Wiki FKKT - User contributions [en]

Kolorimetrični sistem za zaznavanje virusov na podlagi G - kvadrupleksov

2022-04-17T13:38:54Z

Nastja48: New page: Projekt kolorimetrični sistem za zaznavanje virusov na podlagi G-kvadrupleksov je sodeloval na tekmovanju iGEM 2021 in je bil nagrajen s prvim mestom v kategoriji najboljši diagnostični...

Projekt kolorimetrični sistem za zaznavanje virusov na podlagi G-kvadrupleksov je sodeloval na tekmovanju iGEM 2021 in je bil nagrajen s prvim mestom v kategoriji najboljši diagnostični projekt. Sistem je zasnovala skupina NEFU China, ki je želela izboljšati dostopnost zanesljivega diagnosticiranja nalezljivih bolezni širši javnosti [1]. Predstavitev projekta je dostopna na spletni strani: [https://2021.igem.org/Team:NEFU_China NEFU China].

== Uvod ==
Skozi zgodovino so nalezljive bolezni predstavljale resno nevarnost človeštvu in povzročile mnogo smrti [1]. Do danes je bilo po svetu potrjenih več kot 500 milijonov primerov COVID-19 [2]. Virus povzroča mnogo problemov na globalni ravni in močno vpliva na življenje večine ljudi, prav tako pa ogroža globalno ekonomijo. Trenutne metode detekcije virusa, kot so RT-PCR, diagnosticiranje protiteles in antigensko testiranje, imajo določene omejitve. Predvsem so dolgotrajne, zahtevajo veliko količino vzorca, primerno opremo in izobražen kader. Te omejitve lahko predstavljajo problem pri zagotavljanju zadostne in natančne diagnoze bolezni. Pri svojem delu se je skupina osredotočila na manj razvite regije in države po svetu. Tam po navadi nimajo niti dobrega dostopa do laboratorijske opreme, ki je potrebna pri standardnih metodah testiranja, niti ne morejo vložiti veliko sredstev v nabavo materialov, da bi lahko zagotovili zanesljivo diagnosticiranje [1].

Skupina NEFU China je želela ne le skrajšati čas v katerem zaznamo virus, ampak tudi ustvariti platformo, ki bi jo lahko hitro prilagodili za testiranje novih patogenov. Njihovo idejo jim je uspelo izpeljati, saj so zasnovali sistem, v katerem lahko s spreminjanjem nekaterih komponent sistem hitro prilagodijo novim patogenom. Prav tako pa njihov sistem zagotavlja dobro občutljivost in specifičnost [1].

== Načrt ==
Zamislili so si sistem, pri katerem bi selektivno pomnožili virus z rekombinazno-polimerazno pomnoževalno tehniko (RPA). Nato bi v verige uvedli zareze in uporabili polimerazo z visoko aktivnostjo izpodriva verige. Izpodrinjena veriga bi služila kot oligonukleotid za pomnoževanje vektorja po principu kotalečega se kroga. S pomnoževanjem vektorja bi proizvedli veliko količino G-kvadrupleksov, peroksidazna aktivnost le teh, pa bi omogočala detekcijo. Peroksidazna aktivnost bi namreč omogočila reakcijo s kromogenim substratom, s katerim bi vizualizirali pozitivne rezultate testa. Vse navedene reakcije je možno izvajati pri sobni temperaturi z minimalno laboratorijsko opremo, kar pomeni, da je zasnovana metoda zelo uporabna [1].

Zaradi biološke varnosti pri svojem projektu skupina NEFU China ni mogla uporabiti infektivnih virusov, kot je SARS-CoV-2 in njihovih nukleotidnih zaporedij. Kot virus, za katerega so zasnovali metodo, so si izbrali fag M13. Odločili so se, da bodo detektirali gen ''III'' [1].

=== Rekombinazno-polimerazno pomnoževanje–RPA (Recombinase polymerase amplification) ===
Metoda RPA omogoča pomnoževanje DNA pri konstantni temperaturi. Vsebuje tri ključne komponente: rekombinazo, protein SSB (single stranded binding protein), ki se veže na ssDNA (single stranded DNA), in DNA polimerazo. Rekombinaza se veže na začetni oligonuklotid in išče mesto, ki je komplementarno oligonukleotidu. Ko se začetni oligonukleotid veže na komplementarno mesto, se na matrici tvori D zanka, na enoverižno DNA pa se veže SSB. Nato rekombinaza oddisociira in DNA polimeraza sintetizira komplementarno verigo. Študentje so sami načrtovali specifične začetne oligonukleotide za gen III faga M13 [1].

S pomnoževanjem različno razredčenih vzorcev so ugotovili, da lahko z metodo RPA uspešno pomnožijo 1 kopijo DNA/μl. Želeli so tudi ugotoviti, katera temperatura je optimalna, zato so naredili eksperimente pri 25, 31 in 37 °C. Ugotovili so, da je reakcija najbolj učinkovita pri 31 °C [1].

=== Tarčno zarezovanje ===
Za ustvarjanje zarez so preizkusili različne strategije, zgledovali so se po metodah, ki se uporabljajo za urejanje genoma. Odločili so se, da bodo hkrati zasnovali specifične cinkove prste (ZF) in sistem CRISPR/CAS9, ki so ju nato preizkusili in izbrali bolj optimalno tehniko [1].

Želeli so ustvariti zarezo le na eni verigi, zato so ustvarili mutanto Cas9 (nCas9) proteina, ki je cepila le eno verigo. Pri ZF so izbrali restrikcijsko endonukleazo ''Bbv''CI iz bakterije ''Bacillus bevis'', ki prepozna nepalindromno zaporedje CC^TCAGC/GC^TGAGG (^ nakazuje mesto cepitve). ''Bbv''CI je sestavljena iz dveh različnih podenot R1 in R2. Podenota R1 reže spodnjo verigo, medtem ko podenota R2 reže zgornjo verigo. V svojem projektu so uporabili R1+R2- mutanto, ki je poimenovana Nb.''Bbv''CI [1, 3].

Najprej so želeli izraziti fuzijski protein Phi29-linker-nCas9 v ''E. coli''. Zaradi velike molekulske mase niso mogli uspešno izraziti fuzijskega proteina, čeprav so večkrat optimizirali pogoje. Nato so se odločili, da bodo izrazili dva proteina Phi29-SH3 in nCas9-slig, ki sta interagirala preko dveh kratkih peptidov SH3 in slig. Nato so z EMSO (electrophoretic mobility shift assay) preverili, ali je nCas9 učinkovitejši od ZF-Nb.''Bbv''CI pri ustvarjanju zareze v eni verigi. Izkazalo se je, da je ZF-Nb.''Bbv''CI učinkovitejši, zato so se odločili za uporabo tega encima [1].

=== Izpodriv verige DNA ===
Za izpodriv verige so izbrali DNA polimerazo Phi29, ki se pogosto uporablja tudi za pomnoževanje po principu kotalečega se kroga. DNA polimeraza Phi29 ima 5'-3' polimerazno aktivnost in aktivnost izpodrivanja verige. Phi29 dodaja nukleotide za zarezo in pri tem izpodriva verigo. Nastala kratka ssDNA nato služi kot začetni oligonukleotid pri pomnoževanju po principu kotalečega se kroga [1, 4].

Kasneje so odkrili, da ima Phi29 3'-5' eksonukleazno aktivnost, ki bi lahko povzročila razgradnjo ssDNA oligonukleotida in tako ne bi dobili pravih rezultatov, zato so se odločili, da bodo preizkusili tudi Klenow fragment DNA polimeraze I, prav tako pa so naredili še Klenow fragment z mutacijo D424A (klenow.mut), ki ni imel 3'-5' eksonukleazne aktivnosti [1, 5].

=== Pomnoževanje DNA po principu kotalečega se kroga (Rolling circle amplification: RCA) ===
Izpodrinjena ssDNA se veže na komplementarno linearno matrico, ki vsebuje tandemske ponovitve G trakov. Matrica se ciklizira s pomočjo DNA ligaze T4. Po podvojevanju ssDNA matrice po principu kotalečega se kroga dobimo dolge veriga ssDNA, ki so sestavljene iz tandemskih ponovitev G traktov, ki lahko tvorijo G-kvadruplekse [1].

Najprej so zasnovali linearne matrice, ki bi jih ciklizirali s posebnim oligonukleotidom (lock probe), ki bi se vezal na oba konca matrice, in DNA ligazo T4. Nato bi uporabili drugi začetni oligonukleotid za pomnoževanje po principu kotalečega se kroga, vendar se je izkazalo, da eksonukleazna aktivnost polimeraze ni popolnoma razgradila oligonukleotida (lock probe), kar je vodilo v lažne pozitivne rezultate. Odločili so se, da bodo uporabili enak začetni oligonukleotid za ciklizacijo matrice in pomnoževanje po principu kotalečega se kroga. V tem sistemu se negativne kontrole niso obarvale, torej ni prišlo do lažno pozitivnih rezultatov [1].

Učinkovitost polimeraze Phi29, Klenowega fragmenta DNA polimeraze in Klenow.mut so preverjali na dva načina, saj jih je zanimalo, ali imajo vsi encimi aktivnost izpodriva verige in kateri bolje izvaja podvojevanje po principu kotalečega se kroga. Izkazalo se je, da imajo vsi trije encimi dobro aktivnost izpodriva verige. Ko so preverjali učinkovitost podvojevanja po principu kotalečega se kroga, se je kot najbolj učinkovit encim izkazala polimeraza Phi29, medtem ko pri Klenowem fragmentu in Klenow.mut niso zaznali aktivnosti. Tako so se odločili, da bodo v svojem detekcijskem sistemu uporabili polimerazo Phi29 [1].

=== Vizualizacija G-kvadrupleksov ===
G-kvadrupleksi so stabilne sekundarne strukture, ki jih tvorijo enoverižne DNA molekule. G-kvadrupleksi se lahko povežejo s kofaktorjem heminom, kar omogoči peroksidazno aktivnost G- kvadrupleksa. Tako G-kvadrupleks postane DNA encim (DNAzyme). Izbrali so si zaporedje G-kvadrupleks, ki so ga opisali Connelly in sodelavci. Kot substrat so si izbrali ABTS (2,2'-azinobis-3-etilbenzotiazolin-6-sulfonat). V prisotnosti vodikovega peroksida se ABTS2- oksidira v zeleno obarvan radikal anion ABTS·-. Sprememba barve je vidna s prostim očesom, bolj natančno pa jo lahko kvantificiramo s spektrofotometrom pri valovni dolžini 420 nm [1, 6, 7].

=== Integrirano delovanje celotnega sistema ===
Potem ko so preverili delovanje vsake posamezne komponente ločeno, so preverili še delovanje celotnega sistema skupaj. Tako so najprej skupaj inkubirali proteina BbvCI-R1-ZF in Nb.BbvCI-R2-Phi29 ter dsDNA, ki je vsebovala prepoznavno mesto za BbvCI. Nato so mešanici dodali dNTPje in inkubirali 1 uro, v tem koraku je prišlo do sinteze ssDNA. Nato so izvedli pomnoževanje po principu kotalečega se kroga, reakcijo so izvajali 90 min. Nato so dodali hemin, ABTS in vodikov peroksid. Imeli so še ustrezne pozitivne in negativne kontrole, s katerimi so ovrednotili delovanje celotnega sistema kot uspešno [1].

== Končni produkt ==
Končni produkt tako vsebuje rekacijsko mikrocentrifugirko A in B, dno, pokrov in zaščitni ovitek. Mikrocentrifugirka A je namenjena zbiranju vzorca, ki ga nato prenesemo v mikrocentrifugirko B. V mikrocentrifugirki B so tri enote za shranjevanje reagentov. Uporabnik zlahka dodaja reagente v ustreznem vrstnem redu in izvede detekcijo virusa. Vzorec bi pridobili iz sline, saj je občutljivost zasnovane metode dovolj velika, da bi lahko uspešno zaznali virus. Vzorce sline je potrebno obdelati s proteazo K, ki razgradi virusne kapside. Za aktivacijo proteaze K bi vzorce segrevali na 95 °C, kar bi dosegli s poliimidnim filmom, ki je poceni in omogoča temperaturni razpon med 30 °C in 130 °C. Nukleinska kislina bi bila po razgrajevanju virusne kapside dostopna za detekcijo. Tako zasnovan sistem bi omogočal enostavno in poceni diagnosticiranje, ki bi lahko bilo dostopno povsod po svetu [1].

== Viri ==
[1] »Team:NEFU_China – 2021.igen.org« [Online]. Avalible: [https://2021.igem.org/Team:NEFU_China https://2021.igem.org/Team:NEFU_China]. [Accessed 17-Apr-2022].

[2] »WHO Coronavirus (COVID-19) Dashboard« [Online]. Avalible: [https://covid19.who.int/ https://covid19.who.int/]. [Accessed 17-Apr-2022].

[3] Heiter, Daniel F et al. “Site-specific DNA-nicking mutants of the heterodimeric restriction endonuclease R.BbvCI.” Journal of molecular biology vol. 348,3 (2005): 631-40. doi:10.1016/j.jmb.2005.02.034.

[4] Johne, Reimar et al. “Rolling-circle amplification of viral DNA genomes using phi29 polymerase.” Trends in microbiology vol. 17,5 (2009): 205-11. doi:10.1016/j.tim.2009.02.004.

[5] Pinky, Kukreti, Kamalendra, et al. Identification of a new motif required for the 3'-5' exonuclease activity of Escherichia coli DNA polymerase I (Klenow fragment): the RRRY motif is necessary for the binding of single-stranded DNA substrate and the template strand of the mismatched duplex.[J]. Journal of Biological Chemistry, 2008.

[6] R. Connelly, C. Verduzco, et al., Toward a rational approach to design split G-quadruplex probes, ACS Chem. Bio, 10:1021, 2019.

[7] Jiang, Hong-Xin et al. “G-quadruplex fluorescent probe-mediated real-time rolling circle amplification strategy for highly sensitive microRNA detection.” Analytica chimica acta vol. 943 (2016): 114-122. doi:10.1016/j.aca.2016.09.019.

Seminarji SB 2021/22

2022-04-17T13:21:30Z

Nastja48:

V študijskem letu 2021/22 študentje pri Sintezni biologiji predstavljajo naslednje teme:

RAZISKOVALNI ČLANKI

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

# [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Kombinatori%C4%8Dni_pristopi_pri_na%C4%8Drtovanju_medproteinskih_interakcij%2C_uravnavanih_s_svetlobnimi_stikali Kombinatorični pristopi pri načrtovanju medproteinskih interakcij, uravnavanih s svetlobnimi stikali] (Neža Žerjav)
# [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/De_novo_na%C4%8Drtovanje_transkripcijskega_faktorja_za_uporabo_v_progesteronskem_biosenzorju ''De novo'' načrtovanje transkripcijskega faktorja za uporabo v progesteronskem biosenzorju] (Polona Skrt)
# [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Prozdravila_na_osnovi_siRNA%2C_ki_aktivirajo_RNA-interferenco_kot_odziv_na_prisotnost_specifi%C4%8Dnega_RNA-biomarkerja Prozdravila na osnovi siRNA, ki aktivirajo RNA-interferenco kot odziv na prisotnost specifičnega RNA-biomarkerja] (Tina Zavodnik)

NAGRAJENI ŠTUDENTSKI PROJEKTI

(Vpišite naslov seminarja v slovenščini in ga povežite z novo stranjo, kjer bo povzetek. Na tej novi strani naj bo pod naslovom povezava do wiki strani študentske ekipe, katere projekt opisujete.) 

# [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/MIBOM_-_biokompatibilni_material_iz_školjk MIBOM - biokompatibilni material iz školjk] (Manca Osolin) 
# [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BOOM_V_-_bakterijski_membranski_vezikli_za_zaščito_rastlin_pred_patogeni BOOM V - bakterijski membranski vezikli za zaščito rastlin pred patogeni] (Eva Gartner) 
# [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/LET.IT.BEE_-_paradižnik,_katerega_cvetovi_razgradijo_insekticid LET.IT.BEE - paradižnik, katerega cvetovi razgradijo insekticid] (Barbara Jaklič) 
# [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Kissed_by_light_-_sistem_proti_oku%C5%BEbi_opeklin Kissed by light - sistem proti okužbi opeklin] (Nina Varda)
# [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Gutail_Floractory_-_probiotične_bakterije_za_zaščito_črevesja_pred_vnetji Gutail Floractory - probiotične bakterije za zaščito črevesja pred vnetji] (Karmen Mlinar)
# [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/AptaVita_-_diagnostika_pomanjkanja_vitaminov_z_aptacimi AptaVita - diagnostika pomanjkanja vitaminov z aptacimi] (Valeriya Musina)
# [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/P.L.A.N.T._-_rastlinski_detekcijski_sistem_za_bojne_strupe P.L.A.N.T. - rastlinski detekcijski sistem za bojne strupe] (Tina Logonder)
# [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Kolorimetrični_sistem_za_zaznavanje_virusov_na_podlagi_G_-_kvadrupleksov Kolorimetrični sistem za zaznavanje virusov na podlagi G-kvadrupleksov] (Nastja Feguš)
----

Povzetki v slovenščini naj imajo 1200-1500 besed (viri v to vsoto ne štejejo). Povzetek je treba objaviti dva dni pred predstavitvijo do polnoči (za seminarje v sredo torej v ponedeljek). Predstavitev seminarja naj bo dolga 15 minut (13-17). Sledila bo razprava, ki praviloma ne bo daljša od 5 minut.

Zgradba kompleksa za odločanje med lizogenim in litičnim ciklom faga lambda

2020-05-06T16:24:37Z

Nastja48:

Bakteriofag lambda je virus, ki okuži ''E. coli''. Okužba z virusom se lahko začne razvijati v dve smeri, razvije se lahko litični ali lizogeni cikel. Odločitev kateri cikel se bo razvil, je odvisna od mnogih dejavnikov kot so temperatura, velikost celice, št. fagov, ki okuži posamezno celico … Čeprav je že veliko znano o genih, ki so ključni pri odločitvi med cikloma, pa še vedno obstaja veliko neznank pri samem poteku odločanja. Prav tako se moramo zavedati, da posamezno celico ponavadi okuži več virusov hkrati, vendar ne vsi ob istem času. Tako je pomembno kakšno kapaciteto transkripcije ima posamezna celica, torej koliko RNA polimeraze in DnaA replikatorskega iniciatorskega proteina je na voljo, ter kje v celici se nahajajo ti proteini glede na položaj virusne DNA v celici.
V sestavku je najprej pojasnjen mehanizem odločanja z izražanjem in regulacijo genov, nato vpliv na odločitev z upoštevanjem prisotnosti več različnih fagov, na koncu pa še časovni potek okužbe in sprememba odločitve.

== Regulacija genov ==

Takoj ob vstopu virusne DNA v citoplazmo se začne transkripcija genov, ki so ključni za odločitev med litičnim in lizogenim ciklom. Ti se nahajajo na operonih, ki so pod kontrolo promotorjev pR in pL. Na operonu s promotorjem pL se nahajajo geni za N in CIII, na operonu s promotorjem pR pa geni za Cro, CII, O, P in Q.

===Ključni geni vključeni v odločitev===

Protein N je transkripcijski antiterminator in omogoči, da se iz pL in pR transkriptov prepišejo ostali zgodnji geni. Na pL in pR se nahaja več terminatorskih mest in ko N ni prisoten na teh pride do terminacije. Ko pa je prisotnega dovolj N, se veže na ''nut'' (N utilization site)in omogoča nastanek daljših transkriptov.

Cro se veže na operator oR in po negativni povratni zanki nadzira delovanje promotorja pR.

CII je pomemben za odločitev in spodbuja lizogeni cikel ter spodbudi izražanje CI, ki je lizogeni efektor. CI se izraža iz promotorjev pRE in pRM.
CIII je pozitivni regulator lizogenega cikla. Deluje kot inhibitor CII inhibitorja.

Q je 'vratar' litičnega cikla. Če doseže pražno vrednost se začne transkripcija poznih genov in litični cikel. Q deluje kot antiterminator poznih genov.

O in P sta ključna za iniciacijo replikacije fagne DNA.

===Vplivi na odločitev===

Okolje v katerem se celica nahaja fluktuira, kar se odrazi v različnih celičnih odzivih. To fagi izkoriščajo za povečanje fenotipske diverzitete. Zaradi fluktuacije v okolju pride do fluktuacij v sintezi proteinov, kar vpliva na odločitev med litičnim in lizogenim ciklom.
Poleg tega pa je ključen proces za vzpostavitev katerega koli od ciklov replikacija DNA. Če v fagih ni prisoten gen za P, ti ne morejo niti lizirati celic, niti ne poteče lizogeni cikel. Torej ena sama kopija virusne DNA ni dovolj, da bi se vzpostavil kateri koli od ciklov. Za odločitev je pomembna tudi hitrost replikacije. Z njo se poveča število fagnih DNA v celici, kar spremeni hitrost transkripcije in s tem translacije.

===Potek odločitve===

Prva faza je pri obeh ciklih enaka. Najprej poteče transkripcija N in Cro. Sledi izražanje CIII, CII, O, P in Q. Prehitro odločitev za enega od ciklov prepreči Cro (preko zgoraj omenjene negativne povratne zanke). Sledi faza odločitve na katero vpliva tekmovanje med CII in Q. Za vzpostavitev lizogenega cikla se mora nakopičiti CII, ki spodbudi sintezo CI, ki pa ohranja odločitev na strani lizogenega cikla. CI in Cro tekmujeta za vezavna mesta na operatorjih oL in oR in s tem regulirata izražanje drug drugega. CI zavre sintezo Cro in replikacijo DNA. Fluktuacija hitrosti replikacije DNA vpliva, hitrost izražanja CI. Njegovo izražanje pa se regulira tudi preko pozitivne povratne zanke. Če je aktivnost CII nizka in se poveča izražanje Q se bo razvil litični cikel. Pri tem bo Cro zaustavil sintezo CI in dodatno prispeval k izbrani odločitvi.

