako se tudi pravilno sintetizirane mRNA, ki imajo kapo, ne prevedejo v proteine [4].

===Učinkovitost transfekcije===

Z opisanim postopkom so pripravili modificirane mRNA zapise za mCherry in GFP, slednji je vseboval še zaporedje za jedrni lokalizacijski signal. Hkratna transfekcija BJ fibroblastov z omenjenimi modificiranimi mRNA je bila uspešna s pravilno umestitvijo proteinov v celične oddelke. Izražanje proteinov pa je bilo le prehodno, zaradi razgradnje tako RNA kot proteinov. Torej je za vzdrževanje koncentracije proteina v celici potrebna večkratna transfekcija. Ugotovili so, da slednja ne povzroči značilne spremembe v molekularnem profilu celic, nekoliko se zviša izražanje genov odzivnih na interferone, ker modifikacije mRNA ne zavrejo popolnoma interferonsko signalizacijo. Za večkratno transfekcijo se je kot najbolj primeren pristop pokazala endocitoza RNA v kompleksu s kationskim veziklom, saj je nizko imunogena in enostavna [5]. Za minimalno citotoksičnost sintetičnih RNA, so celice gojili v prisotnosti rekombinantnega B18R, ki z vezavo interferonov tipa 1 zniža parakrino signalizacijo preko le-teh in tako zviša viabilnost celic [4].

Perskey in sodelavci so preverili učinkovitost transfekcije s sintetično mRNA z izražanjem fluorescenčnega proteina mWasabi v BJ fibroblastih. Kot matrico so uporabili lineariziran komercialni vektor, ki je nosil zapis za mWasabi. In vitro sintezo so izvedli po prej opisanem postopku in celice po transfekciji gojili v prisotnosti B18R. Prisotnost mWasabi v fibroblastih so preverili po 24-ih urah in ugotovili, da je bila transfekcija uspešna v 95 % primerov. Pokazali so tudi, da uporaba modificirane mRNA da več kot dvakrat višjo intenziteto fluorescence v celicah v primerjavi z nemodificirano mRNA, torej nastane več želenega proteina [3].

===Priprava iPSC ter diferenciacija iPSC v različne celične tipe===

Po dokazu učinkovitosti metode, so pripravili modificirane sintetične mRNA zapise faktorjev za pripravo iPSC : KLF-4 (K), c-MYC (M), OCT4 (O), SOX-2 (S), NANOG (N) in LIN28 (L). Transfekcijo BJ fibroblastov so izvajali devet dni, pri čem so celice gojili v prisotnosti B18R. Prve kolonije iPSC so pobrali že deseti dan in jih prenesli na hranilne mišje embrionalne fibroblaste MEF. Transfekcija je bila uspešna, saj so celice izražale znotrajcelične (KMOSNL) ter površinske markerje (SSEA3, SSEA4, TRA1-60) značilne za iPSC ter so bile sposobne diferenciacije v tri zarodne plasti. Prav tako so, po šestih pasažah, imele normalen 46XY kariotip [3].

Warren in sodelavci so pripravili z RNA pridobljene iPSC (RiPSC) iz štirih človeških somatskih linij: Detroit 551 (D551), MRC-5 fetalnih fibroblastov, BJ postnatalnih fibroblastov in fibroblastom podobne celične kulture iz biopsije kože pacienta s cistično fibrozo (CF). V vseh primerih so po 18-25 dneh nastale RiPSC, ki so izražale s pluripotentnostjo povezane faktorje kot je NANOG, OCT4, SOX1, REX1, LIN28, DNMT3B, TRA-1-60, TRA-1-81, SSEA3 in SSEA4. Tako je bil vzorec izražanja proteinov pridobljenih RiPSC bolj podoben človeškimi embrionalnim matičnim celicam (ESC) kot starševskim fibroblastom. Nadalje, dH1f -, D551-, BJ-, CF-RiPSC so bile sposobne razvoja v embrioidna telesca (EB) in naprej v kardiomiocite, hematopoetske prekurzorske celice, Tuj-1 pozitivne nevrone in AFP (α-fetoprotein) pozitivne endodermalne celice. Tvorbo treh zarodnih plasti so potrdili in vivo v teratomih, ki so jih tvorile dH1F-,CF- in BJ-RiPSC. Iz človeških fibroblastov pridobljene RiPSC so uspeli tudi dokončno diferencirati v velike večjedrne miotube z gojenjem pri ustreznih pogojih in transfekcijo s modificirano mRNA, ki je zapisovala za MYOD1. Le-ta je vodilni transkripcijski faktor diferenciacije mišičnih celic. Nastanek miotub so potrdili z imunskim označevanjem miogenih markerjov miogenina in MyHC [4].

Transfekcija z modificiranimi mRNA kaže večjo učinkovitost in hitrejšo pretvorbo celic od metod, ki temeljijo na virusih, kar je pokazala primerjava transfekcije dH1f fibroblastov z modificiranimi mRNA (KMOS) in transdukcije z retrovirusi. V prvem primeru so se dva tedna po transfekciji kolonije iPSC že razrasle po ploščah, v drugem primeru pa so bile kolonije vidne šele štiriindvajseti dan po transdukciji. Prav tako je bila učinkovitost pretvorbe celic višja pri transfekciji z modificiranimi mRNA, saj je bila enaka 1,4 % , učinkovitost pretvorbe s transdukcijo pa je dosegla le 0,04 % [4].

===Transdiferenciacija celic===

Pluripotentnost somatskih celic kot tudi diferenciacijo iPSC omogoča izražanje transkripcijskih faktorjev, ki so značilni za matične oziroma različne tipe diferenciranih celic. Tako bi izražanje določenih transkripcijskih faktorjev lahko omogočilo spremembo celičnega tipa odraslih, diferenciranih celic. To so tudi pokazali z neposredno pretvorbo človeških fibroblastov v delujoče kardiomiocite [6] in mišjih fibroblastov v nevrone [7] s transdukcijo s specifičnimi transkripcijskimi faktorji.

Pretvorbo fibroblastov v mioblaste so uspešno izvedli tudi s transfekcijo BJ fibroblastov s sintetično mRNA, ki je zapisovala za MYOD1. Tako pridobljeni mioblasti so bili sposobni nadaljnje diferenciacije v večjedrne miotube [3]. Z reprogramiranjem odraslih, diferenciranih fibroblastov v delujoče kardiomiocite bi se izognili predhodni tvorbi iPSC, kar zniža tveganje za razvoj tumorja [6]. Hkrati je uporaba RNA reprogramiranja neintegrativna, ter bi tako pridobljeni kardiomiociti imeli potencial pri regenerativnem zdravljenju poškodovane srčne mišice [6].

===Reprogramiranje nedelečih se celic===

V nasprotju z uporabo virusnih vektorjev ali drugih metod, ki temeljijo na prenosu DNA, mRNA ne zahteva delitve celice za učinkovito sintezo proteinov. Namreč, da bi se eksogena DNA prepisala v mRNA, mora vstopiti v jedro celice, kar omogoča mitoza celic. S sintetično mRNA pa bi lahko učinkovito izrazili gene v nedelečih se celicah. To so Perskey in sodelavci tudi dokazali s transfekcijo inaktiviranih MEF, ki so 24 ur po transfekciji izražali mWasabi v 80 % primerov. Torej bi nam sintetična mRNA lahko omogočila izražanje želenih genov tudi v primarnih nevronih, kar metode na osnovi DNA ne omogočajo [3].

=='''Zaključek'''==

Prednost transfekcije s sintetično modificirano mRNA pred virusno transdukcijo, poleg večje učinkovitosti in hitrejše pretvorbe somatskih v iPS celice, predstavlja izvajanje poskusov v laboratorijih z nižjo stopnjo varnosti, saj je biološko tveganje značilno manjše kot pri virusih. Nadalje, transfekcija z mRNA ne povzroči integracijo zapisov v genom kot je to primer pri metodah, ki temeljijo na DNA. Dosežemo tudi boljšo regulacijo izražanja proteinov, ki se, pri uporabi integrativnih vektorjev, lahko naključno spreminja. Torej je ta pristop pretvorbe odraslih, diferenciranih celic v iPSC ali diferenciacija le-teh v različne celice učinkovit, nemutagen proces, ki omogoča tvorbo iPSC višje kvalitete kot je to primer pri uporabi virusnih vektorjev. V zadnjih raziskavah so reprogramiranje na osnovi RNA še nekoliko izboljšali, tako da poleg mRNA v celice vnesejo tudi miRNA, ki inducirajo pluripotentnost. Kombinacija mRNA in miRNA je povečala stopnjo uspešnosti metode (odstotek vzorcev v katerih nastanejo vsaj tri iPSC) [8]. Razvoj reprogramiranja na osnovi RNA je znanost približal cilju, da iPSC in tkivno inženirstvo postanejo del regenerativne medicine in zdravljenja na osnovi celic, ki bo prilagojeno posamezniku.

=='''Viri'''==

1. Takahashi, K. in Yamanaka, S. Induction of pluripotent stem cells from mouse embrionic and adult fibroblast cultures by defined factors. Cell 126(4), 663-676 (2006).

2. Takahashi, K., Tanabe, K., Ohnuki, M., Narita, M., Ichisaka, T., Tomoda, K. in Yamanaka, S. Induction of pluripotent stem cells from adult human fibroblasts by defined factors. Cell 131(5), 861-872 (2007).

3. Perskey, D., Allison, T.F., Jones, M., Mamchaoui, K. in Unger, C. Synthetically modified mRNA for efficient and fast human iPSC cell generation and direct transdifferentiation to myoblasts. Biochemical and Biophysical Research Communications 1-9 (2015). (v tisku)

4. Warren, L. in sod. Highly efficient reprogramming to pluripotency and directed differentiation of human cells with synthetic modified mRNA. Cell Stem Cell 7, 618-630 (2010).

5. Zou, S., Scarfo, K., Nantz, M.H. in Hecker, J.G. Lipid-mediated delivery of RNA is more efficient than delivery of DNA in non-dividing cells. International Journal of Pharmaceutics 389, 232-243 (2010).

6. Ieda, M., Fu, J.D., Delgado-Olguin, P. in Vedantham, V. Direct reprogramming of fibroblasts into functional cardiomyocytes by defined factors. Cell 142(3), 375-386 (2010).

7. Vierbuchen,T., Ostermeier, A., Pang, Z.P., Kokubu, Y., Südhof, T.C. in Wernig, M. Direct conversion of fibroblasts to functional neurons by defined factors. Nature 463, 1035-1041 (2010).

8. Schlaeger, T.M. in sod. A comparison of non-integrating reprogramming methods. Nature Biotechnology 33(1), 58-63 (2015).

Učinkovita in hitra priprava človeških iPS celic in neposredna transdiferenciacija v mioblaste s sintetično modificirano mRNA

2016-01-18T07:18:03Z

MirjanaMalnar: /* Metode pridobivanja induciranih pluripotentnih matičnih celic */

=='''Reprogramiranje celic'''==

Razvoj novih in boljših metod za reprogramiranje celic je zelo aktualna tema. Veliko pozornosti je usmerjeno v pripravo induciranih pluripotentnih matičnih celic (iPSC), ki kažejo potencial za uporabo pri regenerativnem zdravljenju. Obstoječe metode za pripravo iPSC so nizko učinkovite, hkrati večina metod povzroči spremembe genoma, kar predstavlja veliko tveganje pri vnosu iPSC v človeška tkiva in organe. Zato se znanstveniki osredotočajo na neintegrativne metode dediferenciacije odraslih, somatskih celic v iPSC. Primer ene od neintegrativnih metod je transfekcija celic s sintetično modificirano mRNA, ki zapisuje za faktorje pomembne za dediferenciacijo. Poleg priprave iPSC, omenjena metoda omogoča tudi transdiferenciacijo celic oziroma spremembo enega celičnega tipa v drugi.

=='''Metode pridobivanja induciranih pluripotentnih matičnih celic'''==
Inducirane pluripotentne celice so prvič dobili z retrovirusno transdukcijo mišjih embrionalnih in odraslih fibroblastov ter nato tudi človeških odraslih fibroblastov s transkripcijskimi faktorji KLF4 (K), c-MYC (M), OCT4 (O) in SOX2 (S) [1][2]. Ker pri tem lahko pride do virusne integracije v genom, tako pridobljene iPSC niso primerne za zdravljenje. Do danes so za induciranje pluripotentnosti celic razvili veliko metod pri katerih med drugimi uporabljajo lentivirusne, transpozonske, adenovirusne in različne prehodne vektorje. Ker naštete metode temeljijo na DNA, lahko v transfeciranih celicah pride do insercijske mutageneze ali genomske rekombinacije, poleg tega integracija v genom povzroči slabo kontrolo nad izražanjem vnesenih genov [3]. Zato so razvili tudi neintegrativne metode za reprogramiranje celic, kot so transfekcija z episomalnimi plazmidi (Epi reprogramiranje), transdukcija s Sendai virusom (SeV reprogramiranje) in večkratna transfekcija s sintetično modificirano mRNA (RNA metoda). Čeprav so episomalni plazmidi cenejši, SeV reprogramiranje pa bolj robustna metoda kot transfekcija s sintetično mRNA, slednja omogoča hitrejše in učinkovitejše reprogramiranje celic ter zelo nizko stopnjo anevplodije. Prav tako je pri uporabi Epi in SeV metode potrebno dodatno preverjanje iPSC za ostanke episomalne DNA oziroma virusov, mRNA pa se po končani transfekciji hitro razgradi, saj ima kratek razpolovni čas, poleg tega se ne more podvojevati ali inegrirati v genom [4][5].

=='''Reprogramiranje celic na osnovi RNA'''==

===Priprava sintetično modificirane mRNA in transfekcija celic===

Pri transfekciji s sintetično RNA je izražanje želenih proteinov hitrejše, transfekcija je bolj kontrolirana in transfeciramo lahko več celic v primerjavi s transfekcijo z DNA. In vitro sintezo mRNA iz predhodno pripravljenih matričnih cDNA omogoča bakteriofagna T7 RNA polimeraza, ki proizvede veliko število pre-mRNA molekul. Warren in sodelavci so optimizirali postopek sinteze mRNA, ki ni bila citotoksična in je tako omogočala učinkovito reprogramiranje celic. Matrice so pripravili z verižno reakcijo s polimerazo (PCR), pri čem so na bralni okvir pripeli 3` in 5` neprevedljivo regijo (UTR), zapis za T7 promotor ter poli T zaporedje, ki omogoča dodatek poli A repa na prepisani mRNA. Prepisovanje je potekalo v prisotnosti T7 polimeraze, reakcijska mešanica je vsebovala matrične zapise, NTP-je in proti-vzvratni di-gvanozinski analog 5` kape (ARCA), ki je omogočil dodatek 5` kape na 80 % nastalih mRNA. Pri prepisovanju so, poleg nemodificiranih, uporabili modificirane NTP-je : 5-metil-CTP in psevdo-UTP. Namreč, RNA v sesalskih celicah je precej modificirana, zato eksogena, enoverižna, nemodificirana RNA sproži protivirusni odziv celic ter tako deluje citotoksično [4].

Nastale mRNA so očistili z dodatkom DNaze, ki je razgradila matrične cDNA ter fosfataze, ki je odstranila imunogene proste trifosfatne skupine iz molekul mRNA, ki niso imele kape na 5` koncu. Namreč, proste trifosfatne skupine na 5` koncih mRNA prepozna RIG-I (z retinojsko kislino inducibilen gen 1), ki sproži imunski odziv celice. Hkrati aktivirajo protein-kinazo R (PKR), ki zavre prevajanje, tako se tudi pravilno sintetizirane mRNA, ki imajo kapo, ne prevedejo v proteine [4].

===Učinkovitost transfekcije===

Z opisanim postopkom so pripravili modificirane mRNA zapise za mCherry in GFP, slednji je vseboval še zaporedje za jedrni lokalizacijski signal. Hkratna transfekcija BJ fibroblastov z omenjenimi modificiranimi mRNA je bila uspešna s pravilno umestitvijo proteinov v celične oddelke. Izražanje proteinov pa je bilo le prehodno, zaradi razgradnje tako RNA kot proteinov. Torej je za vzdrževanje koncentracije proteina v celici potrebna večkratna transfekcija. Ugotovili so, da slednja ne povzroči značilne spremembe v molekularnem profilu celic, nekoliko se zviša izražanje genov odzivnih na interferone, ker modifikacije mRNA ne zavrejo popolnoma interferonsko signalizacijo. Za večkratno transfekcijo se je kot najbolj primeren pristop pokazala endocitoza RNA v kompleksu s kationskim veziklom, saj je nizko imunogena in enostavna [5]. Za minimalno citotoksičnost sintetičnih RNA, so celice gojili v prisotnosti rekombinantnega B18R, ki z vezavo interferonov tipa 1 zniža parakrino signalizacijo preko le-teh in tako zviša viabilnost celic [4].

Perskey in sodelavci so preverili učinkovitost transfekcije s sintetično mRNA z izražanjem fluorescenčnega proteina mWasabi v BJ fibroblastih. Kot matrico so uporabili lineariziran komercialni vektor, ki je nosil zapis za mWasabi. In vitro sintezo so izvedli po prej opisanem postopku in celice po transfekciji gojili v prisotnosti B18R. Prisotnost mWasabi v fibroblastih so preverili po 24-ih urah in ugotovili, da je bila transfekcija uspešna v 95 % primerov. Pokazali so tudi, da uporaba modificirane mRNA da več kot dvakrat višjo intenziteto fluorescence v celicah v primerjavi z nemodificirano mRNA, torej nastane več želenega proteina [3].

===Priprava iPSC ter diferenciacija iPSC v različne celične tipe===

Po dokazu učinkovitosti metode, so pripravili modificirane sintetične mRNA zapise faktorjev za pripravo iPSC : KLF-4 (K), c-MYC (M), OCT4 (O), SOX-2 (S), NANOG (N) in LIN28 (L). Transfekcijo BJ fibroblastov so izvajali devet dni, pri čem so celice gojili v prisotnosti B18R. Prve kolonije iPSC so pobrali že deseti dan in jih prenesli na hranilne mišje embrionalne fibroblaste MEF. Transfekcija je bila uspešna, saj so celice izražale znotrajcelične (KMOSNL) ter površinske markerje (SSEA3, SSEA4, TRA1-60) značilne za iPSC ter so bile sposobne diferenciacije v tri zarodne plasti. Prav tako so, po šestih pasažah, imele normalen 46XY kariotip [3].

Warren in sodelavci so pripravili z RNA pridobljene iPSC (RiPSC) iz štirih človeških somatskih linij: Detroit 551 (D551), MRC-5 fetalnih fibroblastov, BJ postnatalnih fibroblastov in fibroblastom podobne celične kulture iz biopsije kože pacienta s cistično fibrozo (CF). V vseh primerih so po 18-25 dneh nastale RiPSC, ki so izražale s pluripotentnostjo povezane faktorje kot je NANOG, OCT4, SOX1, REX1, LIN28, DNMT3B, TRA-1-60, TRA-1-81, SSEA3 in SSEA4. Tako je bil vzorec izražanja proteinov pridobljenih RiPSC bolj podoben človeškimi embrionalnim matičnim celicam (ESC) kot starševskim fibroblastom. Nadalje, dH1f -, D551-, BJ-, CF-RiPSC so bile sposobne razvoja v embrioidna telesca (EB) in naprej v kardiomiocite, hematopoetske prekurzorske celice, Tuj-1 pozitivne nevrone in AFP (α-fetoprotein) pozitivne endodermalne celice. Tvorbo treh zarodnih plasti so potrdili in vivo v teratomih, ki so jih tvorile dH1F-,CF- in BJ-RiPSC. Iz človeških fibroblastov pridobljene RiPSC so uspeli tudi dokončno diferencirati v velike večjedrne miotube z gojenjem pri ustreznih pogojih in transfekcijo s modificirano mRNA, ki je zapisovala za MYOD1. Le-ta je vodilni transkripcijski faktor diferenciacije mišičnih celic. Nastanek miotub so potrdili z imunskim označevanjem miogenih markerjov miogenina in MyHC [4].

Transfekcija z modificiranimi mRNA kaže večjo učinkovitost in hitrejšo pretvorbo celic od metod, ki temeljijo na virusih, kar je pokazala primerjava transfekcije dH1f fibroblastov z modificiranimi mRNA (KMOS) in transdukcije z retrovirusi. V prvem primeru so se dva tedna po transfekciji kolonije iPSC že razrasle po ploščah, v drugem primeru pa so bile kolonije vidne šele štiriindvajseti dan po transdukciji. Prav tako je bila učinkovitost pretvorbe celic višja pri transfekciji z modificiranimi mRNA, saj je bila enaka 1,4 % , učinkovitost pretvorbe s transdukcijo pa je dosegla le 0,04 % [4].

===Transdiferenciacija celic===

Pluripotentnost somatskih celic kot tudi diferenciacijo iPSC omogoča izražanje transkripcijskih faktorjev, ki so značilni za matične oziroma različne tipe diferenciranih celic. Tako bi izražanje določenih transkripcijskih faktorjev lahko omogočilo spremembo celičnega tipa odraslih, diferenciranih celic. To so tudi pokazali z neposredno pretvorbo človeških fibroblastov v delujoče kardiomiocite [6] in mišjih fibroblastov v nevrone [7] s transdukcijo s specifičnimi transkripcijskimi faktorji.

Pretvorbo fibroblastov v mioblaste so uspešno izvedli tudi s transfekcijo BJ fibroblastov s sintetično mRNA, ki je zapisovala za MYOD1. Tako pridobljeni mioblasti so bili sposobni nadaljnje diferenciacije v večjedrne miotube [3]. Z reprogramiranjem odraslih, diferenciranih fibroblastov v delujoče kardiomiocite bi se izognili predhodni tvorbi iPSC, kar zniža tveganje za razvoj tumorja [6]. Hkrati je uporaba RNA reprogramiranja neintegrativna, ter bi tako pridobljeni kardiomiociti imeli potencial pri regenerativnem zdravljenju poškodovane srčne mišice [6].

===Reprogramiranje nedelečih se celic===

V nasprotju z uporabo virusnih vektorjev ali drugih metod, ki temeljijo na prenosu DNA, mRNA ne zahteva delitve celice za učinkovito sintezo proteinov. Namreč, da bi se eksogena DNA prepisala v mRNA, mora vstopiti v jedro celice, kar omogoča mitoza celic. S sintetično mRNA pa bi lahko učinkovito izrazili gene v nedelečih se celicah. To so Perskey in sodelavci tudi dokazali s transfekcijo inaktiviranih MEF, ki so 24 ur po transfekciji izražali mWasabi v 80 % primerov. Torej bi nam sintetična mRNA lahko omogočila izražanje želenih genov tudi v primarnih nevronih, kar metode na osnovi DNA ne omogočajo [3].

=='''Zaključek'''==

Prednost transfekcije s sintetično modificirano mRNA pred virusno transdukcijo, poleg večje učinkovitosti in hitrejše pretvorbe somatskih v iPS celice, predstavlja izvajanje poskusov v laboratorijih z nižjo stopnjo varnosti, saj je biološko tveganje značilno manjše kot pri virusih. Nadalje, transfekcija z mRNA ne povzroči integracijo zapisov v genom kot je to primer pri metodah, ki temeljijo na DNA. Dosežemo tudi boljšo regulacijo izražanja proteinov, ki se, pri uporabi integrativnih vektorjev, lahko naključno spreminja. Torej je ta pristop pretvorbe odraslih, diferenciranih celic v iPSC ali diferenciacija le-teh v različne celice učinkovit, nemutagen proces, ki omogoča tvorbo iPSC višje kvalitete kot je to primer pri uporabi virusnih vektorjev. V zadnjih raziskavah so reprogramiranje na osnovi RNA še nekoliko izboljšali, tako da poleg mRNA v celice vnesejo tudi miRNA, ki inducirajo pluripotentnost. Kombinacija mRNA in miRNA je povečala stopnjo uspešnosti metode (odstotek vzorcev v katerih nastanejo vsaj tri iPSC) [8]. Razvoj reprogramiranja na osnovi RNA je znanost približal cilju, da iPSC in tkivno inženirstvo postanejo del regenerativne medicine in zdravljenja na osnovi celic, ki bo prilagojeno posamezniku.

=='''Viri'''==

1. Takahashi, K. in Yamanaka, S. Induction of pluripotent stem cells from mouse embrionic and adult fibroblast cultures by defined factors. Cell 126(4), 663-676 (2006).

2. Takahashi, K., Tanabe, K., Ohnuki, M., Narita, M., Ichisaka, T., Tomoda, K. in Yamanaka, S. Induction of pluripotent stem cells from adult human fibroblasts by defined factors. Cell 131(5), 861-872 (2007).

3. Perskey, D., Allison, T.F., Jones, M., Mamchaoui, K. in Unger, C. Synthetically modified mRNA for efficient and fast human iPSC cell generation and direct transdifferentiation to myoblasts. Biochemical and Biophysical Research Communications 1-9 (2015). (v tisku)

4. Warren, L. in sod. Highly efficient reprogramming to pluripotency and directed differentiation of human cells with synthetic modified mRNA. Cell Stem Cell 7, 618-630 (2010).

5. Zou, S., Scarfo, K., Nantz, M.H. in Hecker, J.G. Lipid-mediated delivery of RNA is more efficient than delivery of DNA in non-dividing cells. International Journal of Pharmaceutics 389, 232-243 (2010).

6. Ieda, M., Fu, J.D., Delgado-Olguin, P. in Vedantham, V. Direct reprogramming of fibroblasts into functional cardiomyocytes by defined factors. Cell 142(3), 375-386 (2010).

7. Vierbuchen,T., Ostermeier, A., Pang, Z.P., Kokubu, Y., Südhof, T.C. in Wernig, M. Direct conversion of fibroblasts to functional neurons by defined factors. Nature 463, 1035-1041 (2010).

8. Schlaeger, T.M. in sod. A comparison of non-integrating reprogramming methods. Nature Biotechnology 33(1), 58-63 (2015).

Učinkovita in hitra priprava človeških iPS celic in neposredna transdiferenciacija v mioblaste s sintetično modificirano mRNA

2016-01-17T22:34:31Z

MirjanaMalnar: /* Transdiferenciacija celic */

=='''Reprogramiranje celic'''==

Razvoj novih in boljših metod za reprogramiranje celic je zelo aktualna tema. Veliko pozornosti je usmerjeno v pripravo induciranih pluripotentnih matičnih celic (iPSC), ki kažejo potencial za uporabo pri regenerativnem zdravljenju. Obstoječe metode za pripravo iPSC so nizko učinkovite, hkrati večina metod povzroči spremembe genoma, kar predstavlja veliko tveganje pri vnosu iPSC v človeška tkiva in organe. Zato se znanstveniki osredotočajo na neintegrativne metode dediferenciacije odraslih, somatskih celic v iPSC. Primer ene od neintegrativnih metod je transfekcija celic s sintetično modificirano mRNA, ki zapisuje za faktorje pomembne za dediferenciacijo. Poleg priprave iPSC, omenjena metoda omogoča tudi transdiferenciacijo celic oziroma spremembo enega celičnega tipa v drugi.

=='''Metode pridobivanja induciranih pluripotentnih matičnih celic'''==
Inducirane pluripotentne celice so prvič dobili z retrovirusno transdukcijo mišjih zarodnih in odraslih fibroblastov ter nato tudi človeških odraslih fibroblastov s transkripcijskimi faktorji KLF4 (K), c-MYC (M), OCT4 (O) in SOX2 (S) [1][2]. Ker pri tem lahko pride do virusne integracije v genom, tako pridobljene iPSC niso primerne za zdravljenje. Do danes so za induciranje pluripotentnosti celic razvili veliko metod pri katerih med drugimi uporabljajo lentivirusne, transpozonske, adenovirusne in različne prehodne vektorje. Ker naštete metode temeljijo na DNA, lahko v transfeciranih celicah pride do insercijske mutageneze ali genomske rekombinacije, poleg tega integracija v genom povzroči slabo kontrolo nad izražanjem vnesenih genov [3]. Zato so razvili tudi neintegrativne metode za reprogramiranje celic, kot so transfekcija z episomalnimi plazmidi (Epi reprogramiranje), transdukcija s Sendai virusom (SeV reprogramiranje) in večkratna transfekcija s sintetično modificirano mRNA (RNA metoda). Čeprav so episomalni plazmidi cenejši, SeV reprogramiranje pa bolj robustna metoda kot transfekcija s sintetično mRNA, slednja omogoča hitrejše in učinkovitejše reprogramiranje celic ter zelo nizko stopnjo anevplodije. Prav tako je pri uporabi Epi in SeV metode potrebno dodatno preverjanje iPSC za ostanke episomalne DNA oziroma virusov, mRNA pa se po končani transfekciji hitro razgradi, saj ima kratek razpolovni čas, poleg tega se ne more podvojevati ali inegrirati v genom [4][5].

=='''Reprogramiranje celic na osnovi RNA'''==

===Priprava sintetično modificirane mRNA in transfekcija celic===

Pri transfekciji s sintetično RNA je izražanje želenih proteinov hitrejše, transfekcija je bolj kontrolirana in transfeciramo lahko več celic v primerjavi s transfekcijo z DNA. In vitro sintezo mRNA iz predhodno pripravljenih matričnih cDNA omogoča bakteriofagna T7 RNA polimeraza, ki proizvede veliko število pre-mRNA molekul. Warren in sodelavci so optimizirali postopek sinteze mRNA, ki ni bila citotoksična in je tako omogočala učinkovito reprogramiranje celic. Matrice so pripravili z verižno reakcijo s polimerazo (PCR), pri čem so na bralni okvir pripeli 3` in 5` neprevedljivo regijo (UTR), zapis za T7 promotor ter poli T zaporedje, ki omogoča dodatek poli A repa na prepisani mRNA. Prepisovanje je potekalo v prisotnosti T7 polimeraze, reakcijska mešanica je vsebovala matrične zapise, NTP-je in proti-vzvratni di-gvanozinski analog 5` kape (ARCA), ki je omogočil dodatek 5` kape na 80 % nastalih mRNA. Pri prepisovanju so, poleg nemodificiranih, uporabili modificirane NTP-je : 5-metil-CTP in psevdo-UTP. Namreč, RNA v sesalskih celicah je precej modificirana, zato eksogena, enoverižna, nemodificirana RNA sproži protivirusni odziv celic ter tako deluje citotoksično [4].

Nastale mRNA so očistili z dodatkom DNaze, ki je razgradila matrične cDNA ter fosfataze, ki je odstranila imunogene proste trifosfatne skupine iz molekul mRNA, ki niso imele kape na 5` koncu. Namreč, proste trifosfatne skupine na 5` koncih mRNA prepozna RIG-I (z retinojsko kislino inducibilen gen 1), ki sproži imunski odziv celice. Hkrati aktivirajo protein-kinazo R (PKR), ki zavre prevajanje, tako se tudi pravilno sintetizirane mRNA, ki imajo kapo, ne prevedejo v proteine [4].

===Učinkovitost transfekcije===

Z opisanim postopkom so pripravili modificirane mRNA zapise za mCherry in GFP, slednji je vseboval še zaporedje za jedrni lokalizacijski signal. Hkratna transfekcija BJ fibroblastov z omenjenimi modificiranimi mRNA je bila uspešna s pravilno umestitvijo proteinov v celične oddelke. Izražanje proteinov pa je bilo le prehodno, zaradi razgradnje tako RNA kot proteinov. Torej je za vzdrževanje koncentracije proteina v celici potrebna večkratna transfekcija. Ugotovili so, da slednja ne povzroči značilne spremembe v molekularnem profilu celic, nekoliko se zviša izražanje genov odzivnih na interferone, ker modifikacije mRNA ne zavrejo popolnoma interferonsko signalizacijo. Za večkratno transfekcijo se je kot najbolj primeren pristop pokazala endocitoza RNA v kompleksu s kationskim veziklom, saj je nizko imunogena in enostavna [5]. Za minimalno citotoksičnost sintetičnih RNA, so celice gojili v prisotnosti rekombinantnega B18R, ki z vezavo interferonov tipa 1 zniža parakrino signalizacijo preko le-teh in tako zviša viabilnost celic [4].

Perskey in sodelavci so preverili učinkovitost transfekcije s sintetično mRNA z izražanjem fluorescenčnega proteina mWasabi v BJ fibroblastih. Kot matrico so uporabili lineariziran komercialni vektor, ki je nosil zapis za mWasabi. In vitro sintezo so izvedli po prej opisanem postopku in celice po transfekciji gojili v prisotnosti B18R. Prisotnost mWasabi v fibroblastih so preverili po 24-ih urah in ugotovili, da je bila transfekcija uspešna v 95 % primerov. Pokazali so tudi, da uporaba modificirane mRNA da več kot dvakrat višjo intenziteto fluorescence v celicah v primerjavi z nemodificirano mRNA, torej nastane več želenega proteina [3].

===Priprava iPSC ter diferenciacija iPSC v različne celične tipe===

Po dokazu učinkovitosti metode, so pripravili modificirane sintetične mRNA zapise faktorjev za pripravo iPSC : KLF-4 (K), c-MYC (M), OCT4 (O), SOX-2 (S), NANOG (N) in LIN28 (L). Transfekcijo BJ fibroblastov so izvajali devet dni, pri čem so celice gojili v prisotnosti B18R. Prve kolonije iPSC so pobrali že deseti dan in jih prenesli na hranilne mišje embrionalne fibroblaste MEF. Transfekcija je bila uspešna, saj so celice izražale znotrajcelične (KMOSNL) ter površinske markerje (SSEA3, SSEA4, TRA1-60) značilne za iPSC ter so bile sposobne diferenciacije v tri zarodne plasti. Prav tako so, po šestih pasažah, imele normalen 46XY kariotip [3].

Warren in sodelavci so pripravili z RNA pridobljene iPSC (RiPSC) iz štirih človeških somatskih linij: Detroit 551 (D551), MRC-5 fetalnih fibroblastov, BJ postnatalnih fibroblastov in fibroblastom podobne celične kulture iz biopsije kože pacienta s cistično fibrozo (CF). V vseh primerih so po 18-25 dneh nastale RiPSC, ki so izražale s pluripotentnostjo povezane faktorje kot je NANOG, OCT4, SOX1, REX1, LIN28, DNMT3B, TRA-1-60, TRA-1-81, SSEA3 in SSEA4. Tako je bil vzorec izražanja proteinov pridobljenih RiPSC bolj podoben človeškimi embrionalnim matičnim celicam (ESC) kot starševskim fibroblastom. Nadalje, dH1f -, D551-, BJ-, CF-RiPSC so bile sposobne razvoja v embrioidna telesca (EB) in naprej v kardiomiocite, hematopoetske prekurzorske celice, Tuj-1 pozitivne nevrone in AFP (α-fetoprotein) pozitivne endodermalne celice. Tvorbo treh zarodnih plasti so potrdili in vivo v teratomih, ki so jih tvorile dH1F-,CF- in BJ-RiPSC. Iz človeških fibroblastov pridobljene RiPSC so uspeli tudi dokončno diferencirati v velike večjedrne miotube z gojenjem pri ustreznih pogojih in transfekcijo s modificirano mRNA, ki je zapisovala za MYOD1. Le-ta je vodilni transkripcijski faktor diferenciacije mišičnih celic. Nastanek miotub so potrdili z imunskim označevanjem miogenih markerjov miogenina in MyHC [4].

Transfekcija z modificiranimi mRNA kaže večjo učinkovitost in hitrejšo pretvorbo celic od metod, ki temeljijo na virusih, kar je pokazala primerjava transfekcije dH1f fibroblastov z modificiranimi mRNA (KMOS) in transdukcije z retrovirusi. V prvem primeru so se dva tedna po transfekciji kolonije iPSC že razrasle po ploščah, v drugem primeru pa so bile kolonije vidne šele štiriindvajseti dan po transdukciji. Prav tako je bila učinkovitost pretvorbe celic višja pri transfekciji z modificiranimi mRNA, saj je bila enaka 1,4 % , učinkovitost pretvorbe s transdukcijo pa je dosegla le 0,04 % [4].

===Transdiferenciacija celic===

Pluripotentnost somatskih celic kot tudi diferenciacijo iPSC omogoča izražanje transkripcijskih faktorjev, ki so značilni za matične oziroma različne tipe diferenciranih celic. Tako bi izražanje določenih transkripcijskih faktorjev lahko omogočilo spremembo celičnega tipa odraslih, diferenciranih celic. To so tudi pokazali z neposredno pretvorbo človeških fibroblastov v delujoče kardiomiocite [6] in mišjih fibroblastov v nevrone [7] s transdukcijo s specifičnimi transkripcijskimi faktorji.

Pretvorbo fibroblastov v mioblaste so uspešno izvedli tudi s transfekcijo BJ fibroblastov s sintetično mRNA, ki je zapisovala za MYOD1. Tako pridobljeni mioblasti so bili sposobni nadaljnje diferenciacije v večjedrne miotube [3]. Z reprogramiranjem odraslih, diferenciranih fibroblastov v delujoče kardiomiocite bi se izognili predhodni tvorbi iPSC, kar zniža tveganje za razvoj tumorja [6]. Hkrati je uporaba RNA reprogramiranja neintegrativna, ter bi tako pridobljeni kardiomiociti imeli potencial pri regenerativnem zdravljenju poškodovane srčne mišice [6].

===Reprogramiranje nedelečih se celic===

V nasprotju z uporabo virusnih vektorjev ali drugih metod, ki temeljijo na prenosu DNA, mRNA ne zahteva delitve celice za učinkovito sintezo proteinov. Namreč, da bi se eksogena DNA prepisala v mRNA, mora vstopiti v jedro celice, kar omogoča mitoza celic. S sintetično mRNA pa bi lahko učinkovito izrazili gene v nedelečih se celicah. To so Perskey in sodelavci tudi dokazali s transfekcijo inaktiviranih MEF, ki so 24 ur po transfekciji izražali mWasabi v 80 % primerov. Torej bi nam sintetična mRNA lahko omogočila izražanje želenih genov tudi v primarnih nevronih, kar metode na osnovi DNA ne omogočajo [3].

=='''Zaključek'''==

Prednost transfekcije s sintetično modificirano mRNA pred virusno transdukcijo, poleg večje učinkovitosti in hitrejše pretvorbe somatskih v iPS celice, predstavlja izvajanje poskusov v laboratorijih z nižjo stopnjo varnosti, saj je biološko tveganje značilno manjše kot pri virusih. Nadalje, transfekcija z mRNA ne povzroči integracijo zapisov v genom kot je to primer pri metodah, ki temeljijo na DNA. Dosežemo tudi boljšo regulacijo izražanja proteinov, ki se, pri uporabi integrativnih vektorjev, lahko naključno spreminja. Torej je ta pristop pretvorbe odraslih, diferenciranih celic v iPSC ali diferenciacija le-teh v različne celice učinkovit, nemutagen proces, ki omogoča tvorbo iPSC višje kvalitete kot je to primer pri uporabi virusnih vektorjev. V zadnjih raziskavah so reprogramiranje na osnovi RNA še nekoliko izboljšali, tako da poleg mRNA v celice vnesejo tudi miRNA, ki inducirajo pluripotentnost. Kombinacija mRNA in miRNA je povečala stopnjo uspešnosti metode (odstotek vzorcev v katerih nastanejo vsaj tri iPSC) [8]. Razvoj reprogramiranja na osnovi RNA je znanost približal cilju, da iPSC in tkivno inženirstvo postanejo del regenerativne medicine in zdravljenja na osnovi celic, ki bo prilagojeno posamezniku.

=='''Viri'''==

1. Takahashi, K. in Yamanaka, S. Induction of pluripotent stem cells from mouse embrionic and adult fibroblast cultures by defined factors. Cell 126(4), 663-676 (2006).

2. Takahashi, K., Tanabe, K., Ohnuki, M., Narita, M., Ichisaka, T., Tomoda, K. in Yamanaka, S. Induction of pluripotent stem cells from adult human fibroblasts by defined factors. Cell 131(5), 861-872 (2007).

3. Perskey, D., Allison, T.F., Jones, M., Mamchaoui, K. in Unger, C. Synthetically modified mRNA for efficient and fast human iPSC cell generation and direct transdifferentiation to myoblasts. Biochemical and Biophysical Research Communications 1-9 (2015). (v tisku)

4. Warren, L. in sod. Highly efficient reprogramming to pluripotency and directed differentiation of human cells with synthetic modified mRNA. Cell Stem Cell 7, 618-630 (2010).

5. Zou, S., Scarfo, K., Nantz, M.H. in Hecker, J.G. Lipid-mediated delivery of RNA is more efficient than delivery of DNA in non-dividing cells. International Journal of Pharmaceutics 389, 232-243 (2010).

6. Ieda, M., Fu, J.D., Delgado-Olguin, P. in Vedantham, V. Direct reprogramming of fibroblasts into functional cardiomyocytes by defined factors. Cell 142(3), 375-386 (2010).

7. Vierbuchen,T., Ostermeier, A., Pang, Z.P., Kokubu, Y., Südhof, T.C. in Wernig, M. Direct conversion of fibroblasts to functional neurons by defined factors. Nature 463, 1035-1041 (2010).

8. Schlaeger, T.M. in sod. A comparison of non-integrating reprogramming methods. Nature Biotechnology 33(1), 58-63 (2015).

Učinkovita in hitra priprava človeških iPS celic in neposredna transdiferenciacija v mioblaste s sintetično modificirano mRNA

2016-01-17T22:34:22Z

MirjanaMalnar: /* Priprava iPSC ter diferenciacija iPSC v različne celične tipe */

=='''Reprogramiranje celic'''==

Razvoj novih in boljših metod za reprogramiranje celic je zelo aktualna tema. Veliko pozornosti je usmerjeno v pripravo induciranih pluripotentnih matičnih celic (iPSC), ki kažejo potencial za uporabo pri regenerativnem zdravljenju. Obstoječe metode za pripravo iPSC so nizko učinkovite, hkrati večina metod povzroči spremembe genoma, kar predstavlja veliko tveganje pri vnosu iPSC v človeška tkiva in organe. Zato se znanstveniki osredotočajo na neintegrativne metode dediferenciacije odraslih, somatskih celic v iPSC. Primer ene od neintegrativnih metod je transfekcija celic s sintetično modificirano mRNA, ki zapisuje za faktorje pomembne za dediferenciacijo. Poleg priprave iPSC, omenjena metoda omogoča tudi transdiferenciacijo celic oziroma spremembo enega celičnega tipa v drugi.

=='''Metode pridobivanja induciranih pluripotentnih matičnih celic'''==
Inducirane pluripotentne celice so prvič dobili z retrovirusno transdukcijo mišjih zarodnih in odraslih fibroblastov ter nato tudi človeških odraslih fibroblastov s transkripcijskimi faktorji KLF4 (K), c-MYC (M), OCT4 (O) in SOX2 (S) [1][2]. Ker pri tem lahko pride do virusne integracije v genom, tako pridobljene iPSC niso primerne za zdravljenje. Do danes so za induciranje pluripotentnosti celic razvili veliko metod pri katerih med drugimi uporabljajo lentivirusne, transpozonske, adenovirusne in različne prehodne vektorje. Ker naštete metode temeljijo na DNA, lahko v transfeciranih celicah pride do insercijske mutageneze ali genomske rekombinacije, poleg tega integracija v genom povzroči slabo kontrolo nad izražanjem vnesenih genov [3]. Zato so razvili tudi neintegrativne metode za reprogramiranje celic, kot so transfekcija z episomalnimi plazmidi (Epi reprogramiranje), transdukcija s Sendai virusom (SeV reprogramiranje) in večkratna transfekcija s sintetično modificirano mRNA (RNA metoda). Čeprav so episomalni plazmidi cenejši, SeV reprogramiranje pa bolj robustna metoda kot transfekcija s sintetično mRNA, slednja omogoča hitrejše in učinkovitejše reprogramiranje celic ter zelo nizko stopnjo anevplodije. Prav tako je pri uporabi Epi in SeV metode potrebno dodatno preverjanje iPSC za ostanke episomalne DNA oziroma virusov, mRNA pa se po končani transfekciji hitro razgradi, saj ima kratek razpolovni čas, poleg tega se ne more podvojevati ali inegrirati v genom [4][5].

=='''Reprogramiranje celic na osnovi RNA'''==

===Priprava sintetično modificirane mRNA in transfekcija celic===

Pri transfekciji s sintetično RNA je izražanje želenih proteinov hitrejše, transfekcija je bolj kontrolirana in transfeciramo lahko več celic v primerjavi s transfekcijo z DNA. In vitro sintezo mRNA iz predhodno pripravljenih matričnih cDNA omogoča bakteriofagna T7 RNA polimeraza, ki proizvede veliko število pre-mRNA molekul. Warren in sodelavci so optimizirali postopek sinteze mRNA, ki ni bila citotoksična in je tako omogočala učinkovito reprogramiranje celic. Matrice so pripravili z verižno reakcijo s polimerazo (PCR), pri čem so na bralni okvir pripeli 3` in 5` neprevedljivo regijo (UTR), zapis za T7 promotor ter poli T zaporedje, ki omogoča dodatek poli A repa na prepisani mRNA. Prepisovanje je potekalo v prisotnosti T7 polimeraze, reakcijska mešanica je vsebovala matrične zapise, NTP-je in proti-vzvratni di-gvanozinski analog 5` kape (ARCA), ki je omogočil dodatek 5` kape na 80 % nastalih mRNA. Pri prepisovanju so, poleg nemodificiranih, uporabili modificirane NTP-je : 5-metil-CTP in psevdo-UTP. Namreč, RNA v sesalskih celicah je precej modificirana, zato eksogena, enoverižna, nemodificirana RNA sproži protivirusni odziv celic ter tako deluje citotoksično [4].

Nastale mRNA so očistili z dodatkom DNaze, ki je razgradila matrične cDNA ter fosfataze, ki je odstranila imunogene proste trifosfatne skupine iz molekul mRNA, ki niso imele kape na 5` koncu. Namreč, proste trifosfatne skupine na 5` koncih mRNA prepozna RIG-I (z retinojsko kislino inducibilen gen 1), ki sproži imunski odziv celice. Hkrati aktivirajo protein-kinazo R (PKR), ki zavre prevajanje, tako se tudi pravilno sintetizirane mRNA, ki imajo kapo, ne prevedejo v proteine [4].

===Učinkovitost transfekcije===

Z opisanim postopkom so pripravili modificirane mRNA zapise za mCherry in GFP, slednji je vseboval še zaporedje za jedrni lokalizacijski signal. Hkratna transfekcija BJ fibroblastov z omenjenimi modificiranimi mRNA je bila uspešna s pravilno umestitvijo proteinov v celične oddelke. Izražanje proteinov pa je bilo le prehodno, zaradi razgradnje tako RNA kot proteinov. Torej je za vzdrževanje koncentracije proteina v celici potrebna večkratna transfekcija. Ugotovili so, da slednja ne povzroči značilne spremembe v molekularnem profilu celic, nekoliko se zviša izražanje genov odzivnih na interferone, ker modifikacije mRNA ne zavrejo popolnoma interferonsko signalizacijo. Za večkratno transfekcijo se je kot najbolj primeren pristop pokazala endocitoza RNA v kompleksu s kationskim veziklom, saj je nizko imunogena in enostavna [5]. Za minimalno citotoksičnost sintetičnih RNA, so celice gojili v prisotnosti rekombinantnega B18R, ki z vezavo interferonov tipa 1 zniža parakrino signalizacijo preko le-teh in tako zviša viabilnost celic [4].

Perskey in sodelavci so preverili učinkovitost transfekcije s sintetično mRNA z izražanjem fluorescenčnega proteina mWasabi v BJ fibroblastih. Kot matrico so uporabili lineariziran komercialni vektor, ki je nosil zapis za mWasabi. In vitro sintezo so izvedli po prej opisanem postopku in celice po transfekciji gojili v prisotnosti B18R. Prisotnost mWasabi v fibroblastih so preverili po 24-ih urah in ugotovili, da je bila transfekcija uspešna v 95 % primerov. Pokazali so tudi, da uporaba modificirane mRNA da več kot dvakrat višjo intenziteto fluorescence v celicah v primerjavi z nemodificirano mRNA, torej nastane več želenega proteina [3].

===Priprava iPSC ter diferenciacija iPSC v različne celične tipe===

Po dokazu učinkovitosti metode, so pripravili modificirane sintetične mRNA zapise faktorjev za pripravo iPSC : KLF-4 (K), c-MYC (M), OCT4 (O), SOX-2 (S), NANOG (N) in LIN28 (L). Transfekcijo BJ fibroblastov so izvajali devet dni, pri čem so celice gojili v prisotnosti B18R. Prve kolonije iPSC so pobrali že deseti dan in jih prenesli na hranilne mišje embrionalne fibroblaste MEF. Transfekcija je bila uspešna, saj so celice izražale znotrajcelične (KMOSNL) ter površinske markerje (SSEA3, SSEA4, TRA1-60) značilne za iPSC ter so bile sposobne diferenciacije v tri zarodne plasti. Prav tako so, po šestih pasažah, imele normalen 46XY kariotip [3].

Warren in sodelavci so pripravili z RNA pridobljene iPSC (RiPSC) iz štirih človeških somatskih linij: Detroit 551 (D551), MRC-5 fetalnih fibroblastov, BJ postnatalnih fibroblastov in fibroblastom podobne celične kulture iz biopsije kože pacienta s cistično fibrozo (CF). V vseh primerih so po 18-25 dneh nastale RiPSC, ki so izražale s pluripotentnostjo povezane faktorje kot je NANOG, OCT4, SOX1, REX1, LIN28, DNMT3B, TRA-1-60, TRA-1-81, SSEA3 in SSEA4. Tako je bil vzorec izražanja proteinov pridobljenih RiPSC bolj podoben človeškimi embrionalnim matičnim celicam (ESC) kot starševskim fibroblastom. Nadalje, dH1f -, D551-, BJ-, CF-RiPSC so bile sposobne razvoja v embrioidna telesca (EB) in naprej v kardiomiocite, hematopoetske prekurzorske celice, Tuj-1 pozitivne nevrone in AFP (α-fetoprotein) pozitivne endodermalne celice. Tvorbo treh zarodnih plasti so potrdili in vivo v teratomih, ki so jih tvorile dH1F-,CF- in BJ-RiPSC. Iz človeških fibroblastov pridobljene RiPSC so uspeli tudi dokončno diferencirati v velike večjedrne miotube z gojenjem pri ustreznih pogojih in transfekcijo s modificirano mRNA, ki je zapisovala za MYOD1. Le-ta je vodilni transkripcijski faktor diferenciacije mišičnih celic. Nastanek miotub so potrdili z imunskim označevanjem miogenih markerjov miogenina in MyHC [4].

Transfekcija z modificiranimi mRNA kaže večjo učinkovitost in hitrejšo pretvorbo celic od metod, ki temeljijo na virusih, kar je pokazala primerjava transfekcije dH1f fibroblastov z modificiranimi mRNA (KMOS) in transdukcije z retrovirusi. V prvem primeru so se dva tedna po transfekciji kolonije iPSC že razrasle po ploščah, v drugem primeru pa so bile kolonije vidne šele štiriindvajseti dan po transdukciji. Prav tako je bila učinkovitost pretvorbe celic višja pri transfekciji z modificiranimi mRNA, saj je bila enaka 1,4 % , učinkovitost pretvorbe s transdukcijo pa je dosegla le 0,04 % [4].

===Transdiferenciacija celic===

Pluripotentnost somatskih celic kot tudi diferenciacijo iPSC omogoča izražanje transkripcijskih faktorjev, ki so značilni za matične oziroma različne tipe diferenciranih celic. Tako bi izražanje določenih transkripcijskih faktorjev lahko omogočilo spremembo celičnega tipa odraslih, diferenciranih celic. To so tudi pokazali z neposredno pretvorbo človeških fibroblastov v delujoče kardiomiocite [6] in mišjih fibroblastov v nevrone [7] s transdukcijo s specifičnimi transkripcijskimi faktorji.
Pretvorbo fibroblastov v mioblaste so uspešno izvedli tudi s transfekcijo BJ fibroblastov s sintetično mRNA, ki je zapisovala za MYOD1. Tako pridobljeni mioblasti so bili sposobni nadaljnje diferenciacije v večjedrne miotube [3]. Z reprogramiranjem odraslih, diferenciranih fibroblastov v delujoče kardiomiocite bi se izognili predhodni tvorbi iPSC, kar zniža tveganje za razvoj tumorja [6]. Hkrati je uporaba RNA reprogramiranja neintegrativna, ter bi tako pridobljeni kardiomiociti imeli potencial pri regenerativnem zdravljenju poškodovane srčne mišice [6].

===Reprogramiranje nedelečih se celic===

V nasprotju z uporabo virusnih vektorjev ali drugih metod, ki temeljijo na prenosu DNA, mRNA ne zahteva delitve celice za učinkovito sintezo proteinov. Namreč, da bi se eksogena DNA prepisala v mRNA, mora vstopiti v jedro celice, kar omogoča mitoza celic. S sintetično mRNA pa bi lahko učinkovito izrazili gene v nedelečih se celicah. To so Perskey in sodelavci tudi dokazali s transfekcijo inaktiviranih MEF, ki so 24 ur po transfekciji izražali mWasabi v 80 % primerov. Torej bi nam sintetična mRNA lahko omogočila izražanje želenih genov tudi v primarnih nevronih, kar metode na osnovi DNA ne omogočajo [3].

=='''Zaključek'''==

Prednost transfekcije s sintetično modificirano mRNA pred virusno transdukcijo, poleg večje učinkovitosti in hitrejše pretvorbe somatskih v iPS celice, predstavlja izvajanje poskusov v laboratorijih z nižjo stopnjo varnosti, saj je biološko tveganje značilno manjše kot pri virusih. Nadalje, transfekcija z mRNA ne povzroči integracijo zapisov v genom kot je to primer pri metodah, ki temeljijo na DNA. Dosežemo tudi boljšo regulacijo izražanja proteinov, ki se, pri uporabi integrativnih vektorjev, lahko naključno spreminja. Torej je ta pristop pretvorbe odraslih, diferenciranih celic v iPSC ali diferenciacija le-teh v različne celice učinkovit, nemutagen proces, ki omogoča tvorbo iPSC višje kvalitete kot je to primer pri uporabi virusnih vektorjev. V zadnjih raziskavah so reprogramiranje na osnovi RNA še nekoliko izboljšali, tako da poleg mRNA v celice vnesejo tudi miRNA, ki inducirajo pluripotentnost. Kombinacija mRNA in miRNA je povečala stopnjo uspešnosti metode (odstotek vzorcev v katerih nastanejo vsaj tri iPSC) [8]. Razvoj reprogramiranja na osnovi RNA je znanost približal cilju, da iPSC in tkivno inženirstvo postanejo del regenerativne medicine in zdravljenja na osnovi celic, ki bo prilagojeno posamezniku.

=='''Viri'''==

1. Takahashi, K. in Yamanaka, S. Induction of pluripotent stem cells from mouse embrionic and adult fibroblast cultures by defined factors. Cell 126(4), 663-676 (2006).

2. Takahashi, K., Tanabe, K., Ohnuki, M., Narita, M., Ichisaka, T., Tomoda, K. in Yamanaka, S. Induction of pluripotent stem cells from adult human fibroblasts by defined factors. Cell 131(5), 861-872 (2007).

3. Perskey, D., Allison, T.F., Jones, M., Mamchaoui, K. in Unger, C. Synthetically modified mRNA for efficient and fast human iPSC cell generation and direct transdifferentiation to myoblasts. Biochemical and Biophysical Research Communications 1-9 (2015). (v tisku)

4. Warren, L. in sod. Highly efficient reprogramming to pluripotency and directed differentiation of human cells with synthetic modified mRNA. Cell Stem Cell 7, 618-630 (2010).

5. Zou, S., Scarfo, K., Nantz, M.H. in Hecker, J.G. Lipid-mediated delivery of RNA is more efficient than delivery of DNA in non-dividing cells. International Journal of Pharmaceutics 389, 232-243 (2010).

6. Ieda, M., Fu, J.D., Delgado-Olguin, P. in Vedantham, V. Direct reprogramming of fibroblasts into functional cardiomyocytes by defined factors. Cell 142(3), 375-386 (2010).

7. Vierbuchen,T., Ostermeier, A., Pang, Z.P., Kokubu, Y., Südhof, T.C. in Wernig, M. Direct conversion of fibroblasts to functional neurons by defined factors. Nature 463, 1035-1041 (2010).

8. Schlaeger, T.M. in sod. A comparison of non-integrating reprogramming methods. Nature Biotechnology 33(1), 58-63 (2015).

Učinkovita in hitra priprava človeških iPS celic in neposredna transdiferenciacija v mioblaste s sintetično modificirano mRNA

2016-01-17T22:34:08Z

MirjanaMalnar: /* Učinkovitost transfekcije */

=='''Reprogramiranje celic'''==

Razvoj novih in boljših metod za reprogramiranje celic je zelo aktualna tema. Veliko pozornosti je usmerjeno v pripravo induciranih pluripotentnih matičnih celic (iPSC), ki kažejo potencial za uporabo pri regenerativnem zdravljenju. Obstoječe metode za pripravo iPSC so nizko učinkovite, hkrati večina metod povzroči spremembe genoma, kar predstavlja veliko tveganje pri vnosu iPSC v človeška tkiva in organe. Zato se znanstveniki osredotočajo na neintegrativne metode dediferenciacije odraslih, somatskih celic v iPSC. Primer ene od neintegrativnih metod je transfekcija celic s sintetično modificirano mRNA, ki zapisuje za faktorje pomembne za dediferenciacijo. Poleg priprave iPSC, omenjena metoda omogoča tudi transdiferenciacijo celic oziroma spremembo enega celičnega tipa v drugi.

=='''Metode pridobivanja induciranih pluripotentnih matičnih celic'''==
Inducirane pluripotentne celice so prvič dobili z retrovirusno transdukcijo mišjih zarodnih in odraslih fibroblastov ter nato tudi človeških odraslih fibroblastov s transkripcijskimi faktorji KLF4 (K), c-MYC (M), OCT4 (O) in SOX2 (S) [1][2]. Ker pri tem lahko pride do virusne integracije v genom, tako pridobljene iPSC niso primerne za zdravljenje. Do danes so za induciranje pluripotentnosti celic razvili veliko metod pri katerih med drugimi uporabljajo lentivirusne, transpozonske, adenovirusne in različne prehodne vektorje. Ker naštete metode temeljijo na DNA, lahko v transfeciranih celicah pride do insercijske mutageneze ali genomske rekombinacije, poleg tega integracija v genom povzroči slabo kontrolo nad izražanjem vnesenih genov [3]. Zato so razvili tudi neintegrativne metode za reprogramiranje celic, kot so transfekcija z episomalnimi plazmidi (Epi reprogramiranje), transdukcija s Sendai virusom (SeV reprogramiranje) in večkratna transfekcija s sintetično modificirano mRNA (RNA metoda). Čeprav so episomalni plazmidi cenejši, SeV reprogramiranje pa bolj robustna metoda kot transfekcija s sintetično mRNA, slednja omogoča hitrejše in učinkovitejše reprogramiranje celic ter zelo nizko stopnjo anevplodije. Prav tako je pri uporabi Epi in SeV metode potrebno dodatno preverjanje iPSC za ostanke episomalne DNA oziroma virusov, mRNA pa se po končani transfekciji hitro razgradi, saj ima kratek razpolovni čas, poleg tega se ne more podvojevati ali inegrirati v genom [4][5].

=='''Reprogramiranje celic na osnovi RNA'''==

===Priprava sintetično modificirane mRNA in transfekcija celic===

Pri transfekciji s sintetično RNA je izražanje želenih proteinov hitrejše, transfekcija je bolj kontrolirana in transfeciramo lahko več celic v primerjavi s transfekcijo z DNA. In vitro sintezo mRNA iz predhodno pripravljenih matričnih cDNA omogoča bakteriofagna T7 RNA polimeraza, ki proizvede veliko število pre-mRNA molekul. Warren in sodelavci so optimizirali postopek sinteze mRNA, ki ni bila citotoksična in je tako omogočala učinkovito reprogramiranje celic. Matrice so pripravili z verižno reakcijo s polimerazo (PCR), pri čem so na bralni okvir pripeli 3` in 5` neprevedljivo regijo (UTR), zapis za T7 promotor ter poli T zaporedje, ki omogoča dodatek poli A repa na prepisani mRNA. Prepisovanje je potekalo v prisotnosti T7 polimeraze, reakcijska mešanica je vsebovala matrične zapise, NTP-je in proti-vzvratni di-gvanozinski analog 5` kape (ARCA), ki je omogočil dodatek 5` kape na 80 % nastalih mRNA. Pri prepisovanju so, poleg nemodificiranih, uporabili modificirane NTP-je : 5-metil-CTP in psevdo-UTP. Namreč, RNA v sesalskih celicah je precej modificirana, zato eksogena, enoverižna, nemodificirana RNA sproži protivirusni odziv celic ter tako deluje citotoksično [4].

Nastale mRNA so očistili z dodatkom DNaze, ki je razgradila matrične cDNA ter fosfataze, ki je odstranila imunogene proste trifosfatne skupine iz molekul mRNA, ki niso imele kape na 5` koncu. Namreč, proste trifosfatne skupine na 5` koncih mRNA prepozna RIG-I (z retinojsko kislino inducibilen gen 1), ki sproži imunski odziv celice. Hkrati aktivirajo protein-kinazo R (PKR), ki zavre prevajanje, tako se tudi pravilno sintetizirane mRNA, ki imajo kapo, ne prevedejo v proteine [4].

===Učinkovitost transfekcije===

Z opisanim postopkom so pripravili modificirane mRNA zapise za mCherry in GFP, slednji je vseboval še zaporedje za jedrni lokalizacijski signal. Hkratna transfekcija BJ fibroblastov z omenjenimi modificiranimi mRNA je bila uspešna s pravilno umestitvijo proteinov v celične oddelke. Izražanje proteinov pa je bilo le prehodno, zaradi razgradnje tako RNA kot proteinov. Torej je za vzdrževanje koncentracije proteina v celici potrebna večkratna transfekcija. Ugotovili so, da slednja ne povzroči značilne spremembe v molekularnem profilu celic, nekoliko se zviša izražanje genov odzivnih na interferone, ker modifikacije mRNA ne zavrejo popolnoma interferonsko signalizacijo. Za večkratno transfekcijo se je kot najbolj primeren pristop pokazala endocitoza RNA v kompleksu s kationskim veziklom, saj je nizko imunogena in enostavna [5]. Za minimalno citotoksičnost sintetičnih RNA, so celice gojili v prisotnosti rekombinantnega B18R, ki z vezavo interferonov tipa 1 zniža parakrino signalizacijo preko le-teh in tako zviša viabilnost celic [4].

Perskey in sodelavci so preverili učinkovitost transfekcije s sintetično mRNA z izražanjem fluorescenčnega proteina mWasabi v BJ fibroblastih. Kot matrico so uporabili lineariziran komercialni vektor, ki je nosil zapis za mWasabi. In vitro sintezo so izvedli po prej opisanem postopku in celice po transfekciji gojili v prisotnosti B18R. Prisotnost mWasabi v fibroblastih so preverili po 24-ih urah in ugotovili, da je bila transfekcija uspešna v 95 % primerov. Pokazali so tudi, da uporaba modificirane mRNA da več kot dvakrat višjo intenziteto fluorescence v celicah v primerjavi z nemodificirano mRNA, torej nastane več želenega proteina [3].

===Priprava iPSC ter diferenciacija iPSC v različne celične tipe===

Po dokazu učinkovitosti metode, so pripravili modificirane sintetične mRNA zapise faktorjev za pripravo iPSC : KLF-4 (K), c-MYC (M), OCT4 (O), SOX-2 (S), NANOG (N) in LIN28 (L). Transfekcijo BJ fibroblastov so izvajali devet dni, pri čem so celice gojili v prisotnosti B18R. Prve kolonije iPSC so pobrali že deseti dan in jih prenesli na hranilne mišje embrionalne fibroblaste MEF. Transfekcija je bila uspešna, saj so celice izražale znotrajcelične (KMOSNL) ter površinske markerje (SSEA3, SSEA4, TRA1-60) značilne za iPSC ter so bile sposobne diferenciacije v tri zarodne plasti. Prav tako so, po šestih pasažah, imele normalen 46XY kariotip [3].
Warren in sodelavci so pripravili z RNA pridobljene iPSC (RiPSC) iz štirih človeških somatskih linij: Detroit 551 (D551), MRC-5 fetalnih fibroblastov, BJ postnatalnih fibroblastov in fibroblastom podobne celične kulture iz biopsije kože pacienta s cistično fibrozo (CF). V vseh primerih so po 18-25 dneh nastale RiPSC, ki so izražale s pluripotentnostjo povezane faktorje kot je NANOG, OCT4, SOX1, REX1, LIN28, DNMT3B, TRA-1-60, TRA-1-81, SSEA3 in SSEA4. Tako je bil vzorec izražanja proteinov pridobljenih RiPSC bolj podoben človeškimi embrionalnim matičnim celicam (ESC) kot starševskim fibroblastom. Nadalje, dH1f -, D551-, BJ-, CF-RiPSC so bile sposobne razvoja v embrioidna telesca (EB) in naprej v kardiomiocite, hematopoetske prekurzorske celice, Tuj-1 pozitivne nevrone in AFP (α-fetoprotein) pozitivne endodermalne celice. Tvorbo treh zarodnih plasti so potrdili in vivo v teratomih, ki so jih tvorile dH1F-,CF- in BJ-RiPSC. Iz človeških fibroblastov pridobljene RiPSC so uspeli tudi dokončno diferencirati v velike večjedrne miotube z gojenjem pri ustreznih pogojih in transfekcijo s modificirano mRNA, ki je zapisovala za MYOD1. Le-ta je vodilni transkripcijski faktor diferenciacije mišičnih celic. Nastanek miotub so potrdili z imunskim označevanjem miogenih markerjov miogenina in MyHC [4].
Transfekcija z modificiranimi mRNA kaže večjo učinkovitost in hitrejšo pretvorbo celic od metod, ki temeljijo na virusih, kar je pokazala primerjava transfekcije dH1f fibroblastov z modificiranimi mRNA (KMOS) in transdukcije z retrovirusi. V prvem primeru so se dva tedna po transfekciji kolonije iPSC že razrasle po ploščah, v drugem primeru pa so bile kolonije vidne šele štiriindvajseti dan po transdukciji. Prav tako je bila učinkovitost pretvorbe celic višja pri transfekciji z modificiranimi mRNA, saj je bila enaka 1,4 % , učinkovitost pretvorbe s transdukcijo pa je dosegla le 0,04 % [4].

===Transdiferenciacija celic===

Pluripotentnost somatskih celic kot tudi diferenciacijo iPSC omogoča izražanje transkripcijskih faktorjev, ki so značilni za matične oziroma različne tipe diferenciranih celic. Tako bi izražanje določenih transkripcijskih faktorjev lahko omogočilo spremembo celičnega tipa odraslih, diferenciranih celic. To so tudi pokazali z neposredno pretvorbo človeških fibroblastov v delujoče kardiomiocite [6] in mišjih fibroblastov v nevrone [7] s transdukcijo s specifičnimi transkripcijskimi faktorji.
Pretvorbo fibroblastov v mioblaste so uspešno izvedli tudi s transfekcijo BJ fibroblastov s sintetično mRNA, ki je zapisovala za MYOD1. Tako pridobljeni mioblasti so bili sposobni nadaljnje diferenciacije v večjedrne miotube [3]. Z reprogramiranjem odraslih, diferenciranih fibroblastov v delujoče kardiomiocite bi se izognili predhodni tvorbi iPSC, kar zniža tveganje za razvoj tumorja [6]. Hkrati je uporaba RNA reprogramiranja neintegrativna, ter bi tako pridobljeni kardiomiociti imeli potencial pri regenerativnem zdravljenju poškodovane srčne mišice [6].

===Reprogramiranje nedelečih se celic===

V nasprotju z uporabo virusnih vektorjev ali drugih metod, ki temeljijo na prenosu DNA, mRNA ne zahteva delitve celice za učinkovito sintezo proteinov. Namreč, da bi se eksogena DNA prepisala v mRNA, mora vstopiti v jedro celice, kar omogoča mitoza celic. S sintetično mRNA pa bi lahko učinkovito izrazili gene v nedelečih se celicah. To so Perskey in sodelavci tudi dokazali s transfekcijo inaktiviranih MEF, ki so 24 ur po transfekciji izražali mWasabi v 80 % primerov. Torej bi nam sintetična mRNA lahko omogočila izražanje želenih genov tudi v primarnih nevronih, kar metode na osnovi DNA ne omogočajo [3].

=='''Zaključek'''==

Prednost transfekcije s sintetično modificirano mRNA pred virusno transdukcijo, poleg večje učinkovitosti in hitrejše pretvorbe somatskih v iPS celice, predstavlja izvajanje poskusov v laboratorijih z nižjo stopnjo varnosti, saj je biološko tveganje značilno manjše kot pri virusih. Nadalje, transfekcija z mRNA ne povzroči integracijo zapisov v genom kot je to primer pri metodah, ki temeljijo na DNA. Dosežemo tudi boljšo regulacijo izražanja proteinov, ki se, pri uporabi integrativnih vektorjev, lahko naključno spreminja. Torej je ta pristop pretvorbe odraslih, diferenciranih celic v iPSC ali diferenciacija le-teh v različne celice učinkovit, nemutagen proces, ki omogoča tvorbo iPSC višje kvalitete kot je to primer pri uporabi virusnih vektorjev. V zadnjih raziskavah so reprogramiranje na osnovi RNA še nekoliko izboljšali, tako da poleg mRNA v celice vnesejo tudi miRNA, ki inducirajo pluripotentnost. Kombinacija mRNA in miRNA je povečala stopnjo uspešnosti metode (odstotek vzorcev v katerih nastanejo vsaj tri iPSC) [8]. Razvoj reprogramiranja na osnovi RNA je znanost približal cilju, da iPSC in tkivno inženirstvo postanejo del regenerativne medicine in zdravljenja na osnovi celic, ki bo prilagojeno posamezniku.

=='''Viri'''==

1. Takahashi, K. in Yamanaka, S. Induction of pluripotent stem cells from mouse embrionic and adult fibroblast cultures by defined factors. Cell 126(4), 663-676 (2006).

2. Takahashi, K., Tanabe, K., Ohnuki, M., Narita, M., Ichisaka, T., Tomoda, K. in Yamanaka, S. Induction of pluripotent stem cells from adult human fibroblasts by defined factors. Cell 131(5), 861-872 (2007).

3. Perskey, D., Allison, T.F., Jones, M., Mamchaoui, K. in Unger, C. Synthetically modified mRNA for efficient and fast human iPSC cell generation and direct transdifferentiation to myoblasts. Biochemical and Biophysical Research Communications 1-9 (2015). (v tisku)

4. Warren, L. in sod. Highly efficient reprogramming to pluripotency and directed differentiation of human cells with synthetic modified mRNA. Cell Stem Cell 7, 618-630 (2010).

5. Zou, S., Scarfo, K., Nantz, M.H. in Hecker, J.G. Lipid-mediated delivery of RNA is more efficient than delivery of DNA in non-dividing cells. International Journal of Pharmaceutics 389, 232-243 (2010).

6. Ieda, M., Fu, J.D., Delgado-Olguin, P. in Vedantham, V. Direct reprogramming of fibroblasts into functional cardiomyocytes by defined factors. Cell 142(3), 375-386 (2010).

7. Vierbuchen,T., Ostermeier, A., Pang, Z.P., Kokubu, Y., Südhof, T.C. in Wernig, M. Direct conversion of fibroblasts to functional neurons by defined factors. Nature 463, 1035-1041 (2010).

8. Schlaeger, T.M. in sod. A comparison of non-integrating reprogramming methods. Nature Biotechnology 33(1), 58-63 (2015).

Učinkovita in hitra priprava človeških iPS celic in neposredna transdiferenciacija v mioblaste s sintetično modificirano mRNA

2016-01-17T22:33:53Z

MirjanaMalnar: /* Priprava sintetično modificirane mRNA in transfekcija celic */

=='''Reprogramiranje celic'''==

Razvoj novih in boljših metod za reprogramiranje celic je zelo aktualna tema. Veliko pozornosti je usmerjeno v pripravo induciranih pluripotentnih matičnih celic (iPSC), ki kažejo potencial za uporabo pri regenerativnem zdravljenju. Obstoječe metode za pripravo iPSC so nizko učinkovite, hkrati večina metod povzroči spremembe genoma, kar predstavlja veliko tveganje pri vnosu iPSC v človeška tkiva in organe. Zato se znanstveniki osredotočajo na neintegrativne metode dediferenciacije odraslih, somatskih celic v iPSC. Primer ene od neintegrativnih metod je transfekcija celic s sintetično modificirano mRNA, ki zapisuje za faktorje pomembne za dediferenciacijo. Poleg priprave iPSC, omenjena metoda omogoča tudi transdiferenciacijo celic oziroma spremembo enega celičnega tipa v drugi.