== Glasovanje fagov za odločitev med litičnim in lizogenim ciklom ==

Do nedavnega je prevladovalo mišljenje, da je odločitev med litičnim in lizogenim ciklom izvedena na ravni celice. To bi pomenilo, da bi vsi fagi, ki so okužili neko celico vstopili v enak cikel. Lizogeni cikel naj bi prevladal v neugodnem okolju za razmnoževanje fagov (npr. celično stradanje). Tako je namreč omogočena shramba njegove DNA vse dokler niso pogoji za njegov razvoj optimalni. Pri pogojih, ki so ugodni za razmnoževanje fagov, pa naj bi prevladal litični cikel.
Novejše raziskave so s pomočjo razvoja tehnologije, ki je omogočil spremljanje procesov pri boljši resoluciji, pokazale, da se fagi, ki okužujejo celico, vsak zase odločijo za litični ali lizogeni cikel. Odločitev med tema dvema cikloma je torej individualna za fag.

Skladno s to ugotovitvijo lahko govorimo o obstoju treh možnih izidov po okužbi bakterijske celice. Poteče lahko lizogeni cikel, litični cikel ali pa hkrati potečeta oba cikla. Lizogeni cikel poteče, ko se vsi fagi, ki okužijo celico, odločijo za ta cikel. Enako velja za litični cikel. Če se zgodi, da odločitve med cikli posameznih fagov niso skladne pa poteče tisti ki prevlada. Običajno je to litični cikel, a vseeno ne smemo izključiti možnosti poteka lizogenega cikla. Pri nekaterih izmed celic, pri katerih prevlada litični cikel je mogoče opaziti tudi integracijo nekaterih fagnih DNA v genom gostiteljske celice. V tem primeru potečeta oba cikla.

== Potek obeh ciklov ==

Potek obeh ciklov je posledica tako imenovane zmedenosti fagov, kar lahko obrazložimo s pomočjo regulacije njihovih genov. Raziskovalci predvidevajo, da je zmedenost fagov posledica prisotnosti določene količine proteina CII med potekom litičnega cikla. Aktivnost CII namreč povzroči izražanje integraze, ki je ključna za vključevanje fagne DNA v genom gostiteljske celice.

Integracija fagne DNA je zelo reguliran proces, odvisen tako od integraze kot tudi ekscizionaze (Xis), ki inhibira integracijo fagne DNA. Zgodaj po virusni okužbi celice se pod nadzorom promotorja pL izražata gen za integrazo in gen za ekscizionazo, a je zaradi retroregulacije gena za integrazo količina nastale integraze manjša od količine ekscizionaze. Zato ni verjetno, da bi se integracija DNA zgodila zgodaj po infekciji bakterije. Kasneje v celicah, kjer poteka lizogeni cikel, protein CI povzroči utišanje izražanja genov za integrazo in ekscizionazo, ki sta pod nadzorom promotorja pL. Protein CII pa aktivira izražanje genov, ki jih nadzoruje promotor pI. To rezultira v izražanju gena za integrazo, ne pa tudi gena za ekscizionazo. DNA integracija zato poteče.
Predvideva se, da je pri zmedenih fagih, kljub poteku litičnega cikla, prisotna zadostna količina CII za izražanje genov, ki so pod nadzorom promotorja pI. Ta količina pa je najverjetneje premajhna, da bi aktivirala promotor pRE, ki bi povzročil potek zgolj lizogenega cikla. Posledično potečeta oba cikla in sicer se profagi najprej integrirajo v genom gostiteljske celice, nato pa poteče še litični cikel.

== Medsebojni vpliv fagov ==

Pri poteku lizogenega cikla fagi med seboj sodelujejo, kar rezultira v integraciji različnih verig fagne DNA v gostiteljski genom. Sodelovanje fagov je pri pogojih, ki so neugodni za njihovo razmnoževanje, ugodno, saj tako skupaj spodbujajo integracijo.
Ker litični cikel poteka predvsem pri pogojih, ki so ugodni za razmnoževanje fagov, ti pri poteku litičnega cikla med seboj tekmujejo. Dominanca omogoči maksimalno razmnoževanje, zato je večina novonastalih virusnih delcev genetskih potomcev dominantnega faga. Vzpostavitev dominance je posledica mnogih dejavnikov, kot sta na primer čas infekcije faga in sredstva gostiteljske celice.

==Časovni potek okužbe in njegov vpliv na odločitev==
''In vitro'' študije so pokazale, da lahko izbrizganje fagne DNA v bakterijo traja od 1,5 s do 5 min. To je odvisno od tega ali je vstop potekal v enem koraku ali v več korakih z vmesnimi prekinitvami. V ''in vivo'' pogojih je bilo ugotovljeno, da čas izbrizganja fagne DNA zelo variira. Zaključili so, da je proces izbrizganja fagne DNA asinhron, razlikuje se tudi med različnimi sevi virusa. Poraja se novo vprašanje kako bi te razlike lahko vplivale na šum in posledično na sprejemanje odločitve.
Okužba z virusom poteka v več stopnjah, preden fagi sprejmejo odločitev kateri cikel bo potekel. V eni celici lahko pride do interakcije med DNA različnih fagov, pri tem pa je ključen čas vstopa DNA v bakterijo. Ko fag okuži celico, se lahko zgodi, da je to celico pred njim okužil že kakšen drug fag. Fag, ki je prej okužil celico, lahko dominira nad zapoznelim fagom, saj je prvi fag že lahko začel lizirati celico. V celicah, kjer poteče lizogen cikel, so opazili, da prvi fag, ki okuži celico ni dominanten. Druga študija je pokazala, da kasneje kot fag okuži celico, manj sodeluje pri odločanju za izbiro cikla. Razlike v času, ki ga določen fag porabi, da njegova molekula DNA vstopi v celico, lahko povzročijo velike razlike pri tem koliko genov se je že izrazilo. To bi pomenilo, da je čas, ki ga fag porabi za prenos DNA v celico izredno pomemben.

===Obdobje spremembe prvotne odločitve===
Druge študije so pokazale, da lahko izražanje gena za protein, ki promovira litični cikel (protein Q), spremeni določitev, čeprav je bila že sprejeta odločitev za lizogenost. To nakazuje pomembnost časovnega poteka okužbe. Obstaja določen časovni interval znotraj katerega lahko fagi opustijo začetno odločitev za lizogenost in se vseeno uspešno razvije litični cikel. To se zgodi kot odziv na veliko količino poznega regulatorskega proteina Q. Prav tako v tem časovnem intervalu ne sme biti več aktiven CII protein. Če se koncentracija proteina CII dovolj hitro zmanjša, lahko to omogoči nakopičenje proteina Q.

Regulacija izražanja proteina Q je zelo pomembna. Če se protein Q nakopiči prehitro, se litični cikel razvije v razmerah, v katerih bi bila boljša izbira lizogenost. Zato obstaja določen časovni zamik med CI-Cro stikalom in izražanjem poznih genov s pomočjo proteina Q. 50 % celic so raziskovalci lahko zunanjim izražanjem proteina Q, po 50 minutah okužbe, preusmerili iz lizogenega cikla v litični cikel. Ko so večali časovni interval med okužbo in izražanjem proteina Q, se je manjšalo št. celic, ki so se preusmerile v litičnost.

Nakopičenje proteina Q in neaktiven protein CII lahko omogočata zamenjavo odločitve iz lizogenosti v litičnost. Trajanje obdobja neodločenosti je odvisno od časa transkripcije pR mRNA in hitrosti replikacije fagne DNA, saj mora biti za uspešen razvoj litičnega cikla prisotnih dovolj molekul fagne DNA.
==Viri==

Herskowitz I. in Hagen D. The Lysis-Lysogeny decision of phage λ: Explicit programming and responsivness. ''Annual Review of Genetics''. 1980, 14, 399-445.

Semsey S., Campion C., Mohamed A. in Svenningsen S. L. How long can bacteriophage λ change its mind?. ''Bacteriophage''. 2015, 5, 1, e1012930.

Shao Q., Trinh J. T. in Zeng L. High-resolution studies of lysis–lysogeny decision-making in bacteriophage lambda. ''Journal of Biological Chemistry''. 2019, 294, 10, 3343–3349.

Shao, Q., Trinh, J. T., McIntosh, C. S., Christenson, B., Balazsi, G. and Zeng, L. Lysis‐lysogeny coexistence: prophage integration during lytic development. ''MicrobiologyOpen''. 2017, 6,1, e00395.

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

Zgradba kompleksa za odločanje med lizogenim in litičnim ciklom faga lambda

2020-05-05T17:05:14Z

Nastja48:

Bakteriofag lambda je virus, ki okuži E. Coli. Okužba z virusom se lahko začne razvijati v dve smeri, razvije se lahko litični ali lizogeni cikel. Odločitev kateri cikel se bo razvil, je odvisna od mnogih dejavnikov kot so temperatura, velikost celice, št. fagov, ki okuži posamezno celico … Čeprav je že veliko znano o genih, ki so ključni pri odločitvi med cikloma, pa še vedno obstaja veliko neznank pri samem poteku odločanja. Prav tako se moramo zavedati, da posamezno celico ponavadi okuži več virusov hkrati, vendar ne vsi ob istem času. Tako je pomembno kakšno kapaciteto transkripcije ima posamezna celica, torej koliko RNA polimeraze in DnaA replikatorskega iniciatorskega proteina je na voljo, ter kje v celici se nahajajo ti proteini glede na položaj virusne DNA v celici.
V sestavku je najprej pojasnjen mehanizem odločanja z izražanjem in regulacijo genov, nato vpliv na odločitev z upoštevanjem prisotnosti več različnih fagov, na koncu pa še časovni potek okužbe in sprememba odločitve.

== Regulacija genov ==

Takoj ob vstopu virusne DNA v citoplazmo se začne transkripcija genov, ki so ključni za odločitev med litičnim in lizogenim ciklom. Ti se nahajajo na operonih, ki so pod kontrolo promotorjev pR in pL. Na operonu s promotorjem pL se nahajajo geni za N in CIII, na operonu s promotorjem pR pa geni za Cro, CII, O, P in Q.

===Ključni geni vključeni v odločitev===

Protein N je transkripcijski antiterminator in omogoči, da se iz pL in pR transkriptov prepišejo ostali zgodnji geni. Na pL in pR se nahaja več terminatorskih mest in ko N ni prisoten na teh pride do terminacije. Ko pa je prisotnega dovolj N, se veže na ''nut'' (N utilization site)in omogoča nastanek daljših transkriptov.

Cro se veže na operator oR in po negativni povratni zanki nadzira delovanje promotorja pR.

CII je pomemben za odločitev in spodbuja lizogeni cikel ter spodbudi izražanje CI, ki je lizogeni efektor. CI se izraža iz promotorjev pRE in pRM.
CIII je pozitivni regulator lizogenega cikla. Deluje kot inhibitor CII inhibitorja.

Q je 'vratar' litičnega cikla. Če doseže pražno vrednost se začne transkripcija poznih genov in litični cikel. Q deluje kot antiterminator poznih genov.

O in P sta ključna za iniciacijo replikacije fagne DNA.

===Vplivi na odločitev===

Okolje v katerem se celica nahaja fluktuira, kar se odrazi v različnih celičnih odzivih. To fagi izkoriščajo za povečanje fenotipske diverzitete. Zaradi fluktuacije v okolju pride do fluktuacij v sintezi proteinov, kar vpliva na odločitev med litičnim in lizogenim ciklom.
Poleg tega pa je ključen proces za vzpostavitev katerega koli od ciklov replikacija DNA. Če v fagih ni prisoten gen za P, ti ne morejo niti lizirati celic, niti ne poteče lizogeni cikel. Torej ena sama kopija virusne DNA ni dovolj, da bi se vzpostavil kateri koli od ciklov. Za odločitev je pomembna tudi hitrost replikacije. Z njo se poveča število fagnih DNA v celici, kar spremeni hitrost transkripcije in s tem translacije.

===Potek odločitve===

Prva faza je pri obeh ciklih enaka. Najprej poteče transkripcija N in Cro. Sledi izražanje CIII, CII, O, P in Q. Prehitro odločitev za enega od ciklov prepreči Cro (preko zgoraj omenjene negativne povratne zanke). Sledi faza odločitve na katero vpliva tekmovanje med CII in Q. Za vzpostavitev lizogenega cikla se mora nakopičiti CII, ki spodbudi sintezo CI, ki pa ohranja odločitev na strani lizogenega cikla. CI in Cro tekmujeta za vezavna mesta na operatorjih oL in oR in s tem regulirata izražanje drug drugega. CI zavre sintezo Cro in replikacijo DNA. Fluktuacija hitrosti replikacije DNA vpliva, hitrost izražanja CI. Njegovo izražanje pa se regulira tudi preko pozitivne povratne zanke. Če je aktivnost CII nizka in se poveča izražanje Q se bo razvil litični cikel. Pri tem bo Cro zaustavil sintezo CI in dodatno prispeval k izbrani odločitvi.

== Glasovanje fagov za odločitev med litičnim in lizogenim ciklom ==

Do nedavnega je prevladovalo mišljenje, da je odločitev med litičnim in lizogenim ciklom izvedena na ravni celice. To bi pomenilo, da bi vsi fagi, ki so okužili neko celico vstopili v enak cikel. Lizogeni cikel naj bi prevladal v neugodnem okolju za razmnoževanje fagov (npr. celično stradanje). Tako je namreč omogočena shramba njegove DNA vse dokler niso pogoji za njegov razvoj optimalni. Pri pogojih, ki so ugodni za razmnoževanje fagov, pa naj bi prevladal litični cikel.
Novejše raziskave so s pomočjo razvoja tehnologije, ki je omogočil spremljanje procesov pri boljši resoluciji, pokazale, da se fagi, ki okužujejo celico, vsak zase odločijo za litični ali lizogeni cikel. Odločitev med tema dvema cikloma je torej individualna za fag.

Skladno s to ugotovitvijo lahko govorimo o obstoju treh možnih izidov po okužbi bakterijske celice. Poteče lahko lizogeni cikel, litični cikel ali pa hkrati potečeta oba cikla. Lizogeni cikel poteče, ko se vsi fagi, ki okužijo celico, odločijo za ta cikel. Enako velja za litični cikel. Če se zgodi, da odločitve med cikli posameznih fagov niso skladne pa poteče tisti ki prevlada. Običajno je to litični cikel, a vseeno ne smemo izključiti možnosti poteka lizogenega cikla. Pri nekaterih izmed celic, pri katerih prevlada litični cikel je mogoče opaziti tudi integracijo nekaterih fagnih DNA v genom gostiteljske celice. V tem primeru potečeta oba cikla.

== Potek obeh ciklov ==

Potek obeh ciklov je posledica tako imenovane zmedenosti fagov, kar lahko obrazložimo s pomočjo regulacije njihovih genov. Raziskovalci predvidevajo, da je zmedenost fagov posledica prisotnosti določene količine proteina CII med potekom litičnega cikla. Aktivnost CII namreč povzroči izražanje integraze, ki je ključna za vključevanje fagne DNA v genom gostiteljske celice.

Integracija fagne DNA je zelo reguliran proces, odvisen tako od integraze kot tudi ekscizionaze (Xis), ki inhibira integracijo fagne DNA. Zgodaj po virusni okužbi celice se pod nadzorom promotorja pL izražata gen za integrazo in gen za ekscizionazo, a je zaradi retroregulacije gena za integrazo količina nastale integraze manjša od količine ekscizionaze. Zato ni verjetno, da bi se integracija DNA zgodila zgodaj po infekciji bakterije. Kasneje v celicah, kjer poteka lizogeni cikel, protein CI povzroči utišanje izražanja genov za integrazo in ekscizionazo, ki sta pod nadzorom promotorja pL. Protein CII pa aktivira izražanje genov, ki jih nadzoruje promotor pI. To rezultira v izražanju gena za integrazo, ne pa tudi gena za ekscizionazo. DNA integracija zato poteče.
Predvideva se, da je pri zmedenih fagih, kljub poteku litičnega cikla, prisotna zadostna količina CII za izražanje genov, ki so pod nadzorom promotorja pI. Ta količina pa je najverjetneje premajhna, da bi aktivirala promotor pRE, ki bi povzročil potek zgolj lizogenega cikla. Posledično potečeta oba cikla in sicer se profagi najprej integrirajo v genom gostiteljske celice, nato pa poteče še litični cikel.

== Medsebojni vpliv fagov ==

Pri poteku lizogenega cikla fagi med seboj sodelujejo, kar rezultira v integraciji različnih verig fagne DNA v gostiteljski genom. Sodelovanje fagov je pri pogojih, ki so neugodni za njihovo razmnoževanje, ugodno, saj tako skupaj spodbujajo integracijo.
Ker litični cikel poteka predvsem pri pogojih, ki so ugodni za razmnoževanje fagov, ti pri poteku litičnega cikla med seboj tekmujejo. Dominanca omogoči maksimalno razmnoževanje, zato je večina novonastalih virusnih delcev genetskih potomcev dominantnega faga. Vzpostavitev dominance je posledica mnogih dejavnikov, kot sta na primer čas infekcije faga in sredstva gostiteljske celice.

==Časovni potek okužbe in njegov vpliv na odločitev==
''In vitro'' študije so pokazale, da lahko izbrizganje fagne DNA v bakterijo traja od 1,5 s do 5 min. To je odvisno od tega ali je vstop potekal v enem koraku ali v več korakih z vmesnimi prekinitvami. V ''in vivo'' pogojih je bilo ugotovljeno, da čas izbrizganja fagne DNA zelo variira. Zaključili so, da je proces izbrizganja fagne DNA asinhron, razlikuje se tudi med različnimi sevi virusa. Poraja se novo vprašanje kako bi te razlike lahko vplivale na šum in posledično na sprejemanje odločitve.
Okužba z virusom poteka v več stopnjah, preden fagi sprejmejo odločitev kateri cikel bo potekel. V eni celici lahko pride do interakcije med DNA različnih fagov, pri tem pa je ključen čas vstopa DNA v bakterijo. Ko fag okuži celico, se lahko zgodi, da je to celico pred njim okužil že kakšen drug fag. Fag, ki je prej okužil celico, lahko dominira nad zapoznelim fagom, saj je prvi fag že lahko začel lizirati celico. V celicah, kjer poteče lizogen cikel, so opazili, da prvi fag, ki okuži celico ni dominanten. Druga študija je pokazala, da kasneje kot fag okuži celico, manj sodeluje pri odločanju za izbiro cikla. Razlike v času, ki ga določen fag porabi, da njegova molekula DNA vstopi v celico, lahko povzročijo velike razlike pri tem koliko genov se je že izrazilo. To bi pomenilo, da je čas, ki ga fag porabi za prenos DNA v celico izredno pomemben.

===Obdobje spremembe prvotne odločitve===
Druge študije so pokazale, da lahko izražanje gena za protein, ki promovira litični cikel (protein Q), spremeni določitev, čeprav je bila že sprejeta odločitev za lizogenost. To nakazuje pomembnost časovnega poteka okužbe. Obstaja določen časovni interval znotraj katerega lahko fagi opustijo začetno odločitev za lizogenost in se vseeno uspešno razvije litični cikel. To se zgodi kot odziv na veliko količino poznega regulatorskega proteina Q. Prav tako v tem časovnem intervalu ne sme biti več aktiven CII protein. Če se koncentracija proteina CII dovolj hitro zmanjša, lahko to omogoči nakopičenje proteina Q.

Regulacija izražanja proteina Q je zelo pomembna. Če se protein Q nakopiči prehitro, se litični cikel razvije v razmerah, v katerih bi bila boljša izbira lizogenost. Zato obstaja določen časovni zamik med CI-Cro stikalom in izražanjem poznih genov s pomočjo proteina Q. 50 % celic so raziskovalci lahko zunanjim izražanjem proteina Q, po 50 minutah okužbe, preusmerili iz lizogenega cikla v litični cikel. Ko so večali časovni interval med okužbo in izražanjem proteina Q, se je manjšalo št. celic, ki so se preusmerile v litičnost.

Nakopičenje proteina Q in neaktiven protein CII lahko omogočata zamenjavo odločitve iz lizogenosti v litičnost. Trajanje obdobja neodločenosti je odvisno od časa transkripcije pR mRNA in hitrosti replikacije fagne DNA, saj mora biti za uspešen razvoj litičnega cikla prisotnih dovolj molekul fagne DNA.
==Viri==

Herskowitz I. in Hagen D. The Lysis-Lysogeny decision of phage λ: Explicit programming and responsivness. ''Annual Review of Genetics''. 1980, 14, 399-445.

Semsey S., Campion C., Mohamed A. in Svenningsen S. L. How long can bacteriophage λ change its mind?. ''Bacteriophage''. 2015, 5, 1, e1012930.

Shao Q., Trinh J. T. in Zeng L. High-resolution studies of lysis–lysogeny decision-making in bacteriophage lambda. ''Journal of Biological Chemistry''. 2019, 294, 10, 3343–3349.

Shao, Q., Trinh, J. T., McIntosh, C. S., Christenson, B., Balazsi, G. and Zeng, L. Lysis‐lysogeny coexistence: prophage integration during lytic development. ''MicrobiologyOpen''. 2017, 6,1, e00395.

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

Zgradba kompleksa za odločanje med lizogenim in litičnim ciklom faga lambda

2020-05-04T15:09:29Z

Nastja48:

Bakteriofag lambda je virus, ki okuži E. Coli. Okužba z virusom se lahko začne razvijati v dve smeri, razvije se lahko litični ali lizogeni cikel. Odločitev kateri cikel se bo razvil, je odvisna od mnogih dejavnikov kot so temperatura, velikost celice, št. fagov, ki okuži posamezno celico … Čeprav je že veliko znano o genih, ki so ključni pri odločitvi med cikloma, pa še vedno obstaja veliko neznank pri samem poteku odločanja. Prav tako se moramo zavedati, da posamezno celico ponavadi okuži več virusov hkrati, vendar ne vsi ob istem času. Tako je pomembno kakšno kapaciteto transkripcije ima posamezna celica, torej koliko RNA polimeraze in DnaA replikatorskega iniciatorskega proteina je na voljo, ter kje v celici se nahajajo ti proteini glede na položaj virusne DNA v celici.
V sestavku je najprej pojasnjen mehanizem odločanja z izražanjem in regulacijo genov, nato vpliv na odločitev z upoštevanjem prisotnosti več različnih fagov, na koncu pa še časovni potek okužbe in sprememba odločitve.