=='''Metode pridobivanja induciranih pluripotentnih matičnih celic'''==
Inducirane pluripotentne celice so prvič dobili z retrovirusno transdukcijo mišjih zarodnih in odraslih fibroblastov ter nato tudi človeških odraslih fibroblastov s transkripcijskimi faktorji KLF4 (K), c-MYC (M), OCT4 (O) in SOX2 (S) [1][2]. Ker pri tem lahko pride do virusne integracije v genom, tako pridobljene iPSC niso primerne za zdravljenje. Do danes so za induciranje pluripotentnosti celic razvili veliko metod pri katerih med drugimi uporabljajo lentivirusne, transpozonske, adenovirusne in različne prehodne vektorje. Ker naštete metode temeljijo na DNA, lahko v transfeciranih celicah pride do insercijske mutageneze ali genomske rekombinacije, poleg tega integracija v genom povzroči slabo kontrolo nad izražanjem vnesenih genov [3]. Zato so razvili tudi neintegrativne metode za reprogramiranje celic, kot so transfekcija z episomalnimi plazmidi (Epi reprogramiranje), transdukcija s Sendai virusom (SeV reprogramiranje) in večkratna transfekcija s sintetično modificirano mRNA (RNA metoda). Čeprav so episomalni plazmidi cenejši, SeV reprogramiranje pa bolj robustna metoda kot transfekcija s sintetično mRNA, slednja omogoča hitrejše in učinkovitejše reprogramiranje celic ter zelo nizko stopnjo anevplodije. Prav tako je pri uporabi Epi in SeV metode potrebno dodatno preverjanje iPSC za ostanke episomalne DNA oziroma virusov, mRNA pa se po končani transfekciji hitro razgradi, saj ima kratek razpolovni čas, poleg tega se ne more podvojevati ali inegrirati v genom [4][5].

=='''Reprogramiranje celic na osnovi RNA'''==

===Priprava sintetično modificirane mRNA in transfekcija celic===

Pri transfekciji s sintetično RNA je izražanje želenih proteinov hitrejše, transfekcija je bolj kontrolirana in transfeciramo lahko več celic v primerjavi s transfekcijo z DNA. In vitro sintezo mRNA iz predhodno pripravljenih matričnih cDNA omogoča bakteriofagna T7 RNA polimeraza, ki proizvede veliko število pre-mRNA molekul. Warren in sodelavci so optimizirali postopek sinteze mRNA, ki ni bila citotoksična in je tako omogočala učinkovito reprogramiranje celic. Matrice so pripravili z verižno reakcijo s polimerazo (PCR), pri čem so na bralni okvir pripeli 3` in 5` neprevedljivo regijo (UTR), zapis za T7 promotor ter poli T zaporedje, ki omogoča dodatek poli A repa na prepisani mRNA. Prepisovanje je potekalo v prisotnosti T7 polimeraze, reakcijska mešanica je vsebovala matrične zapise, NTP-je in proti-vzvratni di-gvanozinski analog 5` kape (ARCA), ki je omogočil dodatek 5` kape na 80 % nastalih mRNA. Pri prepisovanju so, poleg nemodificiranih, uporabili modificirane NTP-je : 5-metil-CTP in psevdo-UTP. Namreč, RNA v sesalskih celicah je precej modificirana, zato eksogena, enoverižna, nemodificirana RNA sproži protivirusni odziv celic ter tako deluje citotoksično [4].

Nastale mRNA so očistili z dodatkom DNaze, ki je razgradila matrične cDNA ter fosfataze, ki je odstranila imunogene proste trifosfatne skupine iz molekul mRNA, ki niso imele kape na 5` koncu. Namreč, proste trifosfatne skupine na 5` koncih mRNA prepozna RIG-I (z retinojsko kislino inducibilen gen 1), ki sproži imunski odziv celice. Hkrati aktivirajo protein-kinazo R (PKR), ki zavre prevajanje, tako se tudi pravilno sintetizirane mRNA, ki imajo kapo, ne prevedejo v proteine [4].

===Učinkovitost transfekcije===

Z opisanim postopkom so pripravili modificirane mRNA zapise za mCherry in GFP, slednji je vseboval še zaporedje za jedrni lokalizacijski signal. Hkratna transfekcija BJ fibroblastov z omenjenimi modificiranimi mRNA je bila uspešna s pravilno umestitvijo proteinov v celične oddelke. Izražanje proteinov pa je bilo le prehodno, zaradi razgradnje tako RNA kot proteinov. Torej je za vzdrževanje koncentracije proteina v celici potrebna večkratna transfekcija. Ugotovili so, da slednja ne povzroči značilne spremembe v molekularnem profilu celic, nekoliko se zviša izražanje genov odzivnih na interferone, ker modifikacije mRNA ne zavrejo popolnoma interferonsko signalizacijo. Za večkratno transfekcijo se je kot najbolj primeren pristop pokazala endocitoza RNA v kompleksu s kationskim veziklom, saj je nizko imunogena in enostavna [5]. Za minimalno citotoksičnost sintetičnih RNA, so celice gojili v prisotnosti rekombinantnega B18R, ki z vezavo interferonov tipa 1 zniža parakrino signalizacijo preko le-teh in tako zviša viabilnost celic [4].
Perskey in sodelavci so preverili učinkovitost transfekcije s sintetično mRNA z izražanjem fluorescenčnega proteina mWasabi v BJ fibroblastih. Kot matrico so uporabili lineariziran komercialni vektor, ki je nosil zapis za mWasabi. In vitro sintezo so izvedli po prej opisanem postopku in celice po transfekciji gojili v prisotnosti B18R. Prisotnost mWasabi v fibroblastih so preverili po 24-ih urah in ugotovili, da je bila transfekcija uspešna v 95 % primerov. Pokazali so tudi, da uporaba modificirane mRNA da več kot dvakrat višjo intenziteto fluorescence v celicah v primerjavi z nemodificirano mRNA, torej nastane več želenega proteina [3].

===Priprava iPSC ter diferenciacija iPSC v različne celične tipe===

Po dokazu učinkovitosti metode, so pripravili modificirane sintetične mRNA zapise faktorjev za pripravo iPSC : KLF-4 (K), c-MYC (M), OCT4 (O), SOX-2 (S), NANOG (N) in LIN28 (L). Transfekcijo BJ fibroblastov so izvajali devet dni, pri čem so celice gojili v prisotnosti B18R. Prve kolonije iPSC so pobrali že deseti dan in jih prenesli na hranilne mišje embrionalne fibroblaste MEF. Transfekcija je bila uspešna, saj so celice izražale znotrajcelične (KMOSNL) ter površinske markerje (SSEA3, SSEA4, TRA1-60) značilne za iPSC ter so bile sposobne diferenciacije v tri zarodne plasti. Prav tako so, po šestih pasažah, imele normalen 46XY kariotip [3].
Warren in sodelavci so pripravili z RNA pridobljene iPSC (RiPSC) iz štirih človeških somatskih linij: Detroit 551 (D551), MRC-5 fetalnih fibroblastov, BJ postnatalnih fibroblastov in fibroblastom podobne celične kulture iz biopsije kože pacienta s cistično fibrozo (CF). V vseh primerih so po 18-25 dneh nastale RiPSC, ki so izražale s pluripotentnostjo povezane faktorje kot je NANOG, OCT4, SOX1, REX1, LIN28, DNMT3B, TRA-1-60, TRA-1-81, SSEA3 in SSEA4. Tako je bil vzorec izražanja proteinov pridobljenih RiPSC bolj podoben človeškimi embrionalnim matičnim celicam (ESC) kot starševskim fibroblastom. Nadalje, dH1f -, D551-, BJ-, CF-RiPSC so bile sposobne razvoja v embrioidna telesca (EB) in naprej v kardiomiocite, hematopoetske prekurzorske celice, Tuj-1 pozitivne nevrone in AFP (α-fetoprotein) pozitivne endodermalne celice. Tvorbo treh zarodnih plasti so potrdili in vivo v teratomih, ki so jih tvorile dH1F-,CF- in BJ-RiPSC. Iz človeških fibroblastov pridobljene RiPSC so uspeli tudi dokončno diferencirati v velike večjedrne miotube z gojenjem pri ustreznih pogojih in transfekcijo s modificirano mRNA, ki je zapisovala za MYOD1. Le-ta je vodilni transkripcijski faktor diferenciacije mišičnih celic. Nastanek miotub so potrdili z imunskim označevanjem miogenih markerjov miogenina in MyHC [4].
Transfekcija z modificiranimi mRNA kaže večjo učinkovitost in hitrejšo pretvorbo celic od metod, ki temeljijo na virusih, kar je pokazala primerjava transfekcije dH1f fibroblastov z modificiranimi mRNA (KMOS) in transdukcije z retrovirusi. V prvem primeru so se dva tedna po transfekciji kolonije iPSC že razrasle po ploščah, v drugem primeru pa so bile kolonije vidne šele štiriindvajseti dan po transdukciji. Prav tako je bila učinkovitost pretvorbe celic višja pri transfekciji z modificiranimi mRNA, saj je bila enaka 1,4 % , učinkovitost pretvorbe s transdukcijo pa je dosegla le 0,04 % [4].

===Transdiferenciacija celic===

Pluripotentnost somatskih celic kot tudi diferenciacijo iPSC omogoča izražanje transkripcijskih faktorjev, ki so značilni za matične oziroma različne tipe diferenciranih celic. Tako bi izražanje določenih transkripcijskih faktorjev lahko omogočilo spremembo celičnega tipa odraslih, diferenciranih celic. To so tudi pokazali z neposredno pretvorbo človeških fibroblastov v delujoče kardiomiocite [6] in mišjih fibroblastov v nevrone [7] s transdukcijo s specifičnimi transkripcijskimi faktorji.
Pretvorbo fibroblastov v mioblaste so uspešno izvedli tudi s transfekcijo BJ fibroblastov s sintetično mRNA, ki je zapisovala za MYOD1. Tako pridobljeni mioblasti so bili sposobni nadaljnje diferenciacije v večjedrne miotube [3]. Z reprogramiranjem odraslih, diferenciranih fibroblastov v delujoče kardiomiocite bi se izognili predhodni tvorbi iPSC, kar zniža tveganje za razvoj tumorja [6]. Hkrati je uporaba RNA reprogramiranja neintegrativna, ter bi tako pridobljeni kardiomiociti imeli potencial pri regenerativnem zdravljenju poškodovane srčne mišice [6].

===Reprogramiranje nedelečih se celic===

V nasprotju z uporabo virusnih vektorjev ali drugih metod, ki temeljijo na prenosu DNA, mRNA ne zahteva delitve celice za učinkovito sintezo proteinov. Namreč, da bi se eksogena DNA prepisala v mRNA, mora vstopiti v jedro celice, kar omogoča mitoza celic. S sintetično mRNA pa bi lahko učinkovito izrazili gene v nedelečih se celicah. To so Perskey in sodelavci tudi dokazali s transfekcijo inaktiviranih MEF, ki so 24 ur po transfekciji izražali mWasabi v 80 % primerov. Torej bi nam sintetična mRNA lahko omogočila izražanje želenih genov tudi v primarnih nevronih, kar metode na osnovi DNA ne omogočajo [3].

=='''Zaključek'''==

Prednost transfekcije s sintetično modificirano mRNA pred virusno transdukcijo, poleg večje učinkovitosti in hitrejše pretvorbe somatskih v iPS celice, predstavlja izvajanje poskusov v laboratorijih z nižjo stopnjo varnosti, saj je biološko tveganje značilno manjše kot pri virusih. Nadalje, transfekcija z mRNA ne povzroči integracijo zapisov v genom kot je to primer pri metodah, ki temeljijo na DNA. Dosežemo tudi boljšo regulacijo izražanja proteinov, ki se, pri uporabi integrativnih vektorjev, lahko naključno spreminja. Torej je ta pristop pretvorbe odraslih, diferenciranih celic v iPSC ali diferenciacija le-teh v različne celice učinkovit, nemutagen proces, ki omogoča tvorbo iPSC višje kvalitete kot je to primer pri uporabi virusnih vektorjev. V zadnjih raziskavah so reprogramiranje na osnovi RNA še nekoliko izboljšali, tako da poleg mRNA v celice vnesejo tudi miRNA, ki inducirajo pluripotentnost. Kombinacija mRNA in miRNA je povečala stopnjo uspešnosti metode (odstotek vzorcev v katerih nastanejo vsaj tri iPSC) [8]. Razvoj reprogramiranja na osnovi RNA je znanost približal cilju, da iPSC in tkivno inženirstvo postanejo del regenerativne medicine in zdravljenja na osnovi celic, ki bo prilagojeno posamezniku.

=='''Viri'''==

1. Takahashi, K. in Yamanaka, S. Induction of pluripotent stem cells from mouse embrionic and adult fibroblast cultures by defined factors. Cell 126(4), 663-676 (2006).

2. Takahashi, K., Tanabe, K., Ohnuki, M., Narita, M., Ichisaka, T., Tomoda, K. in Yamanaka, S. Induction of pluripotent stem cells from adult human fibroblasts by defined factors. Cell 131(5), 861-872 (2007).

3. Perskey, D., Allison, T.F., Jones, M., Mamchaoui, K. in Unger, C. Synthetically modified mRNA for efficient and fast human iPSC cell generation and direct transdifferentiation to myoblasts. Biochemical and Biophysical Research Communications 1-9 (2015). (v tisku)

4. Warren, L. in sod. Highly efficient reprogramming to pluripotency and directed differentiation of human cells with synthetic modified mRNA. Cell Stem Cell 7, 618-630 (2010).

5. Zou, S., Scarfo, K., Nantz, M.H. in Hecker, J.G. Lipid-mediated delivery of RNA is more efficient than delivery of DNA in non-dividing cells. International Journal of Pharmaceutics 389, 232-243 (2010).

6. Ieda, M., Fu, J.D., Delgado-Olguin, P. in Vedantham, V. Direct reprogramming of fibroblasts into functional cardiomyocytes by defined factors. Cell 142(3), 375-386 (2010).

7. Vierbuchen,T., Ostermeier, A., Pang, Z.P., Kokubu, Y., Südhof, T.C. in Wernig, M. Direct conversion of fibroblasts to functional neurons by defined factors. Nature 463, 1035-1041 (2010).

8. Schlaeger, T.M. in sod. A comparison of non-integrating reprogramming methods. Nature Biotechnology 33(1), 58-63 (2015).

Učinkovita in hitra priprava človeških iPS celic in neposredna transdiferenciacija v mioblaste s sintetično modificirano mRNA

2016-01-17T22:17:29Z

MirjanaMalnar: New page: =='''Reprogramiranje celic'''== Razvoj novih in boljših metod za reprogramiranje celic je zelo aktualna tema. Veliko pozornosti je usmerjeno v pripravo induciranih pluripotentnih matičn...

=='''Reprogramiranje celic'''==

Razvoj novih in boljših metod za reprogramiranje celic je zelo aktualna tema. Veliko pozornosti je usmerjeno v pripravo induciranih pluripotentnih matičnih celic (iPSC), ki kažejo potencial za uporabo pri regenerativnem zdravljenju. Obstoječe metode za pripravo iPSC so nizko učinkovite, hkrati večina metod povzroči spremembe genoma, kar predstavlja veliko tveganje pri vnosu iPSC v človeška tkiva in organe. Zato se znanstveniki osredotočajo na neintegrativne metode dediferenciacije odraslih, somatskih celic v iPSC. Primer ene od neintegrativnih metod je transfekcija celic s sintetično modificirano mRNA, ki zapisuje za faktorje pomembne za dediferenciacijo. Poleg priprave iPSC, omenjena metoda omogoča tudi transdiferenciacijo celic oziroma spremembo enega celičnega tipa v drugi.

=='''Metode pridobivanja induciranih pluripotentnih matičnih celic'''==
Inducirane pluripotentne celice so prvič dobili z retrovirusno transdukcijo mišjih zarodnih in odraslih fibroblastov ter nato tudi človeških odraslih fibroblastov s transkripcijskimi faktorji KLF4 (K), c-MYC (M), OCT4 (O) in SOX2 (S) [1][2]. Ker pri tem lahko pride do virusne integracije v genom, tako pridobljene iPSC niso primerne za zdravljenje. Do danes so za induciranje pluripotentnosti celic razvili veliko metod pri katerih med drugimi uporabljajo lentivirusne, transpozonske, adenovirusne in različne prehodne vektorje. Ker naštete metode temeljijo na DNA, lahko v transfeciranih celicah pride do insercijske mutageneze ali genomske rekombinacije, poleg tega integracija v genom povzroči slabo kontrolo nad izražanjem vnesenih genov [3]. Zato so razvili tudi neintegrativne metode za reprogramiranje celic, kot so transfekcija z episomalnimi plazmidi (Epi reprogramiranje), transdukcija s Sendai virusom (SeV reprogramiranje) in večkratna transfekcija s sintetično modificirano mRNA (RNA metoda). Čeprav so episomalni plazmidi cenejši, SeV reprogramiranje pa bolj robustna metoda kot transfekcija s sintetično mRNA, slednja omogoča hitrejše in učinkovitejše reprogramiranje celic ter zelo nizko stopnjo anevplodije. Prav tako je pri uporabi Epi in SeV metode potrebno dodatno preverjanje iPSC za ostanke episomalne DNA oziroma virusov, mRNA pa se po končani transfekciji hitro razgradi, saj ima kratek razpolovni čas, poleg tega se ne more podvojevati ali inegrirati v genom [4][5].

=='''Reprogramiranje celic na osnovi RNA'''==

===Priprava sintetično modificirane mRNA in transfekcija celic===

Pri transfekciji s sintetično RNA je izražanje želenih proteinov hitrejše, transfekcija je bolj kontrolirana in transfeciramo lahko več celic v primerjavi s transfekcijo z DNA. In vitro sintezo mRNA iz predhodno pripravljenih matričnih cDNA omogoča bakteriofagna T7 RNA polimeraza, ki proizvede veliko število pre-mRNA molekul. Warren in sodelavci so optimizirali postopek sinteze mRNA, ki ni bila citotoksična in je tako omogočala učinkovito reprogramiranje celic. Matrice so pripravili z verižno reakcijo s polimerazo (PCR), pri čem so na bralni okvir pripeli 3` in 5` neprevedljivo regijo (UTR), zapis za T7 promotor ter poli T zaporedje, ki omogoča dodatek poli A repa na prepisani mRNA. Prepisovanje je potekalo v prisotnosti T7 polimeraze, reakcijska mešanica je vsebovala matrične zapise, NTP-je in proti-vzvratni di-gvanozinski analog 5` kape (ARCA), ki je omogočil dodatek 5` kape na 80 % nastalih mRNA. Pri prepisovanju so, poleg nemodificiranih, uporabili modificirane NTP-je : 5-metil-CTP in psevdo-UTP. Namreč, RNA v sesalskih celicah je precej modificirana, zato eksogena, enoverižna, nemodificirana RNA sproži protivirusni odziv celic ter tako deluje citotoksično [4].
Nastale mRNA so očistili z dodatkom DNaze, ki je razgradila matrične cDNA ter fosfataze, ki je odstranila imunogene proste trifosfatne skupine iz molekul mRNA, ki niso imele kape na 5` koncu. Namreč, proste trifosfatne skupine na 5` koncih mRNA prepozna RIG-I (z retinojsko kislino inducibilen gen 1), ki sproži imunski odziv celice. Hkrati aktivirajo protein-kinazo R (PKR), ki zavre prevajanje, tako se tudi pravilno sintetizirane mRNA, ki imajo kapo, ne prevedejo v proteine [4].

===Učinkovitost transfekcije===

Z opisanim postopkom so pripravili modificirane mRNA zapise za mCherry in GFP, slednji je vseboval še zaporedje za jedrni lokalizacijski signal. Hkratna transfekcija BJ fibroblastov z omenjenimi modificiranimi mRNA je bila uspešna s pravilno umestitvijo proteinov v celične oddelke. Izražanje proteinov pa je bilo le prehodno, zaradi razgradnje tako RNA kot proteinov. Torej je za vzdrževanje koncentracije proteina v celici potrebna večkratna transfekcija. Ugotovili so, da slednja ne povzroči značilne spremembe v molekularnem profilu celic, nekoliko se zviša izražanje genov odzivnih na interferone, ker modifikacije mRNA ne zavrejo popolnoma interferonsko signalizacijo. Za večkratno transfekcijo se je kot najbolj primeren pristop pokazala endocitoza RNA v kompleksu s kationskim veziklom, saj je nizko imunogena in enostavna [5]. Za minimalno citotoksičnost sintetičnih RNA, so celice gojili v prisotnosti rekombinantnega B18R, ki z vezavo interferonov tipa 1 zniža parakrino signalizacijo preko le-teh in tako zviša viabilnost celic [4].
Perskey in sodelavci so preverili učinkovitost transfekcije s sintetično mRNA z izražanjem fluorescenčnega proteina mWasabi v BJ fibroblastih. Kot matrico so uporabili lineariziran komercialni vektor, ki je nosil zapis za mWasabi. In vitro sintezo so izvedli po prej opisanem postopku in celice po transfekciji gojili v prisotnosti B18R. Prisotnost mWasabi v fibroblastih so preverili po 24-ih urah in ugotovili, da je bila transfekcija uspešna v 95 % primerov. Pokazali so tudi, da uporaba modificirane mRNA da več kot dvakrat višjo intenziteto fluorescence v celicah v primerjavi z nemodificirano mRNA, torej nastane več želenega proteina [3].

===Priprava iPSC ter diferenciacija iPSC v različne celične tipe===

Po dokazu učinkovitosti metode, so pripravili modificirane sintetične mRNA zapise faktorjev za pripravo iPSC : KLF-4 (K), c-MYC (M), OCT4 (O), SOX-2 (S), NANOG (N) in LIN28 (L). Transfekcijo BJ fibroblastov so izvajali devet dni, pri čem so celice gojili v prisotnosti B18R. Prve kolonije iPSC so pobrali že deseti dan in jih prenesli na hranilne mišje embrionalne fibroblaste MEF. Transfekcija je bila uspešna, saj so celice izražale znotrajcelične (KMOSNL) ter površinske markerje (SSEA3, SSEA4, TRA1-60) značilne za iPSC ter so bile sposobne diferenciacije v tri zarodne plasti. Prav tako so, po šestih pasažah, imele normalen 46XY kariotip [3].
Warren in sodelavci so pripravili z RNA pridobljene iPSC (RiPSC) iz štirih človeških somatskih linij: Detroit 551 (D551), MRC-5 fetalnih fibroblastov, BJ postnatalnih fibroblastov in fibroblastom podobne celične kulture iz biopsije kože pacienta s cistično fibrozo (CF). V vseh primerih so po 18-25 dneh nastale RiPSC, ki so izražale s pluripotentnostjo povezane faktorje kot je NANOG, OCT4, SOX1, REX1, LIN28, DNMT3B, TRA-1-60, TRA-1-81, SSEA3 in SSEA4. Tako je bil vzorec izražanja proteinov pridobljenih RiPSC bolj podoben človeškimi embrionalnim matičnim celicam (ESC) kot starševskim fibroblastom. Nadalje, dH1f -, D551-, BJ-, CF-RiPSC so bile sposobne razvoja v embrioidna telesca (EB) in naprej v kardiomiocite, hematopoetske prekurzorske celice, Tuj-1 pozitivne nevrone in AFP (α-fetoprotein) pozitivne endodermalne celice. Tvorbo treh zarodnih plasti so potrdili in vivo v teratomih, ki so jih tvorile dH1F-,CF- in BJ-RiPSC. Iz človeških fibroblastov pridobljene RiPSC so uspeli tudi dokončno diferencirati v velike večjedrne miotube z gojenjem pri ustreznih pogojih in transfekcijo s modificirano mRNA, ki je zapisovala za MYOD1. Le-ta je vodilni transkripcijski faktor diferenciacije mišičnih celic. Nastanek miotub so potrdili z imunskim označevanjem miogenih markerjov miogenina in MyHC [4].
Transfekcija z modificiranimi mRNA kaže večjo učinkovitost in hitrejšo pretvorbo celic od metod, ki temeljijo na virusih, kar je pokazala primerjava transfekcije dH1f fibroblastov z modificiranimi mRNA (KMOS) in transdukcije z retrovirusi. V prvem primeru so se dva tedna po transfekciji kolonije iPSC že razrasle po ploščah, v drugem primeru pa so bile kolonije vidne šele štiriindvajseti dan po transdukciji. Prav tako je bila učinkovitost pretvorbe celic višja pri transfekciji z modificiranimi mRNA, saj je bila enaka 1,4 % , učinkovitost pretvorbe s transdukcijo pa je dosegla le 0,04 % [4].

===Transdiferenciacija celic===

Pluripotentnost somatskih celic kot tudi diferenciacijo iPSC omogoča izražanje transkripcijskih faktorjev, ki so značilni za matične oziroma različne tipe diferenciranih celic. Tako bi izražanje določenih transkripcijskih faktorjev lahko omogočilo spremembo celičnega tipa odraslih, diferenciranih celic. To so tudi pokazali z neposredno pretvorbo človeških fibroblastov v delujoče kardiomiocite [6] in mišjih fibroblastov v nevrone [7] s transdukcijo s specifičnimi transkripcijskimi faktorji.
Pretvorbo fibroblastov v mioblaste so uspešno izvedli tudi s transfekcijo BJ fibroblastov s sintetično mRNA, ki je zapisovala za MYOD1. Tako pridobljeni mioblasti so bili sposobni nadaljnje diferenciacije v večjedrne miotube [3]. Z reprogramiranjem odraslih, diferenciranih fibroblastov v delujoče kardiomiocite bi se izognili predhodni tvorbi iPSC, kar zniža tveganje za razvoj tumorja [6]. Hkrati je uporaba RNA reprogramiranja neintegrativna, ter bi tako pridobljeni kardiomiociti imeli potencial pri regenerativnem zdravljenju poškodovane srčne mišice [6].

===Reprogramiranje nedelečih se celic===

V nasprotju z uporabo virusnih vektorjev ali drugih metod, ki temeljijo na prenosu DNA, mRNA ne zahteva delitve celice za učinkovito sintezo proteinov. Namreč, da bi se eksogena DNA prepisala v mRNA, mora vstopiti v jedro celice, kar omogoča mitoza celic. S sintetično mRNA pa bi lahko učinkovito izrazili gene v nedelečih se celicah. To so Perskey in sodelavci tudi dokazali s transfekcijo inaktiviranih MEF, ki so 24 ur po transfekciji izražali mWasabi v 80 % primerov. Torej bi nam sintetična mRNA lahko omogočila izražanje želenih genov tudi v primarnih nevronih, kar metode na osnovi DNA ne omogočajo [3].

=='''Zaključek'''==

Prednost transfekcije s sintetično modificirano mRNA pred virusno transdukcijo, poleg večje učinkovitosti in hitrejše pretvorbe somatskih v iPS celice, predstavlja izvajanje poskusov v laboratorijih z nižjo stopnjo varnosti, saj je biološko tveganje značilno manjše kot pri virusih. Nadalje, transfekcija z mRNA ne povzroči integracijo zapisov v genom kot je to primer pri metodah, ki temeljijo na DNA. Dosežemo tudi boljšo regulacijo izražanja proteinov, ki se, pri uporabi integrativnih vektorjev, lahko naključno spreminja. Torej je ta pristop pretvorbe odraslih, diferenciranih celic v iPSC ali diferenciacija le-teh v različne celice učinkovit, nemutagen proces, ki omogoča tvorbo iPSC višje kvalitete kot je to primer pri uporabi virusnih vektorjev. V zadnjih raziskavah so reprogramiranje na osnovi RNA še nekoliko izboljšali, tako da poleg mRNA v celice vnesejo tudi miRNA, ki inducirajo pluripotentnost. Kombinacija mRNA in miRNA je povečala stopnjo uspešnosti metode (odstotek vzorcev v katerih nastanejo vsaj tri iPSC) [8]. Razvoj reprogramiranja na osnovi RNA je znanost približal cilju, da iPSC in tkivno inženirstvo postanejo del regenerativne medicine in zdravljenja na osnovi celic, ki bo prilagojeno posamezniku.

=='''Viri'''==

1. Takahashi, K. in Yamanaka, S. Induction of pluripotent stem cells from mouse embrionic and adult fibroblast cultures by defined factors. Cell 126(4), 663-676 (2006).

2. Takahashi, K., Tanabe, K., Ohnuki, M., Narita, M., Ichisaka, T., Tomoda, K. in Yamanaka, S. Induction of pluripotent stem cells from adult human fibroblasts by defined factors. Cell 131(5), 861-872 (2007).

3. Perskey, D., Allison, T.F., Jones, M., Mamchaoui, K. in Unger, C. Synthetically modified mRNA for efficient and fast human iPSC cell generation and direct transdifferentiation to myoblasts. Biochemical and Biophysical Research Communications 1-9 (2015). (v tisku)

4. Warren, L. in sod. Highly efficient reprogramming to pluripotency and directed differentiation of human cells with synthetic modified mRNA. Cell Stem Cell 7, 618-630 (2010).

5. Zou, S., Scarfo, K., Nantz, M.H. in Hecker, J.G. Lipid-mediated delivery of RNA is more efficient than delivery of DNA in non-dividing cells. International Journal of Pharmaceutics 389, 232-243 (2010).

6. Ieda, M., Fu, J.D., Delgado-Olguin, P. in Vedantham, V. Direct reprogramming of fibroblasts into functional cardiomyocytes by defined factors. Cell 142(3), 375-386 (2010).

7. Vierbuchen,T., Ostermeier, A., Pang, Z.P., Kokubu, Y., Südhof, T.C. in Wernig, M. Direct conversion of fibroblasts to functional neurons by defined factors. Nature 463, 1035-1041 (2010).

8. Schlaeger, T.M. in sod. A comparison of non-integrating reprogramming methods. Nature Biotechnology 33(1), 58-63 (2015).

Seminarji SB 2015/16

2016-01-17T22:07:21Z

MirjanaMalnar:

Seminarji iz Sintezne biologije v študijskem letu 2015/16 so:

Vir: knjiga [http://journal.frontiersin.org/researchtopic/2866/synthetic-biology-engineering-complexity-and-refactoring-cell-capabilities SYNTHETIC BIOLOGY: ENGINEERING COMPLEXITY AND REFACTORING CELL CAPABILITIES]

* Production of fatty acid-derived valuable chemicals in synthetic microbes ([[Proizvodnja kemikalij iz derivatov maščobnih kislin s pomočjo sintetičnih mikroorganizmov]]) (Maja Grdadolnik) 
* Optimization of the IPP precursor supply for the production of lycopene, decaprenoxanthin and astaxanthin by Corynebacterium glutamicum ([[Optimizacija sinteze IPP kot prekursorja za produkcijo likopena, dekaprenoksantina in astaksantina v Corynebacterium glutamicum]]) (Griša Prinčič) 
* Engineering sugar utilization and microbial tolerance toward lignocellulose conversion [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Konverzija_lignoceluloze_s_pomočjo_izkoriščanja_mikrobne_tolerance_in_inženiringa_sladkorjev] (Kim Potočnik) 
* Cofactor engineering for enhancing the flux of metabolic pathways [[INŽENIRING KOFAKTORJEV ZA IZBOLJŠANJE METABOLIČNIH POTI]] (Nastja Štemberger) 
* [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4354409/ Can the natural diversity of quorum-sensing advance synthetic biology?] ([[Ali lahko naravna diverziteta quorum sensinga pripomore k napredku v sintezni biologiji?]]) (Tina Snoj) 
* [http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fbioe.2015.00093/full Signal-to-noise ratio measures efficacy of biological computing devices and circuits] ([[Določanje učinkovitosti bioloških naprav in vezij z razmerjem signal-šum]]) (Jakob G. Lavrenčič) 
* A sense of balance: experimental investigation and modeling of a malonyl-CoA sensor in Escherichia coli ([[Senzor za malonil-CoA v bakteriji Escherichia coli]]) (Ajda Rojc) 
* [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4211546/ New transposon tools tailored for metabolic engineering of Gram-negative microbial cell factories] ([[Metabolični inženiring gram-negativnih bakterij s transpozonskim sistemom]]) (Rok Razpotnik) 

Vir: knjiga [http://journal.frontiersin.org/researchtopic/455/synthetic-biology-applications-in-industrial-microbiology SYNTHETIC BIOLOGY APPLICATIONS IN INDUSTRIAL MICROBIOLOGY]

* Recent Progress in Synthetic Biology for Microbial Production of C3–C10 Alcohols (Urška Rauter) ([[Napredki v sintezni biologiji pri proizvodnji C3-C10 alkoholov v mikroorganizmih]])
* Visualizing Evolution in Real-Time Method for Strain Engineering ([[Vizualizacija evolucije v realnem času – metoda za sevno inženirstvo]]) (Samo Zakotnik)
* [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3367458/ Engineering Microbial Consortia to Enhance Biomining and Bioremediation] ([[Načrtovanje mikrobnih konzorcijev za izboljšanje biorudarstva in bioremediacije]]) (Maja Kostanjevec)
* Engineering Microbial Chemical Factories to Produce Renewable “Biomonomers” ([[Mikrobiološka proizvodnja obnovljivih biomonomerov in bioplastike]])(Nastja Pirman)
* [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3446811/ Application of Synthetic Biology in Cyanobacteria and Algae] ([[Uporaba sintezne biologije v cianobakterijah in algah]]) (Špela Tomaž)
* Synthetic Feedback Loop Model for Increasing Microbial Biofuel Production Using a Biosensor ([[Model s povratno zanko za povečanje mikrobne produkcije biogoriva z uporabo biosenzorja]])(Jernej Pušnik)
* Balance of XYL1 and XYL2 Expression in Different Yeast Chassis for Improved xylose Fermentation ([[Ravnotežje med ekspresijo XYL1 in XYL2 v različnih šasijah kvasovk v povezavi s povečano fermentacijo ksiloze]]) (Monika Praznik)
* [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3630320/ Design and Development of Synthetic Microbial Platform Cells for Bioenergy] ([[Načrtovanje in razvijanje sintetičnih mikrobnih celičnih platform za pridobivanje bioenergije]])(Erik Mršnik)
* [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3616241/ Microbial Production of Isoprenoids Enabled by Synthetic Biology] ([[Mikrobna produkcija izoprenoidov s sintezno biologijo]]) (Dominik Kert)
* Chemical synthetic biology: a mini-review ([[Kratki pregled kemijske sintezne biologije]]) (Anka Hotko)

Seminarji iz preglednih člankov:

* [http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S002228361500618X Towards engineering biological systems in a broader context] ([[Inženiring bioloških sistemov v širšem kontekstu]]) (Aleksander Benčič)
* [http://revistes.iec.cat/index.php/IM/article/viewFile/139212/137876 Synthetic biology: Novel approaches for microbiology] ([[Sintezno biološki pristopi v mikrobiologiji]]) (Daša Janeš)
* [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26463592 Tools and principles for microbial gene circuit engineering] (Marko Radojković)
* Sensitive cells: enabling tools for static and dynamic control of microbial metabolic pathways ([[Dinamično uravnavanje (regulacija) metabolnih poti]]) (Katja Leben)
* Chassis optimization as a cornerstone for the application of synthetic biology based strategies in microbial secondary metabolism ([[Oprimizacija šasij kot osnovni korak pri uporabi sintezno biološkega pristopa pri karakterizaciji mikrobnega sekundarnega metabolizma]]) (Jure Zabret)
* [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4571725/ Recent advances and opportunities in synthetic logic gates engineering in living cells] ([[Napredki v načrtovanju bioloških logičnih vrat v živih celicah]]) (Monika Biasizzo)
* Programmable genetic circuits for pathway engineering ([[Genetska vezja v metabolnem inženiringu]])(Urban Javoršek)
* [http://web.media.mit.edu/~neri/MATTER.MEDIA/Publications/Better_together-_engineering_and_application_of_microbial_symbioses.pdf Better together: engineering and application of microbial symbioses] ([[V slogi je moč: načrtovanje in uporaba mikrobne simbioze]]) (Nejc Petrišič)
* Synthetic biology for microbial production of lipid-based biofuels ([[Produkcija lipidnih biogoriv s sintezno biologijo]]) (Urška Pevec)
* Engineering Biosynthesis Mechanisms for Diversifying Polyhydroxyalkanoates ([[Inženiring biosintetskih mehanizmov za raznolike polihidroksialkanoate]]) (Mojca Banič)
* [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4519758/pdf/fmicb-06-00775.pdf Synthetic biology of fungal natural products] ([[Sintezna biologija naravnih produktov (nitastih) gliv]]) (Estera Merljak)
* Synthetic biology and biomimetic chemistry as converging technologies fostering a new generation of smart biosensors ([[Sintezna biologija in biomimetika pri razvoju biosenzorjev]]) (Benjamin Bajželj)
* [http://splasho.com/blog/papers/Bioluminescence.pdf How Synthetic Biology Would Reconsider Natural Bioluminescence and its Application] (Ana Grom & Ana Unkovič) 
* Synthetic Biology-Toward Therapeutic Solutions ([[Uporaba sintezne biologije v terapevtske namene]]) (Tanja Korpar)
* [http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0006291X15306197 Synthetically modified mRNA for efficient and fast human iPS cell generation and direct transdifferentiation to myoblasts] ([[Učinkovita in hitra priprava človeških iPS celic in neposredna transdiferenciacija v mioblaste s sintetično modificirano mRNA]]) (Mirjana Malnar)
* Mammalian synthetic biology: emerging medical applications([[Sintezna biologija sesalcev in medicinske aplikacije]]) ( Maša Mirkoviić)
* Biology devices and circuits for RNA-based ‘smart vaccines’: a propositional review ([[Biološke naprave in vezja za pripravo pametnih cepiv na osnovi RNA]])(Monika Škrjanc)

Seminarji SB 2015/16

2016-01-17T22:04:53Z

MirjanaMalnar:

Seminarji iz Sintezne biologije v študijskem letu 2015/16 so:

Vir: knjiga [http://journal.frontiersin.org/researchtopic/2866/synthetic-biology-engineering-complexity-and-refactoring-cell-capabilities SYNTHETIC BIOLOGY: ENGINEERING COMPLEXITY AND REFACTORING CELL CAPABILITIES]

* Production of fatty acid-derived valuable chemicals in synthetic microbes ([[Proizvodnja kemikalij iz derivatov maščobnih kislin s pomočjo sintetičnih mikroorganizmov]]) (Maja Grdadolnik) 
* Optimization of the IPP precursor supply for the production of lycopene, decaprenoxanthin and astaxanthin by Corynebacterium glutamicum ([[Optimizacija sinteze IPP kot prekursorja za produkcijo likopena, dekaprenoksantina in astaksantina v Corynebacterium glutamicum]]) (Griša Prinčič) 
* Engineering sugar utilization and microbial tolerance toward lignocellulose conversion [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Konverzija_lignoceluloze_s_pomočjo_izkoriščanja_mikrobne_tolerance_in_inženiringa_sladkorjev] (Kim Potočnik) 
* Cofactor engineering for enhancing the flux of metabolic pathways [[INŽENIRING KOFAKTORJEV ZA IZBOLJŠANJE METABOLIČNIH POTI]] (Nastja Štemberger) 
* [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4354409/ Can the natural diversity of quorum-sensing advance synthetic biology?] ([[Ali lahko naravna diverziteta quorum sensinga pripomore k napredku v sintezni biologiji?]]) (Tina Snoj) 
* [http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fbioe.2015.00093/full Signal-to-noise ratio measures efficacy of biological computing devices and circuits] ([[Določanje učinkovitosti bioloških naprav in vezij z razmerjem signal-šum]]) (Jakob G. Lavrenčič) 
* A sense of balance: experimental investigation and modeling of a malonyl-CoA sensor in Escherichia coli ([[Senzor za malonil-CoA v bakteriji Escherichia coli]]) (Ajda Rojc) 
* [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4211546/ New transposon tools tailored for metabolic engineering of Gram-negative microbial cell factories] ([[Metabolični inženiring gram-negativnih bakterij s transpozonskim sistemom]]) (Rok Razpotnik) 

Vir: knjiga [http://journal.frontiersin.org/researchtopic/455/synthetic-biology-applications-in-industrial-microbiology SYNTHETIC BIOLOGY APPLICATIONS IN INDUSTRIAL MICROBIOLOGY]

* Recent Progress in Synthetic Biology for Microbial Production of C3–C10 Alcohols (Urška Rauter) ([[Napredki v sintezni biologiji pri proizvodnji C3-C10 alkoholov v mikroorganizmih]])
* Visualizing Evolution in Real-Time Method for Strain Engineering ([[Vizualizacija evolucije v realnem času – metoda za sevno inženirstvo]]) (Samo Zakotnik)
* [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3367458/ Engineering Microbial Consortia to Enhance Biomining and Bioremediation] ([[Načrtovanje mikrobnih konzorcijev za izboljšanje biorudarstva in bioremediacije]]) (Maja Kostanjevec)
* Engineering Microbial Chemical Factories to Produce Renewable “Biomonomers” ([[Mikrobiološka proizvodnja obnovljivih biomonomerov in bioplastike]])(Nastja Pirman)
* [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3446811/ Application of Synthetic Biology in Cyanobacteria and Algae] ([[Uporaba sintezne biologije v cianobakterijah in algah]]) (Špela Tomaž)
* Synthetic Feedback Loop Model for Increasing Microbial Biofuel Production Using a Biosensor ([[Model s povratno zanko za povečanje mikrobne produkcije biogoriva z uporabo biosenzorja]])(Jernej Pušnik)
* Balance of XYL1 and XYL2 Expression in Different Yeast Chassis for Improved xylose Fermentation ([[Ravnotežje med ekspresijo XYL1 in XYL2 v različnih šasijah kvasovk v povezavi s povečano fermentacijo ksiloze]]) (Monika Praznik)
* [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3630320/ Design and Development of Synthetic Microbial Platform Cells for Bioenergy] ([[Načrtovanje in razvijanje sintetičnih mikrobnih celičnih platform za pridobivanje bioenergije]])(Erik Mršnik)
* [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3616241/ Microbial Production of Isoprenoids Enabled by Synthetic Biology] ([[Mikrobna produkcija izoprenoidov s sintezno biologijo]]) (Dominik Kert)
* Chemical synthetic biology: a mini-review ([[Kratki pregled kemijske sintezne biologije]]) (Anka Hotko)

Seminarji iz preglednih člankov:

* [http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S002228361500618X Towards engineering biological systems in a broader context] ([[Inženiring bioloških sistemov v širšem kontekstu]]) (Aleksander Benčič)
* [http://revistes.iec.cat/index.php/IM/article/viewFile/139212/137876 Synthetic biology: Novel approaches for microbiology] ([[Sintezno biološki pristopi v mikrobiologiji]]) (Daša Janeš)
* [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26463592 Tools and principles for microbial gene circuit engineering] (Marko Radojković)
* Sensitive cells: enabling tools for static and dynamic control of microbial metabolic pathways ([[Dinamično uravnavanje (regulacija) metabolnih poti]]) (Katja Leben)
* Chassis optimization as a cornerstone for the application of synthetic biology based strategies in microbial secondary metabolism ([[Oprimizacija šasij kot osnovni korak pri uporabi sintezno biološkega pristopa pri karakterizaciji mikrobnega sekundarnega metabolizma]]) (Jure Zabret)
* [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4571725/ Recent advances and opportunities in synthetic logic gates engineering in living cells] ([[Napredki v načrtovanju bioloških logičnih vrat v živih celicah]]) (Monika Biasizzo)
* Programmable genetic circuits for pathway engineering ([[Genetska vezja v metabolnem inženiringu]])(Urban Javoršek)
* [http://web.media.mit.edu/~neri/MATTER.MEDIA/Publications/Better_together-_engineering_and_application_of_microbial_symbioses.pdf Better together: engineering and application of microbial symbioses] ([[V slogi je moč: načrtovanje in uporaba mikrobne simbioze]]) (Nejc Petrišič)
* Synthetic biology for microbial production of lipid-based biofuels ([[Produkcija lipidnih biogoriv s sintezno biologijo]]) (Urška Pevec)
* Engineering Biosynthesis Mechanisms for Diversifying Polyhydroxyalkanoates ([[Inženiring biosintetskih mehanizmov za raznolike polihidroksialkanoate]]) (Mojca Banič)
* [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4519758/pdf/fmicb-06-00775.pdf Synthetic biology of fungal natural products] ([[Sintezna biologija naravnih produktov (nitastih) gliv]]) (Estera Merljak)
* Synthetic biology and biomimetic chemistry as converging technologies fostering a new generation of smart biosensors ([[Sintezna biologija in biomimetika pri razvoju biosenzorjev]]) (Benjamin Bajželj)
* [http://splasho.com/blog/papers/Bioluminescence.pdf How Synthetic Biology Would Reconsider Natural Bioluminescence and its Application] (Ana Grom & Ana Unkovič) 
* Synthetic Biology-Toward Therapeutic Solutions ([[Uporaba sintezne biologije v terapevtske namene]]) (Tanja Korpar)
* [http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0006291X15306197 Synthetically modified mRNA for efficient and fast human iPS cell generation and direct transdifferentiation to myoblasts] (Mirjana Malnar)
* Mammalian synthetic biology: emerging medical applications([[Sintezna biologija sesalcev in medicinske aplikacije]]) ( Maša Mirkoviić)
* Biology devices and circuits for RNA-based ‘smart vaccines’: a propositional review ([[Biološke naprave in vezja za pripravo pametnih cepiv na osnovi RNA]])(Monika Škrjanc)

Reprogramiranje z dvema faktorjema

2013-05-27T10:22:12Z

MirjanaMalnar: New page: ==Uvod== Inducirane pluripotentne matične celice (iPSCs) so proizvedene iz že diferenciranih celic z dediferenciacijo. Nastanek induciranih pluripotentnih celic je mogoč z izražanjem d...

==Uvod==
Inducirane pluripotentne matične celice (iPSCs) so proizvedene iz že diferenciranih celic z dediferenciacijo. Nastanek induciranih pluripotentnih celic je mogoč z izražanjem določenih transkripcijskih faktorjev. Seznam je na začetku obsegal 24 faktorjev, ki pa so ga uspeli skrčiti na le štiri faktorje.

==Faktorji==
Največkrat gre za omembo Yamanaka faktorjev Oct4, c-Myc, Klf4 in Sox2, poimenovanih po njihovem odkritelju. Izražanje teh štirih faktorjev je bilo zadostno za pridobitev induciranih pluripotentnih celic. Kasnejše raziskave so doprinesle spoznanje, da niso potrebni niti štirje faktorji. Težnja po odkritju metode, ki bi potrdila, da je tudi manj faktorjev zadostnih za pluripotentnost celic je bila velika zaradi vsaj dveh razlogov. Manj vključujočih faktorjev bi pomenilo tudi manj tveganj in manj komplikacij. Hkrati pa so želeli izključiti onkogene faktorje, kot sta Klf4 in c-Myc. Z raziskavami so ugotovili, da sta dovolj tudi le dva od Yamanaka faktorjev, katerih izbira ni poljubna.
Delovanje faktorjev Klf4, Oct4 in Sox2 je kooperativno, delujejo na iste tarčne gene. C-Myc pa deluje na povsem druge tarčne gene in tu ni v povezavi z ostalimi faktorji. Že to nakazuje na večjo možnost zamenjave faktorja c-Myc, kot pa katerega od ostalih faktorjev, ki so v sodelovanju in vplivajo na iste gene.

*'''Oct4'''
Oct4 (Octamer-binding transcription factor 4). Oct4 je pri ljudeh kodiran z genom ''POU5F1''. Regulacija tega gena je zelo pomembna pri vzdrževanju stanja pluripotentnosti. Prevelika ali premajhna količina Oct4 povzroči diferenciacijo celice, kar pomeni izgubo pluripotentnosti. Faktorja Oct4 in Klf4 sta dovolj za pridobitev iPSCs.
*'''Sox2'''
SRY (sex determining region Y) box 2 ali Sox2. Primarna vloga faktorja Sox2 je vpliv na izražanje Oct4. Faktorja tvorita heterodimer in se kooperativno vežeta na DNA na nepalindromskih zaporedjih. S tem aktivirata faktorje za zagotovitev pluripotentnosti. Sox2 pa vpliva tudi na tarčni gen Nanog, ki je povezan s pluripotentnostjo. Kombinacija dveh faktorjev Sox2 in Oct4 je bila pri človeških fibroblastih ugotovljena za primerno in zadostno pri zagotavljanju pluripotentnosti iPSCs. Izguba pluripotentnosti pri faktorju Sox2 in Oct4 je regulirana s hipermetilacijo nekaterih vezavnih mest Sox2 in Oct4 v moških zarodnih celicah.
*'''c-Myc'''
c-Myc ima vlogo pri nastanku iPSCs, saj sodeluje pri acetilaciji histonov. Lastnost tega faktorja je, da je onkogen. Temu je tudi sledil trend, da se odkrije način proizvajanja iPSCs pri katerih omenjenega faktorja ne bi bilo potrebno izraziti/uporabiti.
*'''Klf4'''
Kruppel-like factor 4, je pri ljudeh zapisan z genom KLF4. V četverki faktorjev za pluripotentnost celic so ga uspeli nadomestiti.

==Reprogramiranje celic, ki endogeno že izražajo enega ali več faktorjev==
Prvi način, kako pridobiti iPS celice brez uporabe c-Myc in Klf4, je uporaba celic, ki ta dva faktorja izražajo endogeno

===Reprogramiranje odraslih živčnih matičnih celic z uporabo dveh faktorjev===
Odrasle živčne matične celice so se izkazale kot primerne, saj endogeno izražajo višje ravni Sox2 in c-Myc, kot pa zarodne matične celice. Izražajo tudi Klf4. Višje izražanje Sox2 naj bi zagotavljalo matičnost in jo pomagalo vzdrževati. Predvideva se, da Sox2 nadzira izražanje Oct4. Živčne matične celice se lahko razvijejo v astrocite, oligodendrocite in nevrone. Lahko jih izoliramo iz zarodka, odraslega ali post mortem. Izmed petnajstih preizkušenih kombinacij so iPS celice nastale le pri parih Oct4 in Kfl4 ter paru Oct4 in c-Myc. Par Oct4 in Kfl4 se je izkazal kot potencialno zanimiv, ker za njegovo pripravo ni potreben c-Myc ter tako ne povzroča nastanka tumorjev v potomcih in tako iPS celice približuje klinični uporabi. Raziskava je bila najprej izvedena na mišjih živčnih matičnih celicah, nato pa so metodo kot uspešno potrdili še na človeških živčnih matičnih celicah.
===Reprogramiranje celic dermalne papile z uporabo dveh faktorjev===
Živčne matične celice so težje dostopne, za njihovo pridobitev so včasih potrebni invazivni postopki. Kot alternativa se ponujajo celice dermalne papile, specializirani fibroblasti. Nahajajo se v koži na meji med dermisom in epidermisom. So lažje dostopni in tudi zanje je bilo ugotovljeno, da endogeno izražajo Sox2 in c-Myc ter Klf4. Raziskava je pokazala, da jih je možno dediferncirati z uporabo štiri, treh Oct4, Klf4 in c-Myc brez endogeno izraženega Sox2, ter dveh faktorjev, in sicer Oct4 in Klf4. Časi, potrebni za dediferenciacijo s štirimi, tremi in dvema faktorjema, so primerljivi s časi, potrebnimi za dedifernciacijo odraslih živčnih matičnih celic. Se pa iPS celice, pridobljene iz dermalnih papil, razlikujejo od iPS celic, pridobljenih iz odraslih živčnih matičnih celic, v tem, da imajo promoter za faktor Nanog hipometiliran.
===Reprogramiranje mišjih odraslih živčnih matičnih celic z uporabo enega faktorja===
Ker je bilo ugotovljeno, da odrasle živčne matične celice izražajo tri izmed štirih faktorjev, vse razen Oct4, so raziskovalci poskusili pridobiti iPS celice samo z ekspresijo Oct4. Že od samega začetka raziskovanja faktorjev, ki ločujejo embrionalne celice od ostalih celic, ki niso pluripotentne, se na podlagi profila izražanja zdi, da ima Oct4 glavno vlogo pri pluripotentnosti celic. Odrasle živčne matične celice so po indukciji Oct4 z retrovirusom postale iPS celice po štirih do petih tednih, izkoristek pa je bil v primerjavi s tistimi, pridobljenimi z dvema faktorjema (Oct4 in Klf4) slabši za desetkrat. Southern blot analiza je pokazala, da enofaktorske celice (Oct4) vsebujejo dve ali pet virusnih integracij, medtem ko so dvofaktorske(Oct4 in Klf4) in štirifaktorske (Oct4, Kfl4, Sox2 in c-Myc) vsebovale po sedem virusnih integracij. To pomeni, da je pri enofaktorskih celicah manjši poseg v sam genom celic in s tem tudi manjše tveganje za neželene posledice. Pluripotentnost je bila v nadaljevanju potrjena z nastankom teratomov po indukciji enofaktorskih celic v golo miš in mikroinjeciranjem v mišje blastociste, kjer so enofaktorske celice prispevale k nastanku vseh treh zarodnih plasti, številnih organov in tudi gamet. Vse to kaže,da imajo tako pridobljene enofaktorske celice enako pluripotentnost kot embrionalne matične celice. Raziskave so bile narejene tako na miših kot na človeških odraslih živčnih matičnih celicah.

==Reprogramiranje celic, ki endogeno ne izražajo reprogramirajočih faktorjev==
Kot vidimo, lahko za reprogramiranje odraslih živčnih matičnih celic (NSC) uporabimo samo Oct4 in Klf4. Ampak te celice že endogeno izražajo Sox2. Ugotovili pa so, da Oct4 in Klf4 zadostujeta tudi za reprogramiranje mišjih embrionalnih fibroblastov (MEF).

===Reprogramiranje brez uporabe c-Myc===
Reprogramiranje celic lahko izboljšajo molekule, ki sodelujejo v organizaciji kromatina. Učinkovitost lahko rahlo povečajo (2-5-krat) inhibitorji DNA metiltransferaze ter histon deacetilaze (HDAC). Primer takšnih inhibitorjev so 5`-azacitidin (5-azaC) in valproična kislina (VPA). Iz tega lahko sklepamo, da so spremembe kromatina ključni korak pri reprogramiranju fibroblastov v pluripotentne celice.
Ta sklep je bil uporabljen pri reprogramiranju MEF brez uporabe c-Myc, ki drugače poteka z zelo majhno učinkovitostjo - inducira se manj kot 0,001% celic. Če pa poleg treh faktorjev dodamo tudi 5`-azacitidin oz. VPA lahko to učinkovitost povečamo. Izkazalo se je da 5`-azacitidin poveča učinkovitost 3-krat, VPA pa tudi do 50-krat. Pri tem VPA ne vpliva na spremembo iPSC – te ostanejo podobne mišjim embrionalnim matičnim celicam (MESC).

===Reprogramiranje brez uporabe Sox2===
Yan Shi in sodelavci so ugotovili, da je možno tudi reprogramiranje MEF z uporabo samo dveh faktorjev – Oct4 in Klf4. V poskusih, ki so jih izvedli na MEF, so ugotovili, da najbolj uspešno lahko nadomestijo Sox2 z uporabo kombinacije dveh molekul – BIX-01294 (BIX) in BayK8644 (BayK).
BIX deluje na epigenetskem nivoju in ima široko območje aktivnosti. Zato so naredili poskus, katerega namen je bil odkriti še dodatne molekule, ki bi lahko izboljšale delovanje BIX in specificirale delovanje na izražanje Sox2. V osnovno gojišče so dodali BIX po virusni transdukciji celic z Oct4/Klf4 ter takšne celice obdelovali z različnimi molekulami. Ugotovili so, da je bila najbolj uspešna kombinacija BIX in BayK. Ta kombinacija je povečala število kolonij, ki so bile morfološko zelo podobne MESC. BayK nima nikakršnega učinka na reprogramiranje v odsotnosit BIX in ne deluje na epigenetskem nivoju, ampak na prenos signala. To je prva molekula za katero se je izkazalo da vpliva na reprogramiranje, ne deluje pa na epigenetskem nivoju. Takšna molekula bi lahko delovala bolj specifično kot pa molekule, ki delujejo direktno na spremembo DNA in histonov (BIX, VPA in 5`-azacitidin).

===Dediferenciacija celic z reaktivacijo Oct-3/4 gena===
Lahko naredimo še en korak dalje, namreč nadomestimo lahko tudi uporabo Oct4.
Ker BIX-01294 omogoča reprogramiranje NPC z Klf4/Sox2/c-Myc sklepamo da lahko v tem primeru nadomesti uporabo Oct4.
Oct-3/4 gen se izraža med gametogenezo in v zgodnjih embrionalnih celicah, kjer ima pomembno vlogo pri vzdrževanju pluripotentnosti. Med diferenciacijo celic pride do inhibicije tega gena. V tem procesu pomembno vlogo igra G9a histon metil transferaza (HMTaza) - vključena je v deacetilacijo histonov v regiji promotorja, lahko di- ali tri-metilira Lys 9 na histonu 3 (H3K9) ter na promotor prinese de novo DNA metilaze. Slednja vloga je zelo pomembna, ker so ugotovili da je ravno de novo metilacija ključna ovira za z Oct-3/4 posredovano dediferenciacijo.
BIX-01294 inhibira G9a HMTazo in na ta način omogoča ponovno izražanje Oct-3/4 v že diferenciranih celicah.

==Viri==
*Yan Shi ''et al.'' Induction of Pluripotent Stem Cells from Mouse Embryonic Fibroblasts by Oct4 and Klf4 with Small-Molecule Compounds. ''Cell Press'', 2008, letn.3, str. 568-574
*Kubicek S. ''et al.'' Reversal of H3K9me2 by a Small-Molecule Inhibitor for the G9a Histone Methyltransferase. ''Molecular Cell'', 2007, letn.25, str. 473-481
*Feldman N. ''et al.'' G9a-mediated irreversible epigenetic inactivation of Oct-3/4 during early embryogenesis. ''Nature Cell Biology'', 2006, letn.8, št.2
*Jeong Beom Kim ''et al.'', Pluripotent stem cells induced from adult neural stem cells by reprogramming with two factors, ''Nature'', 2008, letn. 454 št. 7204, str. 646-651
*Su-YiTsai ''et al.'', Oct4 and Klf4 Reprogram Dermal Papilla Cells Into Induced Pluripotent Stem Cells, ''StemCells'', 2010, letn. 28, št. 2, str. 221-228
*Jeong Beom Kim ''et al.'', Oct4-Induced Pluripotency in Adult Neural Stem Cells, ''Cell'', 2009, letn. 136, št. 3, str. 411-419
*Wikipedia, Induced pluripotent stem cells, 2.5.2013, citirano [25.5.2013]

Talk:Reprogramiranje z dvema faktorjema

2013-05-27T10:21:10Z

MirjanaMalnar: New page: Ana Grom: Uvod, Faktorji Samo Zakotnik: Reprogramiranje celic, ki endogeno že izražajo enega ali več faktorjev Mirjana Malnar: Reprogramiranje celic, ki endogeno ne izražajo reprogr...

Ana Grom: Uvod, Faktorji

Samo Zakotnik: Reprogramiranje celic, ki endogeno že izražajo enega ali več faktorjev

Mirjana Malnar: Reprogramiranje celic, ki endogeno ne izražajo reprogramirajočih faktorjev

Reprogramiranje celic

2013-05-27T10:00:33Z

MirjanaMalnar:

Seminarji pri predmetu Molekularna biologija bodo v študijskem letu 2012/13 povezani s temo Reprogramiranje celic. Pri tem ne bomo obravnavali (samo) izbrisa metilacijskih vzorcev na DNA, kar je reprogramiranje v osnovi pomenilo, pač pa se bomo ukvarjali s pripravo induciranih pluripotentnih celic. Pogosto postopek imenujejo dediferenciacija. Pri tem odraslo, diferencirano somatsko celico z biokemijskimi in molekularnobiološkimi pristopi spremenimo na tak način, da postane zelo podobna izvornim celicam. Pridobi torej sposobnost, da se ponovno diferencira v veliko različnih tipov odraslih celic. Za osnovne raziskave na tem področju so podelili Nobelovo nagrado za fiziologijo oz. medicino za leto 2012 japonskemu raziskovalcu Šinju Jamanaku, ki je prve take celice pripravil leta 2006. Gre torej za precej novo področje v celični molekularni biologiji.

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

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

Tema je v osnovi precej celičnobiološko naravnana. Vseeno pa izpostavite tiste elemente, ki so biokemijski, torej katere so ključne biološke molekule, ki so potrebne, da procesi tečejo v smeri dediferenciacije, s katerimi drugimi molekulami interagirajo, katere molekularnobiološke tehnike so uporabili raziskovalci, kako delujejo transkripcijski faktorji ipd. V seznamu tem so (razen pri prvih dveh) navedeni članki, ki naj vam služijo kot izhodišče za pripravo. Članki so pisani zelo strokovno, zato si boste morali pomagati še z drugimi viri, ki jih poiščite sami.

Vse skupine morajo objaviti povzetek seminarja na wikiju najkasneje 27.5. opolnoči. Predstavitve seminarjev 1 - 4 bodo 29.5., 5 - 8 31.5., 9 - 12 5.6. in 13 - 15 7.6.2013. Vsaka skupina ima torej za predstavitev 14-18 minut časa, sledi pa razprava (~5 min.). Vsak član skupine mora predstaviti en del seminarja, pri čemer mora biti delo enakomerno razdeljeno med vse. V povzetku navedite, kdo je napisal kateri del (na wiki-strani uporabite zavihek 'discussion').

# Biokemijske značilnosti izvornih celic - pregled
# Epigenetsko reprogramiranje - pregled
# Reprogramiranje somatskih celic po fuziji z embrionalnimi izvornimi celicami (Science 2005) - http://www.sciencemag.org/content/309/5739/1369
# Inducirane pluripotentne celice iz mišjih fibroblastov (Cell 2006) - http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867406009767
# Izboljšane mišje inducirane pluripotentne celice (Nature 2007) - http://www.nature.com/nature/journal/v448/n7151/full/nature05934.html in http://www.nature.com/nature/journal/v448/n7151/full/nature05944.html /tema za 3 študente/
# Uporaba iPSC za zdravljenje anemije srpastih celic pri miših (Science 2007) - http://www.sciencemag.org/content/318/5858/1920
# Prve človeške inducirane pluripotentne celice (Cell in Science 2007) - http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867407014717 in http://www.sciencemag.org/content/318/5858/1917 /tema za 3 študente/
# Brezvirusni način priprave iPSC (Science 2008) - http://www.sciencemag.org/content/322/5903/945 in http://www.sciencemag.org/content/322/5903/949 /tema za 3 študente/
# Reprogramiranje z dvema faktorjema (Nature 2008) - http://www.nature.com/nature/journal/v454/n7204/full/nature07061.html
# Reprogramiranje s transpozicijo (Nature 2009) - http://www.nature.com/nature/journal/v458/n7239/full/nature07863.html
# Kloniranje miši iz iPSC (Nature 2009) - http://www.nature.com/nature/journal/v461/n7260/full/nature08267.html in http://www.nature.com/nature/journal/v461/n7260/full/nature08310.html /za 3 študente/
# Tumorigenost iPSC (Stem Cells 2009) - http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/stem.37/full
# Reprogramiranje z miRNA (Cell Stem Cell 2011) - http://download.cell.com/cell-stem-cell/pdf/PIIS1934590911002219.pdf
# Alternativni pristopi za pripravo iPSC (Nature Rev. Gen. 2011) - https://www.salk.edu/labs/belmonte/pubs/2011/2011-216-nrg.gonzalez.pdf /za 1-2 študenta/
# Pregled in prihodnost postopkov za pripravo iPSC (Curr. Opinion Gen. Develop. 2012) - http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0959437X12001037 /za 1-2 študenta/

== Skupine ==

Skupine za projektno nalogo - po 1 - 3 za vsako temo (imena in priimke vpišite v oklepaj za naslovom teme):

# Biokemijske značilnosti izvornih celic (Urška Rode)
# Epigenetsko reprogramiranje (Karmen Belšak, Maša Mohar)
# Reprogramiranje somatskih celic po fuziji z embrionalnimi izvornimi celicami (Erik Janežič, Tomaž Rozmarič)
# Inducirane pluripotentne celice iz mišjih fibroblastov (Ana Kunšek, Nastja Pirman)
# Izboljšane mišje inducirane pluripotentne celice /za 3 študente/ (Julija Mazej, Bojana Lazović, Maja Kostanjevec)
# Uporaba iPSC za zdravljenje anemije srpastih celic pri miših (Špela Tomaž, Zala Gluhić, Ajda Rojc)
# Prve človeške inducirane pluripotentne celice (Dejan Marjanovič, Suzana Semič)
# Brezvirusni način priprave iPSC /za 3 študente/(Griša Prinčič, Erik Mršnik, Jakob Gašper Lavrenčič)
# [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Reprogramiranje_z_dvema_faktorjema Reprogramiranje z dvema faktorjema](Samo Zakotnik, Ana Grom, Mirjana Malnar)
# Reprogramiranje s transpozicijo (Barbara Dušak, Sara Lorbek)
# Kloniranje miši iz iPSC /za 3 študente/ (Ellen Malovrh, Ana Potočnik, Rok Razpotnik)
# Tumorigenost iPSC (Urška Navodnik, Ana Remžgar)
# Reprogramiranje z miRNA (Monika Biasizzo, Katja Leben, Estera Merljak)
# Alternativni pristopi za pripravo iPSC /za 1-2 študenta/
# Pregled in prihodnost postopkov za pripravo iPSC /za 1-2 študenta/ (Aleksander Benčič, Jernej Pušnik)
# Kombiniranje tehnologije induciranih pluripotentnih matičnih celic in genskih modifikacij pri zdravljenju mišične distrofije (Urška Rauter)

Naslov teme povežite z novo wiki-stranjo, na katero napišite povzetek. Na koncu besedila (pod viri) v novo vrstico dodajte naslednji oznaki: [[Category:SEM]] [[Category:BMB]]

Kako so bili urejeni seminarji lani, si lahko ogledate na strani [[RNA-interferenca]], kjer boste našli tudi dodatne informacije za bolj poglobljeno učenje Molekularne biologije na to temo.

BIO2 Seminar 2012

2013-01-03T17:51:14Z

MirjanaMalnar: /* Seznam seminarjev */

== Novice za študente ==
[https://www.google.com/calendar/embed?src=94r835uhlqu6sornlvmnldb5d0%40group.calendar.google.com&ctz=Europe/Belgrade Razpored izpitnih rokov in kolokvijev ter nekaterih kolokvijev iz vaj]

= Biokemijski seminar =
Seminarje vodi doc. dr. Gregor Gunčar in so na urniku vsak petek od 9:00 do 12:00.

Ocena seminarjev predstavlja 30% končne ocene in vsebuje vse točke, ki jih študent/ka lahko zbere pri seminarju in ostalih dejavnostih, ki niso del pisnega izpita.

== Seznam seminarjev ==
{| {{table}}
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Ime Priimek'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Tema*'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Naslov seminarja'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 1'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 2'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 3'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum oddaje'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum recenzije'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum predstavitve'''
|-
| Erik Kristian Janežič||12||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0962892412000694 Hippo signalna pot in matične celice ]||Filip Mihalič||Matic Kovačič||Jernej Pušnik||19.10.2012||23.10.2012||26.10.2012
|-
| Dejan Marjanovič||12||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0014482707001450 Vpliv in delovanje vimentina v celični signalizaciji in pomen poznavanja teh mehanizmov]||Samo Zakotnik||Zala Gluhić||Rok Razpotnik||19.10.2012||23.10.2012||26.10.2012
|-
| Griša Prinčič||12||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000411001149 Vpliv T3SS sekretov na odziv gostiteljske celice]||Mirjana Malnar||Bojana Lazović||Ajda Rojc||19.10.2012||23.10.2012||26.10.2012
|-
| Maja Kostanjevec||14||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000401018059# Mehanizmi zaznavanja glukoze v evkariontskih celicah]||Sara Lorbek||Nastja Pirman||Tomaž Rozmarič||26.10.2012||05.11.2012||09.11.2012
|-
| Julija Mazej||14||[http://www.sciencedirect.com.nukweb.nuk.uni-lj.si/science/article/pii/S0968000409002072 Metabolizem glukoze v živčnih celicah]||Ellen Malovrh||Špela Tomaž||Ana Kunšek||26.10.2012||05.11.2012||09.11.2012
|-
| Estera Merljak||14||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S096800041200059X Vloga PKM2 v rakavih celicah]||Suzana Semič||Monika Biasizzo||Janez Meden||26.10.2012||05.11.2012||09.11.2012
|-
| Jernej Pušnik||15||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000410001702 Uravnavanje metabolnih poti z acetilacijo proteinov]||Katarina Tolar||Jakob Gašper Lavrenčič||Ana Cirnski||05.11.2012||09.11.2012||16.11.2012
|-
| Rok Razpotnik||15||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304419X12000534 Metabolizem rakastih celic in njegova regulacija]||Aleksander Benčič||Barbara Dušak||Erik Mršnik||05.11.2012||09.11.2012||16.11.2012
|-
| Ajda Rojc||15||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S001448271000282X Metabolizem skeletnih mišic]||Ana Grom||Matej Vrhovnik||Katja Leben||05.11.2012||09.11.2012||16.11.2012
|-
| Tomaž Rozmarič||16||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0005272810006869 Crabtree in Warburg efekt: izvor energije rakavih celic]||Erik Kristian Janežič||Filip Mihalič||Matic Kovačič||09.11.2012||16.11.2012||23.11.2012
|-
| Ana Kunšek||16||[http://www.sciencedirect.com.nukweb.nuk.uni-lj.si/science/article/pii/S0968000406000843 Večfunkcionalnost akonitaze]||Dejan Marjanovič||Samo Zakotnik||Zala Gluhić||09.11.2012||16.11.2012||23.11.2012
|-
| Janez Meden||16||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304416511003059 NADH-fumarat reduktaza - primerna tarča za zdravljenje s kemoterapijo]||Griša Prinčič||Mirjana Malnar||Bojana Lazović||09.11.2012||16.11.2012||23.11.2012
|-
| Ana Cirnski||17||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0163782701000224 Peroksisomalna razgradnja maščobnih kislin]||Maja Kostanjevec||Sara Lorbek||Nastja Pirman||16.11.2012||23.11.2012||30.11.2012
|-
| Erik Mršnik||17||[http://www.nature.com/nrneurol/journal/v3/n3/full/ncpneuro0421.html Adrenolevkodistrofija]||Julija Mazej||Ellen Malovrh||Špela Tomaž||16.11.2012||23.11.2012||30.11.2012
|-
| Katja Leben||17||[http://journals.lww.com/co-lipidology/Abstract/2002/06000/Metabolic_effects_of_thia_fatty_acids.10.aspx Tio maščobne kisline]||Estera Merljak||Suzana Semič||Monika Biasizzo||16.11.2012||23.11.2012||30.11.2012
|-
| Matic Kovačič||18||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1097276511000037# Sirtuin 3 ob dieti spodbuja cikel sečnine in oksidacijo maščobnih kislin]||Jernej Pušnik||Katarina Tolar||Jakob Gašper Lavrenčič||23.11.2012||30.11.2012||07.12.2012
|-
| Zala Gluhić||18||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0165017307001439# Hiperamoniemija]||Rok Razpotnik||Aleksander Benčič||Barbara Dušak||23.11.2012||30.11.2012||07.12.2012
|-
| Bojana Lazović||18||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22246293 Novi farmakološki šaperoni za zdravljenje fenilketonurije]||Ajda Rojc||Ana Grom||Matej Vrhovnik||23.11.2012||30.11.2012||07.12.2012
|-
| Nastja Pirman||19||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S096800040500335X Mitohondrij, center celične apoptoze]||Tomaž Rozmarič||Erik Kristian Janežič||Filip Mihalič||30.11.2012||07.12.2012||14.12.2012
|-
| Špela Tomaž||19||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S001085450700183X Inhibicija fotosinteze]||Ana Kunšek||Dejan Marjanovič||Samo Zakotnik||30.11.2012||07.12.2012||14.12.2012
|-
| Monika Biasizzo||19||[http://www.sciencedirect.com.nukweb.nuk.uni-lj.si/science/article/pii/S0968000409002138 Mitohondrijski razklopni proteini]||Janez Meden||Griša Prinčič||Mirjana Malnar||30.11.2012||07.12.2012||14.12.2012
|-
| Jakob Gašper Lavrenčič||20||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1369526606001506 Sinteza rastlinske celične stene]||Ana Cirnski||Maja Kostanjevec||Sara Lorbek||07.12.2012||14.12.2012||21.12.2012
|-
| Barbara Dušak||20||[http://mmbr.asm.org/content/69/4/585.full Sinteza bakterijske celične stene]||Erik Mršnik||Julija Mazej||Ellen Malovrh||07.12.2012||14.12.2012||21.12.2012
|-
| Matej Vrhovnik||20||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0008621503003185 Biosinteza škroba; saharoza kot substrat za sintezo zelo razvejanih komponent škroba]||Katja Leben||Estera Merljak||Suzana Semič||07.12.2012||14.12.2012||21.12.2012
|-
| Filip Mihalič||21||Moj izbrani naslov||Matic Kovačič||Jernej Pušnik||Katarina Tolar||17.12.2012||21.12.2012||04.01.2013
|-
| Samo Zakotnik||21||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000402021680 Sinteza polinenasičenih maščobnih kislin in njihova vloga]||Zala Gluhić||Rok Razpotnik||Aleksander Benčič||17.12.2012||21.12.2012||04.01.2013
|-
| Mirjana Malnar||21||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000409001418 Vloga PPAR in leptina v metabolizmu lipidov]||Bojana Lazović||Ajda Rojc||Ana Grom||17.12.2012||21.12.2012||04.01.2013
|-
| Sara Lorbek||22||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000410000915 Glutaminska odvisnost rakavih celic]||Nastja Pirman||Tomaž Rozmarič||Erik Kristian Janežič||21.12.2012||04.01.2013||11.01.2013
|-
| Ellen Malovrh||22||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1568163704000121 Hem, železo in staranje]||Špela Tomaž||Ana Kunšek||Dejan Marjanovič||21.12.2012||04.01.2013||11.01.2013
|-
| Suzana Semič||22||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0165017399000946 Lesch-Nyhanov sindrom]||Monika Biasizzo||Janez Meden||Griša Prinčič||21.12.2012||04.01.2013||11.01.2013
|-
| Katarina Tolar||23||Moj izbrani naslov||Jakob Gašper Lavrenčič||Ana Cirnski||Maja Kostanjevec||04.01.2013||11.01.2013||18.01.2013
|-
| Aleksander Benčič||23||[http://www.sciencedirect.com.nukweb.nuk.uni-lj.si/science/article/pii/S1043276009001532# Vpliv spolnih steroidov na oblikovanje skeleta]||Barbara Dušak||Erik Mršnik||Julija Mazej||04.01.2013||11.01.2013||18.01.2013
|-
| Ana Grom||23||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0303720707002109 Vloga glukokortikoidov v metabolizmu]||Matej Vrhovnik||Katja Leben||Estera Merljak||04.01.2013||11.01.2013||18.01.2013
|}

*številka v okencu za temo pomeni poglavje v Lehningerju (peta izdaja), v katerega naj izbrana tema spada

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

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

Za pripravo seminarja velja naslednje: 
* [[BIO2 Povzetki seminarjev 2012|Povzetek seminarja]] opišete na wikiju v približno 200 besedah - najkasneje do dne ko morate oddati seminar recenzentom.
* Povezavo do povzetka vnesete v tabelo seminarjev tekočega letnika.
* Seminar pripravite v obliki seminarske naloge na ~5-9 straneh A4 (pisava 12, enojni razmak, 2,5 cm robovi; važno je, da je obseg od 2700 do 3000 besed), vsebovati mora najmanj tri slike. Slika mora imeti legendo in v besedilu mora biti na ustreznem mestu sklic na sliko. 
* Seminar oddajte do datuma oddaje, ki je naveden v tabeli vsakemu od recenzentov in docentu (docentu ga pošljite po e-pošti).
* Recenzenti do dneva določenega v tabeli določijo popravke (v elektronski obliki) in podajo oceno pisnega dela. Popravljen seminar oddajte avtorju in Gunčarju.
* Ustna predstavitev sledi na dan, ki je vpisan v tabeli. Za predstavitev je na voljo 25-30 minut. Recenzenti morajo biti na predstavitvi prisotni.
* Predstavitvi sledi razprava. Recenzenti podajo oceno predstavitve in postavijo najmanj dve vprašanji.
* Na dan predstavitve morate docentu še pred predstavitvijo oddati končno (popravljeno) in natisnjeno verzijo seminarja v enem izvodu.
* Seminarska naloga in povzetek morajo biti v slovenskem jeziku!