== Regulacija genov ==

Takoj ob vstopu virusne DNA v citoplazmo se začne transkripcija genov, ki so ključni za odločitev med litičnim in lizogenim ciklom. Ti se nahajajo na operonih, ki so pod kontrolo promotorjev pR in pL. Na operonu s promotorjem pL se nahajajo geni za N in CIII, na operonu s promotorjem pR pa geni za Cro, CII, O, P in Q.

===Ključni geni vključeni v odločitev===

Protein N je transkripcijski antiterminator in omogoči, da se iz pL in pR transkriptov prepišejo ostali zgodnji geni. Na pL in pR se nahaja več terminatorskih mest in ko N ni prisoten na teh pride do terminacije. Ko pa je prisotnega dovolj N, se veže na ''nut'' (N utilization site)in omogoča nastanek daljših transkriptov.

Cro se veže na operator oR in po negativni povratni zanki nadzira delovanje promotorja pR.

CII je pomemben za odločitev in spodbuja lizogeni cikel ter spodbudi izražanje CI, ki je lizogeni efektor. CI se izraža iz promotorjev pRE in pRM.
CIII je pozitivni regulator lizogenega cikla. Deluje kot inhibitor CII inhibitorja.

Q je 'vratar' litičnega cikla. Če doseže pražno vrednost se začne transkripcija poznih genov in litični cikel. Q deluje kot antiterminator poznih genov.

O in P sta ključna za iniciacijo replikacije fagne DNA.

===Vplivi na odločitev===

Okolje v katerem se celica nahaja fluktuira, kar se odrazi v različnih celičnih odzivih. To fagi izkoriščajo za povečanje fenotipske diverzitete. Zaradi fluktuacije v okolju pride do fluktuacij v sintezi proteinov, kar vpliva na odločitev med litičnim in lizogenim ciklom.
Poleg tega pa je ključen proces za vzpostavitev katerega koli od ciklov replikacija DNA. Če v fagih ni prisoten gen za P, ti ne morejo niti lizirati celic, niti ne poteče lizogeni cikel. Torej ena sama kopija virusne DNA ni dovolj, da bi se vzpostavil kateri koli od ciklov. Za odločitev je pomembna tudi hitrost replikacije. Z njo se poveča število fagnih DNA v celici, kar spremeni hitrost transkripcije in s tem translacije.

===Potek odločitve===

Prva faza je pri obeh ciklih enaka. Najprej poteče transkripcija N in Cro. Sledi izražanje CIII, CII, O, P in Q. Prehitro odločitev za enega od ciklov prepreči Cro (preko zgoraj omenjene negativne povratne zanke). Sledi faza odločitve na katero vpliva tekmovanje med CII in Q. Za vzpostavitev lizogenega cikla se mora nakopičiti CII, ki spodbudi sintezo CI, ki pa ohranja odločitev na strani lizogenega cikla. CI in Cro tekmujeta za vezavna mesta na operatorjih oL in oR in s tem regulirata izražanje drug drugega. CI zavre sintezo Cro in replikacijo DNA. Fluktuacija hitrosti replikacije DNA vpliva, hitrost izražanja CI. Njegovo izražanje pa se regulira tudi preko pozitivne povratne zanke. Če je aktivnost CII nizka in se poveča izražanje Q se bo razvil litični cikel. Pri tem bo Cro zaustavil sintezo CI in dodatno prispeval k izbrani odločitvi.

== Glasovanje fagov za odločitev med litičnim in lizogenim ciklom ==

Do nedavnega je prevladovalo mišljenje, da je odločitev med litičnim in lizogenim ciklom izvedena na ravni celice. To bi pomenilo, da bi vsi fagi, ki so okužili neko celico vstopili v enak cikel. Lizogeni cikel naj bi prevladal v neugodnem okolju za razmnoževanje fagov (npr. celično stradanje). Tako je namreč omogočena shramba njegove DNA vse dokler niso pogoji za njegov razvoj optimalni. Pri pogojih, ki so ugodni za razmnoževanje fagov, pa naj bi prevladal litični cikel.
Novejše raziskave so s pomočjo razvoja tehnologije, ki je omogočil spremljanje procesov pri boljši resoluciji, pokazale, da se fagi, ki okužujejo celico, vsak zase odločijo za litični ali lizogeni cikel. Odločitev med tema dvema cikloma je torej individualna za fag.

Skladno s to ugotovitvijo lahko govorimo o obstoju treh možnih izidov po okužbi bakterijske celice. Poteče lahko lizogeni cikel, litični cikel ali pa hkrati potečeta oba cikla. Lizogeni cikel poteče, ko se vsi fagi, ki okužijo celico, odločijo za ta cikel. Enako velja za litični cikel. Če se zgodi, da odločitve med cikli posameznih fagov niso skladne pa poteče tisti ki prevlada. Običajno je to litični cikel, a vseeno ne smemo izključiti možnosti poteka lizogenega cikla. Pri nekaterih izmed celic, pri katerih prevlada litični cikel je mogoče opaziti tudi integracijo nekaterih fagnih DNA v genom gostiteljske celice. V tem primeru potečeta oba cikla.

== Potek obeh ciklov ==

Potek obeh ciklov je posledica tako imenovane zmedenosti fagov, kar lahko obrazložimo s pomočjo regulacije njihovih genov. Raziskovalci predvidevajo, da je zmedenost fagov posledica prisotnosti določene količine proteina CII med potekom litičnega cikla, saj aktivnost CII povzroči tudi izražanje integraze (Int), ki je ključna za vključevanje fagne DNA v genom gostiteljske celice.

Integracija fagne DNA je zelo reguliran proces, odvisen tako od Int kot tudi ekscizionaze (Xis), ki inhibira integracijo fagne DNA. Zgodaj po virusni okužbi celice se pod nadzorom promotorja pL izražata Int in Xis, a je zaradi retroregulacije Int količina nastalega proteina Int manjša od količine proteina Xis. Zato ni verjetno, da bi se integracija DNA zgodila zgodaj po okužbi. Kasneje v celicah, kjer bo potekel lizogeni cikel protein CI povzroči utišanje izražanja Int in Xis, ki sta pod nadzorom promotorja pL. Protein CII pa aktivira izražanje genov, ki jih nadzoruje promotor pI. To rezultira v izražanju Int, ne pa tudi Xis. DNA integracija zato poteče.
Predvideva se, da je pri zmedenih fagih, kljub poteku litičnega cikla, prisotna zadostna količina CII, kar povzroči izražanje Int, ki je pod nadzorom promotorja pI. Ta količina je najverjetneje premajhna da bi aktivirala pRE, ki bi povzročil potek zgolj lizogenega cikla. Posledično potečeta oba cikla in sicer se profagi najprej integrirajo v genom celice, nato pa poteče še litični cikel.

== Medsebojni vpliv fagov ==

Pri poteku lizogenega cikla fagi med seboj sodelujejo, kar rezultira v integraciji različnih verig fagne DNA v gostiteljski genom. Sodelovanje fagov je pri pogojih, ki so neugodni za njihovo razmnoževanje, ugodno, saj tako skupaj spodbujajo integracijo.
Ker litični cikel poteka predvsem pri pogojih, ki so ugodni za razmnoževanje fagov, ti pri poteku litičnega cikla med seboj tekmujejo. Dominanca omogoči maksimalno razmnoževanje, zato je večina novonastalih virusnih delcev genetskih potomcev dominantnega faga. Vzpostavitev dominance je posledica mnogih dejavnikov, kot sta na primer čas infekcije faga in sredstva gostiteljske celice.

==Časovni potek okužbe in njegov vpliv na odločitev==
''In vitro'' študije so pokazale, da lahko izbrizganje fagne DNA v bakterijo traja od 1,5 s do 5 min. To je odvisno od tega ali je vstop potekal v enem koraku ali v več korakih z vmesnimi prekinitvami. V ''in vivo'' pogojih je bilo ugotovljeno, da čas izbrizganja fagne DNA zelo variira. Zaključili so, da je proces izbrizganja fagne DNA asinhron, razlikuje se tudi med različnimi sevi virusa. Poraja se novo vprašanje kako bi te razlike lahko vplivale na šum in posledično na sprejemanje odločitve.
Okužba z virusom poteka v več stopnjah, preden fagi sprejmejo odločitev kateri cikel bo potekel. V eni celici lahko pride do interakcije med DNA različnih fagov, pri tem pa je ključen čas vstopa DNA v bakterijo. Ko fag okuži celico, se lahko zgodi, da je to celico pred njim okužil že kakšen drug fag. Fag, ki je prej okužil celico, lahko dominira nad zapoznelim fagom, saj je prvi fag že lahko začel lizirati celico. V celicah, kjer poteče lizogen cikel, so opazili, da prvi fag, ki okuži celico ni dominanten. Druga študija je pokazala, da kasneje kot fag okuži celico, manj sodeluje pri odločanju za izbiro cikla. Razlike v času, ki ga določen fag porabi, da njegova molekula DNA vstopi v celico, lahko povzročijo velike razlike pri tem koliko genov se je že izrazilo. To bi pomenilo, da je čas, ki ga fag porabi za prenos DNA v celico izredno pomemben.

===Obdobje spremembe prvotne odločitve===
Druge študije so pokazale, da lahko izražanje gena za protein, ki promovira litični cikel (protein Q), spremeni določitev, čeprav je bila že sprejeta odločitev za lizogenost. To nakazuje pomembnost časovnega poteka okužbe. Obstaja določen časovni interval znotraj katerega lahko fagi opustijo začetno odločitev za lizogenost in se vseeno uspešno razvije litični cikel. To se zgodi kot odziv na veliko količino poznega regulatorskega proteina Q. Prav tako v tem časovnem intervalu ne sme biti več aktiven CII protein. Če se koncentracija proteina CII dovolj hitro zmanjša, lahko to omogoči nakopičenje proteina Q.

Regulacija izražanja proteina Q je zelo pomembna. Če se protein Q nakopiči prehitro, se litični cikel razvije v razmerah, v katerih bi bila boljša izbira lizogenost. Zato obstaja določen časovni zamik med CI-Cro stikalom in izražanjem poznih genov s pomočjo proteina Q. 50 % celic so raziskovalci lahko zunanjim izražanjem proteina Q, po 50 minutah okužbe, preusmerili iz lizogenega cikla v litični cikel. Ko so večali časovni interval med okužbo in izražanjem proteina Q, se je manjšalo št. celic, ki so se preusmerile v litičnost.

Nakopičenje proteina Q in neaktiven protein CII lahko omogočata zamenjavo odločitve iz lizogenosti v litičnost. Trajanje obdobja neodločenosti je odvisno od časa transkripcije pR mRNA in hitrosti replikacije fagne DNA, saj mora biti za uspešen razvoj litičnega cikla prisotnih dovolj molekul fagne DNA.
==Viri==

Herskowitz I. in Hagen D. The Lysis-Lysogeny decision of phage λ: Explicit programming and responsivness. Annual Review of Genetics. 1980, 14, 399-445.

Semsey S., Campion C., Mohamed A. in Svenningsen S. L. How long can bacteriophage λ change its mind?. Bacteriophage. 2015, 5, 1, e1012930.

Shao Q., Trinh J. T. in Zeng L. High-resolution studies of lysis–lysogeny decision-making in bacteriophage lambda. Journal of Biological Chemistry. 2019, 294, 10, 3343–3349.

Shao, Q., Trinh, J. T., McIntosh, C. S., Christenson, B., Balazsi, G. and Zeng, L. Lysis‐lysogeny coexistence: prophage integration during lytic development. MicrobiologyOpen. 2017, 6,1, e00395.

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

Zgradba kompleksa za odločanje med lizogenim in litičnim ciklom faga lambda

2020-05-04T14:37:56Z

Nastja48:

Bakteriofag lambda je virus, ki okuži E. Coli. Okužba z virusom se lahko začne razvijati v dve smeri, razvije se lahko litični ali lizogeni cikel. Odločitev kateri cikel se bo razvil, je odvisna od mnogih dejavnikov kot so temperatura, velikost celice, št. fagov, ki okuži posamezno celico … Čeprav je že veliko znano o genih, ki so ključni pri odločitvi med cikloma, pa še vedno obstaja veliko neznank pri samem poteku odločanja. Prav tako se moramo zavedati, da posamezno celico ponavadi okuži več virusov hkrati, vendar ne vsi ob istem času. Tako je pomembno kakšno kapaciteto transkripcije ima posamezna celica, torej koliko RNA polimeraze in DnaA replikatorskega iniciatorskega proteina je na voljo, ter kje v celici se nahajajo ti proteini glede na položaj virusne DNA v celici.
V sestavku je najprej pojasnjen mehanizem odločanja z izražanjem in regulacijo genov, nato vpliv na odločitev z upoštevanjem prisotnosti več različnih fagov, na koncu pa še časovni potek okužbe in sprememba odločitve.

== Regulacija genov ==

Takoj ob vstopu virusne DNA v citoplazmo se začne transkripcija genov, ki so ključni za odločitev med litičnim in lizogenim ciklom. Ti se nahajajo na operonih, ki so pod kontrolo promotorjev pR in pL. Na operonu s promotorjem pL se nahajajo geni za N in CIII, na operonu s promotorjem pR pa geni za Cro, CII, O, P in Q.

===Ključni geni vključeni v odločitev===

Protein N je transkripcijski antiterminator in omogoči, da se iz pL in pR transkriptov prepišejo ostali zgodnji geni. Na pL in pR se nahaja več terminatorskih mest in ko N ni prisoten na teh pride do terminacije. Ko pa je prisotnega dovolj N, se veže na ''nut'' (N utilization site)in omogoča nastanek daljših transkriptov.

Cro se veže na operator oR in po negativni povratni zanki nadzira delovanje promotorja pR.

CII je pomemben za odločitev in spodbuja lizogeni cikel ter spodbudi izražanje CI, ki je lizogeni efektor. CI se izraža iz promotorjev pRE in pRM.
CIII je pozitivni regulator lizogenega cikla. Deluje kot inhibitor CII inhibitorja.

Q je 'vratar' litičnega cikla. Če doseže pražno vrednost se začne transkripcija poznih genov in litični cikel. Q deluje kot antiterminator poznih genov.

O in P sta ključna za iniciacijo replikacije fagne DNA.

===Vplivi na odločitev===

Okolje v katerem se celica nahaja fluktuira, kar se odrazi v različnih celičnih odzivih. To fagi izkoriščajo za povečanje fenotipske diverzitete. Zaradi fluktuacije v okolju pride do fluktuacij v sintezi proteinov, kar vpliva na odločitev med litičnim in lizogenim ciklom.
Poleg tega pa je ključen proces za vzpostavitev katerega koli od ciklov replikacija DNA. Če v fagih ni prisoten gen za P, ti ne morejo niti lizirati celic, niti ne poteče lizogeni cikel. Torej ena sama kopija virusne DNA ni dovolj, da bi se vzpostavil kateri koli od ciklov. Za odločitev je pomembna tudi hitrost replikacije. Z njo se poveča število fagnih DNA v celici, kar spremeni hitrost transkripcije in s tem translacije.

===Potek odločitve===

Prva faza je pri obeh ciklih enaka. Najprej poteče transkripcija N in Cro. Sledi izražanje CIII, CII, O, P in Q. Prehitro odločitev za enega od ciklov prepreči Cro (preko zgoraj omenjene negativne povratne zanke). Sledi faza odločitve na katero vpliva tekmovanje med CII in Q. Za vzpostavitev lizogenega cikla se mora nakopičiti CII, ki spodbudi sintezo CI, ki pa ohranja odločitev na strani lizogenega cikla. CI in Cro tekmujeta za vezavna mesta na operatorjih oL in oR in s tem regulirata izražanje drug drugega. CI zavre sintezo Cro in replikacijo DNA. Fluktuacija hitrosti replikacije DNA vpliva, hitrost izražanja CI. Njegovo izražanje pa se regulira tudi preko pozitivne povratne zanke. Če je aktivnost CII nizka in se poveča izražanje Q se bo razvil litični cikel. Pri tem bo Cro zaustavil sintezo CI in dodatno prispeval k izbrani odločitvi.

== Glasovanje fagov za odločitev med litičnim in lizogenim ciklom ==

Do nedavnega je prevladovalo mišljenje, da je odločitev med litičnim in lizogenim ciklom izvedena na ravni celice. To bi pomenilo, da bi vsi fagi, ki so okužili neko celico vstopili v enak cikel. Lizogeni cikel naj bi prevladal v neugodnem okolju za razmnoževanje fagov (npr. celično stradanje). Tako je namreč omogočena shramba njegove DNA vse dokler niso pogoji za njegov razvoj optimalni. Pri pogojih, ki so ugodni za razmnoževanje fagov, pa naj bi prevladal litični cikel.
Novejše raziskave so s pomočjo razvoja tehnologije, ki je omogočil spremljanje procesov pri boljši resoluciji, pokazale, da se fagi, ki okužujejo celico, vsak zase odločijo za litični ali lizogeni cikel. Odločitev med tema dvema cikloma je torej individualna za fag.

Skladno s to ugotovitvijo lahko govorimo o obstoju treh možnih izidov po okužbi bakterijske celice. Poteče lahko lizogeni cikel, litični cikel ali pa hkrati potečeta oba cikla. Lizogeni cikel poteče, ko se vsi fagi, ki okužijo celico, odločijo za ta cikel. Enako velja za litični cikel. Če se zgodi, da odločitve med cikli posameznih fagov niso skladne pa poteče tisti ki prevlada. Običajno je to litični cikel, a vseeno ne smemo izključiti možnosti poteka lizogenega cikla. Pri nekaterih izmed celic, pri katerih prevlada litični cikel je mogoče opaziti tudi integracijo nekaterih fagnih DNA v genom gostiteljske celice. V tem primeru potečeta oba cikla.

== Potek obeh ciklov ==

Potek obeh ciklov je posledica tako imenovane zmedenosti fagov, kar lahko obrazložimo s pomočjo regulacije njihovih genov. Raziskovalci predvidevajo, da je zmedenost fagov posledica prisotnosti določene količine proteina CII med potekom litičnega cikla, saj aktivnost CII povzroči tudi izražanje integraze (Int), ki je ključna za vključevanje fagne DNA v genom gostiteljske celice.

Integracija fagne DNA je zelo reguliran proces, odvisen tako od Int kot tudi ekscizionaze (Xis), ki inhibira integracijo fagne DNA. Zgodaj po virusni okužbi celice se pod nadzorom promotorja pL izražata Int in Xis, a je zaradi retroregulacije Int količina nastalega proteina Int manjša od količine proteina Xis. Zato ni verjetno, da bi se integracija DNA zgodila zgodaj po okužbi. Kasneje v celicah, kjer bo potekel lizogeni cikel protein CI povzroči utišanje izražanja Int in Xis, ki sta pod nadzorom promotorja pL. Protein CII pa aktivira izražanje genov, ki jih nadzoruje promotor pI. To rezultira v izražanju Int, ne pa tudi Xis. DNA integracija zato poteče.
Predvideva se, da je pri zmedenih fagih, kljub poteku litičnega cikla, prisotna zadostna količina CII, kar povzroči izražanje Int, ki je pod nadzorom promotorja pI. Ta količina je najverjetneje premajhna da bi aktivirala pRE, ki bi povzročil potek zgolj lizogenega cikla. Posledično potečeta oba cikla in sicer se profagi najprej integrirajo v genom celice, nato pa poteče še litični cikel.

== Medsebojni vpliv fagov ==

Pri poteku lizogenega cikla fagi med seboj sodelujejo, kar rezultira v integraciji različnih verig fagne DNA v gostiteljski genom. Sodelovanje fagov je pri pogojih, ki so neugodni za njihovo razmnoževanje, ugodno, saj tako skupaj spodbujajo integracijo.
Ker litični cikel poteka predvsem pri pogojih, ki so ugodni za razmnoževanje fagov, ti pri poteku litičnega cikla med seboj tekmujejo. Dominanca omogoči maksimalno razmnoževanje, zato je večina novonastalih virusnih delcev genetskih potomcev dominantnega faga. Vzpostavitev dominance je posledica mnogih dejavnikov, kot sta na primer čas infekcije faga in sredstva gostiteljske celice.
Časovni potek okužbe in njegov vpliv na odločitev
In vitro študije so pokazale, da lahko izbrizganje fagne DNA v bakterijo traja od 1,5 s do 5 min. To je odvisno od tega ali je vstop potekal v enem koraku ali v več korakih z vmesnimi prekinitvami. V in vivo pogojih je bilo ugotovljeno, da čas izbrizganja fagne DNA zelo variira. Zaključili so, da je proces izbrizganja fagne DNA asinhron, razlikuje se tudi med različnimi sevi virusa. Poraja se novo vprašanje kako bi te razlike lahko vplivale na šum in posledično na sprejemanje odločitve.
Okužba z virusom poteka v več stopnjah, preden fagi sprejmejo odločitev kateri cikel bo potekel. V eni celici lahko pride do interakcije med DNA različnih fagov, pri tem pa je ključen čas vstopa DNA v bakterijo. Ko fag okuži celico, se lahko zgodi, da je to celico pred njim okužil že kakšen drug fag. Fag, ki je prej okužil celico, lahko dominira nad zapoznelim fagom, saj je prvi fag že lahko začel lizirati celico. V celicah, kjer poteče lizogen cikel, so opazili, da prvi fag, ki okuži celico ni dominanten. Druga študija je pokazala, da kasneje kot fag okuži celico, manj sodeluje pri odločanju za izbiro cikla. Razlike v času, ki ga določen fag porabi, da njegova molekula DNA vstopi v celico, lahko povzročijo velike razlike pri tem koliko genov se je že izrazilo. To bi pomenilo, da je čas, ki ga fag porabi za prenos DNA v celico izredno pomemben.

==Časovni potek okužbe in njegov vpliv na odločitev==
''In vitro'' študije so pokazale, da lahko izbrizganje fagne DNA v bakterijo traja od 1,5 s do 5 min. To je odvisno od tega ali je vstop potekal v enem koraku ali v več korakih z vmesnimi prekinitvami. V ''in vivo'' pogojih je bilo ugotovljeno, da čas izbrizganja fagne DNA zelo variira. Zaključili so, da je proces izbrizganja fagne DNA asinhron, razlikuje se tudi med različnimi sevi virusa. Poraja se novo vprašanje kako bi te razlike lahko vplivale na šum in posledično na sprejemanje odločitve.
Okužba z virusom poteka v več stopnjah, preden fagi sprejmejo odločitev kateri cikel bo potekel. V eni celici lahko pride do interakcije med DNA različnih fagov, pri tem pa je ključen čas vstopa DNA v bakterijo. Ko fag okuži celico, se lahko zgodi, da je to celico pred njim okužil že kakšen drug fag. Fag, ki je prej okužil celico, lahko dominira nad zapoznelim fagom, saj je prvi fag že lahko začel lizirati celico. V celicah, kjer poteče lizogen cikel, so opazili, da prvi fag, ki okuži celico ni dominanten. Druga študija je pokazala, da kasneje kot fag okuži celico, manj sodeluje pri odločanju za izbiro cikla. Razlike v času, ki ga določen fag porabi, da njegova molekula DNA vstopi v celico, lahko povzročijo velike razlike pri tem koliko genov se je že izrazilo. To bi pomenilo, da je čas, ki ga fag porabi za prenos DNA v celico izredno pomemben.

===Obdobje spremembe prvotne odločitve===
Druge študije so pokazale, da lahko izražanje gena za protein, ki promovira litični cikel (protein Q), spremeni določitev, čeprav je bila že sprejeta odločitev za lizogenost. To nakazuje pomembnost časovnega poteka okužbe. Obstaja določen časovni interval znotraj katerega lahko fagi opustijo začetno odločitev za lizogenost in se vseeno uspešno razvije litični cikel. To se zgodi kot odziv na veliko količino poznega regulatorskega proteina Q. Prav tako v tem časovnem intervalu ne sme biti več aktiven CII protein. Če se koncentracija proteina CII dovolj hitro zmanjša, lahko to omogoči nakopičenje proteina Q.

Regulacija izražanja proteina Q je zelo pomembna. Če se protein Q nakopiči prehitro, se litični cikel razvije v razmerah, v katerih bi bila boljša izbira lizogenost. Zato obstaja določen časovni zamik med CI-Cro stikalom in izražanjem poznih genov s pomočjo proteina Q. 50 % celic so raziskovalci lahko zunanjim izražanjem proteina Q, po 50 minutah okužbe, preusmerili iz lizogenega cikla v litični cikel. Ko so večali časovni interval med okužbo in izražanjem proteina Q, se je manjšalo št. celic, ki so se preusmerile v litičnost.

Nakopičenje proteina Q in neaktiven protein CII lahko omogočata zamenjavo odločitve iz lizogenosti v litičnost. Trajanje obdobja neodločenosti je odvisno od časa transkripcije pR mRNA in hitrosti replikacije fagne DNA, saj mora biti za uspešen razvoj litičnega cikla prisotnih dovolj molekul fagne DNA.
==Viri==
Shao Q., Trinh J. T. in Zeng L. High-resolution studies of lysis–lysogeny decision-making in bacteriophage lambda. Journal of Biological Chemistry. 2019, 294, 10, 3343–3349.

Semsey S., Campion C., Mohamed A. in Svenningsen S. L. How long can bacteriophage λ change its mind?. Bacteriophage. 2015, 5, 1, e1012930.

Herskowitz I. in Hagen D. The Lysis-Lysogeny decision of phage λ: Explicit programming and responsivness. Annual Review of Genetics. 1980, 14, 399-445.

Shao, Q., Trinh, J. T., McIntosh, C. S., Christenson, B., Balazsi, G. and Zeng, L. Lysis‐lysogeny coexistence: prophage integration during lytic development. MicrobiologyOpen. 2017, 6,1, e00395.

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

Zgradba kompleksa za odločanje med lizogenim in litičnim ciklom faga lambda

2020-05-04T14:37:06Z

Nastja48:

Bakteriofag lambda je virus, ki okuži E. Coli. Okužba z virusom se lahko začne razvijati v dve smeri, razvije se lahko litični ali lizogeni cikel. Odločitev kateri cikel se bo razvil, je odvisna od mnogih dejavnikov kot so temperatura, velikost celice, št. fagov, ki okuži posamezno celico … Čeprav je že veliko znano o genih, ki so ključni pri odločitvi med cikloma, pa še vedno obstaja veliko neznank pri samem poteku odločanja. Prav tako se moramo zavedati, da posamezno celico ponavadi okuži več virusov hkrati, vendar ne vsi ob istem času. Tako je pomembno kakšno kapaciteto transkripcije ima posamezna celica, torej koliko RNA polimeraze in DnaA replikatorskega iniciatorskega proteina je na voljo, ter kje v celici se nahajajo ti proteini glede na položaj virusne DNA v celici.
V sestavku je najprej pojasnjen mehanizem odločanja z izražanjem in regulacijo genov, nato vpliv na odločitev z upoštevanjem prisotnosti več različnih fagov, na koncu pa še časovni potek okužbe in sprememba odločitve.

== Regulacija genov ==

Takoj ob vstopu virusne DNA v citoplazmo se začne transkripcija genov, ki so ključni za odločitev med litičnim in lizogenim ciklom. Ti se nahajajo na operonih, ki so pod kontrolo promotorjev pR in pL. Na operonu s promotorjem pL se nahajajo geni za N in CIII, na operonu s promotorjem pR pa geni za Cro, CII, O, P in Q.

===Ključni geni vključeni v odločitev===

Protein N je transkripcijski antiterminator in omogoči, da se iz pL in pR transkriptov prepišejo ostali zgodnji geni. Na pL in pR se nahaja več terminatorskih mest in ko N ni prisoten na teh pride do terminacije. Ko pa je prisotnega dovolj N, se veže na ''nut'' (N utilization site)in omogoča nastanek daljših transkriptov.

Cro se veže na operator oR in po negativni povratni zanki nadzira delovanje promotorja pR.

CII je pomemben za odločitev in spodbuja lizogeni cikel ter spodbudi izražanje CI, ki je lizogeni efektor. CI se izraža iz promotorjev pRE in pRM.
CIII je pozitivni regulator lizogenega cikla. Deluje kot inhibitor CII inhibitorja.

Q je 'vratar' litičnega cikla. Če doseže pražno vrednost se začne transkripcija poznih genov in litični cikel. Q deluje kot antiterminator poznih genov.

O in P sta ključna za iniciacijo replikacije fagne DNA.

===Vplivi na odločitev===

Okolje v katerem se celica nahaja fluktuira, kar se odrazi v različnih celičnih odzivih. To fagi izkoriščajo za povečanje fenotipske diverzitete. Zaradi fluktuacije v okolju pride do fluktuacij v sintezi proteinov, kar vpliva na odločitev med litičnim in lizogenim ciklom.
Poleg tega pa je ključen proces za vzpostavitev katerega koli od ciklov replikacija DNA. Če v fagih ni prisoten gen za P, ti ne morejo niti lizirati celic, niti ne poteče lizogeni cikel. Torej ena sama kopija virusne DNA ni dovolj, da bi se vzpostavil kateri koli od ciklov. Za odločitev je pomembna tudi hitrost replikacije. Z njo se poveča število fagnih DNA v celici, kar spremeni hitrost transkripcije in s tem translacije.

===Potek odločitve===

Prva faza je pri obeh ciklih enaka. Najprej poteče transkripcija N in Cro. Sledi izražanje CIII, CII, O, P in Q. Prehitro odločitev za enega od ciklov prepreči Cro (preko zgoraj omenjene negativne povratne zanke). Sledi faza odločitve na katero vpliva tekmovanje med CII in Q. Za vzpostavitev lizogenega cikla se mora nakopičiti CII, ki spodbudi sintezo CI, ki pa ohranja odločitev na strani lizogenega cikla. CI in Cro tekmujeta za vezavna mesta na operatorjih oL in oR in s tem regulirata izražanje drug drugega. CI zavre sintezo Cro in replikacijo DNA. Fluktuacija hitrosti replikacije DNA vpliva, hitrost izražanja CI. Njegovo izražanje pa se regulira tudi preko pozitivne povratne zanke. Če je aktivnost CII nizka in se poveča izražanje Q se bo razvil litični cikel. Pri tem bo Cro zaustavil sintezo CI in dodatno prispeval k izbrani odločitvi.

== Glasovanje fagov za odločitev med litičnim in lizogenim ciklom ==

Do nedavnega je prevladovalo mišljenje, da je odločitev med litičnim in lizogenim ciklom izvedena na ravni celice. To bi pomenilo, da bi vsi fagi, ki so okužili neko celico vstopili v enak cikel. Lizogeni cikel naj bi prevladal v neugodnem okolju za razmnoževanje fagov (npr. celično stradanje). Tako je namreč omogočena shramba njegove DNA vse dokler niso pogoji za njegov razvoj optimalni. Pri pogojih, ki so ugodni za razmnoževanje fagov, pa naj bi prevladal litični cikel.
Novejše raziskave so s pomočjo razvoja tehnologije, ki je omogočil spremljanje procesov pri boljši resoluciji, pokazale, da se fagi, ki okužujejo celico, vsak zase odločijo za litični ali lizogeni cikel. Odločitev med tema dvema cikloma je torej individualna za fag.

Skladno s to ugotovitvijo lahko govorimo o obstoju treh možnih izidov po okužbi bakterijske celice. Poteče lahko lizogeni cikel, litični cikel ali pa hkrati potečeta oba cikla. Lizogeni cikel poteče, ko se vsi fagi, ki okužijo celico, odločijo za ta cikel. Enako velja za litični cikel. Če se zgodi, da odločitve med cikli posameznih fagov niso skladne pa poteče tisti ki prevlada. Običajno je to litični cikel, a vseeno ne smemo izključiti možnosti poteka lizogenega cikla. Pri nekaterih izmed celic, pri katerih prevlada litični cikel je mogoče opaziti tudi integracijo nekaterih fagnih DNA v genom gostiteljske celice. V tem primeru potečeta oba cikla.

== Potek obeh ciklov ==

Potek obeh ciklov je posledica tako imenovane zmedenosti fagov, kar lahko obrazložimo s pomočjo regulacije njihovih genov. Raziskovalci predvidevajo, da je zmedenost fagov posledica prisotnosti določene količine proteina CII med potekom litičnega cikla, saj aktivnost CII povzroči tudi izražanje integraze (Int), ki je ključna za vključevanje fagne DNA v genom gostiteljske celice.

Integracija fagne DNA je zelo reguliran proces, odvisen tako od Int kot tudi ekscizionaze (Xis), ki inhibira integracijo fagne DNA. Zgodaj po virusni okužbi celice se pod nadzorom promotorja pL izražata Int in Xis, a je zaradi retroregulacije Int količina nastalega proteina Int manjša od količine proteina Xis. Zato ni verjetno, da bi se integracija DNA zgodila zgodaj po okužbi. Kasneje v celicah, kjer bo potekel lizogeni cikel protein CI povzroči utišanje izražanja Int in Xis, ki sta pod nadzorom promotorja pL. Protein CII pa aktivira izražanje genov, ki jih nadzoruje promotor pI. To rezultira v izražanju Int, ne pa tudi Xis. DNA integracija zato poteče.
Predvideva se, da je pri zmedenih fagih, kljub poteku litičnega cikla, prisotna zadostna količina CII, kar povzroči izražanje Int, ki je pod nadzorom promotorja pI. Ta količina je najverjetneje premajhna da bi aktivirala pRE, ki bi povzročil potek zgolj lizogenega cikla. Posledično potečeta oba cikla in sicer se profagi najprej integrirajo v genom celice, nato pa poteče še litični cikel.

== Medsebojni vpliv fagov ==

Pri poteku lizogenega cikla fagi med seboj sodelujejo, kar rezultira v integraciji različnih verig fagne DNA v gostiteljski genom. Sodelovanje fagov je pri pogojih, ki so neugodni za njihovo razmnoževanje, ugodno, saj tako skupaj spodbujajo integracijo.
Ker litični cikel poteka predvsem pri pogojih, ki so ugodni za razmnoževanje fagov, ti pri poteku litičnega cikla med seboj tekmujejo. Dominanca omogoči maksimalno razmnoževanje, zato je večina novonastalih virusnih delcev genetskih potomcev dominantnega faga. Vzpostavitev dominance je posledica mnogih dejavnikov, kot sta na primer čas infekcije faga in sredstva gostiteljske celice.
Časovni potek okužbe in njegov vpliv na odločitev
In vitro študije so pokazale, da lahko izbrizganje fagne DNA v bakterijo traja od 1,5 s do 5 min. To je odvisno od tega ali je vstop potekal v enem koraku ali v več korakih z vmesnimi prekinitvami. V in vivo pogojih je bilo ugotovljeno, da čas izbrizganja fagne DNA zelo variira. Zaključili so, da je proces izbrizganja fagne DNA asinhron, razlikuje se tudi med različnimi sevi virusa. Poraja se novo vprašanje kako bi te razlike lahko vplivale na šum in posledično na sprejemanje odločitve.
Okužba z virusom poteka v več stopnjah, preden fagi sprejmejo odločitev kateri cikel bo potekel. V eni celici lahko pride do interakcije med DNA različnih fagov, pri tem pa je ključen čas vstopa DNA v bakterijo. Ko fag okuži celico, se lahko zgodi, da je to celico pred njim okužil že kakšen drug fag. Fag, ki je prej okužil celico, lahko dominira nad zapoznelim fagom, saj je prvi fag že lahko začel lizirati celico. V celicah, kjer poteče lizogen cikel, so opazili, da prvi fag, ki okuži celico ni dominanten. Druga študija je pokazala, da kasneje kot fag okuži celico, manj sodeluje pri odločanju za izbiro cikla. Razlike v času, ki ga določen fag porabi, da njegova molekula DNA vstopi v celico, lahko povzročijo velike razlike pri tem koliko genov se je že izrazilo. To bi pomenilo, da je čas, ki ga fag porabi za prenos DNA v celico izredno pomemben.

==Časovni potek okužbe in njegov vpliv na odločitev==
''In vitro'' študije so pokazale, da lahko izbrizganje fagne DNA v bakterijo traja od 1,5 s do 5 min. To je odvisno od tega ali je vstop potekal v enem koraku ali v več korakih z vmesnimi prekinitvami. V ''in vivo'' pogojih je bilo ugotovljeno, da čas izbrizganja fagne DNA zelo variira. Zaključili so, da je proces izbrizganja fagne DNA asinhron, razlikuje se tudi med različnimi sevi virusa. Poraja se novo vprašanje kako bi te razlike lahko vplivale na šum in posledično na sprejemanje odločitve.
Okužba z virusom poteka v več stopnjah, preden fagi sprejmejo odločitev kateri cikel bo potekel. V eni celici lahko pride do interakcije med DNA različnih fagov, pri tem pa je ključen čas vstopa DNA v bakterijo. Ko fag okuži celico, se lahko zgodi, da je to celico pred njim okužil že kakšen drug fag. Fag, ki je prej okužil celico, lahko dominira nad zapoznelim fagom, saj je prvi fag že lahko začel lizirati celico. V celicah, kjer poteče lizogen cikel, so opazili, da prvi fag, ki okuži celico ni dominanten. Druga študija je pokazala, da kasneje kot fag okuži celico, manj sodeluje pri odločanju za izbiro cikla. Razlike v času, ki ga določen fag porabi, da njegova molekula DNA vstopi v celico, lahko povzročijo velike razlike pri tem koliko genov se je že izrazilo. To bi pomenilo, da je čas, ki ga fag porabi za prenos DNA v celico izredno pomemben.
===Obdobje spremembe prvotne odločitve===
Druge študije so pokazale, da lahko izražanje gena za protein, ki promovira litični cikel (protein Q), spremeni določitev, čeprav je bila že sprejeta odločitev za lizogenost. To nakazuje pomembnost časovnega poteka okužbe. Obstaja določen časovni interval znotraj katerega lahko fagi opustijo začetno odločitev za lizogenost in se vseeno uspešno razvije litični cikel. To se zgodi kot odziv na veliko količino poznega regulatorskega proteina Q. Prav tako v tem časovnem intervalu ne sme biti več aktiven CII protein. Če se koncentracija proteina CII dovolj hitro zmanjša, lahko to omogoči nakopičenje proteina Q.
Regulacija izražanja proteina Q je zelo pomembna. Če se protein Q nakopiči prehitro, se litični cikel razvije v razmerah, v katerih bi bila boljša izbira lizogenost. Zato obstaja določen časovni zamik med CI-Cro stikalom in izražanjem poznih genov s pomočjo proteina Q. 50 % celic so raziskovalci lahko zunanjim izražanjem proteina Q, po 50 minutah okužbe, preusmerili iz lizogenega cikla v litični cikel. Ko so večali časovni interval med okužbo in izražanjem proteina Q, se je manjšalo št. celic, ki so se preusmerile v litičnost..
Nakopičenje proteina Q in neaktiven protein CII lahko omogočata zamenjavo odločitve iz lizogenosti v litičnost. Trajanje obdobja neodločenosti je odvisno od časa transkripcije pR mRNA in hitrosti replikacije fagne DNA, saj mora biti za uspešen razvoj litičnega cikla prisotnih dovolj molekul fagne DNA.
==Viri==
Shao Q., Trinh J. T. in Zeng L. High-resolution studies of lysis–lysogeny decision-making in bacteriophage lambda. Journal of Biological Chemistry. 2019, 294, 10, 3343–3349.
Semsey S., Campion C., Mohamed A. in Svenningsen S. L. How long can bacteriophage λ change its mind?. Bacteriophage. 2015, 5, 1, e1012930.
Herskowitz I. in Hagen D. The Lysis-Lysogeny decision of phage λ: Explicit programming and responsivness. Annual Review of Genetics. 1980, 14, 399-445.
Shao, Q., Trinh, J. T., McIntosh, C. S., Christenson, B., Balazsi, G. and Zeng, L. Lysis‐lysogeny coexistence: prophage integration during lytic development. MicrobiologyOpen. 2017, 6,1, e00395.

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

Talk:Zgradba kompleksa za odločanje med lizogenim in litičnim ciklom faga lambda

2020-05-04T14:36:16Z

Nastja48:

Informacije o razdelitvi dela

Nastja Feguš: Uvod, Časovni potek okužbe in njegov vpliv na odločitev

Kim Glavič: Glasovanje fagov za odločitev med litičnim in lizogenim ciklom, Potek obeh ciklov, Medsebojni vpliv fagov

Nina Varda: Regulacija genov

Talk:Zgradba kompleksa za odločanje med lizogenim in litičnim ciklom faga lambda

2020-05-04T14:36:05Z

Nastja48:

Informacije o razdelitvi dela

Nastja Feguš: Uvod, Časovni potek okužbe in njegov vpliv na odločitev

Kim Glavič: Glasovanje fagov za odločitev med litičnim in lizogenim ciklom, POtek obeh ciklov, Medsebojni vpliv fagov

Nina Varda: Regulacija genov

Zgradba kompleksa za odločanje med lizogenim in litičnim ciklom faga lambda

2020-05-04T14:35:16Z

Nastja48:

Bakteriofag lambda je virus, ki okuži E. Coli. Okužba z virusom se lahko začne razvijati v dve smeri, razvije se lahko litični ali lizogeni cikel. Odločitev kateri cikel se bo razvil, je odvisna od mnogih dejavnikov kot so temperatura, velikost celice, št. fagov, ki okuži posamezno celico … Čeprav je že veliko znano o genih, ki so ključni pri odločitvi med cikloma, pa še vedno obstaja veliko neznank pri samem poteku odločanja. Prav tako se moramo zavedati, da posamezno celico ponavadi okuži več virusov hkrati, vendar ne vsi ob istem času. Tako je pomembno kakšno kapaciteto transkripcije ima posamezna celica, torej koliko RNA polimeraze in DnaA replikatorskega iniciatorskega proteina je na voljo, ter kje v celici se nahajajo ti proteini glede na položaj virusne DNA v celici.
V sestavku je najprej pojasnjen mehanizem odločanja z izražanjem in regulacijo genov, nato vpliv na odločitev z upoštevanjem prisotnosti več različnih fagov, na koncu pa še časovni potek okužbe in sprememba odločitve.

== Regulacija genov ==

Takoj ob vstopu virusne DNA v citoplazmo se začne transkripcija genov, ki so ključni za odločitev med litičnim in lizogenim ciklom. Ti se nahajajo na operonih, ki so pod kontrolo promotorjev pR in pL. Na operonu s promotorjem pL se nahajajo geni za N in CIII, na operonu s promotorjem pR pa geni za Cro, CII, O, P in Q.

===Ključni geni vključeni v odločitev===

Protein N je transkripcijski antiterminator in omogoči, da se iz pL in pR transkriptov prepišejo ostali zgodnji geni. Na pL in pR se nahaja več terminatorskih mest in ko N ni prisoten na teh pride do terminacije. Ko pa je prisotnega dovolj N, se veže na ''nut'' (N utilization site)in omogoča nastanek daljših transkriptov.

Cro se veže na operator oR in po negativni povratni zanki nadzira delovanje promotorja pR.

CII je pomemben za odločitev in spodbuja lizogeni cikel ter spodbudi izražanje CI, ki je lizogeni efektor. CI se izraža iz promotorjev pRE in pRM.
CIII je pozitivni regulator lizogenega cikla. Deluje kot inhibitor CII inhibitorja.

Q je 'vratar' litičnega cikla. Če doseže pražno vrednost se začne transkripcija poznih genov in litični cikel. Q deluje kot antiterminator poznih genov.

O in P sta ključna za iniciacijo replikacije fagne DNA.

===Vplivi na odločitev===

Okolje v katerem se celica nahaja fluktuira, kar se odrazi v različnih celičnih odzivih. To fagi izkoriščajo za povečanje fenotipske diverzitete. Zaradi fluktuacije v okolju pride do fluktuacij v sintezi proteinov, kar vpliva na odločitev med litičnim in lizogenim ciklom.
Poleg tega pa je ključen proces za vzpostavitev katerega koli od ciklov replikacija DNA. Če v fagih ni prisoten gen za P, ti ne morejo niti lizirati celic, niti ne poteče lizogeni cikel. Torej ena sama kopija virusne DNA ni dovolj, da bi se vzpostavil kateri koli od ciklov. Za odločitev je pomembna tudi hitrost replikacije. Z njo se poveča število fagnih DNA v celici, kar spremeni hitrost transkripcije in s tem translacije.