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

==Ocenjevanje seminarjev==
Recenzenti ocenijo seminar tako, da izpolnijo [https://docs.google.com/spreadsheet/viewform?formkey=dHc2d2pCbDBWNzl5VHZaQUk1SG1HeVE6MA recenzentsko poročilo] na spletu. Recenzentsko poročilo morate oddati najkasneje do 21:00, en dan pred predstavitvijo seminarja.

== Mnenje o predstavitvi ==
Vsak posameznik '''mora''' oceniti seminar, tako da odda svoje [https://docs.google.com/spreadsheet/viewform?formkey=dDZZOVVFNkwxb0JMeUFaMGltOVQ4aHc6MA mnenje] najkasneje v sedmih dneh po predstavitvi. Kdor na seminarju ni bil prisoten, mnenja '''ne sme''' oddati.

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

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

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

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

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

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

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

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

BIO2 Povzetki seminarjev 2012

2012-12-17T22:14:20Z

MirjanaMalnar: /* Biokemija- Povzetki seminarjev 2012/2013 */

== Biokemija- Povzetki seminarjev 2012/2013 ==
Nazaj na osnovno [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Seminar_2012 stran]

===Griša Prinčič: Vpliv T3SS sekretov na odziv gostiteljske celice ===

S pomočjo EM je bilo mogoče podrobneje prepoznati in opisati tip III sekrecijski sistem in njegove komponente. Identificirali so vsaj pet različnih strukturnih komponent, njihovo proteinsko sestavo in delovanje.Več kot 20 različnih proteinov (YopD, YopB, YscF, YscP, YscR, YscS, YscT, YscU, YscV...) je potrebnih za učinkovito funkcioniranje T3SS-a, od katerih jih veliko kaže sekvenčno podobnost pri različnih vrstah. T3SS je sestavljen iz: igelnega dela , ki sestoji iz sekvenčno različnega proteina in tvori zvonasto ali filamentozno strukturo, zunajmembranskega kompleksa, znotrajmembranskega kompleksa in regulatornih komponent.

Efektorji, ki jih bakterija »dostavi« v celico modulirajo različne signalne poti. Blokirajo lahko MAPK in MAPKK (ospF, YopJ), kar zavre imunski odziv celice in prepreči vnetne procese. Pospešijo ali upočasnijo ubiquitinacijo (Cif in CHBP), za kar koristnost in učinkovitost še ni znana. Blokirajo majhne GTP-aze (IbpA), kar povzroči spremembe v aktinskem citoskeletu in moten membranski transport. Nekatere bakterije se v gostiteljski celisi razmnožujejo s pomočjo vakuol. SifA in SseJ sta bakterijska proteina, ki omogočata učinkovito tvorjenje tovrstnih struktur. Nekateri efektorji motijo tudi sintezo maščobnih kislin, nekateri poškodujejo pomembne celične strukture kot je na primer golgijev aparat. Vsi bakterijski efektorji delujejo na principu kovalentne modifikacije, torej trajno spremenijo strukturo in s tem inaktivirajo proteine – preprečijo kaskadno verigo.

===Erik Janežič: Hippo signalna pot in matične celice ===

Hippo signalna pot je ena glavnih regulatornih sistemov, ki preprečujejo tumorogenezo, nadzorujejo rast organov in sodelujejo pri diferneciaciji in vzdrževanju stalne gostote zarodnih celic. Hippo, drugače imenovana tudi Salvador/warts/hippo (SWH), je dobila takšno ime, ker mutacije v mehanizmu peljejo do preraščanja tkiva, kar lahko s tujko imenujemo »Hippopotamus «like phenotype. Prvič je bila opazovana v vinski mušici Drosophilia in večina ključnih raziskav je potekala prav na tem modelnem organizmu. Znanje pridobljeno z opazovanjem mehanizma mušic pa lahko direktno prenesemo tudi na lastnosti Hippo signalizacije sesalcev. Študije so namreč pokazale, da imajo vse ključne komponente pri mušici direktne ortologe v sesalcih in drugih organizmih. Smiselen se zdi sklep, da je bila Hippo signalna pot v veliki meri takšna kakor jo poznamo danes, prisotna že v prvih večceličnih organizmih,kar je tudi logično saj je pravilna diferenciacija in usmerjanje celic ključnega pomena za nastanke funkcionalnih celičnih enot (organov).
V preteklem desetletju s številne raziskave s Hippo področja zagotovile dobro poznavanje osrednje kinazne kaskade, katere funkcija je inaktivacija oziroma aktivacija YAP/TAZ transkripcijskih kofaktorjev proteinov družine TEA. Pri Hippo signalizaciji poleg osrednje kaskade sodelujejo tudi številni membranski in citoskeletni proteini, ki imajo veliko funkcij tudi pri kontaktni inhibiciji. Ogromno eksperimentalnih dokazov kaže neposredno povezanost nepravilnega delovanja Hippo signalizacije in nastankom raka, kar je verjetno razlog za intenzivne raziskave na tem področju v današnjem času.

===Dejan Marjanovič: Vpliv in delovanje vimentina v celični signalizaciji in pomen poznavanja teh mehanizmov===

Vimentina, glavni predstavnik intermediarnih filamentov (IF) , je izražen v normalnih mezenhimskih celicah, in je znano, da ohrani celovitost celic in zagotavlja odpornost proti stresu. Povečano koncentracijo vimentina, so poročali v različnih rakavih epitelih, vključno raka prostate, tumorjev prebavil, tumorjev centralnega živčnega sistema, raka dojke, pljučnega raka in druge vrste raka. Prekomerno izražanje vimentina v raku je povezano tudi z večjo rastjo tumorja, vendar je vloga vimentina v napredovanju raka še vedno nejasna.
Na podlagi njegovega prekomernega izražanja v rakavih obolenjih in njegovo vlogo pri posredovanju v različnih tumorgenih dogodkih, vimentin služi kot privlačen cilj za zdravljenje raka. Poleg tega naj bi raziskave, usmerjene k pojasnjevanju vloge vimentina v različnih signalnih poteh, odpirale številne nove pristope za razvoj obetavnih zdravil za zdravljenje.

Ker pa je moje širše področje signalizacija,se bom bolj podrobno usmeril za signalizacijske poti, razjasnitev številnih mehanizmov in vmesnih sodelujočih proteinov, encimov itd. Vimentin je znan po tem, da interagira z velikim številom proteinov in sodeluje v različnih celičnih funkcijah. Poleg tega vimentin sodeluje tudi v številnih drugih procesih, ki vključujejo oblikovanje kompleksov z več signalnimi molekulami in drugimi proteini.

Iz te študije je razvidno, da vimentin ne deluje le kot ogrodni protein, temveč tudi posreduje pri večih poteh sporočanja in v celičnih procesih. Prav tako bi bilo zanimivo izvedeti, druge funkcije vimentina v jedru in morebitne vloge pri posredovanju v procesih celičnega cikla. Poleg tega bi lahko zunajcelični vimentin sodeloval pri posredovanje pri več signalnih procesih z vezavo na specifične receptorje, ki jih je treba še raziskati.

===Estera Merljak: Vpliv PKM2 na rakave celice===

Piruvat kinaza M2 (PKM2) ima zelo pomembno vlogo pri rakavih celicah. je ena izmed oblik piruvat kinaze, ki katalizira pretvorbo fosfoenolpiruvata (PEP) v piruvat, pri čemer se fosfatna skupina iz PEP prenese na ADP ter s tem dobimo ATP. PKM2 je v izražena v celicah, ki se hitro delijo, kot so zarodne in rakave celice. Izražanje omogoča veliko transkripcijskih faktrojev, posebno pomembni pa so transkripcijski faktorji iz družine heterogenih jedernih ribonukleoproteinov (hnRNPs), ki dajejo prednost sintezi PKM2 z neposrednim vplivanjem na mRNA.
Vpliv PKM2 na celičen metabolizem je zelo pomembna, saj lahko v celici prehaja med neaktivno dimerno obliko in aktivno tetramerno obliko, kar privede do različnih produktov. Aktivnost PKM2 je regulirana s strani mnogih snovi, med drugim intermediatov glikolize, ki lahko povečajo ali zmanjšajo aktivnost piruvat kinaze M2. Prav tako na aktivnost vplivajo razne post-translacijske spremembe aminokislin v samem proteinu, ki so rezultat kompleksnih reakcij v celici. S takimi procesi celica regulira sintezo energije in sintezo drugih prekurzorjev za množitev celic.
Poznavanje teh procesov ima velik medicinski pomen, saj lahko pripelje do oznajdbe specifičnih zdravil za zdravljenje raka, ki bi napadale in uničile le rakave celice, zdravih pa ne.

===Maja Kostanjevec: Mehanizmi zaznavanja glukoze v evkariontskih celicah===

Glukoza je pomemben vir energije, ki ureja marsikatero metabolno pot. Njena vloga se razlikuje od celice do celice glede na to, kakšne naloge opravlja. Posledično so se v evoluciji razvili različni mehanizmi njenega zaznavanja in prenosa signalov.

Preučevanje zaznavnih mehanizmov glukoze je zapleteno, saj ima poleg hranilne vloge tudi signalno, ki pa jo včasih težko ločimo od ostalih procesov, v katerih sodeluje. Trenutno so najbolj raziskani mehanizmi v kvasovkah, saj gre za najenostavnejše evkarionte. V njih so odkrili štiri različne signalne poti: glavno represivno pot, cAMP pot ter inducirani poti, ki sta odvisni od senzorjev Snf3 in Rgt2 oz. od fosforilacije.

Veliko bolj zahtevna je regulacija glukoze v rastlinah. V njih skrbi za izražanje različnih genov, ki urejajo procese fotosinteze, metabolizma, rasti… V modelni rastlini Arabidopisis thaliana so bili raziskani trije različni mehanizmi zaznavanja. Prvi je odvisen od heksokinaze in represira fotosintetske gene, drugi je od heksokinaze neodvisen in vsebuje še neznan receptor ter tretji, ki temelji na procesu glikolize in njenih vmesnih produktov.

Zaznavanje glukoze pri sesalcih ima posebne lastnosti, ki se razlikujejo tako od tistih v kvasovkah kot v rastlinah. Ti mehanizmi so najbolje preučeni v beta celicah Langerhansovih otočkov trebušne slinavke, ki skrbijo za izločanje inzulina. Znano je, da je pri tem potreben obsežen metabolizem glukoze, kot glavni mediator pa nastopa ATP.

===Julija Mazej: Metabolizem glukoze v živčnih celicah===

Glukoza je preferenčno gorivo za možganske celice. Čeprav možgani predstavljajo le 2% celotne telesne mase, za svoje delovanje porabijo kar 25% zaužite glukoze. Možganske celice lahko kot energijski substrat uporabijo tudi: laktat, piruvat, glutamin in glutamat. Kakršnakoli ovira pri energijski oskrbi, je zelo rizična in se lahko konča z nezavestjo ali celo komo v manj kot 10 sekundah. V izogib takšnemu izidu so nekatere celice sposobne nadomestiti primanjkljaj energije oz. ATP z intenzivnejšo glikolizo. To velja za nevroglijalne celice, ki z glikolizo proizvajajo laktat. Vendar pa povišana glikoliza nima enakega vpliva na vse živčne celice. Nevroni zaradi povišane glikolize manj glukoze oksidirajo po pentoza-fosfatni poti, ki tam sicer poteka v normalnih razmerah. Ta metabolična pot je za nevrone zelo pomembna, ker se pri pretvorbi glukoza-6-fosfata v ribozo-5-fosfat regenerira NADPH. To je pomemben antioksidant, ki regenerira reduciran glutation in tako varuje nevrone pred poškodbami, zaradi reaktivnih kisikovih spojin. Glikolizo v nevro celicah stimulirajo hipoksični pogoji, nevrotoksične snovi, mutacije v respiratorni verigi.. Anomalije v metabolizmu glukoze so prisotne v mnogih nevrodegenerativnih boleznih, npr. Alzheimerjevi, Parkinsonovi, Huntingtonovi bolezni. Tu se kaže aplikativen pomen raziskav povezanih z metabolizmom glukoze v možganih. Velik problem pri razumevanju metabolizma v živčnih celicah predstavljajo nepojasnjene interakcije med glija celicami in nevroni .

===Jernej Pušnik: Uravnavanje metabolizma z acetilacijo proteinov===

V svoji seminarski nalogi bom predstavil pomen posttranslacijske modifikacije-acetilacije pri uravnavanju celotnega celičnega metabolizma. Kot že verjetno vsi veste, je večina reakcij, ki so del neke metabolne poti, kataliziranih z encimi. Ti pa so v osnovi proteinske makromolekule, sestavljene iz dvajsetih različnih aminokislin. Ena izmed teh aminokislin je lizin in vsebuje dve amino skupini. S prvo se povezuje v peptidno vez, druga, ki se nahaja na koncu ogljikovodikove verige pa je tarča acetilacije. Ko se acetilna skupina enkrat veže na lizinski ostanek, to povzroči določene spremembe v strukturi proteinske molekule, s tem pa se tudi spremeni encimska aktivnost. Na ta način so regulirani skoraj vsi encimi metabolizma. V seminarju sem opisal kako pride do same acetilacije in deacetilacije, da je pri tem potrebna prisotnost določenih encimov, kako se spremeni delovanje encimov delujočih v glikolizi, glukoneogenezi, citratnem ciklu, oksidaciji maščobnih kislin, oksidaciji aminokislin in ciklu sečnine. Ker je acetilacija tako razširjena modifikacija pri nadzorovanju metabolizma, imajo raziskave na tem področju velik potencial za odkritje novih terapevtskih pristopov k zdravljenju bolezni srca in ožilja, diabetesa, debelosti, itd.

===Rok Razpotnik: Metabolizem rakastih celic in njegova regulacija===

V dani seminarski nalogi bom predstavil osnovne lastnosti rakavih celic, tipe celic, ki se nahajajo v tumorskem mikrookolju, ter podrobneje predstavil nekatere osnovne lastnosti metabolizma rakastih celic ter njene regulacije. Mutacije onkogenov in tumor supresorskih genov povzročijo spremembe v signalizacijskih poteh, katere povzročijo spremembe metabolizma rakastega tkiva. Metabolizem deluje v prid celični rasti, intenzivni celični delitvi, zaviranju apoptoze itd. Sam metabolizem rakastih celicah temelji na treh osnovnih temeljih: povečani produkciji energije, zadostni biosintezi potrebnih makromolekul in vzdrževanju redoks stanja. Da izpolnjujejo vse tri pogoje se rakaste celice poslužujejo mnogih regulacij metabolizma, z različnimi strateškimi potmi, npr. proteoliza skeletnih mišic, lipoliza maščobnega tkiva, intratumorna simbioza med laktat-proizvajajočimi in laktat-porabnimi celicami, upočasnevanje glikolize in usmerjanje intermediatov v pentoza fosfatno pot itd. Ker pa je mikrookolje, ki obkroža rakasto tkivo zelo dinamično, je za rakaste celice značilna metabolična fleksibilnost. Raziskave in razumevanje metabolične fleksibilnosti bi doprinesle k novim možnim strategijam zdravljenja. Učinek na reguliran metabolizem rakastega tkiva, bi imel ogromen vpliv na viabilnost rakastega tkiva, saj je metabolizem sklopljen s številnimi lastnostmi rakastih celic.

===Ajda Rojc: Metabolizem skeletnih mišic===

Mišice so največji porabnik energije v telesu, saj nam omogočajo vrsto različnih dejavnosti pri katerih se porablja energija. V našem telesu potekata dva različna sistema metabolizma – anaerobni in aerobni. Pri anaerobnem metabolizmu imata pomembno vlogo kreatin fosfat in glikogen. Zaloge ATP je v mišicah zelo malo, zato takoj nastopi cepitev visokoenergetskih vezi v kreatin fosfatu. Po porabi te energije se v glikolizi razgradi glikogen, ki se pri pomanjkanju kisika v mišicah namesto v piruvat, pretvori v laktat in to povzroča bolečine v mišicah. Druga vrsta metabolizma pa deluje kadar je kisika dovolj in to je aerobni metabolizem. Poleg glukoze se pri tej vrsti presnove razgrajujejo tudi maščobne kisline, ki se v β-oksidaciji reducirajo do vodika in acetil-CoA, ta pa vstopi v Krebsov cikel, kjer se proizvede energija ATP. Večja razpoložljivost maščobnih kislin vpliva na nalaganje znotrajmišičnega prostega Pi in AMP med vadbo. Pi in AMP sta odgovorna za regulacijo encima glikogen fosforilaze, ki cepi glikogen. Torej, če se njune koncentracije znižajo pride do manjšega števila cepitev glikogena na glukozo. Pri znatnem povišanju dostopnosti maščobnih kislin je glikogen fosforilaza inhibirana. To je le eden od načinov regulacije substratov v mišičnem metabolizmu. Domnevajo, da je oksidacija maščob regulirana s podobnimi faktorji (npr. adrenalin, Ca2+, ADP, AMP, Pi; AMPK, pH, acetil-CoA) kot razgradnja ogljikovih hidratov, vendar je glede tega, kako te faktorji vplivajo na regulacijo maščobnih kislin in oksidacijo maščob ter kaj je njihova vloga še veliko nejasnosti.

===Janez Meden: NADH-fumarat reduktaza - primerna tarča za zdravljenje s kemoterapijo===

Celično dihanje je sestavljeno iz glikolize, citratnega ciklusa in verige za prenos elektronov. Večina energije nastane, v obliki ATP pri zadnji stopnji celičnega dihanja, torej pri prenosu elektronov skozi komplekse I, II, III, IV in nastanku ATP-ja v kompleksu V – ATP-sintazi. Zadnja stopnja pa je mogoča le v prisotnosti O2.
Pa vendar življenje obstaja tudi v hipoksičnem okolju. Posebna oblika energijskega metabolizma, ki je značilno za nekatere bakterije, notranje zajedavce in školjke ter celo rakave celice je fumaratsko dihanje. Ta način metabolizma omogoča nekoliko boljši izkoristek energije. Pri njem sodelujeta le dva kompleksa I in II. Kompleks II je povezan s citratnim ciklusom – TCA in verigo za prenos elektronov. Prenašalec med kompleksoma je kvinon z nizkim redoks potencialom, kot je npr. rodokvinon pri A. suum, ali pa menakvinon, znan kot vitamin K.
Z razumevanjem mehanizma fumaratskega dihanja bi lahko razvili zdravila, ki bi inhibirala ali celo onemogočila delovanje tega mehanizma. Primerna tarča novih zdravil bi lahko bila Fp podenota kompleksa II ali pa bi zdravilo lahko delovalo tudi kot kompetitivni inhibitor kvinona.

===Ana Kunšek: Večfunkcionalnost akonitaze===

Akonitaza je protein, ki katalizira drugo stopnjo Krebsovega cikla, torej pretvorbo citrata v izocitrat. Vendar je tudi eden izmed "moonlighting" proteinov, torej proteinov, ki imajo poleg glavne tudi druge funkcije. Prav zato, ker ima toliko funkcij je njena vloga v celici še toliko bolj pomembna, nepravilno delovanje pa lahko pripelje tudi do pojava diabetesa in miopatije.

Akonitaza poleg kataliziranja omenjene pretvorbe citrata v izocitrat pomaga tudi pri uravnavanju koncentracije železa v celici, stabilizaciji oz. destabilizaciji mitohondrijske DNA ter pri odgovoru na oksidativni stres. Pri uravnavanju koncentracije železa se veže na mRNA in s tem zaustavi sintezo feritina (proteina, ki veže železo) ter s tem pomaga pri uravnavanju homeostaze. Mitohondrijsko DNA destabilizira, kar ji pomaga za lažje podvojevanje, pri oksidativnem stresu pa je ključni faktor pri uravnavanju pravilnega pH-ja v celici, brez katerega encimi ne morejo pravilni delovati.

Že samo s temi funkcijami smo ugotovili, da je akonitaza zelo pomembna v našem življenju, vendar verjetno še vedno ne poznamo vseh njenih funkcij, saj je odkrivanje "moonlighting" proteinov in njihovih ostalih funkcij zelo težko in zahteva veliko eksperimentalnega dela. Vendar bi lahko z vedenjem vseh funkcij proteinov iznašli tudi takšna zdravila, ki stranskih učinkov ne bi imela, saj bi zablokirala ali pospešila sintezo le tistega proteina, za katerega je to potrebno in ne bi s tem vplivala tudi na ostale funkcije proteina v organizmu.

===Tomaž Rozmarič: Warburg in Crabtree efekt===

Znanstveniki so ugotovili, da rakave celice, kljub prisotnosti kisika, ne izvajajo aerobnih procesov. Namesto tega so se usmerile v glikolizo. Temu se reče Warburg efekt. Kaj so rakave celice s tem pridobile, še ni čisto raziskano. Obstajajo pa hipoteze, da so zaradi tega veliko bolj invazivne, se sposobne deliti pri nizkih koncentracijah kisika in se izogniti apoptozi. Warburgov efekt je reguliran na večih stopnjah metabolne poti, s prekomerno izraženimi in prekomerno aktivnimi encimi, ki vzpodbujajo glikolizo ter inhibicijo proteinov, ki spodbujajo aerobni metabolizem.
Zraven Warburgovega efekta poznamo še Crabtree efekt. Ta mehanizem rakavi celici omogoča preklop na aerobni metabolizem pri pomanjkanju glukoze in obratno pri velikih koncentracijah. Brez poznavanja obeh mehanizmov in prekinitvi obeh hkrati je uspešnost zdravljenja raka zelo majhna.
Znanstveniki so našli vrsto kvasovke, ki ima skoraj identični metabolizem, kot ga ima rakava in je Crabtree pozitivna. Pri nizkih koncentracijah glukoze izvaja anaerobni metabolizem, v prisotnosti visoke koncentracije pa aerobni. Zaradi navedenih lastnosti je idealna za študijo rakavih celic.
Ko bodo znanstveniki natančno proučili Warburg in Crabtree efekt, se bodo lahko razvila tarčna zdravila, katera bi bistveno izboljšala kakovost našega življenja.

===Erik Mršnik: Adrenolevkodistrofija===

X-vezana adrenolevkodistrofija je precej redka bolezen, ki pa ima zelo hude posledice. Te v večini primerov vodijo v zgodnjo smrt. Z razumevanjem biokemijskega in genetskega ozadja te bolezni so v zadnjih letih naredili velik korak naprej v odkrivanju in preprečevanju te bolezni.
V osnovi gre za napako (mutacije so v večini primerov dedne - 90 %) na genu ABCD1, kar se odraža na ALDP (adrenolevkodistrofični protein), ki je peroksisomalni transportni protein. Če ne deluje, je otežena oziroma onemogočena β-oksidacija VLCFAs (dolgih maščobnih kislin), ki se nabirajo v tkivih in povzročajo velike težave v delovanju možganov in živčevja ter nadledvične žleze. Bolezen se odraža v različnih fenotipih, ki prizadenejo predvsem moške (otroke in moške srednjih let), ženske so navadno le prenašalke, lahko pa se tudi pri njih izrazijo blažji simptomi. Če se bolezen odkrije že v zgodnji fazi, je možnost pomoči večja. Predvsem uspešna je presaditev krvotvronih matičnih celic. Velikokrat pregledajo že dojenčke (t.i. newborn screening), za katere vejo (zaradi dednosti), da so podvrženi tej bolezni, kar bistveno pripomore k pravilnemu pristopu pri izbiri terapije.

===Katja Leben: Tia-maščobne kisline===

Tia-maščobne kisline so umetno sintetizirane nasičene maščobne kisline, ki se od ostalih razlikujejo po vsebnosti heterogenega žveplovega atoma. Zaradi posebnega metabolizma – žveplov atom preprečuje za maščobe običajno β-oksidacijo – in zadostnih podobnosti z naravnimi maščobnimi kislinami so nekatere tia-maščobne kisline široko farmakološko uporabne, saj imajo veliko različnih aplikativnih vplivov na bio sisteme.

Katabolizem tia-maščobnih kislin do β-oksidacije poteka običajno, ko pa se žveplov atom približa aktivnemu mestu se proces ustavi. Pri 4-tiamaščobnih kislinah pride do inhibicije drugega encima v obratu β-oksidacije, kar negativno vpliva na metabolizem maščobnih kislin, med tem, ko 3-tia-maščobne kisline sploh ne morejo vstopiti v β-oksidacijo in se razgradijo po ω-oksidativni poti. Vse sode nasičene tia-maščobne kisline se po nekaj obratih β pretvorijo v 4-tia-maščobne kisline, zato tudi reagirajo enako, vse lihe nasičene tia-maščobne kisline pa se z β-oksidacijo lahko pretvorijo v 3-tia-maščobne kisline in nato reagirajo enako.
Zaradi posebnega metabolizma so tia-maščobne kisline uporabili tudi za proučevanje delovanja in regulacijie različnih celičnih procesov povezanih z metabolizmom lipidov. Njihov vpliv je močno odvisen od lege žveplovega atoma v ogljikovem skeletu. Tako 4-tia-maščobne kisline zavirajo oksidacijo maščobnih kislin, 3-tia-maščobne kisline pa jo pospešujejo, kar je zaželjeno pri regulaciji bolezenskih stanj, ko je v celici povečana količina maščobnih kislin.

Biološki odzivi na tia-maščobne kisline obsegajo vpliv na transkripcijski faktor PPARα (peroksisom proliferator aktiviran receptor), mitohondrijsko proliferacijo, antiadipoznost, antioksidativne lastnosti, zmanjšanje proliferacije hitro delečih se celic in celično diferenciacijo. Zadnje raziskave kažejo, da tia-maščobne kisline niso škodljive za naš organizem tudi ob dolgotrajnem uživanju in bi se torej lahko uporabljale kot zdravila.

===Ana Cirnski: Peroksisomalna razgradnja maščobnih kislin===

Maščobne kisline se razgrajujejo do enostavnejših snovi v procesu, imenovanem β-oksidacija. Ta poteka v mitohondriju, pa tudi v peroksisomu. Peroksisomalna in mitohondrijska β-oksidacija se poleg kraja, kjer poteka razgradnja, razlikujeta še v encimih, ki reakcije katalizirajo in v substratih, ki se oksidirajo.

Rastline razgrajujejo tudi take maščobne kisline, ki jih živali in ljudje ne moremo. Za razliko od nas, lahko maščobne kisline popolnoma razgradijo (saj so peroksisomi edino mesto razgradnje), mi pa v peroksisomih razgrajujemo le zelo dolge maščobne kisline do ustreznih intermediatov, ki se dokončno razgradijo v mitohondriju.

Oksidacija nenasičenih maščobnih kislin v višje razvitih rastlinah je pomembna za proizvodnjo mnogih spojin, med njimi so bioaktivne molekule, imenovane oksilipini. Mednje spadajo tudi jasmonska kislina in njeni derivati, ki so pomembne signalne molekule in sodelujejo pri obrambi, komunikaciji, signalizaciji in odgovoru na različne biotske in abiotske stresorje. Povzročajo tudi staranje rastline in odpadanje listov.

Jasmonska kislina se sintetizira v oktadekanojski poti iz α-linolenske kisline (18:3). Pretvorba se začne v kloroplastu, kjer se pretvori v 12-okso-fitodienojsko kislino (OPDA). Ta potuje v peroksisom, kjer nastane oksofitoenojska kislina (OPC:8), ki vstopi v β-oksidacijo in se oksidira v jasmonsko kislino.

Danes se jasmonska kislina in njeni derivati že uporabljajo v aplikativni znanosti.

===Zala Gluhić : Hiperamoniemija===

Hiperamoniemija je povišana koncentracija v krvi raztopljenega amoniaka. Lahko je posledica motene presnove v ciklu sečnine (na primer zaradi nepravilnega delovanja katerega izmed encimov) – ali pa gre za pridobljeno motnjo zaradi jetrnih bolezni (npr. jetrna odpoved).
Amoniak je še posebno škodljiv za možgane. V krvi raztopljen amoniak prestopa možgansko-žilno pregrado in kadar je njegova koncentracija previsoka, lahko pride do nepopravljive škode pri razvoju centralnega živčnega sistema ali do možganskega edema. Ker v možganih ni vseh za cikel sečnine potrebnih encimov, imajo glavo nalogo pri odstranjevanju odvečnega amoniaka astrociti, vrsta nevroglijskih celic. Koncentracije uravnavajo s pomočjo sinteze glutamina. V primeru hiperamoniemije pride v njih do številnih morfoloških sprememb in sprememb v izražanju različnih proteinov (npr. spremembe v aktivnosti prenašalcev EAAT1 in 2, izražanju GFAP proteinov itd.). Prekomerno sintezo glutamina je mogoče uravnavati z MSO (metionin sulfoksimidom).

===Bojana Lazović : Novi farmakološki šaperoni za zdravljenje fenilketonurije===

Fenilketonurija (PKU) je redka avtosomno recesivna genska bolezen do katere pride, če je okvarjen jetrni encim fenilalanin-4-hidroksilaza (PAH), ki je odgovoren za pretvorbo fenilalanina v tirozin. Ker tako ne more prihajati do razgradnje fenilalanina, se le ta akumulira v telesu in spremeni v fenilpiruvat. To ima toksičen učinek na telo, posebej možgane, saj se pri teh bolnikih lahko razvije težka umska zaostalost. Bolniki se lahko temu izognejo tako, da se že od rojstva držijo stroge diete, po kateri se lahko prehranjujejo le z nebeljakovinsko hrano (sadje in zelenjava). Ostale esencialne aminokisline dobijo v obliki praška, ki vsebuje vse AK razen fenilalanina. Toda raziskave kažejo, da taka dieta pogosto vodi v podhranjenost in psihološke težave bolnikov. Pred nekaj leti je na tržišče prišlo zdravilo Kuvan oz. sintetični naravni kofaktor encima PAH, katerega pomanjkanje je lahko razlog bolezni. Njegova draga sinteza in pri določenih genotipih PKU, slaba učinkovitost, pa je znanstvenike spodbudila k iskanju novih sintetičnih kofaktorjev encima PAH, ki hkrati delujejo kot farmakološki šaperoni. V raziskavi, ki jo opisujem so odkrili dva nova farmakološka šaperona primerna za zdravljenje PKU.

===Matic Kovačič : Sirtuin 3 ob dieti spodbuja cikel sečnine in oksidacijo maščobnih kislin ===
Pri dieti ali stradanju pridobimo s hrano veliko manj ali nič energije, zato mora telo dobiti iz svojih zalo, kar naredi z metabolizmom aminokislin in maščobnih kislin. Pri oksidaciji aminokislin dobimo amoniak, ki se mora zaradi svoje toksičnosti v ciklu sečnine pretvoriti v sečnino. V seminarski nalogi bom predstavil vpliv proteina Sirtuin 3 (Sirt3) na povečano delovanje cikla sečnine in metabolizma maščobnih kislin. Sirt3 je encim deacetilaza, ki se nahaja v mitohondriju in s svojim delovanjem vpliva na veliko mitohondrijskih encimov. Mutacije ali odsotnost tega proteina ima za organizem smrtne posledice, zaradi nepravilnega delovanja cikla sečnine in tudi drugih procesov. Povedal bom še nekaj o napaki cikla sečnine, ki jo povzroči pomanjkanje encima ornitin transkarbamoilaze in kakšne posledice ima lahko to na organizem.

===Špela Tomaž: Inhibicija fotosinteze===
Čeprav je svetloba bistvena za reakcije fotosinteze, ima nanje tudi uničujoče učinke. Predvsem sta inhibiciji fotosinteze izpostavljena fotosistema II in I, pri katerih lahko intenzivne osvetlitve povzročijo strukturne in funkcijske okvare. Ena izmed aktualnih hipotez o mehanizmu fotoinhibicije fotosistema II (PSII) predvideva dvostopenjski sistem. V prvem koraku je udeležen kompleks, ki v fotosintezi cepi vodo (OEC) – z absorpcijo svetlobe nizkih valovnih dolžin pride do njegovih poškodb, ki omogočijo drugi korak inhibicije. V tem delu se inhibira reakcijski center fotosistema, na kar vpliva svetloba daljših valovnih dolžin. Posledično se tvorijo škodljive reaktivne kisikove spojine (ROS). Proces svetlobnega delovanja sproži popravljalne mehanizme poškodovanih struktur. Fotoinhibicija PSII je pogosta, saj so fototrofi čez dan razmeroma konstantno osvetljeni. Popravljalni cikel PSII je tako pogosto aktiviran in skrbi za to, da ne pride do ustavitve fotosinteze. ROS zavirajo obnovitev aparatov in so na nek način glavni krivci okvar zaradi fotoinhibicije. Sodelujejo tudi v inhibiciji fotosistema I (PSI), ki pa je dosti redkejša in je pogojena s posebnimi razmerami. Njegova regeneracija ni najbolj učinkovita, zato je njegova okvara toliko bolj usodna. Seveda pa so fototrofi razvili mnoge mehanizme različnih oblik, ki fotosisteme ščitijo. Fotoinhibicija je regulirana tudi z mnogimi zunanjimi in notranjimi vplivi na organizem.

===Monika Biasizzo: Mitohondrijski razklopni proteini===
Oksidativna fosforilacija je sklopljen proces prenosa protonov skozi notranjo mitohondrijsko membrano (ob prenosu elektronov po dihalni verigi) in sintezo ATP. Mitohondrijski razklopni protein pa ta proces razklopijo s prenosom protonov nazaj v mitohondrijski matriks in s tem znižajo protonski gradient. Poznamo več različnih razklopnih proteinov (UCP), ki so si med seboj bolj ali manj podobni. Prvi odkriti je bil UCP1 – termogenin, ki ima pomembno vlogo v termogenezi in s tem pri vzdrževanju stalne telesne temperature pri sesalcih. UCP2 in UCP3 sta 60-70% homologna UCP1, vendar v celici ne opravljata funkcije termogeneze.

Mehanizem prenosa protonov skozi notranjo mitohondrijsko membrano s pomočjo UCP še ni pojasnjen, vendar obstajajo trije predlagani modeli: flip-flop model, model s kofaktorjem in kompetetivni model.