===Potek odločitve===

Prva faza je pri obeh ciklih enaka. Najprej poteče transkripcija N in Cro. Sledi izražanje CIII, CII, O, P in Q. Prehitro odločitev za enega od ciklov prepreči Cro (preko zgoraj omenjene negativne povratne zanke). Sledi faza odločitve na katero vpliva tekmovanje med CII in Q. Za vzpostavitev lizogenega cikla se mora nakopičiti CII, ki spodbudi sintezo CI, ki pa ohranja odločitev na strani lizogenega cikla. CI in Cro tekmujeta za vezavna mesta na operatorjih oL in oR in s tem regulirata izražanje drug drugega. CI zavre sintezo Cro in replikacijo DNA. Fluktuacija hitrosti replikacije DNA vpliva, hitrost izražanja CI. Njegovo izražanje pa se regulira tudi preko pozitivne povratne zanke. Če je aktivnost CII nizka in se poveča izražanje Q se bo razvil litični cikel. Pri tem bo Cro zaustavil sintezo CI in dodatno prispeval k izbrani odločitvi.

== Glasovanje fagov za odločitev med litičnim in lizogenim ciklom ==

Do nedavnega je prevladovalo mišljenje, da je odločitev med litičnim in lizogenim ciklom izvedena na ravni celice. To bi pomenilo, da bi vsi fagi, ki so okužili neko celico vstopili v enak cikel. Lizogeni cikel naj bi prevladal v neugodnem okolju za razmnoževanje fagov (npr. celično stradanje). Tako je namreč omogočena shramba njegove DNA vse dokler niso pogoji za njegov razvoj optimalni. Pri pogojih, ki so ugodni za razmnoževanje fagov, pa naj bi prevladal litični cikel.
Novejše raziskave so s pomočjo razvoja tehnologije, ki je omogočil spremljanje procesov pri boljši resoluciji, pokazale, da se fagi, ki okužujejo celico, vsak zase odločijo za litični ali lizogeni cikel. Odločitev med tema dvema cikloma je torej individualna za fag.

Skladno s to ugotovitvijo lahko govorimo o obstoju treh možnih izidov po okužbi bakterijske celice. Poteče lahko lizogeni cikel, litični cikel ali pa hkrati potečeta oba cikla. Lizogeni cikel poteče, ko se vsi fagi, ki okužijo celico, odločijo za ta cikel. Enako velja za litični cikel. Če se zgodi, da odločitve med cikli posameznih fagov niso skladne pa poteče tisti ki prevlada. Običajno je to litični cikel, a vseeno ne smemo izključiti možnosti poteka lizogenega cikla. Pri nekaterih izmed celic, pri katerih prevlada litični cikel je mogoče opaziti tudi integracijo nekaterih fagnih DNA v genom gostiteljske celice. V tem primeru potečeta oba cikla.

== Potek obeh ciklov ==

Potek obeh ciklov je posledica tako imenovane zmedenosti fagov, kar lahko obrazložimo s pomočjo regulacije njihovih genov. Raziskovalci predvidevajo, da je zmedenost fagov posledica prisotnosti določene količine proteina CII med potekom litičnega cikla, saj aktivnost CII povzroči tudi izražanje integraze (Int), ki je ključna za vključevanje fagne DNA v genom gostiteljske celice.

Integracija fagne DNA je zelo reguliran proces, odvisen tako od Int kot tudi ekscizionaze (Xis), ki inhibira integracijo fagne DNA. Zgodaj po virusni okužbi celice se pod nadzorom promotorja pL izražata Int in Xis, a je zaradi retroregulacije Int količina nastalega proteina Int manjša od količine proteina Xis. Zato ni verjetno, da bi se integracija DNA zgodila zgodaj po okužbi. Kasneje v celicah, kjer bo potekel lizogeni cikel protein CI povzroči utišanje izražanja Int in Xis, ki sta pod nadzorom promotorja pL. Protein CII pa aktivira izražanje genov, ki jih nadzoruje promotor pI. To rezultira v izražanju Int, ne pa tudi Xis. DNA integracija zato poteče.
Predvideva se, da je pri zmedenih fagih, kljub poteku litičnega cikla, prisotna zadostna količina CII, kar povzroči izražanje Int, ki je pod nadzorom promotorja pI. Ta količina je najverjetneje premajhna da bi aktivirala pRE, ki bi povzročil potek zgolj lizogenega cikla. Posledično potečeta oba cikla in sicer se profagi najprej integrirajo v genom celice, nato pa poteče še litični cikel.

== Medsebojni vpliv fagov ==

Pri poteku lizogenega cikla fagi med seboj sodelujejo, kar rezultira v integraciji različnih verig fagne DNA v gostiteljski genom. Sodelovanje fagov je pri pogojih, ki so neugodni za njihovo razmnoževanje, ugodno, saj tako skupaj spodbujajo integracijo.
Ker litični cikel poteka predvsem pri pogojih, ki so ugodni za razmnoževanje fagov, ti pri poteku litičnega cikla med seboj tekmujejo. Dominanca omogoči maksimalno razmnoževanje, zato je večina novonastalih virusnih delcev genetskih potomcev dominantnega faga. Vzpostavitev dominance je posledica mnogih dejavnikov, kot sta na primer čas infekcije faga in sredstva gostiteljske celice.
Časovni potek okužbe in njegov vpliv na odločitev
In vitro študije so pokazale, da lahko izbrizganje fagne DNA v bakterijo traja od 1,5 s do 5 min. To je odvisno od tega ali je vstop potekal v enem koraku ali v več korakih z vmesnimi prekinitvami. V in vivo pogojih je bilo ugotovljeno, da čas izbrizganja fagne DNA zelo variira. Zaključili so, da je proces izbrizganja fagne DNA asinhron, razlikuje se tudi med različnimi sevi virusa. Poraja se novo vprašanje kako bi te razlike lahko vplivale na šum in posledično na sprejemanje odločitve.
Okužba z virusom poteka v več stopnjah, preden fagi sprejmejo odločitev kateri cikel bo potekel. V eni celici lahko pride do interakcije med DNA različnih fagov, pri tem pa je ključen čas vstopa DNA v bakterijo. Ko fag okuži celico, se lahko zgodi, da je to celico pred njim okužil že kakšen drug fag. Fag, ki je prej okužil celico, lahko dominira nad zapoznelim fagom, saj je prvi fag že lahko začel lizirati celico. V celicah, kjer poteče lizogen cikel, so opazili, da prvi fag, ki okuži celico ni dominanten. Druga študija je pokazala, da kasneje kot fag okuži celico, manj sodeluje pri odločanju za izbiro cikla. Razlike v času, ki ga določen fag porabi, da njegova molekula DNA vstopi v celico, lahko povzročijo velike razlike pri tem koliko genov se je že izrazilo. To bi pomenilo, da je čas, ki ga fag porabi za prenos DNA v celico izredno pomemben.

==Časovni potek okužbe in njegov vpliv na odločitev==
''In vitro'' študije so pokazale, da lahko izbrizganje fagne DNA v bakterijo traja od 1,5 s do 5 min. To je odvisno od tega ali je vstop potekal v enem koraku ali v več korakih z vmesnimi prekinitvami. V ''in vivo'' pogojih je bilo ugotovljeno, da čas izbrizganja fagne DNA zelo variira. Zaključili so, da je proces izbrizganja fagne DNA asinhron, razlikuje se tudi med različnimi sevi virusa. Poraja se novo vprašanje kako bi te razlike lahko vplivale na šum in posledično na sprejemanje odločitve.
Okužba z virusom poteka v več stopnjah, preden fagi sprejmejo odločitev kateri cikel bo potekel. V eni celici lahko pride do interakcije med DNA različnih fagov, pri tem pa je ključen čas vstopa DNA v bakterijo. Ko fag okuži celico, se lahko zgodi, da je to celico pred njim okužil že kakšen drug fag. Fag, ki je prej okužil celico, lahko dominira nad zapoznelim fagom, saj je prvi fag že lahko začel lizirati celico. V celicah, kjer poteče lizogen cikel, so opazili, da prvi fag, ki okuži celico ni dominanten. Druga študija je pokazala, da kasneje kot fag okuži celico, manj sodeluje pri odločanju za izbiro cikla. Razlike v času, ki ga določen fag porabi, da njegova molekula DNA vstopi v celico, lahko povzročijo velike razlike pri tem koliko genov se je že izrazilo. To bi pomenilo, da je čas, ki ga fag porabi za prenos DNA v celico izredno pomemben.
===Obdobje spremembe prvotne odločitve===
Druge študije so pokazale, da lahko izražanje gena za protein, ki promovira litični cikel (protein Q), spremeni določitev, čeprav je bila že sprejeta odločitev za lizogenost. To nakazuje pomembnost časovnega poteka okužbe. Obstaja določen časovni interval znotraj katerega lahko fagi opustijo začetno odločitev za lizogenost in se vseeno uspešno razvije litični cikel. To se zgodi kot odziv na veliko količino poznega regulatorskega proteina Q. Prav tako v tem časovnem intervalu ne sme biti več aktiven CII protein. Če se koncentracija proteina CII dovolj hitro zmanjša, lahko to omogoči nakopičenje proteina Q.
Regulacija izražanja proteina Q je zelo pomembna. Če se protein Q nakopiči prehitro, se litični cikel razvije v razmerah, v katerih bi bila boljša izbira lizogenost. Zato obstaja določen časovni zamik med CI-Cro stikalom in izražanjem poznih genov s pomočjo proteina Q. 50 % celic so raziskovalci lahko zunanjim izražanjem proteina Q, po 50 minutah okužbe, preusmerili iz lizogenega cikla v litični cikel. Ko so večali časovni interval med okužbo in izražanjem proteina Q, se je manjšalo št. celic, ki so se preusmerile v litičnost..
Nakopičenje proteina Q in neaktiven protein CII lahko omogočata zamenjavo odločitve iz lizogenosti v litičnost. Trajanje obdobja neodločenosti je odvisno od časa transkripcije pR mRNA in hitrosti replikacije fagne DNA, saj mora biti za uspešen razvoj litičnega cikla prisotnih dovolj molekul fagne DNA.
==Viri==
Shao Q., Trinh J. T. in Zeng L. High-resolution studies of lysis–lysogeny decision-making in bacteriophage lambda. Journal of Biological Chemistry. 2019, 294, 10, 3343–3349.
Semsey S., Campion C., Mohamed A. in Svenningsen S. L. How long can bacteriophage λ change its mind?. Bacteriophage. 2015, 5, 1, e1012930.
Herskowitz I. in Hagen D. The Lysis-Lysogeny decision of phage λ: Explicit programming and responsivness. Annual Review of Genetics. 1980, 14, 399-445.
Shao, Q., Trinh, J. T., McIntosh, C. S., Christenson, B., Balazsi, G. and Zeng, L. Lysis‐lysogeny coexistence: prophage integration during lytic development. MicrobiologyOpen. 2017, 6,1, e00395.

Zgradba kompleksa za odločanje med lizogenim in litičnim ciklom faga lambda

2020-05-04T14:33:57Z

Nastja48: /* Regulacija genov */

Bakteriofag lambda je virus, ki okuži E. Coli. Okužba z virusom se lahko začne razvijati v dve smeri, razvije se lahko litični ali lizogeni cikel. Odločitev kateri cikel se bo razvil, je odvisna od mnogih dejavnikov kot so temperatura, velikost celice, št. fagov, ki okuži posamezno celico … Čeprav je že veliko znano o genih, ki so ključni pri odločitvi med cikloma, pa še vedno obstaja veliko neznank pri samem poteku odločanja. Prav tako se moramo zavedati, da posamezno celico ponavadi okuži več virusov hkrati, vendar ne vsi ob istem času. Tako je pomembno kakšno kapaciteto transkripcije ima posamezna celica, torej koliko RNA polimeraze in DnaA replikatorskega iniciatorskega proteina je na voljo, ter kje v celici se nahajajo ti proteini glede na položaj virusne DNA v celici.
V sestavku je najprej pojasnjen mehanizem odločanja z izražanjem in regulacijo genov, nato vpliv na odločitev z upoštevanjem prisotnosti več različnih fagov, na koncu pa še časovni potek okužbe in sprememba odločitve.

== Regulacija genov ==

Takoj ob vstopu virusne DNA v citoplazmo se začne transkripcija genov, ki so ključni za odločitev med litičnim in lizogenim ciklom. Ti se nahajajo na operonih, ki so pod kontrolo promotorjev pR in pL. Na operonu s promotorjem pL se nahajajo geni za N in CIII, na operonu s promotorjem pR pa geni za Cro, CII, O, P in Q.

===Ključni geni vključeni v odločitev===

Protein N je transkripcijski antiterminator in omogoči, da se iz pL in pR transkriptov prepišejo ostali zgodnji geni. Na pL in pR se nahaja več terminatorskih mest in ko N ni prisoten na teh pride do terminacije. Ko pa je prisotnega dovolj N, se veže na ''nut'' (N utilization site)in omogoča nastanek daljših transkriptov.

Cro se veže na operator oR in po negativni povratni zanki nadzira delovanje promotorja pR.

CII je pomemben za odločitev in spodbuja lizogeni cikel ter spodbudi izražanje CI, ki je lizogeni efektor. CI se izraža iz promotorjev pRE in pRM.
CIII je pozitivni regulator lizogenega cikla. Deluje kot inhibitor CII inhibitorja.

Q je 'vratar' litičnega cikla. Če doseže pražno vrednost se začne transkripcija poznih genov in litični cikel. Q deluje kot antiterminator poznih genov.

O in P sta ključna za iniciacijo replikacije fagne DNA.

===Vplivi na odločitev===

Okolje v katerem se celica nahaja fluktuira, kar se odrazi v različnih celičnih odzivih. To fagi izkoriščajo za povečanje fenotipske diverzitete. Zaradi fluktuacije v okolju pride do fluktuacij v sintezi proteinov, kar vpliva na odločitev med litičnim in lizogenim ciklom.
Poleg tega pa je ključen proces za vzpostavitev katerega koli od ciklov replikacija DNA. Če v fagih ni prisoten gen za P, ti ne morejo niti lizirati celic, niti ne poteče lizogeni cikel. Torej ena sama kopija virusne DNA ni dovolj, da bi se vzpostavil kateri koli od ciklov. Za odločitev je pomembna tudi hitrost replikacije. Z njo se poveča število fagnih DNA v celici, kar spremeni hitrost transkripcije in s tem translacije.

===Potek odločitve===

Prva faza je pri obeh ciklih enaka. Najprej poteče transkripcija N in Cro. Sledi izražanje CIII, CII, O, P in Q. Prehitro odločitev za enega od ciklov prepreči Cro (preko zgoraj omenjene negativne povratne zanke). Sledi faza odločitve na katero vpliva tekmovanje med CII in Q. Za vzpostavitev lizogenega cikla se mora nakopičiti CII, ki spodbudi sintezo CI, ki pa ohranja odločitev na strani lizogenega cikla. CI in Cro tekmujeta za vezavna mesta na operatorjih oL in oR in s tem regulirata izražanje drug drugega. CI zavre sintezo Cro in replikacijo DNA. Fluktuacija hitrosti replikacije DNA vpliva, hitrost izražanja CI. Njegovo izražanje pa se regulira tudi preko pozitivne povratne zanke. Če je aktivnost CII nizka in se poveča izražanje Q se bo razvil litični cikel. Pri tem bo Cro zaustavil sintezo CI in dodatno prispeval k izbrani odločitvi.

== Glasovanje fagov za odločitev med litičnim in lizogenim ciklom ==

Do nedavnega je prevladovalo mišljenje, da je odločitev med litičnim in lizogenim ciklom izvedena na ravni celice. To bi pomenilo, da bi vsi fagi, ki so okužili neko celico vstopili v enak cikel. Lizogeni cikel naj bi prevladal v neugodnem okolju za razmnoževanje fagov (npr. celično stradanje). Tako je namreč omogočena shramba njegove DNA vse dokler niso pogoji za njegov razvoj optimalni. Pri pogojih, ki so ugodni za razmnoževanje fagov, pa naj bi prevladal litični cikel.
Novejše raziskave so s pomočjo razvoja tehnologije, ki je omogočil spremljanje procesov pri boljši resoluciji, pokazale, da se fagi, ki okužujejo celico, vsak zase odločijo za litični ali lizogeni cikel. Odločitev med tema dvema cikloma je torej individualna za fag.

Skladno s to ugotovitvijo lahko govorimo o obstoju treh možnih izidov po okužbi bakterijske celice. Poteče lahko lizogeni cikel, litični cikel ali pa hkrati potečeta oba cikla. Lizogeni cikel poteče, ko se vsi fagi, ki okužijo celico, odločijo za ta cikel. Enako velja za litični cikel. Če se zgodi, da odločitve med cikli posameznih fagov niso skladne pa poteče tisti ki prevlada. Običajno je to litični cikel, a vseeno ne smemo izključiti možnosti poteka lizogenega cikla. Pri nekaterih izmed celic, pri katerih prevlada litični cikel je mogoče opaziti tudi integracijo nekaterih fagnih DNA v genom gostiteljske celice. V tem primeru potečeta oba cikla.

== Potek obeh ciklov ==

Potek obeh ciklov je posledica tako imenovane zmedenosti fagov, kar lahko obrazložimo s pomočjo regulacije njihovih genov. Raziskovalci predvidevajo, da je zmedenost fagov posledica prisotnosti določene količine proteina CII med potekom litičnega cikla, saj aktivnost CII povzroči tudi izražanje integraze (Int), ki je ključna za vključevanje fagne DNA v genom gostiteljske celice.

Integracija fagne DNA je zelo reguliran proces, odvisen tako od Int kot tudi ekscizionaze (Xis), ki inhibira integracijo fagne DNA. Zgodaj po virusni okužbi celice se pod nadzorom promotorja pL izražata Int in Xis, a je zaradi retroregulacije Int količina nastalega proteina Int manjša od količine proteina Xis. Zato ni verjetno, da bi se integracija DNA zgodila zgodaj po okužbi. Kasneje v celicah, kjer bo potekel lizogeni cikel protein CI povzroči utišanje izražanja Int in Xis, ki sta pod nadzorom promotorja pL. Protein CII pa aktivira izražanje genov, ki jih nadzoruje promotor pI. To rezultira v izražanju Int, ne pa tudi Xis. DNA integracija zato poteče.
Predvideva se, da je pri zmedenih fagih, kljub poteku litičnega cikla, prisotna zadostna količina CII, kar povzroči izražanje Int, ki je pod nadzorom promotorja pI. Ta količina je najverjetneje premajhna da bi aktivirala pRE, ki bi povzročil potek zgolj lizogenega cikla. Posledično potečeta oba cikla in sicer se profagi najprej integrirajo v genom celice, nato pa poteče še litični cikel.

== Medsebojni vpliv fagov ==

Pri poteku lizogenega cikla fagi med seboj sodelujejo, kar rezultira v integraciji različnih verig fagne DNA v gostiteljski genom. Sodelovanje fagov je pri pogojih, ki so neugodni za njihovo razmnoževanje, ugodno, saj tako skupaj spodbujajo integracijo.
Ker litični cikel poteka predvsem pri pogojih, ki so ugodni za razmnoževanje fagov, ti pri poteku litičnega cikla med seboj tekmujejo. Dominanca omogoči maksimalno razmnoževanje, zato je večina novonastalih virusnih delcev genetskih potomcev dominantnega faga. Vzpostavitev dominance je posledica mnogih dejavnikov, kot sta na primer čas infekcije faga in sredstva gostiteljske celice.
Časovni potek okužbe in njegov vpliv na odločitev
In vitro študije so pokazale, da lahko izbrizganje fagne DNA v bakterijo traja od 1,5 s do 5 min. To je odvisno od tega ali je vstop potekal v enem koraku ali v več korakih z vmesnimi prekinitvami. V in vivo pogojih je bilo ugotovljeno, da čas izbrizganja fagne DNA zelo variira. Zaključili so, da je proces izbrizganja fagne DNA asinhron, razlikuje se tudi med različnimi sevi virusa. Poraja se novo vprašanje kako bi te razlike lahko vplivale na šum in posledično na sprejemanje odločitve.
Okužba z virusom poteka v več stopnjah, preden fagi sprejmejo odločitev kateri cikel bo potekel. V eni celici lahko pride do interakcije med DNA različnih fagov, pri tem pa je ključen čas vstopa DNA v bakterijo. Ko fag okuži celico, se lahko zgodi, da je to celico pred njim okužil že kakšen drug fag. Fag, ki je prej okužil celico, lahko dominira nad zapoznelim fagom, saj je prvi fag že lahko začel lizirati celico. V celicah, kjer poteče lizogen cikel, so opazili, da prvi fag, ki okuži celico ni dominanten. Druga študija je pokazala, da kasneje kot fag okuži celico, manj sodeluje pri odločanju za izbiro cikla. Razlike v času, ki ga določen fag porabi, da njegova molekula DNA vstopi v celico, lahko povzročijo velike razlike pri tem koliko genov se je že izrazilo. To bi pomenilo, da je čas, ki ga fag porabi za prenos DNA v celico izredno pomemben.
==Časovni potek okužbe in njegov vpliv na odločitev==
''In vitro'' študije so pokazale, da lahko izbrizganje fagne DNA v bakterijo traja od 1,5 s do 5 min. To je odvisno od tega ali je vstop potekal v enem koraku ali v več korakih z vmesnimi prekinitvami. V ''in vivo'' pogojih je bilo ugotovljeno, da čas izbrizganja fagne DNA zelo variira. Zaključili so, da je proces izbrizganja fagne DNA asinhron, razlikuje se tudi med različnimi sevi virusa. Poraja se novo vprašanje kako bi te razlike lahko vplivale na šum in posledično na sprejemanje odločitve.
Okužba z virusom poteka v več stopnjah, preden fagi sprejmejo odločitev kateri cikel bo potekel. V eni celici lahko pride do interakcije med DNA različnih fagov, pri tem pa je ključen čas vstopa DNA v bakterijo. Ko fag okuži celico, se lahko zgodi, da je to celico pred njim okužil že kakšen drug fag. Fag, ki je prej okužil celico, lahko dominira nad zapoznelim fagom, saj je prvi fag že lahko začel lizirati celico. V celicah, kjer poteče lizogen cikel, so opazili, da prvi fag, ki okuži celico ni dominanten. Druga študija je pokazala, da kasneje kot fag okuži celico, manj sodeluje pri odločanju za izbiro cikla. Razlike v času, ki ga določen fag porabi, da njegova molekula DNA vstopi v celico, lahko povzročijo velike razlike pri tem koliko genov se je že izrazilo. To bi pomenilo, da je čas, ki ga fag porabi za prenos DNA v celico izredno pomemben.
===Obdobje spremembe prvotne odločitve===
Druge študije so pokazale, da lahko izražanje gena za protein, ki promovira litični cikel (protein Q), spremeni določitev, čeprav je bila že sprejeta odločitev za lizogenost. To nakazuje pomembnost časovnega poteka okužbe. Obstaja določen časovni interval znotraj katerega lahko fagi opustijo začetno odločitev za lizogenost in se vseeno uspešno razvije litični cikel. To se zgodi kot odziv na veliko količino poznega regulatorskega proteina Q. Prav tako v tem časovnem intervalu ne sme biti več aktiven CII protein. Če se koncentracija proteina CII dovolj hitro zmanjša, lahko to omogoči nakopičenje proteina Q.
Regulacija izražanja proteina Q je zelo pomembna. Če se protein Q nakopiči prehitro, se litični cikel razvije v razmerah, v katerih bi bila boljša izbira lizogenost. Zato obstaja določen časovni zamik med CI-Cro stikalom in izražanjem poznih genov s pomočjo proteina Q. 50 % celic so raziskovalci lahko zunanjim izražanjem proteina Q, po 50 minutah okužbe, preusmerili iz lizogenega cikla v litični cikel. Ko so večali časovni interval med okužbo in izražanjem proteina Q, se je manjšalo št. celic, ki so se preusmerile v litičnost..
Nakopičenje proteina Q in neaktiven protein CII lahko omogočata zamenjavo odločitve iz lizogenosti v litičnost. Trajanje obdobja neodločenosti je odvisno od časa transkripcije pR mRNA in hitrosti replikacije fagne DNA, saj mora biti za uspešen razvoj litičnega cikla prisotnih dovolj molekul fagne DNA.
==Viri==
Shao Q., Trinh J. T. in Zeng L. High-resolution studies of lysis–lysogeny decision-making in bacteriophage lambda. Journal of Biological Chemistry. 2019, 294, 10, 3343–3349.
Semsey S., Campion C., Mohamed A. in Svenningsen S. L. How long can bacteriophage λ change its mind?. Bacteriophage. 2015, 5, 1, e1012930.
Herskowitz I. in Hagen D. The Lysis-Lysogeny decision of phage λ: Explicit programming and responsivness. Annual Review of Genetics. 1980, 14, 399-445.
Shao, Q., Trinh, J. T., McIntosh, C. S., Christenson, B., Balazsi, G. and Zeng, L. Lysis‐lysogeny coexistence: prophage integration during lytic development. MicrobiologyOpen. 2017, 6,1, e00395.

Zgradba kompleksa za odločanje med lizogenim in litičnim ciklom faga lambda

2020-05-04T14:33:09Z

Nastja48:

Bakteriofag lambda je virus, ki okuži E. Coli. Okužba z virusom se lahko začne razvijati v dve smeri, razvije se lahko litični ali lizogeni cikel. Odločitev kateri cikel se bo razvil, je odvisna od mnogih dejavnikov kot so temperatura, velikost celice, št. fagov, ki okuži posamezno celico … Čeprav je že veliko znano o genih, ki so ključni pri odločitvi med cikloma, pa še vedno obstaja veliko neznank pri samem poteku odločanja. Prav tako se moramo zavedati, da posamezno celico ponavadi okuži več virusov hkrati, vendar ne vsi ob istem času. Tako je pomembno kakšno kapaciteto transkripcije ima posamezna celica, torej koliko RNA polimeraze in DnaA replikatorskega iniciatorskega proteina je na voljo, ter kje v celici se nahajajo ti proteini glede na položaj virusne DNA v celici.
V sestavku je najprej pojasnjen mehanizem odločanja z izražanjem in regulacijo genov, nato vpliv na odločitev z upoštevanjem prisotnosti več različnih fagov, na koncu pa še časovni potek okužbe in sprememba odločitve.

== Regulacija genov ==

Takoj ob vstopu virusne DNA v citoplazmo se začne transkripcija genov, ki so ključni za odločitev med litičnim in lizogenim ciklom. Ti se nahajajo na operonih, ki so pod kontrolo promotorjev pR in pL. Na operonu s promotorjem pL se nahajajo geni za N in CIII, na operonu s promotorjem pR pa geni za Cro, CII, O, P in Q.

'''Ključni geni vključeni v odločitev'''

Protein N je transkripcijski antiterminator in omogoči, da se iz pL in pR transkriptov prepišejo ostali zgodnji geni. Na pL in pR se nahaja več terminatorskih mest in ko N ni prisoten na teh pride do terminacije. Ko pa je prisotnega dovolj N, se veže na ''nut'' (N utilization site)in omogoča nastanek daljših transkriptov.

Cro se veže na operator oR in po negativni povratni zanki nadzira delovanje promotorja pR.

CII je pomemben za odločitev in spodbuja lizogeni cikel ter spodbudi izražanje CI, ki je lizogeni efektor. CI se izraža iz promotorjev pRE in pRM.
CIII je pozitivni regulator lizogenega cikla. Deluje kot inhibitor CII inhibitorja.

Q je 'vratar' litičnega cikla. Če doseže pražno vrednost se začne transkripcija poznih genov in litični cikel. Q deluje kot antiterminator poznih genov.

O in P sta ključna za iniciacijo replikacije fagne DNA.

'''Vplivi na odločitev'''

Okolje v katerem se celica nahaja fluktuira, kar se odrazi v različnih celičnih odzivih. To fagi izkoriščajo za povečanje fenotipske diverzitete. Zaradi fluktuacije v okolju pride do fluktuacij v sintezi proteinov, kar vpliva na odločitev med litičnim in lizogenim ciklom.
Poleg tega pa je ključen proces za vzpostavitev katerega koli od ciklov replikacija DNA. Če v fagih ni prisoten gen za P, ti ne morejo niti lizirati celic, niti ne poteče lizogeni cikel. Torej ena sama kopija virusne DNA ni dovolj, da bi se vzpostavil kateri koli od ciklov. Za odločitev je pomembna tudi hitrost replikacije. Z njo se poveča število fagnih DNA v celici, kar spremeni hitrost transkripcije in s tem translacije.

'''Potek odločitve'''

Prva faza je pri obeh ciklih enaka. Najprej poteče transkripcija N in Cro. Sledi izražanje CIII, CII, O, P in Q. Prehitro odločitev za enega od ciklov prepreči Cro (preko zgoraj omenjene negativne povratne zanke). Sledi faza odločitve na katero vpliva tekmovanje med CII in Q. Za vzpostavitev lizogenega cikla se mora nakopičiti CII, ki spodbudi sintezo CI, ki pa ohranja odločitev na strani lizogenega cikla. CI in Cro tekmujeta za vezavna mesta na operatorjih oL in oR in s tem regulirata izražanje drug drugega. CI zavre sintezo Cro in replikacijo DNA. Fluktuacija hitrosti replikacije DNA vpliva, hitrost izražanja CI. Njegovo izražanje pa se regulira tudi preko pozitivne povratne zanke. Če je aktivnost CII nizka in se poveča izražanje Q se bo razvil litični cikel. Pri tem bo Cro zaustavil sintezo CI in dodatno prispeval k izbrani odločitvi.

== Glasovanje fagov za odločitev med litičnim in lizogenim ciklom ==

Do nedavnega je prevladovalo mišljenje, da je odločitev med litičnim in lizogenim ciklom izvedena na ravni celice. To bi pomenilo, da bi vsi fagi, ki so okužili neko celico vstopili v enak cikel. Lizogeni cikel naj bi prevladal v neugodnem okolju za razmnoževanje fagov (npr. celično stradanje). Tako je namreč omogočena shramba njegove DNA vse dokler niso pogoji za njegov razvoj optimalni. Pri pogojih, ki so ugodni za razmnoževanje fagov, pa naj bi prevladal litični cikel.
Novejše raziskave so s pomočjo razvoja tehnologije, ki je omogočil spremljanje procesov pri boljši resoluciji, pokazale, da se fagi, ki okužujejo celico, vsak zase odločijo za litični ali lizogeni cikel. Odločitev med tema dvema cikloma je torej individualna za fag.

Skladno s to ugotovitvijo lahko govorimo o obstoju treh možnih izidov po okužbi bakterijske celice. Poteče lahko lizogeni cikel, litični cikel ali pa hkrati potečeta oba cikla. Lizogeni cikel poteče, ko se vsi fagi, ki okužijo celico, odločijo za ta cikel. Enako velja za litični cikel. Če se zgodi, da odločitve med cikli posameznih fagov niso skladne pa poteče tisti ki prevlada. Običajno je to litični cikel, a vseeno ne smemo izključiti možnosti poteka lizogenega cikla. Pri nekaterih izmed celic, pri katerih prevlada litični cikel je mogoče opaziti tudi integracijo nekaterih fagnih DNA v genom gostiteljske celice. V tem primeru potečeta oba cikla.

== Potek obeh ciklov ==

Potek obeh ciklov je posledica tako imenovane zmedenosti fagov, kar lahko obrazložimo s pomočjo regulacije njihovih genov. Raziskovalci predvidevajo, da je zmedenost fagov posledica prisotnosti določene količine proteina CII med potekom litičnega cikla, saj aktivnost CII povzroči tudi izražanje integraze (Int), ki je ključna za vključevanje fagne DNA v genom gostiteljske celice.

Integracija fagne DNA je zelo reguliran proces, odvisen tako od Int kot tudi ekscizionaze (Xis), ki inhibira integracijo fagne DNA. Zgodaj po virusni okužbi celice se pod nadzorom promotorja pL izražata Int in Xis, a je zaradi retroregulacije Int količina nastalega proteina Int manjša od količine proteina Xis. Zato ni verjetno, da bi se integracija DNA zgodila zgodaj po okužbi. Kasneje v celicah, kjer bo potekel lizogeni cikel protein CI povzroči utišanje izražanja Int in Xis, ki sta pod nadzorom promotorja pL. Protein CII pa aktivira izražanje genov, ki jih nadzoruje promotor pI. To rezultira v izražanju Int, ne pa tudi Xis. DNA integracija zato poteče.
Predvideva se, da je pri zmedenih fagih, kljub poteku litičnega cikla, prisotna zadostna količina CII, kar povzroči izražanje Int, ki je pod nadzorom promotorja pI. Ta količina je najverjetneje premajhna da bi aktivirala pRE, ki bi povzročil potek zgolj lizogenega cikla. Posledično potečeta oba cikla in sicer se profagi najprej integrirajo v genom celice, nato pa poteče še litični cikel.

== Medsebojni vpliv fagov ==

Pri poteku lizogenega cikla fagi med seboj sodelujejo, kar rezultira v integraciji različnih verig fagne DNA v gostiteljski genom. Sodelovanje fagov je pri pogojih, ki so neugodni za njihovo razmnoževanje, ugodno, saj tako skupaj spodbujajo integracijo.
Ker litični cikel poteka predvsem pri pogojih, ki so ugodni za razmnoževanje fagov, ti pri poteku litičnega cikla med seboj tekmujejo. Dominanca omogoči maksimalno razmnoževanje, zato je večina novonastalih virusnih delcev genetskih potomcev dominantnega faga. Vzpostavitev dominance je posledica mnogih dejavnikov, kot sta na primer čas infekcije faga in sredstva gostiteljske celice.
Časovni potek okužbe in njegov vpliv na odločitev
In vitro študije so pokazale, da lahko izbrizganje fagne DNA v bakterijo traja od 1,5 s do 5 min. To je odvisno od tega ali je vstop potekal v enem koraku ali v več korakih z vmesnimi prekinitvami. V in vivo pogojih je bilo ugotovljeno, da čas izbrizganja fagne DNA zelo variira. Zaključili so, da je proces izbrizganja fagne DNA asinhron, razlikuje se tudi med različnimi sevi virusa. Poraja se novo vprašanje kako bi te razlike lahko vplivale na šum in posledično na sprejemanje odločitve.
Okužba z virusom poteka v več stopnjah, preden fagi sprejmejo odločitev kateri cikel bo potekel. V eni celici lahko pride do interakcije med DNA različnih fagov, pri tem pa je ključen čas vstopa DNA v bakterijo. Ko fag okuži celico, se lahko zgodi, da je to celico pred njim okužil že kakšen drug fag. Fag, ki je prej okužil celico, lahko dominira nad zapoznelim fagom, saj je prvi fag že lahko začel lizirati celico. V celicah, kjer poteče lizogen cikel, so opazili, da prvi fag, ki okuži celico ni dominanten. Druga študija je pokazala, da kasneje kot fag okuži celico, manj sodeluje pri odločanju za izbiro cikla. Razlike v času, ki ga določen fag porabi, da njegova molekula DNA vstopi v celico, lahko povzročijo velike razlike pri tem koliko genov se je že izrazilo. To bi pomenilo, da je čas, ki ga fag porabi za prenos DNA v celico izredno pomemben.
==Časovni potek okužbe in njegov vpliv na odločitev==
''In vitro'' študije so pokazale, da lahko izbrizganje fagne DNA v bakterijo traja od 1,5 s do 5 min. To je odvisno od tega ali je vstop potekal v enem koraku ali v več korakih z vmesnimi prekinitvami. V ''in vivo'' pogojih je bilo ugotovljeno, da čas izbrizganja fagne DNA zelo variira. Zaključili so, da je proces izbrizganja fagne DNA asinhron, razlikuje se tudi med različnimi sevi virusa. Poraja se novo vprašanje kako bi te razlike lahko vplivale na šum in posledično na sprejemanje odločitve.
Okužba z virusom poteka v več stopnjah, preden fagi sprejmejo odločitev kateri cikel bo potekel. V eni celici lahko pride do interakcije med DNA različnih fagov, pri tem pa je ključen čas vstopa DNA v bakterijo. Ko fag okuži celico, se lahko zgodi, da je to celico pred njim okužil že kakšen drug fag. Fag, ki je prej okužil celico, lahko dominira nad zapoznelim fagom, saj je prvi fag že lahko začel lizirati celico. V celicah, kjer poteče lizogen cikel, so opazili, da prvi fag, ki okuži celico ni dominanten. Druga študija je pokazala, da kasneje kot fag okuži celico, manj sodeluje pri odločanju za izbiro cikla. Razlike v času, ki ga določen fag porabi, da njegova molekula DNA vstopi v celico, lahko povzročijo velike razlike pri tem koliko genov se je že izrazilo. To bi pomenilo, da je čas, ki ga fag porabi za prenos DNA v celico izredno pomemben.
===Obdobje spremembe prvotne odločitve===
Druge študije so pokazale, da lahko izražanje gena za protein, ki promovira litični cikel (protein Q), spremeni določitev, čeprav je bila že sprejeta odločitev za lizogenost. To nakazuje pomembnost časovnega poteka okužbe. Obstaja določen časovni interval znotraj katerega lahko fagi opustijo začetno odločitev za lizogenost in se vseeno uspešno razvije litični cikel. To se zgodi kot odziv na veliko količino poznega regulatorskega proteina Q. Prav tako v tem časovnem intervalu ne sme biti več aktiven CII protein. Če se koncentracija proteina CII dovolj hitro zmanjša, lahko to omogoči nakopičenje proteina Q.
Regulacija izražanja proteina Q je zelo pomembna. Če se protein Q nakopiči prehitro, se litični cikel razvije v razmerah, v katerih bi bila boljša izbira lizogenost. Zato obstaja določen časovni zamik med CI-Cro stikalom in izražanjem poznih genov s pomočjo proteina Q. 50 % celic so raziskovalci lahko zunanjim izražanjem proteina Q, po 50 minutah okužbe, preusmerili iz lizogenega cikla v litični cikel. Ko so večali časovni interval med okužbo in izražanjem proteina Q, se je manjšalo št. celic, ki so se preusmerile v litičnost..
Nakopičenje proteina Q in neaktiven protein CII lahko omogočata zamenjavo odločitve iz lizogenosti v litičnost. Trajanje obdobja neodločenosti je odvisno od časa transkripcije pR mRNA in hitrosti replikacije fagne DNA, saj mora biti za uspešen razvoj litičnega cikla prisotnih dovolj molekul fagne DNA.
==Viri==
Shao Q., Trinh J. T. in Zeng L. High-resolution studies of lysis–lysogeny decision-making in bacteriophage lambda. Journal of Biological Chemistry. 2019, 294, 10, 3343–3349.
Semsey S., Campion C., Mohamed A. in Svenningsen S. L. How long can bacteriophage λ change its mind?. Bacteriophage. 2015, 5, 1, e1012930.
Herskowitz I. in Hagen D. The Lysis-Lysogeny decision of phage λ: Explicit programming and responsivness. Annual Review of Genetics. 1980, 14, 399-445.
Shao, Q., Trinh, J. T., McIntosh, C. S., Christenson, B., Balazsi, G. and Zeng, L. Lysis‐lysogeny coexistence: prophage integration during lytic development. MicrobiologyOpen. 2017, 6,1, e00395.

Talk:Zgradba kompleksa za odločanje med lizogenim in litičnim ciklom faga lambda

2020-05-04T14:24:30Z

Nastja48:

Informacije o razdelitvi dela

Nastja Feguš: Uvod, Časovni potek okužbe in njegov vpliv na odločitev

Kim Glavič: Glasovanje fagov za odločitev med litičnim in lizogenim ciklom

Nina Varda: Regulacija genov

Talk:Zgradba kompleksa za odločanje med lizogenim in litičnim ciklom faga lambda

2020-05-04T14:24:11Z

Nastja48:

Informacije o razdelitvi dela
Nastja Feguš: Uvod, Časovni potek okužbe in njegov vpliv na odločitev
Kim Glavič: Glasovanje fagov za odločitev med litičnim in lizogenim ciklom
Nina Varda: Regulacija genov

Talk:Zgradba kompleksa za odločanje med lizogenim in litičnim ciklom faga lambda

2020-05-04T14:22:14Z

Nastja48: New page: Informacije o razdelitvi dela Naszja Feguš: Uvod, Časovni potek okužbe

Informacije o razdelitvi dela
Naszja Feguš: Uvod, Časovni potek okužbe

Bakteriofagi

2020-05-04T14:14:45Z

Nastja48:

Seminarji pri Molekularni biologiji v študijskem letu 2019/20 obravnavajo različne vidike bakteriofagov, od njihove zgradbe in delovanja, do vloge v okolju in izrabe za zdravljenje. Okvirni naslovi oz. teme so navedeni na prvem seznamu. Za orientacijo in splošno poznavanje tematike si oglejte prosojnice v spletni učilnici - 3. teden marca. V okviru posameznih glavnih poglavij lahko predlagate še kakšen seminar po lastni presoji (pošljite predlog po e-pošti!).

Vsako temo obdelajo praviloma trije študenti (lahko tudi dva, če pa bi kakšno temo na vsak način rad obdelal en sam, mi prej pišite, da se pogovorimo glede vsebine in obsega). Vsaka skupina mora pripraviti povzetek seminarja z vsaj 1200 besedami in ne več kot 1800 besedami in ga objaviti 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 1200-1800 besed), ki ste jih uporabili.

Vsaka skupina mora objaviti povzetek seminarja na wikiju najkasneje 24 h pred predstavitvijo svojega seminarja. Kateri del povzetka je napisal kdo, navedite v zavihku 'discussion'.
Predstavitev naj bo dolga 15-20 minut, temu pa bo sledila razprava (pribl. 5 minut). Vsak član skupine mora predstaviti en del seminarja, pri čemer mora biti delo enakomerno razdeljeno med vse. Osredotočite se na osnovno temo, ki ste si jo izbrali in vključite le malo splošnega uvoda, ki naj ima za nalogo, da umesti vašo temo v kontekst problematike bakteriofagov.

Predvidena umestitev seminarjev v semestru je razvidna iz spletne učilnice, a zaenkrat ni mogoče zagotovo reči, da ne bo kakšnih sprememb zaradi ukrepov proti širjenju koronavirusa.

Vsebina seminarjev je izpitna snov. Iz teme seminarjev je ~10 % vprašanj na izpitu (oz. 10 % točk dobite za odgovore iz snovi seminarjev).

Spodnji seznam vključuje povezave do nekaterih preglednih člankov iz zadnjega obdobja, ki jih lahko uporabite za osnovo pri pripravi. Večinoma pa navedeni viri ne zadoščajo, da bi pripravili 15-minutni seminar, zato boste morali pregledati tudi nekaj primarnih virov (raziskovalnih člankov), ki jih boste poiskali sami oz. jih boste našli citirane v preglednih člankih. Vaši seminarji naj se osredotočijo na osnovno temo iz naslova in naj nimajo dolgih splošnih uvodov. Seminarji si bodo namreč sledili dokaj hitro en za drugim - predvidoma po 8 na teden), tako da boste osnove hitro osvojili in jih ni treba ponavljati.