UCP2 ima pomembno vlogo pri zmanjševanju nastanka reaktivnih kisikovih spojin (ROS). Nastanek ROS je eksponentno odvisen od protonskega gradienta. UCP2 z blago razklopitvijo nekoliko zmanjša protonski gradient, tako da sinteza ATP še vedno nemoteno poteka in s tem tudi zmanjša nastanek ROS. UCP3 je pristonem predvsem v skeletnih mišicah, kjer ima prav tako kot UCP2 pomembno vlogo pri zmanjševanju nastanka ROS, še posebej med športno aktivnostjo.

Regulacija UCP poteka na več različnih nivojih. Aktivnost UCP je regulirana z manjšimi molekulami, kot no di- in trinukleotidi (npr. GDP), ki inhibirajo UCP in maščobnimi kislinami, ki UCP aktivirajo. Regulacija pa poteka tudi na nivoju razgradnje, za katero predvidevajo, da poteka s citosolnim proteosomom, vendar mehanizem še ni pojasnjen.

===Nastja Pirman: Mitohondrij, center celične apoptoze===
Mitohondrij je organel vrvohodec, ki izvaja tako življenske kot smrtne funkcije. Njegova najpomembnejša lastnost je membranska prepustnost, ki odloča, ali se bodo procesi pričeli izvajati v korist ali škodo celice. Na mitohondrijevo odločitev vplivajo inter- in intracelularni faktorji in kot njihova podmnožica tudi stresi.
Ko stres preseže mejo, se sproži eden od treh tipov programirane smrti: apoptoza, avtofagija (ki ne vodi nujno do smrti) in nekroza. Osredotočimo se na človeško apoptozo, kjer družina Bcl-2 proteinov z značilnim BH zaporedjem prejema z apoptozo povezane signale. Deli se na antiapoptotske in proapoptoske proteine, ki z medsebojno kombinacijo in z multimerizacijo posredujejo sporočilo mitohondrijskim ionskim kanalom.
Če signal narekuje apoptozo, se bosta z apoptozo povezana kanala MAC in mPTP široko odprla, spustila Cyt c v citosol in depolarizirala membrano. Koncentracija kalcija sodeluje s procesom. V tem kjučnem koraku se porušita membranski potencial in metabolizem.
Kaspaze-9 v kompleksu z Apaf1 in izpuščenim Cyt c (apoptosom) tačas v citosolu začnejo s kaskadno proteolitsko aktivacijo citosolnih proteinov.
Apoptotski mehanizem ni popoln. Napake povzročijo raka ali bolezenska stanja, ki jih ne bomo mogli zavreti z učinkovinami, dokler ne poznamo vseh povezav med deli mehanizma.

===Barbara Dušak: Sinteza bakterijske celične stene ===
Bakterijske celična stena je sestavljene iz peptidoglkianskih verig, ki se med seboj povezujejo s kratkimi peptidi. Peptidoglikan je veriga N-acetilglukozamina in N-acetilmuramične kisline, povezanih z β(1,4)-glikozidno vezjo, N-acetilmuraminska kislina pa ima vezan še peptid.

Sinteza stene je kompleksen proces, ki poteka v treh delih. Najprej se v citosolu sintetizirajo osnovne komponente stene, reakcije katalizirajoi encimi družine Mur. Nato pride do vezave komponent na undekaprenil fosfat in transporta preko membrane, na koncu pa še do sinteze peptidoglikana in vgradnje v že obstoječo celično stene. Verige nastajajo v procesu transglikozilacije, peptidne povezave pa v procesu transpeptidacije. Ta dva procesa katalizirajo encimi družine PBP (penicillin binding proteins), ki se delijo v več razredov glede na katiltično aktivnost in velikost.
Za vgradnjo nove verige v celično steno, se morajo nekatere vezi tudi razcepiti, za kar so potrebne še dodatne hidrolaze, rast celične stene pa poleg vseh teh encimov uravnava tudi citoskelet, ki določa obliko celice. Obstaja tudi več teorij, kako naj bi vgradnja potekala, temlejiijo pa na tem, da se trdnost stene med samim procesom ne sme zmanjšati.

===Matej Vrhovnik: Biosinteza škroba, saharoza kot substrat za sintezo zelo razvejanih komponent škroba ===
Škrob je rastlinski rezervni polisaharid, za živa bitja pa eden izmed glavnih virov ogljikovih hidratov v hrani, hkrati pa je zelo lahko razgradljiv. Nahaja se v kloroplastih, kjer se skladišči le za kratek čas, da poteši energijske potrebe rastline, ko fotosinteza ne poteka, ali v amiloplastih za daljše obdobje. Zgrajen je iz glukoz, ki se povezujejo z α(1-4)glikozidno vezjov amilozo in iz amilopketina α(1-6) vezi med razvejitvami. Nastane iz odvečnih energijsko bogatih molekul, ki se ustvarijo pri fotosintezi. Na ta način rastlina shrani energijo oziroma energijsko bogate molekule za prihodnje generacije. Škrob sintetizira škrobosintaza, ki lahko nalaga glukoze na nereducirajoči konec verige, lahko pa tudi na reducirajoči, polisahardi pa nastaja tako, da se na dekstrin, oziroma verigo glukoz pripenjajo nove ADP-glukoze. Sinteza je uravnavana z ADP-glukoza pirofosforilazo. Od vsake vrste rastlin posebi je odvisno kakšen škrob nastaja v njej, zelo se razlikujejo v razmerju amiloza:amilopektin, % razvejanosti in dolžini stranskih verig. V raziskavi so odkrili, da je vir glukoze za škrob lahko tudi saharoza. Ta kot substrat vpliva na obliko molekul škroba: molekule amilopektina so veliko bolj razvejane, pri razpadu škroba ob prisotnosti encima α-amilaze pa ostajajo zelo dolgi skupki α-omejeni dekstrini, ki se ne morejo razgraditi.
Molekule škroba se ob prisotnosti pravih encimov in proteinov začnejo zvijat v dvojne helikse, ti pa so sestavljeni skupaj v urejene enote, ki sestavljajo škrobno zrno.

===Jakob Gašper Lavrenčič: Sinteza rastlinske celične stene===
Rastlinaska celična stena je najpogostejši biomaterial na svetu, gradijo jo predvsem polisaharidi, izmed katerih prevladuje predvsem celuloza. Sinteza strukturnih polisaharidov poteka z vezavo sladkornih enot na nastajajočo verigo z α(1-4) glikozidno vezjo, s pomočjo večjih encimskih kompleksov. V zadnjih letih je prišlo do večjih prebojev v razumevanju delovanja teh encimov in načina odlaganja nastajajočih polisaharidov na celično plazmalemo.
Celuloza je linearni polisaharid, ki predstavlja osnovno ogrodje rastlinskih celičnih sten. Celulozne verige so med seboj povezane z hemicelulozo in pektinom, kar povečuje trdnost in odpornost celične stene. Celulozne verige se med seboj povezujejo v mikrofibrile, s tem povečajo svojo trdnost. Sinteza celuloze poteka z pomočjo membranskega encimskega kompleksa znanega kot rozetni terminalni kompleks (RTC), ki se nahaja na celični plazmalemi. Čeprav je bil odkrit v 70-ih letih prejšnjega stoletja so do večjih prebojev v razumevanju njegove strukture in delovanja prišli komaj v zadnjem desetletju. Kljub temu ostajaj še veliko neznanega o poteku sinteze celuloze in njenemu vgrajevanju v celično steno.
Za razliko od celuloze so pektini in hemiceluloze zelo razvejane molekule, katerih sinteza poteka v Golgijevem aparatu. Njihova naloga je, da zamrežijo celulozne mikrofibrile med seboj in z drugimi komponentami celične stene, kot so lignini. Njihova sinteza še ni povsem znana, zato je predmet različnih raziskav.

===Mirjana Malnar: Vloga PPAR in leptina v metabolizmu lipidov===
Metabolizem lipidov je lahko reguliran na ravni izražanja genov. Pri tem so pomembni receptorji, aktivirani s proliferatorjem peroksisomov (PPAR). To so od liganda odvisni transkripcijski faktorji, ki glede na vnos hrane/energije regulirajo izražanje genov, ki kodirajo encime odgovorne za metabolizem vnesenih energetskih molekul. Primeri so PPARα, ki stimulira katabolizem lipidov in PPAR, ki stimulira sintezo lipidov ter adipogenezo. Glede na količino nastalega maščobnega tkiva, to izloča hormone, torej deluje kot endokrini organ. Ti hormoni se imenujejo adipokini. Primer je leptin, ki vpliva na center za apetit v hipotalamusu. S tem regulira vnos hrane v organizem. Pomemben je tudi pri preprečevanju debelosti, ker zmanjša učinkovitost signala inzulina na maščobno tkivo in na ta način prepreči lipogenezo po obroku. Leptin posredno pospeši oksidacijo maščobnih kislin in nastanek ketonskih telesc, zavre pa lipogenezo, sintezo TG in holesterola. Poleg tega leptin stimulira delovanje PPARα in PPAR, ti pa povečajo sintezo vezavnih proteinov maščobnih kislin (FABP). Ti proteini prenašajo maščobne kisline do raznih organelov, odvisno od namena – v mitohondrije, kjer se oksidirajo, do ER, kjer poteka reesterifikacija, do lipidnih kapljic, ki služijo shranjevanju.
Če pride do okvare v mehanizmu delovanja PPAR ali leptina so lahko posledice različne bolezni. Primeri takih bolezni so metabolni sindrom, dislipidemija, inzulinska rezistenca, debelost, diabetes. PPAR so vse bolj aktualne tarče za zdravljenje teh bolezni.

BIO2 Seminar 2012

2012-12-17T21:56:11Z

MirjanaMalnar: /* Seznam seminarjev */

== Novice za študente ==
[https://www.google.com/calendar/embed?src=94r835uhlqu6sornlvmnldb5d0%40group.calendar.google.com&ctz=Europe/Belgrade Razpored izpitnih rokov in kolokvijev ter nekaterih kolokvijev iz vaj]

= Biokemijski seminar =
Seminarje vodi doc. dr. Gregor Gunčar in so na urniku vsak petek od 9:00 do 12:00.

Ocena seminarjev predstavlja 30% končne ocene in vsebuje vse točke, ki jih študent/ka lahko zbere pri seminarju in ostalih dejavnostih, ki niso del pisnega izpita.

== Seznam seminarjev ==
{| {{table}}
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Ime Priimek'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Tema*'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Naslov seminarja'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 1'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 2'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 3'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum oddaje'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum recenzije'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum predstavitve'''
|-
| Erik Kristian Janežič||12||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0962892412000694 Hippo signalna pot in matične celice ]||Filip Mihalič||Matic Kovačič||Jernej Pušnik||19.10.2012||23.10.2012||26.10.2012
|-
| Dejan Marjanovič||12||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0014482707001450 Vpliv in delovanje vimentina v celični signalizaciji in pomen poznavanja teh mehanizmov]||Samo Zakotnik||Zala Gluhić||Rok Razpotnik||19.10.2012||23.10.2012||26.10.2012
|-
| Griša Prinčič||12||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000411001149 Vpliv T3SS sekretov na odziv gostiteljske celice]||Mirjana Malnar||Bojana Lazović||Ajda Rojc||19.10.2012||23.10.2012||26.10.2012
|-
| Maja Kostanjevec||14||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000401018059# Mehanizmi zaznavanja glukoze v evkariontskih celicah]||Sara Lorbek||Nastja Pirman||Tomaž Rozmarič||26.10.2012||05.11.2012||09.11.2012
|-
| Julija Mazej||14||[http://www.sciencedirect.com.nukweb.nuk.uni-lj.si/science/article/pii/S0968000409002072 Metabolizem glukoze v živčnih celicah]||Ellen Malovrh||Špela Tomaž||Ana Kunšek||26.10.2012||05.11.2012||09.11.2012
|-
| Estera Merljak||14||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S096800041200059X Vloga PKM2 v rakavih celicah]||Suzana Semič||Monika Biasizzo||Janez Meden||26.10.2012||05.11.2012||09.11.2012
|-
| Jernej Pušnik||15||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000410001702 Uravnavanje metabolnih poti z acetilacijo proteinov]||Katarina Tolar||Jakob Gašper Lavrenčič||Ana Cirnski||05.11.2012||09.11.2012||16.11.2012
|-
| Rok Razpotnik||15||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304419X12000534 Metabolizem rakastih celic in njegova regulacija]||Aleksander Benčič||Barbara Dušak||Erik Mršnik||05.11.2012||09.11.2012||16.11.2012
|-
| Ajda Rojc||15||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S001448271000282X Metabolizem skeletnih mišic]||Ana Grom||Matej Vrhovnik||Katja Leben||05.11.2012||09.11.2012||16.11.2012
|-
| Tomaž Rozmarič||16||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0005272810006869 Crabtree in Warburg efekt: izvor energije rakavih celic]||Erik Kristian Janežič||Filip Mihalič||Matic Kovačič||09.11.2012||16.11.2012||23.11.2012
|-
| Ana Kunšek||16||[http://www.sciencedirect.com.nukweb.nuk.uni-lj.si/science/article/pii/S0968000406000843 Večfunkcionalnost akonitaze]||Dejan Marjanovič||Samo Zakotnik||Zala Gluhić||09.11.2012||16.11.2012||23.11.2012
|-
| Janez Meden||16||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304416511003059 NADH-fumarat reduktaza - primerna tarča za zdravljenje s kemoterapijo]||Griša Prinčič||Mirjana Malnar||Bojana Lazović||09.11.2012||16.11.2012||23.11.2012
|-
| Ana Cirnski||17||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0163782701000224 Peroksisomalna razgradnja maščobnih kislin]||Maja Kostanjevec||Sara Lorbek||Nastja Pirman||16.11.2012||23.11.2012||30.11.2012
|-
| Erik Mršnik||17||[http://www.nature.com/nrneurol/journal/v3/n3/full/ncpneuro0421.html Adrenolevkodistrofija]||Julija Mazej||Ellen Malovrh||Špela Tomaž||16.11.2012||23.11.2012||30.11.2012
|-
| Katja Leben||17||[http://journals.lww.com/co-lipidology/Abstract/2002/06000/Metabolic_effects_of_thia_fatty_acids.10.aspx Tio maščobne kisline]||Estera Merljak||Suzana Semič||Monika Biasizzo||16.11.2012||23.11.2012||30.11.2012
|-
| Matic Kovačič||18||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1097276511000037# Sirtuin 3 ob dieti spodbuja cikel sečnine in oksidacijo maščobnih kislin]||Jernej Pušnik||Katarina Tolar||Jakob Gašper Lavrenčič||23.11.2012||30.11.2012||07.12.2012
|-
| Zala Gluhić||18||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0165017307001439# Hiperamoniemija]||Rok Razpotnik||Aleksander Benčič||Barbara Dušak||23.11.2012||30.11.2012||07.12.2012
|-
| Bojana Lazović||18||[http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22246293 Novi farmakološki šaperoni za zdravljenje fenilketonurije]||Ajda Rojc||Ana Grom||Matej Vrhovnik||23.11.2012||30.11.2012||07.12.2012
|-
| Nastja Pirman||19||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S096800040500335X Mitohondrij, center celične apoptoze]||Tomaž Rozmarič||Erik Kristian Janežič||Filip Mihalič||30.11.2012||07.12.2012||14.12.2012
|-
| Špela Tomaž||19||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S001085450700183X Inhibicija fotosinteze]||Ana Kunšek||Dejan Marjanovič||Samo Zakotnik||30.11.2012||07.12.2012||14.12.2012
|-
| Monika Biasizzo||19||[http://www.sciencedirect.com.nukweb.nuk.uni-lj.si/science/article/pii/S0968000409002138 Mitohondrijski razklopni proteini]||Janez Meden||Griša Prinčič||Mirjana Malnar||30.11.2012||07.12.2012||14.12.2012
|-
| Jakob Gašper Lavrenčič||20||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1369526606001506 Sinteza rastlinske celične stene]||Ana Cirnski||Maja Kostanjevec||Sara Lorbek||07.12.2012||14.12.2012||21.12.2012
|-
| Barbara Dušak||20||[http://mmbr.asm.org/content/69/4/585.full Sinteza bakterijske celične stene]||Erik Mršnik||Julija Mazej||Ellen Malovrh||07.12.2012||14.12.2012||21.12.2012
|-
| Matej Vrhovnik||20||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0008621503003185 Biosinteza škroba; saharoza kot substrat za sintezo zelo razvejanih komponent škroba]||Katja Leben||Estera Merljak||Suzana Semič||07.12.2012||14.12.2012||21.12.2012
|-
| Filip Mihalič||21||Moj izbrani naslov||Matic Kovačič||Jernej Pušnik||Katarina Tolar||17.12.2012||21.12.2012||04.01.2013
|-
| Samo Zakotnik||21||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000402021680 Sinteza polinenasičenih maščobnih kislin in njihova vloga]||Zala Gluhić||Rok Razpotnik||Aleksander Benčič||17.12.2012||21.12.2012||04.01.2013
|-
| Mirjana Malnar||21||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000409001418 Vloga PPPAR in leptina v metabolizmu lipidov]||Bojana Lazović||Ajda Rojc||Ana Grom||17.12.2012||21.12.2012||04.01.2013
|-
| Sara Lorbek||22||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000410000915 Glutaminska odvisnost rakavih celic]||Nastja Pirman||Tomaž Rozmarič||Erik Kristian Janežič||21.12.2012||04.01.2013||11.01.2013
|-
| Ellen Malovrh||22||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1568163704000121 Hem, železo in staranje]||Špela Tomaž||Ana Kunšek||Dejan Marjanovič||21.12.2012||04.01.2013||11.01.2013
|-
| Suzana Semič||22||Moj izbrani naslov||Monika Biasizzo||Janez Meden||Griša Prinčič||21.12.2012||04.01.2013||11.01.2013
|-
| Katarina Tolar||23||Moj izbrani naslov||Jakob Gašper Lavrenčič||Ana Cirnski||Maja Kostanjevec||04.01.2013||11.01.2013||18.01.2013
|-
| Aleksander Benčič||23||Moj izbrani naslov||Barbara Dušak||Erik Mršnik||Julija Mazej||04.01.2013||11.01.2013||18.01.2013
|-
| Ana Grom||23||Moj izbrani naslov||Matej Vrhovnik||Katja Leben||Estera Merljak||04.01.2013||11.01.2013||18.01.2013
|}

*številka v okencu za temo pomeni poglavje v Lehningerju (peta izdaja), v katerega naj izbrana tema spada

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

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

Za pripravo seminarja velja naslednje: 
* [[BIO2 Povzetki seminarjev 2012|Povzetek seminarja]] opišete na wikiju v približno 200 besedah - najkasneje do dne ko morate oddati seminar recenzentom.
* Povezavo do povzetka vnesete v tabelo seminarjev tekočega letnika.
* Seminar pripravite v obliki seminarske naloge na ~5-9 straneh A4 (pisava 12, enojni razmak, 2,5 cm robovi; važno je, da je obseg od 2700 do 3000 besed), vsebovati mora najmanj tri slike. Slika mora imeti legendo in v besedilu mora biti na ustreznem mestu sklic na sliko. 
* Seminar oddajte do datuma oddaje, ki je naveden v tabeli vsakemu od recenzentov in docentu (docentu ga pošljite po e-pošti).
* Recenzenti do dneva določenega v tabeli določijo popravke (v elektronski obliki) in podajo oceno pisnega dela. Popravljen seminar oddajte avtorju in Gunčarju.
* Ustna predstavitev sledi na dan, ki je vpisan v tabeli. Za predstavitev je na voljo 25-30 minut. Recenzenti morajo biti na predstavitvi prisotni.
* Predstavitvi sledi razprava. Recenzenti podajo oceno predstavitve in postavijo najmanj dve vprašanji.
* Na dan predstavitve morate docentu še pred predstavitvijo oddati končno (popravljeno) in natisnjeno verzijo seminarja v enem izvodu.
* Seminarska naloga in povzetek morajo biti v slovenskem jeziku!

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

==Ocenjevanje seminarjev==
Recenzenti ocenijo seminar tako, da izpolnijo [https://docs.google.com/spreadsheet/viewform?formkey=dHc2d2pCbDBWNzl5VHZaQUk1SG1HeVE6MA recenzentsko poročilo] na spletu. Recenzentsko poročilo morate oddati najkasneje do 21:00, en dan pred predstavitvijo seminarja.

== Mnenje o predstavitvi ==
Vsak posameznik '''mora''' oceniti seminar, tako da odda svoje [https://docs.google.com/spreadsheet/viewform?formkey=dDZZOVVFNkwxb0JMeUFaMGltOVQ4aHc6MA mnenje] najkasneje v sedmih dneh po predstavitvi. Kdor na seminarju ni bil prisoten, mnenja '''ne sme''' oddati.

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

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

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

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

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

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

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

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

BIO2 Seminar 2012

2012-11-10T10:45:39Z

MirjanaMalnar: /* Seznam seminarjev */

== Novice za študente ==
[https://www.google.com/calendar/embed?src=94r835uhlqu6sornlvmnldb5d0%40group.calendar.google.com&ctz=Europe/Belgrade Razpored izpitnih rokov in kolokvijev ter nekaterih kolokvijev iz vaj]

= Biokemijski seminar =
Seminarje vodi doc. dr. Gregor Gunčar in so na urniku vsak petek od 9:00 do 12:00.

Ocena seminarjev predstavlja 30% končne ocene in vsebuje vse točke, ki jih študent/ka lahko zbere pri seminarju in ostalih dejavnostih, ki niso del pisnega izpita.

== Seznam seminarjev ==
{| {{table}}
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Ime Priimek'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Tema*'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Naslov seminarja'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 1'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 2'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 3'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum oddaje'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum recenzije'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum predstavitve'''
|-
| Erik Kristian Janežič||12||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0962892412000694 Hippo signalna pot in matične celice ]||Filip Mihalič||Matic Kovačič||Jernej Pušnik||19.10.2012||23.10.2012||26.10.2012
|-
| Dejan Marjanovič||12||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0014482707001450 Vpliv in delovanje vimentina v celični signalizaciji in pomen poznavanja teh mehanizmov]||Samo Zakotnik||Zala Gluhić||Rok Razpotnik||19.10.2012||23.10.2012||26.10.2012
|-
| Griša Prinčič||12||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000411001149 Vpliv T3SS sekretov na odziv gostiteljske celice]||Mirjana Malnar||Bojana Lazović||Ajda Rojc||19.10.2012||23.10.2012||26.10.2012
|-
| Maja Kostanjevec||14||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000401018059# Mehanizmi zaznavanja glukoze v evkariontskih celicah]||Sara Lorbek||Nastja Pirman||Tomaž Rozmarič||26.10.2012||05.11.2012||09.11.2012
|-
| Julija Mazej||14||[http://www.sciencedirect.com.nukweb.nuk.uni-lj.si/science/article/pii/S0968000409002072 Metabolizem glukoze v živčnih celicah]||Ellen Malovrh||Špela Tomaž||Ana Kunšek||26.10.2012||05.11.2012||09.11.2012
|-
| Estera Merljak||14||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S096800041200059X Vloga PKM2 v rakavih celicah]||Suzana Semič||Monika Biasizzo||Janez Meden||26.10.2012||05.11.2012||09.11.2012
|-
| Jernej Pušnik||15||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000410001702 Uravnavanje metabolnih poti z acetilacijo proteinov]||Katarina Tolar||Jakob Gašper Lavrenčič||Ana Cirnski||05.11.2012||09.11.2012||16.11.2012
|-
| Rok Razpotnik||15||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304419X12000534 Metabolizem rakastih celic in njegova regulacija]||Aleksander Benčič||Barbara Dušak||Erik Mršnik||05.11.2012||09.11.2012||16.11.2012
|-
| Ajda Rojc||15||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S001448271000282X Metabolizem skeletnih mišic]||Ana Grom||Matej Vrhovnik||Katja Leben||05.11.2012||09.11.2012||16.11.2012
|-
| Tomaž Rozmarič||16||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0005272810006869 Crabtree in Warburg efekt: izvor energije rakavih celic]||Erik Kristian Janežič||Filip Mihalič||Matic Kovačič||09.11.2012||16.11.2012||23.11.2012
|-
| Ana Kunšek||16||[http://www.sciencedirect.com.nukweb.nuk.uni-lj.si/science/article/pii/S0968000406000843 Večfunkcionalnost akonitaze]||Dejan Marjanovič||Samo Zakotnik||Zala Gluhić||09.11.2012||16.11.2012||23.11.2012
|-
| Janez Meden||16||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304416511003059 NADH-fumarat reduktaza - primerna tarča za zdravljenje s kemoterapijo]||Griša Prinčič||Mirjana Malnar||Bojana Lazović||09.11.2012||16.11.2012||23.11.2012
|-
| Ana Cirnski||17||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0981942808002404 Oksilipini]||Maja Kostanjevec||Sara Lorbek||Nastja Pirman||16.11.2012||23.11.2012||30.11.2012
|-
| Erik Mršnik||17||[http://www.nature.com/nrneurol/journal/v3/n3/full/ncpneuro0421.html Adrenolevkodistrofija]||Julija Mazej||Ellen Malovrh||Špela Tomaž||16.11.2012||23.11.2012||30.11.2012
|-
| Katja Leben||17||[http://journals.lww.com/co-lipidology/Abstract/2002/06000/Metabolic_effects_of_thia_fatty_acids.10.aspx Tio maščobne kisline]||Estera Merljak||Suzana Semič||Monika Biasizzo||16.11.2012||23.11.2012||30.11.2012
|-
| Matic Kovačič||18||Moj izbrani naslov||Jernej Pušnik||Katarina Tolar||Jakob Gašper Lavrenčič||23.11.2012||30.11.2012||07.12.2012
|-
| Zala Gluhić||18||Moj izbrani naslov||Rok Razpotnik||Aleksander Benčič||Barbara Dušak||23.11.2012||30.11.2012||07.12.2012
|-
| Bojana Lazović||18||Moj izbrani naslov||Ajda Rojc||Ana Grom||Matej Vrhovnik||23.11.2012||30.11.2012||07.12.2012
|-
| Nastja Pirman||19||Moj izbrani naslov||Tomaž Rozmarič||Erik Kristian Janežič||Filip Mihalič||30.11.2012||07.12.2012||14.12.2012
|-
| Špela Tomaž||19||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S001085450700183X Inhibicija fotosinteze]||Ana Kunšek||Dejan Marjanovič||Samo Zakotnik||30.11.2012||07.12.2012||14.12.2012
|-
| Monika Biasizzo||19||[http://www.sciencedirect.com.nukweb.nuk.uni-lj.si/science/article/pii/S0968000409002138 Mitohondrijski razklopni proteini]||Janez Meden||Griša Prinčič||Mirjana Malnar||30.11.2012||07.12.2012||14.12.2012
|-
| Jakob Gašper Lavrenčič||20||Moj izbrani naslov||Ana Cirnski||Maja Kostanjevec||Sara Lorbek||07.12.2012||14.12.2012||21.12.2012
|-
| Barbara Dušak||20||Moj izbrani naslov||Erik Mršnik||Julija Mazej||Ellen Malovrh||07.12.2012||14.12.2012||21.12.2012
|-
| Matej Vrhovnik||20||Moj izbrani naslov||Katja Leben||Estera Merljak||Suzana Semič||07.12.2012||14.12.2012||21.12.2012
|-
| Filip Mihalič||21||Moj izbrani naslov||Matic Kovačič||Jernej Pušnik||Katarina Tolar||17.12.2012||21.12.2012||04.01.2013
|-
| Samo Zakotnik||21||Moj izbrani naslov||Zala Gluhić||Rok Razpotnik||Aleksander Benčič||17.12.2012||21.12.2012||04.01.2013
|-
| Mirjana Malnar||21||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000409001418 Adipokini - vpliv na metabolizem lipidov in PPAR]||Bojana Lazović||Ajda Rojc||Ana Grom||17.12.2012||21.12.2012||04.01.2013
|-
| Sara Lorbek||22||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000410000915 Glutaminska odvisnost rakavih celic]||Nastja Pirman||Tomaž Rozmarič||Erik Kristian Janežič||21.12.2012||04.01.2013||11.01.2013
|-
| Ellen Malovrh||22||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000407002150 Biosinteza hema v plazmodiju]||Špela Tomaž||Ana Kunšek||Dejan Marjanovič||21.12.2012||04.01.2013||11.01.2013
|-
| Suzana Semič||22||Moj izbrani naslov||Monika Biasizzo||Janez Meden||Griša Prinčič||21.12.2012||04.01.2013||11.01.2013
|-
| Katarina Tolar||23||Moj izbrani naslov||Jakob Gašper Lavrenčič||Ana Cirnski||Maja Kostanjevec||04.01.2013||11.01.2013||18.01.2013
|-
| Aleksander Benčič||23||Moj izbrani naslov||Barbara Dušak||Erik Mršnik||Julija Mazej||04.01.2013||11.01.2013||18.01.2013
|-
| Ana Grom||23||Moj izbrani naslov||Matej Vrhovnik||Katja Leben||Estera Merljak||04.01.2013||11.01.2013||18.01.2013
|}

*številka v okencu za temo pomeni poglavje v Lehningerju (peta izdaja), v katerega naj izbrana tema spada

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

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

Za pripravo seminarja velja naslednje: 
* [[BIO2 Povzetki seminarjev 2012|Povzetek seminarja]] opišete na wikiju v približno 200 besedah - najkasneje do dne ko morate oddati seminar recenzentom.
* Povezavo do povzetka vnesete v tabelo seminarjev tekočega letnika.
* Seminar pripravite v obliki seminarske naloge na ~5-9 straneh A4 (pisava 12, enojni razmak, 2,5 cm robovi; važno je, da je obseg od 2700 do 3000 besed), vsebovati mora najmanj tri slike. Slika mora imeti legendo in v besedilu mora biti na ustreznem mestu sklic na sliko. 
* Seminar oddajte do datuma oddaje, ki je naveden v tabeli vsakemu od recenzentov in docentu (docentu ga pošljite po e-pošti).
* Recenzenti do dneva določenega v tabeli določijo popravke (v elektronski obliki) in podajo oceno pisnega dela. Popravljen seminar oddajte avtorju in Gunčarju.
* Ustna predstavitev sledi na dan, ki je vpisan v tabeli. Za predstavitev je na voljo 25-30 minut. Recenzenti morajo biti na predstavitvi prisotni.
* Predstavitvi sledi razprava. Recenzenti podajo oceno predstavitve in postavijo najmanj dve vprašanji.
* Na dan predstavitve morate docentu še pred predstavitvijo oddati končno (popravljeno) in natisnjeno verzijo seminarja v enem izvodu.
* Seminarska naloga in povzetek morajo biti v slovenskem jeziku!

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

==Ocenjevanje seminarjev==
Recenzenti ocenijo seminar tako, da izpolnijo [https://docs.google.com/spreadsheet/viewform?formkey=dHc2d2pCbDBWNzl5VHZaQUk1SG1HeVE6MA recenzentsko poročilo] na spletu. Recenzentsko poročilo morate oddati najkasneje do 21:00, en dan pred predstavitvijo seminarja.

== Mnenje o predstavitvi ==
Vsak posameznik '''mora''' oceniti seminar, tako da odda svoje [https://docs.google.com/spreadsheet/viewform?formkey=dDZZOVVFNkwxb0JMeUFaMGltOVQ4aHc6MA mnenje] najkasneje v sedmih dneh po predstavitvi. Kdor na seminarju ni bil prisoten, mnenja '''ne sme''' oddati.

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

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

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

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

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

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

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

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

BIO2 Seminar 2012

2012-10-28T14:06:18Z

MirjanaMalnar: /* Seznam seminarjev */

== Novice za študente ==
[https://www.google.com/calendar/embed?src=94r835uhlqu6sornlvmnldb5d0%40group.calendar.google.com&ctz=Europe/Belgrade Razpored izpitnih rokov in kolokvijev ter nekaterih kolokvijev iz vaj]

= Biokemijski seminar =
Seminarje vodi doc. dr. Gregor Gunčar in so na urniku vsak petek od 9:00 do 12:00.

Ocena seminarjev predstavlja 30% končne ocene in vsebuje vse točke, ki jih študent/ka lahko zbere pri seminarju in ostalih dejavnostih, ki niso del pisnega izpita.

== Seznam seminarjev ==
{| {{table}}
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Ime Priimek'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Tema*'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Naslov seminarja'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 1'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 2'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 3'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum oddaje'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum recenzije'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum predstavitve'''
|-
| Erik Kristian Janežič||12||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0962892412000694 Hippo signalna pot in matične celice ]||Filip Mihalič||Matic Kovačič||Jernej Pušnik||19.10.2012||23.10.2012||26.10.2012
|-
| Dejan Marjanovič||12||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0014482707001450 Vpliv in delovanje vimentina v celični signalizaciji in pomen poznavanja teh mehanizmov]||Samo Zakotnik||Zala Gluhić||Rok Razpotnik||19.10.2012||23.10.2012||26.10.2012
|-
| Griša Prinčič||12||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000411001149 Vpliv T3SS sekretov na odziv gostiteljske celice]||Mirjana Malnar||Bojana Lazović||Ajda Rojc||19.10.2012||23.10.2012||26.10.2012
|-
| Maja Kostanjevec||14||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000401018059# Mehanizmi zaznavanja glukoze v evkariontskih celicah]||Sara Lorbek||Nastja Pirman||Tomaž Rozmarič||26.10.2012||05.11.2012||09.11.2012
|-
| Julija Mazej||14||[http://www.sciencedirect.com.nukweb.nuk.uni-lj.si/science/article/pii/S0968000409002072 Metabolizem glukoze v živčnih celicah]||Ellen Malovrh||Špela Tomaž||Ana Kunšek||26.10.2012||05.11.2012||09.11.2012
|-
| Estera Merljak||14||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S096800041200059X Vloga PKM2 v rakavih celicah]||Suzana Semič||Monika Biasizzo||Janez Meden||26.10.2012||05.11.2012||09.11.2012
|-
| Jernej Pušnik||15||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000410001702 Uravnavanje metabolnih poti z acetilacijo proteinov]||Katarina Tolar||Jakob Gašper Lavrenčič||Ana Cirnski||05.11.2012||09.11.2012||16.11.2012
|-
| Rok Razpotnik||15||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304419X12000534 Metabolizem rakastih celic in njegova regulacija]||Aleksander Benčič||Barbara Dušak||Erik Mršnik||05.11.2012||09.11.2012||16.11.2012
|-
| Ajda Rojc||15||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S001448271000282X Metabolizem skeletnih mišic]||Ana Grom||Matej Vrhovnik||Katja Leben||05.11.2012||09.11.2012||16.11.2012
|-
| Tomaž Rozmarič||16||Moj izbrani naslov||Erik Kristian Janežič||Filip Mihalič||Matic Kovačič||09.11.2012||16.11.2012||23.11.2012
|-
| Ana Kunšek||16||[http://www.sciencedirect.com.nukweb.nuk.uni-lj.si/science/article/pii/S0968000406000843 Akonitaza in mitohondrijska DNA]||Dejan Marjanovič||Samo Zakotnik||Zala Gluhić||09.11.2012||16.11.2012||23.11.2012
|-
| Janez Meden||16||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304416511003059 Moj naslov]||Griša Prinčič||Mirjana Malnar||Bojana Lazović||09.11.2012||16.11.2012||23.11.2012
|-
| Ana Cirnski||17||Moj izbrani naslov||Maja Kostanjevec||Sara Lorbek||Nastja Pirman||16.11.2012||23.11.2012||30.11.2012
|-
| Erik Mršnik||17||Moj izbrani naslov||Julija Mazej||Ellen Malovrh||Špela Tomaž||16.11.2012||23.11.2012||30.11.2012
|-
| Katja Leben||17||Moj izbrani naslov||Estera Merljak||Suzana Semič||Monika Biasizzo||16.11.2012||23.11.2012||30.11.2012
|-
| Matic Kovačič||18||Moj izbrani naslov||Jernej Pušnik||Katarina Tolar||Jakob Gašper Lavrenčič||23.11.2012||30.11.2012||07.12.2012
|-
| Zala Gluhić||18||Moj izbrani naslov||Rok Razpotnik||Aleksander Benčič||Barbara Dušak||23.11.2012||30.11.2012||07.12.2012
|-
| Bojana Lazović||18||Moj izbrani naslov||Ajda Rojc||Ana Grom||Matej Vrhovnik||23.11.2012||30.11.2012||07.12.2012
|-
| Nastja Pirman||19||Moj izbrani naslov||Tomaž Rozmarič||Erik Kristian Janežič||Filip Mihalič||30.11.2012||07.12.2012||14.12.2012
|-
| Špela Tomaž||19||Moj izbrani naslov||Ana Kunšek||Dejan Marjanovič||Samo Zakotnik||30.11.2012||07.12.2012||14.12.2012
|-
| Monika Biasizzo||19||Moj izbrani naslov||Janez Meden||Griša Prinčič||Mirjana Malnar||30.11.2012||07.12.2012||14.12.2012
|-
| Jakob Gašper Lavrenčič||20||Moj izbrani naslov||Ana Cirnski||Maja Kostanjevec||Sara Lorbek||07.12.2012||14.12.2012||21.12.2012
|-
| Barbara Dušak||20||Moj izbrani naslov||Erik Mršnik||Julija Mazej||Ellen Malovrh||07.12.2012||14.12.2012||21.12.2012
|-
| Matej Vrhovnik||20||Moj izbrani naslov||Katja Leben||Estera Merljak||Suzana Semič||07.12.2012||14.12.2012||21.12.2012
|-
| Filip Mihalič||21||Moj izbrani naslov||Matic Kovačič||Jernej Pušnik||Katarina Tolar||17.12.2012||21.12.2012||04.01.2013
|-
| Samo Zakotnik||21||Moj izbrani naslov||Zala Gluhić||Rok Razpotnik||Aleksander Benčič||17.12.2012||21.12.2012||04.01.2013
|-
| Mirjana Malnar||21||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000409001418 Adipokini - vpliv na metabolizem lipidov]||Bojana Lazović||Ajda Rojc||Ana Grom||17.12.2012||21.12.2012||04.01.2013
|-
| Sara Lorbek||22||[http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0968000410000915 Glutaminska odvisnost rakavih celic]||Nastja Pirman||Tomaž Rozmarič||Erik Kristian Janežič||21.12.2012||04.01.2013||11.01.2013
|-
| Ellen Malovrh||22||Moj izbrani naslov||Špela Tomaž||Ana Kunšek||Dejan Marjanovič||21.12.2012||04.01.2013||11.01.2013
|-
| Suzana Semič||22||Moj izbrani naslov||Monika Biasizzo||Janez Meden||Griša Prinčič||21.12.2012||04.01.2013||11.01.2013
|-
| Katarina Tolar||23||Moj izbrani naslov||Jakob Gašper Lavrenčič||Ana Cirnski||Maja Kostanjevec||04.01.2013||11.01.2013||18.01.2013
|-
| Aleksander Benčič||23||Moj izbrani naslov||Barbara Dušak||Erik Mršnik||Julija Mazej||04.01.2013||11.01.2013||18.01.2013
|-
| Ana Grom||23||Moj izbrani naslov||Matej Vrhovnik||Katja Leben||Estera Merljak||04.01.2013||11.01.2013||18.01.2013
|}

*številka v okencu za temo pomeni poglavje v Lehningerju (peta izdaja), v katerega naj izbrana tema spada

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

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

Za pripravo seminarja velja naslednje: 
* [[BIO2 Povzetki seminarjev 2012|Povzetek seminarja]] opišete na wikiju v približno 200 besedah - najkasneje do dne ko morate oddati seminar recenzentom.
* Povezavo do povzetka vnesete v tabelo seminarjev tekočega letnika.
* Seminar pripravite v obliki seminarske naloge na ~5-9 straneh A4 (pisava 12, enojni razmak, 2,5 cm robovi; važno je, da je obseg od 2700 do 3000 besed), vsebovati mora najmanj tri slike. Slika mora imeti legendo in v besedilu mora biti na ustreznem mestu sklic na sliko. 
* Seminar oddajte do datuma oddaje, ki je naveden v tabeli vsakemu od recenzentov in docentu (docentu ga pošljite po e-pošti).
* Recenzenti do dneva določenega v tabeli določijo popravke (v elektronski obliki) in podajo oceno pisnega dela. Popravljen seminar oddajte avtorju in Gunčarju.
* Ustna predstavitev sledi na dan, ki je vpisan v tabeli. Za predstavitev je na voljo 25-30 minut. Recenzenti morajo biti na predstavitvi prisotni.
* Predstavitvi sledi razprava. Recenzenti podajo oceno predstavitve in postavijo najmanj dve vprašanji.
* Na dan predstavitve morate docentu še pred predstavitvijo oddati končno (popravljeno) in natisnjeno verzijo seminarja v enem izvodu.
* Seminarska naloga in povzetek morajo biti v slovenskem jeziku!