Poglavja za seminarje so:

'''STRUKTURA IN DELOVANJE FAGOV''' 
https://www.intechopen.com/books/bacteriophages-perspectives-and-future/bacteriophages-their-structural-organisation-and-function (poglavje, 2019) 
1. Klasifikacija in splošna strukturna organizacija fagov 
2. Struktura kapsid in prokapsid 
3. Struktura konektorjev in repov 
4. Adsorpcijski aparat bakteriofagov 

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6416446/ (pregledni, 2019) 
5. Zgradba kompleksa za odločanje med lizogenim in litičnim ciklom faga lambda 

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6209105/ (pregledni, 2018) 
6. Vzajemna regulacija med fagom in bakterijo na posttranskripcijski ravni 

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1879625718300142?via% 
(pregledni, 2018) 
7. Sestavljanje fagnih delcev in vloga portalnega proteina 

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1570963919301888?via% 
(pregledni, 2020) 
8. Fagni endolizini: mehanizem delovanja in možnosti za izboljšave 

'''INTERAKCIJE in EKOLOGIJA''' 

https://www.mdpi.com/1999-4915/11/6/567/htm (pregledni, 2019) 
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29523063 
9. Interakcija faga z bakterijo 

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169409X19300031 (pregledni, 2019) 
10. Interakcije fagov s človeškimi tkivi 

https://www.mdpi.com/2076-0817/8/3/100/htm (pregledni, 2019) 
11. Fagi v naravnih in umetnih okoljih (brez človeka - to je predhodna tema) 

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/08927014.2019.1613525 in https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/32125643 
(pregledni, 2019+2020) 
12. Delovanje fagov na heterogene biofilme 

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0966842X19300599?via% 
(pregledni, 2019) 
13. Fagi kot naravni rezervoar odpornosti proti antibiotikom 

https://link.springer.com/article/10.1007%2Fs11274-013-1358-5 (pregledni, 2013) 
14. Cianofagi 

'''UPORABA BAKTERIOFAGOV''' 

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphar.2019.00513/full (pregledni, 2019) 
15. Prednosti fagov za zdravljenje bakterijskih okužb 
16. Uporaba fagov za zdravljenje okužb pri živalih in ljudeh 
17. Tveganja pri uporabi fagov za zdravljenje 

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5371805/ 
(pregledni, 2017 - samo kratko poglavje o uporabi na rastlinah) 
18. Uporaba fagov proti bakterijskim okužbam rastlin 

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0160412019305410 (pregledni, 2019) 
19. Uporaba fagov za odstranjevanje patogenih bakterij v prsti 

https://www.aimspress.com/fileOther/PDF/microbiology/microbiol-05-04- 
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S095816691930093X?via%3Dihub 
(pregledni, 2019 + 2020) 
20. Uporaba fagov v boju proti patogenim bakterijam v živilih 

https://www.mdpi.com/1999-4915/11/6/567/htm 
in https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0958166919301296?via%3Dihub 
(pregledni, 2019 + 2020) 
21. Biotehnološka izraba fagov 

----

Za seminar se prijavite tako, da se vpišete v oklepaj za naslovom seminarja, tako kot je prikazano pri izmišljenem ničtem seminarju.
Seminarje bomo izvedli v enakem vrstnem redu, kot so navedeni zgoraj.

0. Analiza bakteriofagov v smrekovem gozdu (Jana Dolenc, Tilen Deželak, Sonja Mavrič) 

1. Klasifikacija in splošna strukturna organizacija fagov 
2. Struktura kapsid in prokapsid 
3. Struktura konektorjev in repov 
4. Adsorpcijski aparat bakteriofagov 
5. [[Zgradba kompleksa za odločanje med lizogenim in litičnim ciklom faga lambda]] (Kim Glavič, Nastja Feguš, Nina Varda) 
6. Vzajemna regulacija med fagom in bakterijo na posttranskripcijski ravni (Žiga Vičič, Dunia Sahir, Maja Globočnik) 
7. Sestavljanje fagnih delcev in vloga portalnega proteina (Anja Konjc, Tina Logonder, Manca Osolin) 
8. Fagni endolizini: mehanizem delovanja in možnosti za izboljšave (Tina Arnšek, Ana Babnik, Greta Junger) 
9. Interakcija faga z bakterijo (Anastasija Nechevska, Marjeta Milostnik, Ana Vičič) 
10. Interakcije fagov s človeškimi tkivi (Michelle Oletič, Nika Vegelj, Rebeka Dajčman) 
11. Fagi v naravnih in umetnih okoljih (Lena Trnovec, Maja Kolar, Liza Praznik) 
12. Delovanje fagov na heterogene biofilme 
13. Fagi kot naravni rezervoar odpornosti proti antibiotikom (Žan Fortuna, Tevž Levstek, Lara Drinovec) 
14. Cianofagi (Timotej Zgonik, ) 
15. Prednosti fagov za zdravljenje bakterijskih okužb (Maša Gabrič, Maša Andoljšek, Vivian Nemanič) 
16. Uporaba fagov za zdravljenje okužb pri živalih in ljudeh(Tim Nograšek, Jure Povšin, Sašo Jakob) 
17. Tveganja pri uporabi fagov za zdravljenje (Maja Mahorič, Ana Potočnik, Maja Trifkovič) 
18. Uporaba fagov proti bakterijskim okužbam rastlin (Tanja Janko, Špela Šubelj in Matic Krivec) 
19. Uporaba fagov za odstranjevanje patogenih bakterij v prsti 
20. Uporaba fagov v boju proti patogenim bakterijam v živilih (Tadej Uršič, Teo Nograšek, Oskar Nemec) 
21. Biotehnološka izraba fagov 

Ko boste pripravljali povzetek, naslov teme na tem, drugem, seznamu povežite z novo wiki stranjo, ki bo vsebovala povzetek. Na koncu besedila povzetka (pod viri) v novo vrstico dodajte oznako: <nowiki>[[Category:SEM]] [[Category:BMB]]</nowiki> 

Primer, kako so bili urejeni seminarji v prejšnjih letih, si lahko ogledate na strani [[Struktura kromatina]] (2013/14).

#[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Herpesvirusi_in_sorodni_dsDNA_virusi Herpesvirusi in sorodni dsDNA virusi] (Veronika Razpotnik, Ines Medved, Andrej Ivanovski)

Zgradba kompleksa za odločanje med lizogenim in litičnim ciklom faga lambda

2020-05-04T14:11:16Z

Nastja48: New page: Bakteriofag lambda je virus, ki okuži E. Coli. Okužba z virusom se lahko začne razvijati v dve smeri, razvije se lahko litični ali lizogeni cikel. Odločitev kateri cikel se bo razvil,...

BIO2 Povzetki seminarjev 2019

2019-11-19T15:54:11Z

Nastja48: /* Nastja Feguš: VEČDIMENZIONALNA VLOGA KETONSKIH TELES */

== Kim Glavič: ATP KOT SIGNALNA MOLEKULA ŽIVALI IN RASTLIN ==

Molekula ATP ni le temeljni vir energije za mnoge procese v celici, temveč tudi signalna molekula v zunajceličnem matriksu živali in rastlin. ATP, kot velika polarna molekula, se iz celic rastlin izloči s pomočjo eksocitotskih veziklov ali ATP prenašalcev. Iz živalskih celic pa s pomočjo eksocitotskih veziklov, ATP prenašalcev ali koneksonskih hemikanalčkov. Ob povečanih koncentracijah molekul ATP v zunajceličnem matriksu se te vežejo na ustrezne P2- receptorje. Po sprostitvi nazaj v matriks pa njihovo koncentracijo uravnavajo ekto-nukleotidaze. Na splošno aktivacija P2- receptorjev povzroči povišanje koncentracije kalcijevih ionov in dušikovega monoksida v citosolu celice ter nastanek reaktivnih kisikovih zvrsti v zunajceličnem matriksu. Kalcijevi ioni, dušikov monoksid in reaktivne kisikove zvrsti so sekundarni obveščevalci, ki so ključni za fiziološki odziv celice. Rastlinska ATP-signalizacija ima pomembno vlogo pri časovni regulaciji kalitve cvetnega prahu, rasti pelodne cevke, nastanku koreninskih gomoljev in zaznavanju ter posledično izogibanju oviram pri rasti korenin. Živalska ATP-signalizacija sodeluje pri nastanku imunskega odziva, prenosu živčnih signalov, celični smrti in regulaciji mnogih drugih procesov.

== Tevž Levstek: GLICINSKI TRANSPORTERJI KOT TERAPEVTSKE TARČE ==

Glicin je proteinogena aminokislina, ki opravlja tudi funkcijo signalne molekule, natančneje nevrotransmiterja. Najdemo ga v dveh vrstah sinaps: glicinergičnih, kjer je glavni nevrotransmiter in glutamatergičnih, kjer ima pomožno vlogo, saj pomaga glutamatu pri signaliziranju. Koncentracije glicina v medceličnini regulirajo glicinski transporterji, ki jih delimo na GlyT1 in GlyT2. Glicinergična sinapsa je inhibitorna, kar pomeni, da če glicin aktivira svoj receptor, posinaptično celico hiperpolarizira (še poveča raven kloridnih ionov v njej). V tej sinapsi GlyT1 zmanjšuje koncentracijo glicina, saj ga transportira v okoliške glia celice. GlyT2 po drugi strani pa zvišuje koncentracijo glicina, saj zbira razpršen glicin, ga reciklira in omogoči ponovno usmerjeno pošiljanje proti receptorjem. V glutamatergičnih sinapsah pa je glicin skupaj z glutamatom ekscitatorna signalna molekula. Če se glicin veže na protein NMDA, ki je na posinaptični membrani, mu s pozitivno alosterično modifikacijo olajša vezavo z glutamatom, ki odpre kationski kanalček in depolarizira celico. Tu regulira koncentracijo glicina le GlyT1, ki jo zmanjšuje, GlyT2 pa tu ne nastopa. Razumevanje delovanja obeh sinaps nam lahko omogoči sintezo novih zdravil, ki bi bolj učinkovito delovala proti nekaterim duševnim boleznim kot so shizofrenija, alkoholizem, obsesivno-kompulzivna motnja in še precej drugim. Ta zdravila najpogosteje inhibirajo delovanje GlyT1 in imajo veliko uspešnost pri glodalcih. Pri ljudeh pa na žalost še ni bilo dobrih rezultatov in na razvoj tovrstnega zdravila še čakamo.

== Ana Potočnik: FOSFATIDILSERIN KOT SIGNALNA MOLEKULA ==

Fosfatidilserin je glicerofosfolipid in pomemben gradnik celičnih membran. V zdravih in živečih celicah se nahaja izključno na notranji, citosolni strani fosfolipidnega dvosloja. To asimetrično razporeditev s pomočjo ATP vzpostavlja aminofosfolipidna translokaza. Poleg svoje strukturne vloge ima fosfatidilserin tudi pomembno funkcijo v mnogih signalizacijskih poteh. Kot signalna molekula sodeluje pri koagulaciji krvi, fagocitozi apoptoznih celic, celični fuziji in odlaganju mineralov v osteoblaste. Ključna lastnost fosfatidilserina kot signalne molekule je njegova negativno nabita polarna glava. Preko nje fosfatidilserin z drugimi signalnimi molekulami ali receptorji tvori elektrostatske ali stereospecifične interakcije. Sodeluje pri signalizaciji znotraj celice in tudi pri ekstracelularni signalizaciji. Ko sodeluje pri ekstracelularni signalizaciji, se nahaja tudi na ekstracelularni strani fosfolipidnega dvosloja. Prehod fosfatidilserina iz notranje na zunanjo stran uravnavajo skramblaze. Te so lahko aktivirane s pomočjo kaspaz, ki so encimi, prisotni v apoptozni celici. Med molekulami, ki se vežejo na fosfatidilserin, so najbolj preučevane tiste, ki za vezavo nanj uporabijo Gla domeno. Laktahedrin, ki je na fagocit vezan preko integrinov αvβ3, z vezavo na fosfatidilserin apoptozno celico pritrdi k makrofagu. Gas6 in protein S, ki se prav tako vežeta na fosfatidilserin, pa preko TAM receptorjev sprožita tirozinkinazno aktivnost. Aktivira se Rac1 in polimerizacija aktina sproži fagocitozo apoptozne celice. Izpostavljenost fosfatidilserina na ekstracelularni strani celice je zadosten signal makrofagu, da fagocitira celico. To nakazuje na pomembno vlogo fosfatidilserina kot signalne molekule.

== Tadej Uršič: TLR SIGNALIZACIJA IN NJENA VLOGA PRI REVMATIČNIH BOLEZNIH ==

Prirojeni imunski sistem predstavlja prvi obrambni mehanizem organizma. Celice prirojenega imunskega sistema izražajo receptorje, ki zaznavajo določene gradnike bakterij in virusov in pa molekule, ki nastanejo pri poškodbah samega organizma. Ti receptorji sprožijo signalne poti ki privedejo do odgovora organizma na vdor patogena. Ena od skupin teh receptorjev so TLR (Toll-Like Receptors). So integralni proteini za katere je značilna z levcini bogata ektodomena za prepoznavanje ligandov in pa TIR domena za navzdoljno signalizacijo. TLR-ji prepoznavajo komponente membran (lipide, lipopolisaharide, lipoproteini, …) in nukleinske kisline bakterij in virusov in kot odgovor sprožijo vnetno reakcijo. Če je le ta normalno regulirana le ta pripomore pri odpravi vdirajočih patogenov v organizem. Če pa pride do napak v regulaciji to lahko privede do kroničnega vnetja tkiva. Pri revmatičnih obolenjih, kot so na primer revmatoidni artritis, putiki, lymski artritis, lupus… , so odkrili večjo izraženost TLR-jev, kar je lahko glavni razlog za njihov nastanek. Znanstveniki sedaj testirajo razne inhibitorje TLR-jev ali pa njihovih adaptornih proteinov, kot potencialna zdravila za te bolezni.

== Nika Vegelj : FORMACIJA BIOFILMA V POVEZAVI S C-DI-GMP MOLEKULO ==

Za bakterijo, kot tudi za vsa ostala živa bitja je nujno, da se prilagajajo na spreminjanje življenjskih pogojev, saj jim to omogoča preživetje. Molekula c-di-GMP je sekundarni sporočevalev pri baktrerijah, ki regulira različne celične procese. C-di-GMP so prvič odkrili kot alosterični aktivator celulozne sintetaze v bakteriji Gluconacetobacter xylinum. Pri patogenih organizmih molekula c-di-GMP kontrolira virulentni odgovor, ki je povezan s quorum sensingom, procesom s katerim bakterije med seboj komunicirajo. Koncentracija molekule c-di-GMP je v celici regulirana s pomočjo encimov fosfodiesteraz in gvanilat ciklaz. C-di-GMP je sintetizirana znotraj celice iz dveh molekul GTP s pomočjo encima digvanilat ciklaze, ki na aktivni strani nosi domeno GGDEF. Razpad molekule pa omogoča encim fosfodiesteraza, ki nosi domeno EAL, ta omogoča, da molekula razpade na linearni nukleotid pGpG. Glavni namen raziskovanja molekule c-di-GMP ter njene vloge pri tvorbi biofilma, je bil, da bi ugotovili nove metode, ki bi preprečile nastanek biofilma in tako pozdravile z njim povezane bolezni. Cistična fibroza je ena izmed najpogostejših bolezni v evropi, za njo pa je odgovorna bakterija pseudomonas aeruginosa, ki s tvorbo biofilma povzroča kronično obolenje, saj antibiotiki ne delujejo direktno na biofilm. C-di-GMP je sekundarni sporočevalec pri bakterijah, ne pa tudi pri evkariontih in arhejah. Prav zato je tako zanimiv za znanstvenike, saj lahko z razvojem zdravil, ki bi vplivale na molekulo, razvili potencialna zdravila za kronične bolezni.

== Maja Kolar: BIOKEMIJSKA LOGIKA GLIKOLIZE ==
Čeprav glikoliza sprva zgleda zapletena in naključna, je v smislu zadovoljevanja vsem biokemijskim zahtevam ena najenostavnejših metabolnih poti. Pri načrtovanju poti se je treba zavedati kompromisov za zadovoljevanje različnim omejitvam, zato lahko skozi analizo vseh teoretično možnih poti ugotovimo katera je celici najugodnejša. Termodinamske omejitve vključujejo Gibbsovo prosto entalpijo reakcij, ki jo lahko izračunamo iz redoks potencialov in ugotovimo katere poti v metabolizmu so ender-/eksergonske. Pri encimskih mehanizmih moramo upoštevati aktivacijske skupine, ki pa lahko povečajo reaktivnost intermediatov, kar spada pod fizikalno-kemijske lastnosti intermediatov. Med njih štejemo tudi prepustnost skozi membrano, afiniteto do encimov in toksičnost. Slednjo celica izniči z izogibanjem reakcijskim potem ali sistemi endogene detoksifikacije kot je sistem glioksalaz za intermediat metilglioksal. Pri glikolizi se jim celica izogne z delitvijo elektronske prerazporeditve, kjer po podobnih poteh ne nastopajo toksične spojine. Preko energij vezi in elektronskih prerazporeditev lahko določimo kje na glikolizni poti bo nastajal ATP. Najobsežnejše zastopana je glikoliza Embden-Meyerhof-Parnas, vendar njene naravne alternative dokazujejo, da so skozi evolucijo različni organizmi kot so anaerobne/aerobne bakterije, termofili obravnavali določene zahteve kot bolj ali manj pomembne. Znanje različnih bioloških zahtev pa lahko prenesemo na metabolni inženiring, kjer iščemo učinkovite rešitve za proizvodnjo industrijsko iskanih metabolitov.

== Jure Povšin: VPLIV DIMETIL FUMARATA NA GAPDH IN AEROBNO GLIKOLIZO PRI MODULACIJI IMUNOSTI ==
Aktivirane imunske celice se po Warburgovi hipotezi osredotočijo na izvajanje aerobne glikolize namesto na izvajanje oksidativne fosforilacije, s čimer predstavljajo potencialno terapevtsko tarčo pri avtoimunski boleznih. Dimetil fumarat (DMF), je derivat od intermediarnega fumarata iz Krebsovega cikla. DMF je ester fumarne kisline ter imunomodulacijsko zdravilo, ki se uporablja za zdravljenje multiple skleroze in luskavice. Čeprav njegov terapevtski mehanizem zaenkrat ostaja še negotov, je znano, da DMF kovalentno spreminja ostanke cisteina v procesu, imenovanem succination. Preiskovanje aktivnost DMF-ja dodatno zapleta njegova hidroliza in vivo do monometil fumarata (MMF), ki lahko tudi sam modulira imunski odziv in vnetje tkiv. Kornberg in sodelavci so ugotovili , da DMF pri procesu, imenovanem succination, inaktivira katalitični cistein glikolitičnega encima gliceraldehid 3-fosfat dehidrogenaze (GAPDH) pri miših in ljudeh, tako in vitro kot in vivo. S tem navzdol uravnava aerobno glikolizo v aktiviranih mieloidnih in limfoidnih celicah, kar povrzoča njene protivnetne učinke. Rezultati znanstvenikov zagotavljajo mehanski vpogled v imunsko modulacijo z DMF in predstavljajo dokaz koncepta, da je aerobna glikoliza lahko zelo pomembna terapevtska tarča v avtoimunosti in da nas lahko nadaljnje raziskovanje pripelje do dolgo iskanih zdravil proti hudim avtoimunim boleznim.

== Manca Osolin: REGULACIJA METABOLIZMA GLUKOZE IN LAKTATA V MOŽGANIH ==
Aerobna glikoliza je proces razgradnje glukoze do laktata v prisotnosti kisika. Proces aerobne glikolize je med drugim značilen tudi za astrocite, posebne celice v možganih. Ker imajo nevroni večjo potrebo po energiji kot astrociti, vzdržujejo visok nivo oksidativnega metabolizma, medtem ko astrociti favorizirajo aerobno glikolizo in omejujejo oksidativno aktivnost. Številne raziskave so pokazale, da astrociti laktat, ki nastane v procesu aerobne glikolize, posredujejo nevronom. Ta koncept se imenuje ANLS hipoteza. Nevroni morajo vzdrževati ravnotežje med pentoza fosfatno potjo in glikolitično potjo, da dosežejo potrebe po energiji in da vzdržujejo antioksidativni potencial. Zato uporaba laktata kot oksidativnega substrata lahko zagotavlja ugoden način za nevrone, da proizvedejo visoke količine ATP med zaobidenjem glikolitične poti, saj tako varčujejo glukozo za pentoza fosfatno pot. Aerobna glikoliza, ki poteka v astrocitih in katere končni produkt je laktat, ima pomembno vlogo pri vzdrževanju nevronske aktivnosti. Laktat se prenese iz astrocitov v nevrone, da zadosti energijskim potrebam nevronov, prav tako pa laktat deluje tudi kot signalna molekula, ki regulira nevronske funkcije, kot so vzdražnost in plastičnost nevronov ter okrepitev spomina. V možganih se nahaja tudi posebna vrsta nevronov, ki na različne mehanizme zaznavajo spremembe koncentracije glukoze, kar jim omogoča prilagajanje na zunanje spremembe preko depolarizacije.

== Greta Junger: INTERMEDIATI CIKLA CITRONSKE KISLINE: SIGNALNE MOLEKULE POD KRINKO ==
Cikel citronske kisline je centralna metabolna pot, pri kateri se energetsko bogata molekula acetil-CoA oksidira ter svoje elektrone odda prenašalcem. Oksidacija je postopna in poteka preko več intermediatov. Za njih je dolgo časa veljalo, da je to njihova edina vloga, vendar pa se je ta domneva izkazala za napačno. Večina intermediatov cikla citronske kisline ima namreč večstransko vlogo, saj sodelujejo tako pri signalizaciji kot tudi regulaciji različnih procesov. Za delovanje α ketoglutarat-odvisnih dioksigenaz (2-OGDO) je nujno potreben α ketoglutarat. Zaradi podobne kemijske zgradbe se na 2-OGDO lahko vežeta tudi sukcinat in fumarat, ki pa encima ne aktivirata, pač pa delujeta kot kompetitivna inhibitorja. Kot taka lahko v celici ustvarita pseudo-hipoksično stanje ali pa posredno vplivata na spremembo demetilacije DNA in histonov. Poleg omenjenega imajo nekateri intermediati ključno vlogo tudi pri post-translacijski modifikaciji proteinov, natančneje acetilaciji, sukcinaciji in sukcinilaciji Lys in Cys ostankov. Za sukcinat in α ketoglutarat obstajata specifična GPC-receptorja - SUCNR1 in OXGR1. Fiziološki pomen SUCNR1, ki se med drugim nahaja v ledvicah, srčnem tkivu in očeh, je bolje raziskan od OXGR1O. Nedolgo nazaj so pojasnili tudi vlogo sukcinata pri nastanku reaktivnih kisikovih zvrsti in obratnega toka elektronov.