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

==Ocenjevanje seminarjev==
Recenzenti ocenijo seminar tako, da izpolnijo [https://docs.google.com/spreadsheet/viewform?formkey=dHc2d2pCbDBWNzl5VHZaQUk1SG1HeVE6MA recenzentsko poročilo] na spletu. Recenzentsko poročilo morate oddati najkasneje do 21:00, en dan pred predstavitvijo seminarja.

== Mnenje o predstavitvi ==
Vsak posameznik '''mora''' oceniti seminar, tako da odda svoje [https://docs.google.com/spreadsheet/viewform?formkey=dDZZOVVFNkwxb0JMeUFaMGltOVQ4aHc6MA mnenje] najkasneje v sedmih dneh po predstavitvi. Kdor na seminarju ni bil prisoten, mnenja '''ne sme''' oddati.

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

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

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

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

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

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

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

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

BIO1-seminar-2012

2012-05-13T19:28:20Z

MirjanaMalnar: /* Seznam seminarjev */

= Temelji biokemije- seminar =

Seminarje vodi doc. dr. Gregor Gunčar in so na urniku vsak ponedeljek od 10:00 do 11:30.

Ocena seminarjev predstavlja ??% končne ocene in vsebuje vse točke, ki jih študent/ka lahko zbere pri seminarju in ostalih dejavnostih, ki niso del pisnega izpita.

Gradivo za predavanja in seminarje najdete na http://bio.ijs.si/~zajec/tbk/
username: tbk
password: samozameDD

== Seznam seminarjev ==
{| border="1" cellpadding="4" cellspacing="0" style="border:#c9c9c9 1px solid; margin: 1em 1em 1em 0; border-collapse: collapse;"
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Ime in priimek'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Naslov seminarja'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Link'''
| 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'''
|-
| Ana Cirnski||TAL efektorji - proteini za urejanje genov||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/01/120105141141.htm povezava]||29.02.||02.03.||05.03.||Matej Prevc||Ana Grom||Erik Mršnik
|-
| Griša Prinčič||DNK nanoroboti||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120216144238.htm povezava]||29.02.||02.03.||05.03.||Katja Leben||Jernej Pušnik||Maja Kostanjevec
|-
| Bojana Lazović||Vloga prionov pri preživetju in razvoju kvasovk||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120215142817.htm povezava]||29.02.||02.03.||05.03.||Matic Urlep||Špela Tomaž||Sandra Zupančič
|-
| Vesna Radić||Odziv imunskega sistema z IFN-λ || [http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120209135106.htm povezava]||07.03.||09.03.||12.03.||Ana Grom||Katarina Tolar||Ana Cirnski
|-
| Julija Mazej||Pretvorba HDL v LDL preko CETP molekule||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120221165941.htm povezava]||07.03.||09.03.||12.03.||Aleksander Benčič||Mirana Krim Godler||Bojana Lazović
|-
| Matej Prevc||Moj naslov||povezava||07.03.||09.03.||12.03.||Jan Taškar||Zala Gluhić||Špela Tomaž
|-
| Erik Kristian Janežič||Študije golih krtovskih podgan ||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120223182512.htm povezava]||14.03.||16.03.||19.03.||Griša Prinčič||Rok Razpotnik||Matic Urlep
|-
| Ana Grom||Visokotehnološko zaznavanje rakavih celic dojk||[http://www.sciencedaily.com/releases/2011/10/111028082715.htm povezava]||14.03.||16.03.||19.03.||Matic Kovačič||Jan Taškar||Katja Leben
|-
| Robert Berger||Svetlobno stikalo za bolečino|| [http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120222093506.htm povezava]||14.03.||16.03.||19.03.||Sara Bitenc||Rok Babič||Ajda Rojc
|-
| Filip Mihalič||Kako lizocimi v solzah uničijo nevarne bakterije||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/01/120119143332.htm povezava]||14.03.||16.03.||19.03.||Matej Vrhovnik||Dejan Marjanovič||Vesna Radić
|-
| Samo Zakotnik||Telomeri in nesmrtnost celic||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120227152612.htm povezava]||19.03.||22.03.||26.03.||Ana Kunšek||Tomaž Rozmarič||Ana Grom
|-
| Špela Tomaž||Specifično gibanje motornega proteina Dineina||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/01/120113210652.htm povezava]||19.03.||22.03.||26.03.||Erik Kristian Janežič||Matej Prevc||Rok Babič
|-
| Katarina Tolar||Razvoj plastidov in Paulinella||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120227152819.htm povezava]||19.03.||22.03.||26.03.||Alenka Mikuž||Sara Bitenc||Monika Biasizzo
|-
| Zala Gluhić||Rubisco aktivaza|| [http://www.sciencedaily.com/releases/2011/11/111108104620.htm povezava] ||19.03.||22.03.||26.03.||Luka Krmpotić||Aleksander Benčič||Nastja Pirman
|-
| Veronika Furlan||Moj naslov||povezava||21.03.||26.03.||02.04.||Špela Tomaž||Katja Leben||Sara Bitenc
|-
| Nastja Pirman||Aktinidni kelatorji||http://www.sciencedaily.com/releases/2012/03/120306181212.htm povezava||21.03.||26.03.||02.04.||Jernej Pušnik||Sandra Zupančič||Estera Merljak
|-
| Barbara Dušak||Funkcionalne posledice spremenjenih podenot v RNA polimerazah|| [http://www.sciencedaily.com/releases/2012/03/120301143743.htm povezava] ||21.03.||26.03.||02.04.||Rok Babič||Bojana Lazović||Rok Razpotnik
|-
| Rok Razpotnik||Botulinum toksin v kompleksu z NTNHA||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120223142628.htm]||23.03.||28.03.||02.04.||Ajda Rojc||Veronika Furlan||Luka Krmpotić
|-
| Erik Mršnik||Sintetični protein Oct4 amplificira gene matičnih celic||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120216133922.htm povezava]||04.04.||11.04.||16.04.||Ana Cirnski||Julija Mazej||Filip Mihalič
|-
| Matic Kovačič||Kronični stres vodi do poškodb DNA||[http://www.sciencedaily.com/releases/2011/08/110821141135.htm povezava]||04.04.||11.04.||16.04.||Bojana Lazović||Samo Zakotnik||Aleksander Benčič
|-
| Matej Vrhovnik||Nove spojine, ki preprečujejo širjenje in izboljšajo zdravljenje raka||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/03/120328142753.htm povezava]||04.04.||11.04.||16.04.||Mirana Krim Godler||Luka Krmpotić||Erik Kristian Janežič
|-
| Andreja Kukovec||Epigenetska blokada kognitivnih funkcij pri Alzheimerjevi demenci||http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120229155534.htm||04.04.||11.04.||16.04.||Monika Biasizzo||Ellen Malovrh||Bojan Juloski
|-
| Rok Babič||Moj naslov||povezava||11.04.||16.04.||23.04.||Tomaž Rozmarič||Matej Vrhovnik||Ellen Malovrh
|-
| Sara Bitenc||Okužba s Toxoplasmo gondii in povečana količina dopamina||[http://www.sciencedaily.com/releases/2011/11/111104102125.htm povezava]||11.04.||16.04.||23.04.||Sandra Zupančič||Matic Urlep||Matic Kovačič
|-
| Jan Taškar||Pridobivanje elektrike s stratosferskimi bakterijami||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120221212614.htm povezava]||11.04.||16.04.||23.04.||Jakob Gašper Lavrenčič||Alenka Mikuž||Tomaž Rozmarič
|-
| Bojan Juloski||Moj naslov||povezava||11.04.||16.04.||23.04.||Erik Mršnik||Robert Berger||Katarina Tolar
|-
| Monika Biasizzo||Vloga signalne poti TOR pri regeneraciji tkiv||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/03/120320161318.htm povezava]||19.04.||26.04.||07.05.||Ellen Malovrh||Ajda Rojc||Alenka Mikuž
|-
| Katja Leben||Staranje celic||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/01/120123101831.htm povezava]||19.04.||26.04.||07.05.||Maja Kostanjevec||Matic Kovačič||Janez Meden
|-
| Maja Kostanjevec||Antioksidanti - spojine, ki lahko poškodujejo DNK||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/03/120322174621.htm povezava]||19.04.||26.04.||07.05.||Barbara Dušak||Jakob Gašper Lavrenčič||Matej Vrhovnik
|-
| Matic Urlep||Odpornost bakterij na sulfonamidne antibiotike||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/03/120302082909.htm povezava]||19.04.||26.04.||07.05.||Katarina Tolar||Vesna Radić||Mirjana Malnar
|-
| Tomaž Rozmarič||Inženiring hiper-katalitičnega encima||http://www.sciencedaily.com/releases/2012/04/120417152732.htm||07.05.||11.05.||14.05.||Veronika Furlan||Ana Kunšek||Andreja Kukovec
|-
| Mirjana Malnar||Zastoji v procesu translacije||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/03/120328142850.htm povezava]||26.04.||07.05.||14.05.||Janez Meden||Erik Kristian Janežič||Veronika Furlan
|-
| Luka Krmpotić||Vpliv 4 genov na spomin pri odraslih||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/04/120415151347.htm povezava]||26.04.||07.05.||14.05.||Vesna Radić||Monika Biasizzo||Ana Kunšek
|-
| Ellen Malovrh||Dolgoživi jedrni proteini in njihov vpliv na celično staranje||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120203180905.htm povezava]||26.04.||07.05.||14.05.||Julija Mazej||Janez Meden||Mirana Krim Godler
|-
| Aleksander Benčič||S1P1 receptorji in njihov vpliv na multiplo sklerozo ter ostale bolezni||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120216143957.htm povezava]||07.05.||14.05.||21.05.||Zala Gluhić||Griša Prinčič||Julija Mazej
|-
| Jakob Gašper Lavrenčič||Bio-sončne celice||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120202092246.htm]||07.05.||14.05.||21.05.||Dejan Marjanovič||Estera Merljak||Jernej Pušnik
|-
| Dejan Marjanovič||Moj naslov||http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120216094728.htm||07.05.||14.05.||21.05.||Rok Razpotnik||Erik Mršnik||Samo Zakotnik
|-
| Esra Böğürcü|| Triple-negative breast cancer||http://www.sciencedaily.com/releases/2012/04/120404133755.htm ||07.05.||14.05.||21.05.||Samo Zakotnik||Nastja Pirman||Matej Prevc
|-
| Ana Kunšek||Proteini za zaznavanje bolečine||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120219143049.htm povezava]||14.05.||21.05.||28.05.||Estera Merljak||Mirjana Malnar||Jan Taškar
|-
| Sandra Zupančič||Moj naslov||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/04/120412182253.htm povezava]||14.05.||21.05.||28.05.||Filip Mihalič||Maja Kostanjevec||Zala Gluhić
|-
| Ajda Rojc||Nematociste - najhitrejši živi mehanizem||povezava||14.05.||21.05.||28.05.||Mirjana Malnar||Barbara Dušak||Jakob Gašper Lavrenčič
|-
| Jernej Pušnik||Zaznavanje proteinov z zlatimi nanodelci||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/03/120314111736.htm povezava]||14.05.||21.05.||28.05.||Nastja Pirman||Andreja Kukovec||Griša Prinčič
|-
| Estera Merljak||Nanotablete||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/03/120316145755.htm povezava]||21.05.||28.05.||04.06.||Andreja Kukovec||Bojan Juloski||Barbara Dušak
|-
| Alenka Mikuž||Odkriti novi krvni skupini||[http://www.nature.com/ng/journal/v44/n2/abs/ng.1069.html povezava]||21.05.||28.05.||04.06.||Bojan Juloski||Ana Cirnski||Robert Berger
|-
| Janez Meden||Struktura ključnega proteina pri parkinsovi bolezni||[http://www.sciencedaily.com/releases/2011/10/111024113140.htm]||21.05.||28.05.||04.06.||Robert Berger||Filip Mihalič||Dejan Marjanovič
|}

==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 2011. Osnova za seminar naj bo znanstveni članek, ki je podlaga za to novico. Poleg tega članka morate za seminar uporabiti še najmanj pet drugih virov, od teh vsaj še dva druga znanstvena članka, ki se navezujeta na to vsebino.
* naslov izbrane teme in link do novice vpišite v tabelo seminarjev takoj ko ste si izbrali temo, najkasneje pa en teden pred rokom za oddajo
* [[BIO1 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 12, enojni razmak, 2,5 cm robovi; važno je, da je obseg od 1800 do 2000 besed), vsebovati mora najmanj eno sliko. 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!
* Seminar oddajte do roka za oddajo vsakemu od recenzentov (docentu ga pošljite po e-pošti v formatu .doc ali .docx).
* 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 18 minut. Recenzenti morajo biti na predstavitvi prisotni.
* Predstavitvi sledi razprava- 4 minute. Recenzenti podajo oceno predstavitve in postavijo vsak vsaj dve vprašanji.
* En dan pred predstavitvijo oddajte končno verzijo doc. Gunčarju po e-mailu, v subject napišite TBK2012 in pripnite datoteko, ki ima ime v obliki TBK2012-Ime-Priimek.docx. Na dan predstavitve morate docentu oddati tudi končno (popravljeno) in natisnjeno verzijo seminarja v enem izvodu.
* Seminarska naloga in povzetek na wikiju morajo biti v slovenskem jeziku!

==Ocenjevanje seminarjev==
Recenzenti ocenijo seminar tako, da izpolnijo [[https://docs.google.com/spreadsheet/viewform?formkey=dFM2SktfM3Q4VU1wNUQzdU45OTlWVXc6MA recenzentsko poročilo]] na spletu.

== Mnenje o predstavitvi ==
Vsak posameznik '''mora''' oceniti seminar, tako da odda svoje [https://docs.google.com/spreadsheet/viewform?formkey=dEozRlMwVDh0NDBmSmd2VnV0TUwtVGc6MA mnenje] najkasneje v enem tednu po predstavitvi. Kdor na seminarju ni bil prisoten, mnenja '''ne sme''' oddati.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

BIO1 Povzetki seminarjev

2012-04-26T09:52:12Z

MirjanaMalnar:

== Gregor Gunčar: Sintetični DNA vezavni proteini ==
Povzetek- 200 besed
ejksfjksadnfjkdsaf adhsk fhdsajklf kjldsah fsadh fhjklsadh jfkhads jklfhads jkfaljkfh jklsdahf jkdsah fljkdsah fjklsadh fjkhdsa jkflhasd ljfhk

== Ana Cirnski: TAL efektorji - proteini, ki urejajo gene ==
TAL (transcription activator – like) efektorji so regulatorni proteini, ki vplivajo na delovanje RNA polimeraze pri prepisovanju DNA. Z vezavnimi domenami se vežejo na specifična zaporedja baz na dvojni vijačnici in tako uravnavajo hitrost sinteze proteinov. Najbolj znani regulatorni proteini so motiv cinkovega prsta, motiv levcinske zadrge in motiv vijačnica – obrat – vijačnica.

TAL efektorje so odkrili v bakteriji vrste Xanthomonas, ki jih je uporabljala za reprogramiranje gostiteljskih celic, tako da so te sintetizirale proteine, ki so ustrezali bakteriji.

Domena TAL efektorja, ki se veže na DNA vsebuje 1-35 TAL ponovitev. Vsaka ponovitev je specifična za en bazni par na DNA in vsebuje 33-35 aminokislin (zadnja je okrnjena na 20 aminokislin), ki so vedno na istem mestu. Izjema sta mesti 12 in 13, znani tudi kot RVD mesti (repeat variable diresidues), ki določata specifičnost med efektorjem in DNA verigo.

TAL efektorji se med seboj ločijo po aminokislinskem zaporedju in številu njihovih ponovitev. Od teh lastnosti je odvisna specifičnost efektorja.
Za prepoznavo specifičnih mest na DNA sta odgovorni RVD mesti, ki določata, kam se bo efektor vezal. Obstaja tudi posebna koda po kateri se en par aminokislin veže na določen nukleotid. TAL ponovitve nimajo medsebojnega vpliva zato jih je lažje sestavljati in tako spremeniti efektor.
Uporabljajo se lahko kot umetni restrikcijski encimi (TALEN) za dvoverižne prekinitve DNA (DSB – [double–strand breaks]), kar povzroči v celici popravljalne mehanizme in vodi do sprememb v genskem zapisu. Lahko pa tudi kot transkripcijski faktor (dTALE) za vklapljanje in izklapljanje genov.

Čeprav je o TAL efektorjih še veliko neznanega, kažejo možnosti za široko uporabo na področju biotehnologije in genetike za izboljševanje lastnosti živil in zdravljenje nekaterih bolezni (HIV).

== Griša Prinčič: DNK nanotehnologija ==
Nanotehnologija je ustvarjanje in inženiring funkcionalnih sistemov na atomskem in molekularnem nivoju. DNK nanotehnologija je veja nanotehnologije, ki izkorišča strukturne in kemijske lastnosti DNK molekule ter iz nje sestavlja strukture, ki ne nosijo informacijskega zapisa in so v velikosti do nekaj 100 nanometrov. Najpomembnejši del pri sintezi DNK makromolekul je optimizirano zaporedje nukleinskih kislin. Sekundarno strukturo lahko tvori več različnih zaporedij baz, vendar bo velika večina teh zaporedij imela tudi negativne medsebojne interakcije, kar bi lahko privedlo do spremembe v obliki sekundarne strukture. DNK molekula ima sposobnost samosestavljanja (self-assembly). Pod določenimi pogoji lahko enotno daljšo verigo DNK pripravimo do zvijanja (folding) oz. tvorbe določene (želene) strukture.

V seminarski nalogi se bom osredotočil predvsem na razvoj tako imenovanih nanorobotov, ki služijo kot specializiran dostavni sistem signalnih molekul do celic v človeškem telesu. Ob aktivaciji receptorja se kapsula odpre in na mesto dostavi signalne ali druge molekule.

Pripravljeni so bili nanoroboti v obliki heksagonalnega »soda«, ki so sposobni prepoznati okvarjene ali rakaste celice s pomočjo aptamernega receptorja, ki služi tudi kot »ključavnični mehanizem«. Učinkovitost prepoznavanja celic in »ključavničnega mehanizma« je bila preizkušena na šestih vrstah rakastih celic. Celic Burkitt-ovega limfoma nanoroboti niso prepoznali (se niso aktivirali), pri ostalih petih vzorcih je bila aktivacija potrjena.

== Bojana Lazović: Vloga prionov pri preživetju divjih kvasovk ==
Kvasovke imajo pomembno vlogo pri odkrivanju in spoznavanju lastnosti prionov. Raziskave na njih lahko močno pomagajo tudi pri razumevanju prionskih bolezni, ki se pojavljajo pri ljudeh.
Znano je, da je velika posebnost prionov ta, da se lahko razmnožujejo brez DNK zapisa. Znanstveniki so pri raziskavah na laboratorijskih kulturah kvasovk prišli do pomembnih ugotovitev, glede vloge prionov pri dedovanju v kvasovkah. Razne konformacije proteinov v teh celicah imajo pomembno vlogo pri epigenetskem dedovanju, to je dedovanju, ki ni odvisno od zapisa na DNK verigi. S svojim delovanjem ustvarjajo dedne fenotipske lastnosti, njihova raznolikost pa spodbuja preživetje v spreminjajočih se okoljih in vpliva na razvoj novih lastnosti. Toda te lastnosti so potrdili le v laboratorijskih kulturah. Zato se je porajalo vprašanje, če enako velja tudi v naravi oz. za »divje« vrste kvasovk ali so ugotovljene značilnosti le umetno vzpodbujene v laboratoriju. Iz tega razloga so biokemično testirali okoli 700 različnih sevov vrste kvasovk Saccharomyce, da bi ugotovili če imajo prisotne prione. Rezultati so potrdili prejšnje raziskave. Tako so potrdili tezo, da prioni v splošnem urejajo nekatere dedne lastnosti v naravi, na način ki korenito poveča sposobnost prilagajanja.

== Vesna Radić: Odziv imunskega sistema z IFN-λ ==
Imunost je sposobnost obrambe telesa pred tujimi oz. škodljivimi snovmi, ki jih imenujemo tudi antigeni. Ko se ti pojavijo v telesu, jih imunski sistem prepozna in se odzove tako, da jih skuša uničiti na različne načine.
IFN lambda že dolgo veljajo kot pomembno orožje v imunskem sistemu v obrambi proti virusom, bakterija, parazitom in tudi tumorom. So namreč interferoni, saj so zmožni posegati v razmnoževanje in delovanje patogenov. Interferoni so celične beljakovine sposobne komuniciranja med celicami in tako na razne načine sprožitve delovanja imunskega sistema. IFN-λ so del razreda II citokinov. Lambda je podoben α, saj oba delujeta proti virusom. Razlika med njima je ta, da IFN-α lahko proizvedejo vse celice, ki imajo jedro, IFN-λ pa le nekaj določenih celic. Makrofagi proizvajajo IFN-λ za odziv na virusne in/ali bakterijske okužbe. Citokin IFN lambda se ustvari predvsem iz limfocita CD8+ T – spominske celice. T celice se aktivirajo ob prisotnosti že znanega antigena če ne pa živijo v neaktivnem stanju, ko se pa znova srečajo z že znanim antigenom, sprostijo IFN-λ.
Regulacija sproščanja IFN-λ še ni povsem znana; na podlagi novih študij izvemo, da se lahko sprostijo tudi brez aktivacije pri kontaktu z antigeni. Prav tako so odkrili tudi, da imajo ti interferoni pomembno vlogo pri zdravljenju hepatitisa B in C, astme in raka.
== Julija Mazej: Pretvorba HDL v LDL preko CETP molekule ==
Lipoproteini so raznovrstni delci, sestavljeni iz proteinskega in holesterolnega dela. Na podlagi deleža proteinov in holesterola v posameznem delcu ločimo 5 vrst lipoproteinov: hilomikrone, LDL,HDL,VLDL in IDS. V seminarju se bom omejila na dva, ki imata še posebej veliko vlogo pri transportu holesterola po krvni plazmi. HDL je lipoprotein visoke gostote in ima prevladujoč proteinski del. Znan je tudi kot dober holesterol, saj prenaša presežni holesterol iz celic do jeter, kjer poteče razgradnja. LDL pa je lipoprotein, ki prenaša holesterol v obratni smeri. V kolikor ima celica dovolj holesterola, se prične ta kopičiti na stenah žil, kar vodi do kardiovaskularnih bolezni. Pred kratkim so znanstveniki odkrili mehanizem pretvorbe dobrega holesterola v slab holesterol, preko majhne molekule CETP. Molekula deluje kot most med obema lipoproteinoma in prečrpa holesterol iz HDL v LDL. To odkritje daje nove perspektive na področju zdravljenja kardiovaskularnih bolezni, ki so glavni vzrok bolezni in prezgodnje smrti v Evropski Uniji in razvitem svetu. Učinkovito zdravilo, bi torej moralo inhibirati delovanje CETP molekule. Po rezultatih raziskave medicinske univerze na Dunaju, pa takšno zdravilo nebi pomagalo pacientom z ledvično odpovedjo. Pri nekaterih pacientih na dializi so namreč izsledili nefunkcionalen HDL. Spregovorila bom tudi o nastanku "<ra slabega" LDL, pri starejših in obolelih za diabetesom tipa 2.

== Ana Grom: Visokotehnološko odkrivanje rakavih celic dojk ==
Rak na dojkah je v današnjem svetu kar velik problem pri ženskah. Metode, ki se uporabljajo za zaznavo le tega, pa niso dovršene. Vsaka od njih (mamografija, ultrazvok, magnetna resonanca in druge) ima kakšno slabo lastnost. Metode, ki bi bila zdravju popolnoma neškodljiva, nezmotljiva, kratkotrajna in cenovno lahko dostopna še ni odkrita. Zato so znanstveniki prišli na idejo, da bi poizkusili z nanodelci detektirati rakave celice. Najprej so si izbrali Her2 protein (Human epidermal growth factor receptor 2), ki bo tarča teh nanodelcev. Za protein so predhodno vedeli, da se v 30% rakavih celic dojk čezmerno izraža. Da bi se magnetni nanodelci usmerili proti rakavim celicam in nanje tudi vezali, so ustvarili nanodelce povezane s protitelesi za Her2 protein. Nato, ko bi se nanodelci vezali na celice, pa bi s posebnimi občutljivimi napravami zaznavali te nanodelce in s tem tudi rakave celice v telesu. Poskusi, ki so jih izvedli, da bi potrdili svoja predvidevanja so bili zelo spodbudni. Uspelo jim je dokazati, da se nanodelci resnično v večji meri vežejo na celice, ki imajo več Her2 receptorjev (rakave celice). Nekaj izmed metod, s katerimi so prišli do teh rezultatov, bom tudi sama predstavila.

== Robert Berger: Svetlobno stikalo za bolečino ==
S podaljševanjem življenjske dobe in vse bolj tveganimi življenjskimi slogi v današnjem času ne moremo mimo bolečin, pa naj bodo akutne ali kronične, zato si medicina prizadeva, da bi jih, če jih že ne more odpraviti, vsaj lajšala. Vendar pri analgetikih in anastetikih pogosto naletimo na sistemske stranske učinke in odvisnosti, zato je odkrivanje novih vrst anastetikov in analgetikov eden pomembnejših ciljev farmacevtske industrije. Quaternary ammonium – azobenzene – quaternary ammonium oziroma QAQ je ena izmed možnih rešitev pri nadzoru bolečine. Sicer obstajajo optogenetske metode za uravnavanje aktivnosti nociceptorjev (bolečinskih receptorjev), vendar so pogosto preveč invazivne, saj zahtevajo spremembo DNK in lahko vodijo v trajne genetske spremembe, kar pa ni vedno zaželeno. QAQ s svojo strukturo omogoča blokado ionskih kanalov v nociceptorjih in tako prepreči bolečinski signal. Njegova posebnost pa je v njegovi strukturi, saj ga lahko z določenimi valovnimi dolžinami svetlobe (380 in 500 nm) spreminjamo med cis in trans izomerom, pri čemer cis izomer dovoljuje nemoten pretok Na+ in Ca2+ ionov, trans izomer pa zapre ionski kanal. Tako lahko prostorsko in tudi časovno nadzorujemo njegovo aktivnost. Pri podobnih anastetikih, kot so npr lidokain, ki deluje na podoben način kot QAQ izomerizacija in s tem tudi časovni nadzor nista možna.

== Erik Janežič:Raziskave golih krtovskih podgan (GKP) ==
Tekom zgodovine je velika večina tehnoloških iznajdb našla navdih v živalskem svetu. Danes pa morda prav živali kot so gole krtovske podgane, skrivajo odgovera na nekatera največja vprašanja človeštva kot sta zdravljenje raka in staranje. Gole krtovske podgane niso pritegnile posebne pozornosti med zannstveniki, dokler ni bil v 2. trtjini 20. stoletja pri njih odkrit eusocialen način življenja. Do danes so bile odkrite izjemna lasttnosti golih krtovskih podgan kot naprimer; odpornost na raka, na hipooksično okolje, neobčutljivost na iritacijo s kislinami ter izredno dolga življenska doba v primerjavi z drugimi glodalci. V seminarski nalogi vam bom predstavil nekaj splošnih značilnosti golih krtovskih podgan in njihove odpornosti na rakava obolenja, podrobneje pa bom predstavil raziskavo, ki se je ukvarjala z opazovanjem intracelularnega kalcija pri izpostavitvi možganskih celic GKP hipooksičnem okolju. Povečane koncentracije intracelularnega kalcija v možganskih celicah je namreč glavni razlog, da celice odmrejo oziroma imajo trajne poškodbe strukture in funkcije.

== Špela Tomaž: Specifično gibanje motornega proteina dineina ==
Za normalno delovanje celic in potek celičnih procesov, so med drugim izredno pomembne funkcije transporta, organizacije ter gibanja celičnih delov in organelov. Nalogo opravljajo tako imenovani motorni proteini, ki aktivno prenašajo tovor z enega dela celice na drugega, s svojim gibanjem omogočijo delovanje bičkov ter migetalk in so odgovorni tudi za gibanje mišic. Posebej zanimiva je mehanika njihovega premikanja, saj zaradi sprememb v konformaciji njihovih sestavnih proteinov dobesedno korakajo po svoji bazi (mikrotubuli ali aktinski filamenti). Medtem ko je kinetika gibalnih proteinov miozinov in kinezinov že raziskana, pa je premikanje tretje vrste, dineinov, še vedno slabo poznano. Dineini se v mnogih strukturnih lastnostih od ostalih vrst razlikujejo, kar posledično vpliva tudi na njihovo korakanje, ki ni urejeno in periodično, tako kot pri miozinih in kinezinih. Sposobni so različno dolgih korakov, ne le naprej in nazaj, temveč tudi vstran pod različnimi koti. Izmenično preklapljajo med koordiniranim in nekoordiniranim gibanjem in so nepredvidljivi ter dinamični, kar bi jim predvidoma lahko prinašalo mnoge ugodnosti in boljše sposobnosti prilagoditve. V seminarski nalogi bom opisala nekatere ugotovitve nedavnih raziskav ter predstavila nekatere odkrite značilnosti gibanja dineina.

== Samo Zakotnik: Telomeri in nesmrtnost celic ==

Človeštvo že odkar obstaja sanja o nesmrtnosti, o večnem življenju. Medicina je skozi človeško zgodovino uspešno podaljševala življenja z odkrivanjem vedno novih zdravil in zdi se, da je v prihodnosti možno doseči nesmrtnost, toda le, če bomo premagali staranje. Starost samih celic pa je močno povezana z dolžino telomerov. Telomer je ponavljajoče se zaporedje nukleotidov, ki ščitijo kromosome pred poškodbami. Premajhna dolžina telomerov naj bi vodila v razvoj škodljivih mutacij in razvoju onkogenov, ki vodijo v nastanek raka. Da bi lahko preprečili škodljivo krajšanje telomerov moramo podrobno preučiti mehanizme, ki zagotavljajo ohranjanje dolžin telomerov v okvirjih, ki niso potencialno škodljivi, ali celo omogočajo obnavljanje telomerov in njihovo podaljševanje, kar bi vodilo do celične nesmrtnosti. Vse to je povezano s samo zgradbo telomerov in delovanjem telomeraze, encima, ki skrbi za podaljševanje telomerov.
V drugem delu seminarja pa bom predstavil mehanizme somatskega obnavljanja telomerov in posledice inhibicije telomeraze na primeru ploskih črvov vrste Schmidtea mediterranea. Vrsta je predmet preučevanja že več kot 200 let zaradi izjemnih sposobnosti regeneracije, v sedanjem času pa postaja vse pomembnejši modelni organizem za preučevanje telomer in delovanja telomeraz. Leta 2010 so podelili Nobelovo nagrado za medicino in fizlologijo prav za odkritje, kako so konci kromosomov zaščiteni s telomeri in za odkritje encima telomeraze.

== Zala Gluhić: Rubisco aktivaza ==

Rubisco je encim, ki v temotnih reakcijah fotosinteze katalizira pretvorbo sladkorja ribuloza-1,5-bifosfat v molekuli 3-fosfoglicerata, iz katerih se nato lahko tvori glukoza. Vezava ribuloze-1,5-bifosfata na nekarboksiliran encim Rubisco inhibira. Za nemoten potek fotosinteze je potrebno sladkor odstraniti, kar v rastlinah poteka s pomočjo ATP odvisnega procesa z encimom Rubisco aktivaza. Rubisco aktivaze delimo na zeleni in rdeči tip. Struktura pri zelenem tipu je bila pojasnjena s pomočjo Rubisco aktivaze, poimenovane Rca, pri vrsti tobakovca N. tabacum. Pri rdečem tipu so bili izolirani kristali kompleksa iz rdeče alge R. sphaeroides (Rubisco aktivazo so poimenovali Cbbx). Pri obeh proteinih so odkrili podobno zgradbo. Sestavljena sta iz dveh domen - α/β poddomene ter α-vijačnica poddomene. Za svoje delovanje potrebujeta ATP, tvorita heksamerne obročaste strukture, na sredini katerih se nahaja pora. Zaenkrat mehanizem njunega delovanja še ni pojasnjen. Sklepajo, da gre pri Rca za premestitev Rubisca do centralne pore, kjer zanke destabilizirajo Rubiscovo aktivno mesto. Pri Cbbx pa verjetno sodeluje podaljšan C-konec Rubisca, ki ga aktivaza potegne v poro in s tem sprosti zanko, ki na Rubiscu veže sladkor, zato se sladkor lahko odcepi in Rubisco spet normalno deluje naprej.

== Katarina Tolar: Razvoj plastidov (kloroplastov) in Paulinella ==

Endosimbioza in posledično razvoj organelov je še vedno dokaj nepojasnjena. Čeprav je čedalje več rezultatov raziskav, ki endosimbiotsko teorijo potrjujejo in razlagajo. Najprimernejši in najuporabnejši organizem za raziskovanje in preučevanje tega dela evolucije je organizem Paulinella chromatophora. Ta organizem je najprimernejši, ker znanstveniki verjamejo, da je to najbolj izvoren še živeč fotosintetski protist. P. chromatophora naj bi bil en prvih organizmov, ki je vključil cianobakterije. Plastidi, ki so vključeni v različnih vrstah protistov se med seboj razlikujejo. Ugotovili so, da je genom plastida močno reduciran, v nekaterih vrstah plastidov bolj, v drugih manj. Vendar so med njimi velike podobnosti. Prav tako so dokazali, da so se plastidi res razvili iz cianobakterij, saj obstaja ogromna podobnost med genomi cianobakterij in genomi plastidov. Ker je genom plastidov močno zreduciran, so posledično plastidi močno odvisni od jedra. Zato so plastidi in gostiteljska celica razvili Tic in Toc premestitven sistem, ki omogoča prenos proteinov, ki so pomembni za gradnjo in razvoj plastidov iz citoplazme v sam plastid. Ta premestitveni sistem se je razvijal skupaj z rastlinami. Vendar je ohranjal tudi cianobakterijske lastnosti. To je še en dokaz, ki potrjuje endosimbiotsko teorijo.

== Barbara Dušak: Funkcionalne posledice spremenjenih podenot v RNA polimerazah ==

RNA polimeraze so encimi, ki usmerjajo transkripcijo DNA in sodelujejo pri genski regulaciji. V vseh evkariontskih organizmih so prisotne tri različne RNA polimeraze (I, II, III), rastline pa imajo še dve dodatni polimerazi RNA (IV in V). Polimeraze RNA II, IV in V so sestavljene iz 12 različnih podenot, ki imajo različne vloge. Izbrana raziskava se je osredotočila na delovanje devete podenote, ki ima dve različici, 9a in 9b, v Pol II, IV in V pri rastlini Arabidopsis thaliana. Izkazalo se je, da imata nefunkcionalni podenoti različne posledice na delovanje polimeraz. Raziskave so izvajali s križanjem rastlin divjega tipa z mutantkami 9a-1 in 9b-1, nato pa opazovali spremembe v organizmu. Heterozigoti 9a-1 niso kazali nobenih sprememb, 9b-1 pa so se fenotipsko razlikovali od divjega tipa. Homozigoti za mutirani različici obeh genov se sploh niso razvili.
Predstavila bom spremembe, ki so se pojavile na molekularnem nivoju, v povezavi s tem, kar je že znano o delovanju polimeraz RNA.

== Rok Razpotnik: Botulinum toksin v kompleksu z NTNHA (nehemaglutinirajočimi proteini) ==

Botulinum toksin je najmočnejši do sedaj odkriti nevrotoksin. Botulinum nevrotoksin je možen agent za bioterorizem, po drugi strani pa se uporablja v terapijah in kozmetični industriji, znan pod imenom botox. V obeh primerih deluje kot inhibitor acetilholina, pri čemer napade živčne celice. Preden pa uspe priti do živčnih celic, ki nadzirajo delovanje mišic, mora toksin, pri zaužitju, iti skozi dolgo pot – preko celotne prebavne poti, kjer so prisotni številni prebavni encimi in izredno močno kislinsko okolje, do črevesja, kjer je nato vsrkan v krvni obtok, kjer se prevaža vse do živčnih celic. V seminarski nalogi vam bom predstavil organizem, ki proizvaja omenjeni nevrotoksin; bolezensko stanje, ki ga povzroča kontaminacija z botulinum toksinom; strukturo ter mehanizem delovanja, ter na koncu izsledke raziskave, kjer so ugotovili mehanizem delovanja kompleksa, v katerem je nevrotoksin vezan pri poti skozi prebavni trakt. V raziskavi so ugotovili, da se botulinum toksin veže v zaprt in stabilen kompleks z netoksičnim nehemaglutinirajočim proteinom (NTNHA), ta pa ga varuje pred ekstremnimi pogoji v želodcu (nizek pH, delovanje prebavnih proteaz). Kompleks se razpusti ko ta preide v črevesje, kjer vlada nevtralna pH vrednost. Tako prosti botulinum toksin v črevesju vstopi v krvožilje, ki potuje naprej do kolinergičnih nevronov, ker povzroči inhibicijo acetilholina. To se kaže v paralizmu mišic. Ugotovili so torej, da je mehanizem vezave botulinum toksina ter NTNHA ter preživetja nevrotoksina pogojen z mehanizmom spremembe pH vrednosti.

== Erik Mršnik: Vloga Oct4 pri izražanju genov matičnih celic ==

Med sesalčevim razvojem je potrebno, da iz ene totipotentne celice nastane več kot dvesto različnih tipov celic. Inducirane pluripotentne zarodne celice (ali krajše iPSCs) je možno pridobivati tudi iz somatskih celic z ekspresijo transkripcijskih faktorjev, ki so navadno izraženi v ESCs. Pluripotentno stanje se da vzdrževati z določenimi citokini. Na primer z LIF-om ali BMP4.
Transkripcijski faktor Oct 4 (iz družine PouV) je osnoven za nastajanje in vzdrževanje iPSCs in ESCs. Če ga odstranimo, povzročimo diferenciacijo teh celic. Oct4 se izraža tudi v fazi gastrulacije matičnih celic, kjer blokira prezgodnjo diferenciacijo. Kljub mnogim raziskavam pa še vedno ni povsem znano, kako Oct4 deluje kot transkripcijski faktor pri reguliranju diferenciacije. Nekateri eksperimenti so pokazali, da lahko deluje kot aktivator ali represor genske transkripcije.
Odkrili so, da se Oct4 pri svojem delovanju združuje z nekaterimi drugimi transkripcijskimi faktorji. Predvsem z Sox2 (iz družine HMG) in Nanog. Ti naj bi istočasno kontrolirali izražanje genov in regulirali razvoj ESCs.
V tej študiji so se posvetili derivatom Oct4, ki so jih izdelali izključno kot aktivatorje ali represorje transkripcije. Vsak protein ima PouV DNA-prepoznavno sekvenco združeno z močno aktivacjsko (VP16) ali represijsko (Engrailed ali HP1) regijo transkripcije. Tekom študije so ugotovili, da pravzaprav samo aktivatorska oblika povzroči nastanek iPSCs. Aktivatorska fuzija vzdržuje rast in pluripotentnost mišjih ESCs, ki jim manjka »divjega tipa« Oct4. Oct4-aktivatorska fuzija lahko prepreči pluripotentost ne glede na pisotnost LIF-a. Predvidevajo, da delovanje Oct4 kot aktivatorja zadošča za povzročitev nastanka iPSC in vzdrževanje ESCs.

== Matej Vrhovnik: Nove spojine, ki preprečujejo širjenje in izboljšajo zdravljenje raka ==

Glioblastom je oblika agresivnega malignega raka, ki se razvije iz vezivnega tkiva v možganih. Po operaciji imajo pacienti naveč 2 leti življenja, brez zdravljena nekje do 3 mesece. Problem se pojavi po operaciji, kjer se odstrani do 99% rakastega tkiva in obsevanju, ker noben kemoterapevtik ne deluje dovolj učinkovito. Glioblastom tvori veliko metastaz, ki so zelo razširjene po zdravem tkivu in zato ne moremo z kemoterapevtiki napasti vse rakave celice, ker bi uničili tudi preveč zdravega tkiva, oziroma zdravilo ima preveč blag učinek.
Znanstveniki so zato ustvarili spojino imipramine blue. Deluje tako, da inhibira tvorjenje reaktivnih kisikovih spojin, inhibira NADPH-oksidazo in reorganizira aktin v citoskeletu. Ravno reaktivne kisiko spojine so krive za invazivno širjenje rakastih celic po zdravem tkivu, kar pa imipramine blue prepreči, posledično je rak v strjeni skupini, kjer kemoterapevtik lažje opravi svoje delo. Dokazali so, da v kombinaciji z doxorubicinom zelo podaljša življenjsko dobo podgan, ki imajo tumor RT2, ki je zelo podoben človeškemu glioblastomu. Prav tako preprečuje poškodbo krvno-možganske pregrade, kar je ponavadi eden izmed stranskih učinkov kemoterapevtikov.

== Matic Kovačič: Kronični stres vodi do poškodb DNA ==

Stres je pri ljudeh prisoten že odkar imata nadledvični žlezi sposobnost izločanja stresnih hormonov, kot sta na primer adrenalin in noradrenalin. Včasih sta se hormona izločala kratek čas med bojem in telo pripravila na lažje preživetje. Danes pa smo v moderni družbi zaradi hitrega načina življenja in obveznosti, ki jih moramo izpolniti, podvrženi stresu skoraj ves čas. Dolgoročni stres, ki se imenuje tudi kronični stres, ima na naše zdravje in počutje negativne posledice. Znanstveniki so s poskusi na miših, na katerih so simulirali kroničen stres, ugotovili, da kronični stres vodi do povečanih napak v DNA z zmanjšanjem koncentracije proteina p53. Stresni hormoni, kot je recimo adrenalin, se vežejo na β2-adrenoreceptorje, kar povzroči večji izvoz proteinov p53 iz jedra v citosol, kjer jih proteasom razgradi. Protein p53 imenujejo tudi varuh genoma, saj v primeru poškodbe DNA zaustavi celični cikel in aktivira popravljanje poškodovanih delov DNA, če pa so poškodbe DNA prevelike, p53 povzroči celično smrt. Neka druga skupina znanstvenikov pa je ugotovila, da kroničen stres tudi zelo močno pospeši rast tumorjev. Povedal bom nekaj splošnih stvari o stresu in proteinu p53, nato pa predstavil raziskave in ugotovitve znanstvenikov.

== Andreja Kukovec: Epigenetska blokada kognitivnih funkcij pri Alzheimerjevi demenci ==

Alzheimerjeva demenca je ena od najpogostejših oblik demence. Večinoma se pojavi po 65. letu starosti. Eden začetnih simptomov je poslabšanje spomina, kar posamezniki pogosto napačno interpretirajo kot posledico staranja ali stresa. Gre za nevrogenenrativno bolezen. Točen vzrok nastanka Alzheimerjeve demence še ni znan. Dandanes je v veljavi opredelitev, da je Alzheimerjeva demenca posledica akumuliranja napačno zvitih proteinov - t. i. beta amiloidni plaki. Prisotni so tudi nevrofibrilarni vozli, ki se pa, za razliko od amiloidnih plakov, nahajajo znotraj nevronov. Histoni so bazični proteini, okoli katerih se ovije DNA. Na nestabilnih aminokislinskih koncih histonov se odvijajo različne modifikacije, ki regulirajo izražanje genov. Med slednje spadata tudi acetilacija in deacetilacija, ki imata pomembno vlogo pri izražanju genov, ki so povezani s spominom in učenjem. V raziskavi so ugotovili, da je histon HDAC2 pri bolnikih z Alzheimerjevo demenco prisoten v preveliki meri, kar blokira izražanje genov, pomembnih za spomin. Ko so z inhibitorji zmanjšali nivo HDAC2 se je nevronom povrnila sinaptična plastičnost in izražanje s spominom povezanih genov. To znižanje HDAC2 pa se je pokazalo tudi kot izboljšanje kognitivnih funkcij (pri miših), kar pomeni, da bi te ugotovitve lahko imele pomembno vlogo pri zdravljenju Alzheimerjeve demence.

== Sara Bitenc: Okužba s Toxoplasmo gondii in povečana količina dopamina ==

Kljub veliki farmacevtski ponudbi cepiv in antibiotikov na tržišču se žal ne moremo izogniti nekaterim infekcijskim boleznim, katerih vzrok so mikroorganizmi. Eden izmed takšnih organizmov, ki povzroča povsem svetu razširjeno in zahrbtno bolezen t. i. toksoplazmozo, je Toxoplasma gondii, znotrajcelični zajedavec. Ta zahteva tako gostitelja kot tudi vmesnega gostitelja, da je življenjski cikel parazita sklenjen. Ciste parazita povzročajo kronično infekcijo, pri čemer se razširijo v gostiteljeve mišice in možgane (največjih delež teh se je nahajal v amygdali in nucleus accumbens – predela v možganih), v posameznih znotrajceličnih tkivnih cistah pa T. gondii tvori več sto bradiozit. Da bi znanstveniki podali zaključek v zvezi s spremembami količine dopamine, so s paraziti okužene možgane pri miših raziskovali s protitelesi dopamina in ugotovili,da parazit prevzame nadzor nad gostiteljsko celico in začne spreminjati nevrotransmitsko signalno transdukcijo, kar v organizmu izzove različne vedenjske spremembe. Glavna ugotovitev moje seminarske naloge je, da je količina sproščenega dopamina povezana s številom parazitov v gojeni kulturi. Poskusi, ki jih bom predstavila, so bili izvedeni »in vivo« in »in vitro«. Veriga interakcij med patogenom (tistim, ki povzroča bolezen – T. gondii) in njegovim gostiteljem (v našem primeru je ta žrtev naša npr. živčna celica) je torej zelo zapletena; nedolgo nazaj je znanstvenike begala povezava med parazitom in njegovim obnašanjem… Danes pa vemo, da je za spremembe v metabolizmu dopamina ključna T. gondii, ta dognanja pa bodo prispevala k razlagi razvoja bolezni pri bolnikih s toksoplazmozo in nekaterih psihovedenjskih bolezni.

== Jan Taškar: Mikrobske gorivne celice in uporaba umetnega konzorcija bakterij ==

Današnji svet se približuje energetski krizi, saj smo še vedno v preveliki meri odvisni od fosilnih goriv, ki jih bo kmalu zmanjkalo,a še vedno nimamo dovolj razvitih alternativnih virov energije, ki bi jih lahko nadomestili. Zato se stalno odkriva nove alternativne načine pridobivanja energije, kot so tudi mikrobske gorivne celice. Mikrobska gorivna celica ali MFC (microbial fuel cell), kot druge gorivne celice, proizvaja električni tok, le da za njegov nastanek izkorišča naravne procese mikroorganizmov, kjer se nek organski substrat razgradi in nastanejo elektroni. Sama ideja pridobivanja elektrike s pomočjo mikroorganizmov nam je znana že od leta 1911, vendar se je zanimanje za njih povečalo šele po sedemdesetih letih prejšnjega stoletja, ko so počasi začeli bolje razumevati mikroorganizme prisotne pri pridelavi elektrike, ter odkrivati nove načine za izboljšanje delovanja in s tem tudi potencial MFC-jev kot čisti vir energije. Dandanes je vloženo veliko truda v izboljšanje in tudi boljše razumevanje te zelo potencialne tehnologije, z namenom da bi nekegega dne lahko dosegli dovoljšen izkoristek da bi s pomočjo posebnih mikroorganizmov hkrati čistili odpadne vode, ter istočasno pridobivali dovolj elektriko za naše potrebe.

== Monika Biasizzo: Vloga TOR signalne poti pri regeneraciji tkiv ==

Regeneracija je proces obnavljanja, popravljanja in rasti, ki omogoče organizmom ustrezen odgovor na poškodbe ali motnje, ki negativno delujejo na organizem. Poškodovano ali izgubljeno tkivo morajo nadomestiti nove celice, zato sta potrebni celična rast in delitev. Celično rast in delitev sprožijo in omogočijo različne signalne poti in mehanizmi. Ena izmed pomembnih signalnih poti je TOR signalna pot. Protein TOR oziroma tarča rapamicina je glavni protein TOR signalne poti, ki vpliva na sintezo proteinov preko stimulacije mRNA translacije, transkripcije in biosinteze ribosomov. TOR signalna pot lahko sproži in zavre sintezo proteinov, glede na zunanje signale, kot so dostopnost hranil, rastni hormoni in nivo celične energije. Zaradi te signalne poti celica ob premajhni količini hranil in energije ne raste in se ne deli, saj je sinteza proteinov zavrta. Ta mehanizem omogoča celicam, da rastejo in se delijo le, ko imajo na voljo dovolj snovi. Vlogo TOR signalne poti pri regeneraciji tkiv so raziskovali pri ploskih črvih rodu Planaria, ker imajo izredno sposobnost regeneracije. Skupino, ki so jim utišali izražanje gena za protein TOR s tehnologijo RNAi so primerjali s kontrolno skupino med regeneracijo po amputaciji. Ugotovili so, da ima TOR signalna pot pomembno vlogo pri mitotski delitvi in tvorjenju blastem – novo tkivo, kjer se manjkajoče strukture regenerirajo. TOR signalna pot je v zadnjem času predmet raziskav za terapije proti raku in inhibicija TOR v planarijih nam lahko pokaže posledice dolgoročne inhibicije TOR signalne poti.

== Matic Urlep: Odpornost bakterij na sulfonamidne antibiotike ==

V današnjem času je vedno več bakterij, ki so postala odporna na veliko antibiotikov in to postaja vedno večji problem. V svojem seminarju bom opisal raziskavo znanstvenikov ustanove » St. Jude Children's Research Hospital «. Ti so se osredotočili na sulfonamidne antibiotike. Ti antibiotiki inhibirajo delovanje dihidropteroat sintaze, encima ki je ključen pri biosintezi folne kisline. Folat ali folna kislina pa pomaga pri sintezi DNA, popravi DNA in pri hitri celični delitvi. Sposobnost bakterij do prilagoditve je naredila te antibiotike skoraj neuporabne. Znanstveniki pod okriljem Mi-Kyung Yuna so se osredotočili na delovanje DHPS ( dihidropteroat sintaza ) in kaj se dogaja z aktivnim mestom med samo biosintezo dihidropteroata in kako sulfoamidi uničijo bakterije. Njihova odkritja odpirajo možnosti za proizvodnjo novih antibiotikov na katera bi se bakterije težje prilagodile in bi imeli manj stranskih učinkov.

== Maja Kostanjevec: Antioksidanti - spojine, ki lahko poškodujejo DNA ==

Antioksidanti so spojine, ki ščitijo celice pred škodljivimi radikali, ki nastajajo v procesu oksidacije. Njihovi učinki se danes raziskujejo v povezavi z različnimi boleznimi, saj je za njih značilno, da imajo na telo pozitivne učinke. Vendar pa je raziskava genotoksičnih spojin pokazala, da lahko nekateri v velikih koncentracijah poškodujejo DNA. Za določitev genotoksičnih spojin so raziskovalci ustvarili novo metodo analize, ki temelji na povišanju ravni proteina ATAD5. Ta se v celici pojavi ob poškodbi DNA, saj zavira genomsko nestabilnost in nastajanje tumorjev ter sodeluje pri popravljanju DNA. Za tri antioksidante (resveratrol, genisteinin in baicalein) so v raziskavi dokazali, da lahko uničijo celice, za katere je značilna hitra delitev, poleg tega pa so tudi selektivni, kar pomeni, da ne poškodujejo celic okoli njih. V celici ne povzročajo večjih preureditev in premestitev kromosomov. Te lastnosti omogočajo potencialno uporabo antioksidantov v prihodnosti pri zdravljenju raka, saj je moč njihove genotokičnosti primerljiva s trenutno uporabljajočimi kemoterapevtiki. Poleg tega pa so antioksidanti selektivni in ne povzročajo mutageneze, zaradi česar bi bili primernejši od zdajšnjih kemoterapevtikov. Vsekakor pa bo potrebno še več raziskav, ki bodo podrobneje pokazale, katere vrste rakastih celic ti antioksidanti uničujejo.

== Katja Leben: Vpliv zgradbe agregiranih proteinov na celico ==

S podaljševanjem življenske dobe postajajo vse bolj aktualne tudi nekatere bolezni, ki se pojavijo s starostjo, kot sta Alzheimerjeva in Parkinsonova bolezen. Obe sta povezani s proteinskimi agregati, ki se nalagajo v organizmu.
Preden proizvedeni protein doseže nativno stanje je kratek čas izpostavljen topilu in takrat lahko hidrofobni in polarni deli, ki tvorijo vodikove vezi, reagirajo intra ali pa intermolekularno, predvsem so k temu nagnjeni proteini, ki nimajo enotno določene sekundarne in terciarne strukture. V določenih pogojih, primer je tudi visoka koncentracija proteinov, ki je značilna za rekombinantne proteine, prevladajo intermolekularne interakcije in nastanejo agregati, kar privede do problemov pri ekspresiji rekombinantnega proteina.
Agregacija proteinov v celici je dokazano toksična, a do nedavnega je bil vpliv zgradbe proteinov, ki sestavljajo agregate, na celično kondicijo nepoznan. Izsledki raziskav kažejo, da je vpliv agregacije proteina na celico tesno povezan z aminokislinskim zaporedjem polipeptida, ki tvori agregat. Pogojuje stopnjo agregacije ter posredno strukturne in funkcionalne lastnosti agregata, od katerih je odvisen učinek šaperonov na agregate.
Ugotovitve raziskave so zagotovile osnovne podatke o vplivih mutacij v zaporedju na strukturne lastnosti agregatov, ki bodo omogočile predvidevanje vplivov proteinskih agregatov na kompleksnejše žive organizme in nadaljnje raziskave, ki bi vodile k razumevanju in posledično zdravljenju bolezni kot je Alzheimerjeva.

== Filip Mihalič: Kako lizocimi v solzah uničijo nevarne bakterije ==

Lizocimi so encimi, ki jih najdemo v človeških solzah ter smrklju in katalizirajo razcep glikozidne vezi med dvema monosaharidnima enotama v molekuli peptidoglikana, v celični steni bakterije ter s tem povzroči njen propad. Sam mehanizem kako lizocim katalizira razcep te vezi, ter njegovo spreminjanje konformacije med procesom sta bila do nedavnega še precej neraziskana, saj znanstveniki niso poznali metode s katero bi lahko opazovali posamezne molekule.
Raziskovalci z univerze "Univerza v Kaliforniji, Irvine", so pred nedavnim uporabili nov pristop za opazovanje posameznih makromolekul, in sicer so eno samo molekulo lizocima povezali z karbonsko nanocevko prek pirenskega sidrišča ter nato spremljali tresljale ki jih je sprožila molekula lizocima. ob tem so prišli do zanimivih ugotovitev, saj so lahko zelo natančno določili gibanje molekule ter njeno obnašanje v procesu cepitve glikozidne vezi. Bolj kot samo opazovanje lizocima je pomembna sama metoda s katero so opazovali molekulo, saj odpira nove možnosti na opazovanju posameznih molekul v naravnem okolju - metod ki bi omogočale opazovanje posameznih molekul je zelo malo pa še te so po večini nezanesljive, oz. neuporabne za daljše opazovanje molekul. V predstavitvi bom povedal najprej nekaj o lizocimu, nato pa se bom posvetil znanstveni raziskavi ter njenim rezultatom.

== Mirjana Malnar: Zastoji v procesu translacije ==

Translacija je prevajanje nukleotidnega zaporedja mRNA v aminokislinsko. Pri procesu translacije pride do zastojev (trenutna prekinitev translacije ali upočasnjena translacija). Ti zastoji so posledica ali določenega zaporedja baz mRNA ali interakcij med novo sintetiziranim polipeptidom in ribosomskim tunelom. V raziskavah se je izkazalo da so različni predeli ribosomskega tunela različno ugodni za določene delce (odvisno od velikosti, polarnosti, hidrofobnosti delcev). Posledično bodo polipeptidi, odvisno od svojih lastnosti čez tunel potovali različno (zastoji na različnih mestih ipd.). Raziskave so bile narejene na primeru E.coli. secA je motorni protein E.coli ki sodeluje pri prenosu proteinov čez celično membrano. Njegova sinteza je regulirana s translacijo secM proteina, katerega se kodirajoča sekvenca nahaja navzgor od kodirajoče sekvence secA (na isti mRNA). Ugotovili so da določeno zaporedje aminokislin secM tvori interakcije z ribosomskim tunelom zaradi česa pride do zastoja v translaciji. Če je ta zastoj daljši, se sintetizira več secA proteina. V drugih raziskavah so prišli do ugotovitve da do zastojev pride tudi pri translaciji kodirajoče sekvence za secA, ampak ti zastoji niso bili povezani z interakcijami z ribosomskim tunelom. Izkazalo se da sekvence podobne Shine-Dalgarno sekvencami (SD) v kodirajočem zaporedju mRNA povzročijo te zastoje zaradi interakcij z rRNA. (SD sekvenca je pomembna ker se veže z anti-Shine-Dalgarno sekvenco na rRNA in pri tem tvori mRNA-ribosom kompleks; nahaja se 8-10 baz pred start kodonom). Bolj so te sekvence podobne SD, večjo imajo afiniteto do vezave z anti-SD na rRNA in posledično povzročajo daljše zastoje.

BIO1-seminar-2012

2012-04-14T17:54:27Z

MirjanaMalnar: /* Seznam seminarjev */

= Temelji biokemije- seminar =

Seminarje vodi doc. dr. Gregor Gunčar in so na urniku vsak ponedeljek od 10:00 do 11:30.

Ocena seminarjev predstavlja ??% končne ocene in vsebuje vse točke, ki jih študent/ka lahko zbere pri seminarju in ostalih dejavnostih, ki niso del pisnega izpita.

== Seznam seminarjev ==
{| border="1" cellpadding="4" cellspacing="0" style="border:#c9c9c9 1px solid; margin: 1em 1em 1em 0; border-collapse: collapse;"
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Ime in priimek'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Naslov seminarja'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Link'''
| 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'''
|-
| Ana Cirnski||TAL efektorji - proteini za urejanje genov||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/01/120105141141.htm povezava]||29.02.||02.03.||05.03.||Matej Prevc||Ana Grom||Erik Mršnik
|-
| Griša Prinčič||DNK nanoroboti||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120216144238.htm povezava]||29.02.||02.03.||05.03.||Katja Leben||Jernej Pušnik||Maja Kostanjevec
|-
| Bojana Lazović||Vloga prionov pri preživetju in razvoju kvasovk||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120215142817.htm povezava]||29.02.||02.03.||05.03.||Matic Urlep||Špela Tomaž||Sandra Zupančič
|-
| Vesna Radić||Odziv imunskega sistema z IFN-λ || [http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120209135106.htm povezava]||07.03.||09.03.||12.03.||Ana Grom||Katarina Tolar||Ana Cirnski
|-
| Julija Mazej||Pretvorba HDL v LDL preko CETP molekule||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120221165941.htm povezava]||07.03.||09.03.||12.03.||Aleksander Benčič||Mirana Krim Godler||Bojana Lazović
|-
| Matej Prevc||Moj naslov||povezava||07.03.||09.03.||12.03.||Jan Taškar||Zala Gluhić||Špela Tomaž
|-
| Erik Kristian Janežič||Študije golih krtovskih podgan ||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120223182512.htm povezava]||14.03.||16.03.||19.03.||Griša Prinčič||Rok Razpotnik||Matic Urlep
|-
| Ana Grom||Visokotehnološko zaznavanje rakavih celic dojk||[http://www.sciencedaily.com/releases/2011/10/111028082715.htm povezava]||14.03.||16.03.||19.03.||Matic Kovačič||Jan Taškar||Katja Leben
|-
| Robert Berger||Svetlobno stikalo za bolečino|| [http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120222093506.htm povezava]||14.03.||16.03.||19.03.||Sara Bitenc||Rok Babič||Ajda Rojc
|-
| Filip Mihalič||Kako lizocimi v solzah uničijo nevarne bakterije||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/01/120119143332.htm povezava]||14.03.||16.03.||19.03.||Matej Vrhovnik||Dejan Marjanovič||Vesna Radić
|-
| Samo Zakotnik||Telomeri in nesmrtnost celic||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120227152612.htm povezava]||19.03.||22.03.||26.03.||Ana Kunšek||Tomaž Rozmarič||Ana Grom
|-
| Špela Tomaž||Specifično gibanje motornega proteina Dineina||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/01/120113210652.htm povezava]||19.03.||22.03.||26.03.||Erik Kristian Janežič||Matej Prevc||Rok Babič
|-
| Katarina Tolar||Razvoj plastidov in Paulinella||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120227152819.htm povezava]||19.03.||22.03.||26.03.||Alenka Mikuž||Sara Bitenc||Monika Biasizzo
|-
| Zala Gluhić||Rubisco aktivaza|| [http://www.sciencedaily.com/releases/2011/11/111108104620.htm povezava] ||19.03.||22.03.||26.03.||Luka Krmpotić||Aleksander Benčič||Nastja Pirman
|-
| Veronika Furlan||Moj naslov||povezava||21.03.||26.03.||02.04.||Špela Tomaž||Katja Leben||Sara Bitenc
|-
| Nastja Pirman||Aktinidni kelatorji||http://www.sciencedaily.com/releases/2012/03/120306181212.htm povezava||21.03.||26.03.||02.04.||Jernej Pušnik||Sandra Zupančič||Estera Merljak
|-
| Barbara Dušak||Funkcionalne posledice spremenjenih podenot v RNA polimerazah|| [http://www.sciencedaily.com/releases/2012/03/120301143743.htm povezava] ||21.03.||26.03.||02.04.||Rok Babič||Bojana Lazović||Rok Razpotnik
|-
| Rok Razpotnik||Botulinum toksin v kompleksu z NTNHA||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120223142628.htm]||23.03.||28.03.||02.04.||Ajda Rojc||Veronika Furlan||Luka Krmpotić
|-
| Erik Mršnik||Sintetični protein Oct4 amplificira gene matičnih celic||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120216133922.htm povezava]||04.04.||11.04.||16.04.||Ana Cirnski||Julija Mazej||Filip Mihalič
|-
| Matic Kovačič||Kronični stres vodi do poškodb DNA||[http://www.sciencedaily.com/releases/2011/08/110821141135.htm povezava]||04.04.||11.04.||16.04.||Bojana Lazović||Samo Zakotnik||Aleksander Benčič
|-
| Matej Vrhovnik||Nove spojine, ki preprečujejo širjenje in izboljšajo zdravljenje raka||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/03/120328142753.htm povezava]||04.04.||11.04.||16.04.||Mirana Krim Godler||Luka Krmpotić||Erik Kristian Janežič
|-
| Andreja Kukovec||Epigenetska blokada kognitivnih funkcij pri Alzheimerjevi demenci||http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120229155534.htm||04.04.||11.04.||16.04.||Monika Biasizzo||Ellen Malovrh||Bojan Juloski
|-
| Rok Babič||Moj naslov||povezava||11.04.||16.04.||23.04.||Tomaž Rozmarič||Matej Vrhovnik||Ellen Malovrh
|-
| Sara Bitenc||Okužba s Toxoplasmo gondii in povečana količina dopamina||[http://www.sciencedaily.com/releases/2011/11/111104102125.htm povezava]||11.04.||16.04.||23.04.||Sandra Zupančič||Matic Urlep||Matic Kovačič
|-
| Jan Taškar||Pridobivanje elektrike s stratosferskimi bakterijami||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120221212614.htm povezava]||11.04.||16.04.||23.04.||Jakob Gašper Lavrenčič||Alenka Mikuž||Tomaž Rozmarič
|-
| Bojan Juloski||Moj naslov||povezava||11.04.||16.04.||23.04.||Erik Mršnik||Robert Berger||Katarina Tolar
|-
| Monika Biasizzo||Vloga signalne poti TOR pri regeneraciji tkiv||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/03/120320161318.htm povezava]||19.04.||26.04.||07.05.||Ellen Malovrh||Ajda Rojc||Alenka Mikuž
|-
| Katja Leben||Staranje celic||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/01/120123101831.htm povezava]||19.04.||26.04.||07.05.||Maja Kostanjevec||Matic Kovačič||Janez Meden
|-
| Maja Kostanjevec||Antioksidanti - spojine, ki lahko poškodujejo DNK||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/03/120322174621.htm povezava]||19.04.||26.04.||07.05.||Barbara Dušak||Jakob Gašper Lavrenčič||Matej Vrhovnik
|-
| Matic Urlep||Moj naslov||povezava||19.04.||26.04.||07.05.||Katarina Tolar||Vesna Radić||Mirjana Malnar
|-
| Tomaž Rozmarič||Moj naslov||povezava||26.04.||07.05.||14.05.||Veronika Furlan||Ana Kunšek||Andreja Kukovec
|-
| Mirjana Malnar||Kaj vpliva na hitrost sinteze proteinov||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/03/120328142850.htm povezava]||26.04.||07.05.||14.05.||Janez Meden||Erik Kristian Janežič||Veronika Furlan
|-
| Luka Krmpotić||Moj naslov||povezava||26.04.||07.05.||14.05.||Vesna Radić||Monika Biasizzo||Ana Kunšek
|-
| Ellen Malovrh||Dolgoživi jedrni proteini in njihov vpliv na celično staranje||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120203180905.htm povezava]||26.04.||07.05.||14.05.||Julija Mazej||Janez Meden||Mirana Krim Godler
|-
| Aleksander Benčič||S1P1 receptorji in njihov vpliv na multiplo sklerozo ter ostale bolezni||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120216143957.htm povezava]||07.05.||14.05.||21.05.||Zala Gluhić||Griša Prinčič||Julija Mazej
|-
| Jakob Gašper Lavrenčič||Bio-sončne celice||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120202092246.htm]||07.05.||14.05.||21.05.||Dejan Marjanovič||Estera Merljak||Jernej Pušnik
|-
| Dejan Marjanovič||Moj naslov||http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120216094728.htm||07.05.||14.05.||21.05.||Rok Razpotnik||Erik Mršnik||Samo Zakotnik
|-
| Mirana Krim Godler||Moj naslov||povezava||07.05.||14.05.||21.05.||Samo Zakotnik||Nastja Pirman||Matej Prevc
|-
| Ana Kunšek||Proteini za zaznavanje bolečine||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/02/120219143049.htm povezava]||14.05.||21.05.||28.05.||Estera Merljak||Mirjana Malnar||Jan Taškar
|-
| Sandra Zupančič||Moj naslov||povezava||14.05.||21.05.||28.05.||Filip Mihalič||Maja Kostanjevec||Zala Gluhić
|-
| Ajda Rojc||Zlivanje celičnih membran||povezava||14.05.||21.05.||28.05.||Mirjana Malnar||Barbara Dušak||Jakob Gašper Lavrenčič
|-
| Jernej Pušnik||Moj naslov||povezava||14.05.||21.05.||28.05.||Nastja Pirman||Andreja Kukovec||Griša Prinčič
|-
| Estera Merljak||Nanotablete||[http://www.sciencedaily.com/releases/2012/03/120316145755.htm povezava]||21.05.||28.05.||04.06.||Andreja Kukovec||Bojan Juloski||Barbara Dušak
|-
| Alenka Mikuž||Odkriti novi krvni skupini||[http://www.nature.com/ng/journal/v44/n2/abs/ng.1069.html povezava]||21.05.||28.05.||04.06.||Bojan Juloski||Ana Cirnski||Robert Berger
|-
| Janez Meden||Poprava DNA pri oskidativni škodi||[http://www.sciencedaily.com/releases/2011/12/111227153752.htm]||21.05.||28.05.||04.06.||Robert Berger||Filip Mihalič||Dejan Marjanovič
|}

==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 2011. Osnova za seminar naj bo znanstveni članek, ki je podlaga za to novico. Poleg tega članka morate za seminar uporabiti še najmanj pet drugih virov, od teh vsaj še dva druga znanstvena članka, ki se navezujeta na to vsebino.
* naslov izbrane teme in link do novice vpišite v tabelo seminarjev takoj ko ste si izbrali temo, najkasneje pa en teden pred rokom za oddajo
* [[BIO1 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 12, enojni razmak, 2,5 cm robovi; važno je, da je obseg od 1800 do 2000 besed), vsebovati mora najmanj eno sliko. 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!
* Seminar oddajte do roka za oddajo vsakemu od recenzentov (docentu ga pošljite po e-pošti v formatu .doc ali .docx).
* 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 18 minut. Recenzenti morajo biti na predstavitvi prisotni.
* Predstavitvi sledi razprava- 4 minute. Recenzenti podajo oceno predstavitve in postavijo vsak vsaj dve vprašanji.
* En dan pred predstavitvijo oddajte končno verzijo doc. Gunčarju po e-mailu, v subject napišite TBK2012 in pripnite datoteko, ki ima ime v obliki TBK2012-Ime-Priimek.docx. Na dan predstavitve morate docentu oddati tudi končno (popravljeno) in natisnjeno verzijo seminarja v enem izvodu.
* Seminarska naloga in povzetek na wikiju morajo biti v slovenskem jeziku!

==Ocenjevanje seminarjev==
Recenzenti ocenijo seminar tako, da izpolnijo [[https://docs.google.com/spreadsheet/viewform?formkey=dFM2SktfM3Q4VU1wNUQzdU45OTlWVXc6MA recenzentsko poročilo]] na spletu.

== Mnenje o predstavitvi ==
Vsak posameznik '''mora''' oceniti seminar, tako da odda svoje [https://docs.google.com/spreadsheet/viewform?formkey=dEozRlMwVDh0NDBmSmd2VnV0TUwtVGc6MA mnenje] najkasneje v enem tednu po predstavitvi. Kdor na seminarju ni bil prisoten, mnenja '''ne sme''' oddati.

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

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

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

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

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

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

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

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

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