== Oskar Nemec: Uravnavanje delovanja levkocitov z intermediati cikla citronske kisline ==
Glede na to, da je cikel citronske kisline (TCA) osnovno vozlišče (energijskega) metabolizma celic, je smiselno sklepati, da je aktivacija celic naravne imunosti in njihova regulacija s tem procesom povezana. Imunski odziv je namreč energijsko potraten proces in v veliki meri odvisen od mitohondrijskega metabolizma. Izkazalo se je, da intermediati TCA, kot so sukcinat, itakonat, citrat in fumarat, posredujejo ali uravnavajo pomembne funkcije mieloidnih celic (levkocitov) med okužbo in vnetjem. Aktivacija levkocitov, ki se zgodi v sklopu vnetnega procesa z vnetnimi dejavniki vodi v preoblikovanje cikla in kopičenje teh intermediatov v celici. Sukcinat ima vnetni učinek, ker povzroči stabilizacijo HIF-1 (hypoxia inducible factor 1), povečanje količine mROS (reaktivne kisikove zvrsti mitohondrija), postranslacijske modifikacije proteinov z sukcinilacijo in signalizacijo preko z G-proteinom sklopljenimi receptorji (klasična kaskada). Citrat prav tako spodbuja vnetni odziv, saj se zaradi njega sintetizirajo reaktivne kisikove in dušikove zvrsti ter prostaglandin E2. Itakonat pa ima protivnetno vlogo, saj zavira SDH in omeji vnetne učinke sukcinata, sposoben je pa tudi, v nasprotju s sukcinatom, sam ubiti patogene. Vloga fumarata v vnetnem procesu ni dokončno pojasnjena, znano pa je da povzroča med drugimi zmanjšanje količine ROS in tako zmanjša vnetni odziv.

== Teo Nograšek: GPR91: PREMIKANJE MEJA INTERMEDIATOV KREBSOVEGA CIKLA ==
Sukcinat je najbolj poznan kot intermediat Krebsovega cikla, vendar so novejše raziskave pokazale, da ima tudi pomembno funkcijo kot signalna molekula. Celice v hipoksiji sintetizirajo in izločajo sukcinat, ki se nato veže na receptor GPR91. GPR91 je najden v celicah jeter, krvnih celicah, maščobnih celicah, ledvičnih celicah in celicah mrežnice. V jetrih signal iz receptorja GPR91 vpliva na Itove celice, ki so zadolžene za izločanje kolagena pri poškodbi jeter. V mrežnici je GPR91 izražen v nevronskih celicah ganglijev in njegova aktivacija povzroči neovaskularizacijo. Aktivacija GPR91 v ledvicah povzroči povišanje krvnega tlaka preko renina. Povišan krvni tlak lahko povzroči hipertrofijo, na nastanek hipertrofije pa vpliva tudi sama vezava med sukcinatom in receptorjem GPR91 na srčnih mišičnih celicah, kar povzroči transkripcijo genov za nastanek hipertrofije. Poleg tega visoka koncentracija sukcinata povzroči apoptozo srčnih celic. Raziskave na področju zaviranja delovanja GPR91 bi lahko omilile zaplete, ki nastanejo pri transplantaciji, ker je bilo odkrito, da imajo pacienti po transplantaciji povišano količino sukcinata v krvi, kar vodi do zapletov.

== Ana Babnik: REGULACIJA OKSIDACIJE MAŠČOBNIH KISLIN V SKELETNIH MIŠICAH PRI AEROBNI VADBI ==
Krčenje mišic pri aerobni vadbi zahteva dodatno energijo, ki jo lahko celice pridobijo iz znotrajceličnih in telesnih virov glukoze in maščobnih kislin. Na izbiro substrata, ki se bo v večji meri porabljal za končno sintezo ATP, vplivata intenzivnost in trajanje vadbe. Oksidacija maščobnih kislin je regulirana z mnogimi prepletenimi signalnimi potmi in regulacijskimi mehanizmi, kateri pa še niso v celoti poznani. Glavni regulator vnosa maščobnih kislin v celico je CD1/SR-B2 (receptor čistilec B2), ki s svojo translokacijo iz veziklov na membrano in interakcijo s FABP olajša vnos maščobnih kislin v celico. Naslednja pomembna točka je prenos substratov v celico v obliki acil-CoA, pri čimer sodeluje CPT1, ki za prenos potrebuje prosti karnitin, na njegovo delovanje pa vpliva mnogo regulatorjev. Sama regulacija delovanja CPT1 pa je povezana tudi s celično homeostazo acetil-CoA in kot že omenjenega prostega karnitina, saj se ta pri presežkih v količini acetil-CoA porablja za nastanek acetilkarnitina. Regulatorni mehanizmi β-oksidacije dokazujejo, da se pri daljši oziroma vadbi z nižjo intenziteto za sintezo acetil-CoA (in nadaljnjo sintezo ATP) porabljajo predvsem maščobne kisline, medtem ko se pri bolj intenzivni vadbi porablja glukoza.

== Nastja Feguš: VEČDIMENZIONALNA VLOGA KETONSKIH TELES ==
Aceton, acetoacetat in D-β-hidroksibutirat so ketonska telesa. Bakterije, arheje in evkarionti jih uporabljamo kot alternativni vir energije. Pri sesalcih so ketonska telesa pomemben alternativni vir energije za možgane, srce in skeletne mišice. Ketosnka telesa na dan prispevajo med 5 % in 20 % energije. Tvorba ketonskih teles primarno poteka v jetrih, saj imajo le jetra in celice kolonskega epitela v črevesju izražen encim, ki katalizira prvo reakcijo nastanka ketonskih teles, vendar obstajajo tudi mehanizmi nehepatične sinteze ketonskih teles. Usoda ketonskih teles ni vedno oksidacija oziroma pretvorba v acetil-CoA, lahko se pretvorijo v različne intermediate, ki se lahko uporabijo v biosintezi sterolov in maščobnih kislin. Ketonska telesa so zelo dobri antioksidanti, njihova funkcija je zelo pomembna v možganih, kjer znižajo stopnjo celičnih poškodb nevronov. D-β-hidroksibutirat je epigenetski modifikator, saj direktno modificira lizinske ostanke histonov. D-β-hidroksibutirat je tudi pomembna signalna molekula. Je direkten inhibitor encimov razreda HDACs. Inhibicija teh encimov poveča acetilacijo encimov in inducira izražanje genov, ki zmanjšajo oksidativni stres. Prav tako se veže na dva različna z G proteinom povezana receptorja, preko te signalne poti zmanjša lipolizo, upočasni srčni utrip in zmanjša porabo energije.

== Maša Andoljšek: DOBRE STARE MAŠČOBE: POVEZAVA MED SIGNALIZACIJO LIPIDOV IN ŽIVLJENJSKO DOBO ==
Lipidi kot signalne molekule ali transkripcijski faktorji sodelujejo v procesih, ki podaljšujejo življenje. Večina raziskav poteka na glisti ''Caenorhabditis elegans'', saj ima kratko življenjsko dobo in se lahko genetsko manipulira. Obstajajo tri metode podaljševanja življenja, ki delujejo na več vrstah organizmov. Prva je inzulin signalirajoča pot, ki s pomočjo dafakronske kisline, holesterola in jedrnih receptorjev DAF-12 ter DAF-16, regulira življenjsko dobo in sproža avtofagijo. Drug način je dietna restrikcija, ki pa lahko poteka preko mutacije eat-2, preko razredčevanja hrane in preko občasnega postenja. Pri tem načinu sodeluje DAF-16, NHR-8 in NHR-64. Dietna restrikcija ima pozitivne vplive na zdravje. Zadnji način podaljšanja življenjske dobe je izrez signalov zarodne plasti, kar promovira lipolizo, metabolizem lipidov itd. Te raziskave kažejo, da je možna uporaba lipidov tudi za zdravljenje različnih bolezni, za kar pa se nekateri že uporabljajo. Pomembna je tudi akumulacija različnih molekul, na primer oleinske kisline pri staranju. Veda, ki se ukvarja s tem je lipodomika, ki preučuje metabolne poti lipidov in njihove strukture. Pri dalj živečih organizmih so strukturni lipidi v nasičenem stanju, lipidi v energijskih zalogah pa v nenasičenem stanju.

BIO2 Seminar 2019

2019-11-15T07:50:34Z

Nastja48: /* Seznam seminarjev */

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

== Seznam seminarjev ==
{| {{table}}
! ime in priimek !! poglavje !! naslov seminarja !! recenzent 1 !! recenzent 2 !! datum oddaje !! datum recenzije !! datum predstavitve
|-
! Tevž Levstek
| 12 || [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2019 Glicinski transporterji kot terapevtske tarče] || Sašo Jakob || Andrej Špenko || 18/10/2019 || 21/10/2019 || 23/10/2019
|-
! Ana Potočnik
| 12 || Fosfatidilserin kot signalna molekula || Marjeta Milostnik || Maja Mahorič || 18/10/2019 || 21/10/2019 || 23/10/2019
|-
! Kim Glavič
| 12 || ATP kot signalna molekula živali in rastlin || Tina Logonder || Tim Nograšek || 18/10/2019 || 21/10/2019 || 23/10/2019
|-
! Nika Vegelj
| 12 || Formacija biofilma v povezavi s c-di-GMP signalizacijo. || Žan Fortuna || Nina Varda || 25/10/2019 || 28/10/2019 || 30/10/2019
|-
! Tadej Uršič
| 12 || TLR signalizacija in njena vloga pri revmatičnih boleznih || Michelle Oletič || Tina Arnšek || 25/10/2019 || 28/10/2019 || 30/10/2019
|-
! Natalija Razpotnik
| 12 || || Maša Gabrič || Timotej Zgonik || 25/10/2019 || 28/10/2019 || 30/10/2019
|-
! Maja Kolar
| 14-15 || [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2019 Biokemijska logika glikolize] || Tevž Levstek || Sašo Jakob || 01/11/2019 || 04/11/2019 || 06/11/2019
|-
! Jure Povšin
| 14-15 || Vpliv dimetil fumarata na GAPDH in aerobno glikolizo pri modulaciji imunosti || Ana Potočnik || Marjeta Milostnik || 01/11/2019 || 04/11/2019 || 06/11/2019
|-
! Manca Osolin
| 14-15 || Regulacija metabolizma glukoze in laktata v možganih || Kim Glavič || Tina Logonder || 01/11/2019 || 04/11/2019 || 06/11/2019
|-
! Greta Junger
| 16 || Intermediati cikla citronske kisline: signalne molekule pod krinko || Nika Vegelj || Žan Fortuna || 08/11/2019 || 11/11/2019 || 13/11/2019
|-
! Oskar Nemec
| 16 || Uravnavanje delovanja levkocitov z intermediati cikla citronske kisline || Tadej Uršič || Michelle Oletič || 08/11/2019 || 11/11/2019 || 13/11/2019
|-
! Teo Nograšek
| 16 ||GPR91: Premikanje meja intermediatov Krebsovega cikla || Natalija Razpotnik || Maša Gabrič || 08/11/2019 || 11/11/2019 || 13/11/2019
|-
! Ana Babnik
| 17 || [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2019 Regulacija oksidacije maščobnih kislin v skeletnih mišicah pri aerobni vadbi] || Maja Kolar || Tevž Levstek || 15/11/2019 || 18/11/2019 || 20/11/2019
|-
! Maša Andoljšek
| 17 || Dobre stare maščobe: Povezava med signalizacijo lipidov in življenjsko dobo || Jure Povšin || Ana Potočnik || 15/11/2019 || 18/11/2019 || 20/11/2019
|-
! Nastja Feguš
| 17 || [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2019 Večdimenzionalna vloga ketonskih teles] || Manca Osolin || Kim Glavič || 15/11/2019 || 18/11/2019 || 20/11/2019
|-
! Vivian Nemanič
| 18 || Transportne funkcije aminokislin in senzorni mehanizmi aminokislin pri rastlinah || Greta Junger || Nika Vegelj || 22/11/2019 || 25/11/2019 || 27/11/2019
|-
! Lena Trnovec
| 18 || || Oskar Nemec || Tadej Uršič || 22/11/2019 || 25/11/2019 || 27/11/2019
|-
! Sonja Gabrijelčič
| 18 || || Teo Nograšek || Natalija Razpotnik || 22/11/2019 || 25/11/2019 || 27/11/2019
|-
| Maja Trifkovič || 19 || || Ana Babnik || Maja Kolar || 29/11/2019 || 02/12/2019 || 04/12/2019
|-
| Anja Konjc || 19 || || Maša Andoljšek || Jure Povšin || 29/11/2019 || 02/12/2019 || 04/12/2019
|-
| Ana Vičič || 19 || || Nastja Feguš || Manca Osolin || 29/11/2019 || 02/12/2019 || 04/12/2019
|-
| Andrej Špenko || 20 || || Vivian Nemanič || Greta Junger || 06/12/2019 || 09/12/2019 || 11/12/2019
|-
| Maja Mahorič || 20 || || Lena Trnovec || Oskar Nemec || 06/12/2019 || 09/12/2019 || 11/12/2019
|-
| Tim Nograšek || 20 || || Sonja Gabrijelčič || Teo Nograšek || 06/12/2019 || 09/12/2019 || 11/12/2019
|-
| Nina Varda || 21 || || Maja Trifkovič || Ana Babnik || 13/12/2019 || 16/12/2019 || 18/12/2019
|-
| Tina Arnšek || 21 || || Anja Konjc || Maša Andoljšek || 13/12/2019 || 16/12/2019 || 18/12/2019
|-
| Timotej Zgonik || 21 || || Ana Vičič || Nastja Feguš || 13/12/2019 || 16/12/2019 || 18/12/2019
|-
| Sašo Jakob || 22 || || Andrej Špenko || Vivian Nemanič || 03/01/2020 || 06/01/2020 || 08/01/2020
|-
| Marjeta Milostnik || 22 || || Maja Mahorič || Lena Trnovec || 03/01/2020 || 06/01/2020 || 08/01/2020
|-
| Tina Logonder || 22 || Serin v rastlinah || Tim Nograšek || Sonja Gabrijelčič || 03/01/2020 || 06/01/2020 || 08/01/2020
|-
| Žan Fortuna || 23 || || Nina Varda || Maja Trifkovič || 10/01/2020 || 13/01/2020 || 15/01/2020
|-
| Michelle Oletič || 23 || || Tina Arnšek || Anja Konjc || 10/01/2020 || 13/01/2020 || 15/01/2020
|-
| Maša Gabrič || 23 || || Timotej Zgonik || Ana Vičič || 10/01/2020 || 13/01/2020 || 15/01/2020
|}

Dokončno razporeditev bom objavil naknadno.
*številka v okencu za temo pomeni poglavje v Lehningerju, v katerega naj izbrana tema spada
Sporočite mi morebitne napake ali če vas nisem razporedil.

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

==Naloga==
'''Vaša naloga za seminar je: '''
Samostojno pripraviti seminar o seminarski temi, ki vam je bila dodeljena. Za osnovo morate vzeti pregledni članek iz revije, ki ima faktor vpliva nad 5 (npr. [http://www.sciencedirect.com/science/journal/09680004/ TIBS]. Poiskati morate še vsaj tri znanstvene članke, ki se nanašajo na opisano temo in jih uporabiti kot podlago za seminarsko nalogo! Članki so dostopni [http://93.174.95.27/scimag/ tukaj].

Za pripravo seminarja velja naslednje: 
* [[BIO2 Povzetki seminarjev 2019|Povzetek seminarja]] opišete na wikiju '''v 200 besedah''' (+- dvajset besed) - najkasneje do dne ko morate oddati seminar recenzentom.
* Povezavo do povzetka vnesete v tabelo seminarjev tekočega letnika.
* Seminar pripravite v obliki seminarske naloge na ~5-12 straneh A4 (pisava 12, enojni razmak, 2,5 cm robovi). Zelo pomembno je, da je obseg od 2700 do 3000 besed , a ne več kot 3500 besed. Seminarska naloga mora vsebovati najmanj tri slike. Eno sliko morate narisati sami in to pod sliko posebej označiti. Slika mora imeti legendo in v besedilu mora biti na ustreznem mestu sklic na sliko. 
* Seminar oddajte do datuma oddaje, ki je naveden v tabeli v elektronski obliki z uporabo [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/ tega obrazca].
* Vsi seminarji so v elektronski obliki dostopni [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/bioseminar/ tukaj].
* Recenzenti do dneva določenega v tabeli določijo popravke (v elektronski obliki) in podajo oceno pisnega dela. Popravljen seminar oddajte z uporabo [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/ tega obrazca].
* Ustna predstavitev sledi na dan, ki je vpisan v tabeli. Za predstavitev je na voljo 20 minut. Recenzenti morajo biti na predstavitvi prisotni.
* Predstavitvi sledi razprava. Recenzenti podajo oceno predstavitve in postavijo najmanj dve vprašanji.Vsi ostali morajo postaviti še dve dodatni vprašanji v toku celega seminarskega obdobja. Vprašanja, ki ste jih postavili vpišite na [https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSdV9OFlNzI3XyS8FRGnuIbG89gwH_36uwz29ocigV--2CXSbQ/viewform tukaj].
* Na dan predstavitve morate docentu še pred predstavitvijo oddati končno (popravljeno) in natisnjeno verzijo seminarja v enem izvodu, elektronsko verzijo seminarja in predstavitev pa oddati na strežnik na dan predstavitve do polnoči.
* Seminarska naloga in povzetek morajo biti v slovenskem jeziku, razen za študente, katerih materni jezik ni slovenščina. Ti lahko oddajo seminar v angleškem jeziku.

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

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

== Mnenje o predstavitvi ==
Vsak posameznik odda svoje mnenje o predstavitvi takoj po predstavitvi z online glasovanjem.

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

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

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

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

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

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

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

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

BIO2 Povzetki seminarjev 2019

2019-11-15T07:48:38Z

Nastja48:

== Kim Glavič: ATP KOT SIGNALNA MOLEKULA ŽIVALI IN RASTLIN ==

Molekula ATP ni le temeljni vir energije za mnoge procese v celici, temveč tudi signalna molekula v zunajceličnem matriksu živali in rastlin. ATP, kot velika polarna molekula, se iz celic rastlin izloči s pomočjo eksocitotskih veziklov ali ATP prenašalcev. Iz živalskih celic pa s pomočjo eksocitotskih veziklov, ATP prenašalcev ali koneksonskih hemikanalčkov. Ob povečanih koncentracijah molekul ATP v zunajceličnem matriksu se te vežejo na ustrezne P2- receptorje. Po sprostitvi nazaj v matriks pa njihovo koncentracijo uravnavajo ekto-nukleotidaze. Na splošno aktivacija P2- receptorjev povzroči povišanje koncentracije kalcijevih ionov in dušikovega monoksida v citosolu celice ter nastanek reaktivnih kisikovih zvrsti v zunajceličnem matriksu. Kalcijevi ioni, dušikov monoksid in reaktivne kisikove zvrsti so sekundarni obveščevalci, ki so ključni za fiziološki odziv celice. Rastlinska ATP-signalizacija ima pomembno vlogo pri časovni regulaciji kalitve cvetnega prahu, rasti pelodne cevke, nastanku koreninskih gomoljev in zaznavanju ter posledično izogibanju oviram pri rasti korenin. Živalska ATP-signalizacija sodeluje pri nastanku imunskega odziva, prenosu živčnih signalov, celični smrti in regulaciji mnogih drugih procesov.

== Tevž Levstek: GLICINSKI TRANSPORTERJI KOT TERAPEVTSKE TARČE ==

Glicin je proteinogena aminokislina, ki opravlja tudi funkcijo signalne molekule, natančneje nevrotransmiterja. Najdemo ga v dveh vrstah sinaps: glicinergičnih, kjer je glavni nevrotransmiter in glutamatergičnih, kjer ima pomožno vlogo, saj pomaga glutamatu pri signaliziranju. Koncentracije glicina v medceličnini regulirajo glicinski transporterji, ki jih delimo na GlyT1 in GlyT2. Glicinergična sinapsa je inhibitorna, kar pomeni, da če glicin aktivira svoj receptor, posinaptično celico hiperpolarizira (še poveča raven kloridnih ionov v njej). V tej sinapsi GlyT1 zmanjšuje koncentracijo glicina, saj ga transportira v okoliške glia celice. GlyT2 po drugi strani pa zvišuje koncentracijo glicina, saj zbira razpršen glicin, ga reciklira in omogoči ponovno usmerjeno pošiljanje proti receptorjem. V glutamatergičnih sinapsah pa je glicin skupaj z glutamatom ekscitatorna signalna molekula. Če se glicin veže na protein NMDA, ki je na posinaptični membrani, mu s pozitivno alosterično modifikacijo olajša vezavo z glutamatom, ki odpre kationski kanalček in depolarizira celico. Tu regulira koncentracijo glicina le GlyT1, ki jo zmanjšuje, GlyT2 pa tu ne nastopa. Razumevanje delovanja obeh sinaps nam lahko omogoči sintezo novih zdravil, ki bi bolj učinkovito delovala proti nekaterim duševnim boleznim kot so shizofrenija, alkoholizem, obsesivno-kompulzivna motnja in še precej drugim. Ta zdravila najpogosteje inhibirajo delovanje GlyT1 in imajo veliko uspešnost pri glodalcih. Pri ljudeh pa na žalost še ni bilo dobrih rezultatov in na razvoj tovrstnega zdravila še čakamo.

== Ana Potočnik: FOSFATIDILSERIN KOT SIGNALNA MOLEKULA ==

Fosfatidilserin je glicerofosfolipid in pomemben gradnik celičnih membran. V zdravih in živečih celicah se nahaja izključno na notranji, citosolni strani fosfolipidnega dvosloja. To asimetrično razporeditev s pomočjo ATP vzpostavlja aminofosfolipidna translokaza. Poleg svoje strukturne vloge ima fosfatidilserin tudi pomembno funkcijo v mnogih signalizacijskih poteh. Kot signalna molekula sodeluje pri koagulaciji krvi, fagocitozi apoptoznih celic, celični fuziji in odlaganju mineralov v osteoblaste. Ključna lastnost fosfatidilserina kot signalne molekule je njegova negativno nabita polarna glava. Preko nje fosfatidilserin z drugimi signalnimi molekulami ali receptorji tvori elektrostatske ali stereospecifične interakcije. Sodeluje pri signalizaciji znotraj celice in tudi pri ekstracelularni signalizaciji. Ko sodeluje pri ekstracelularni signalizaciji, se nahaja tudi na ekstracelularni strani fosfolipidnega dvosloja. Prehod fosfatidilserina iz notranje na zunanjo stran uravnavajo skramblaze. Te so lahko aktivirane s pomočjo kaspaz, ki so encimi, prisotni v apoptozni celici. Med molekulami, ki se vežejo na fosfatidilserin, so najbolj preučevane tiste, ki za vezavo nanj uporabijo Gla domeno. Laktahedrin, ki je na fagocit vezan preko integrinov αvβ3, z vezavo na fosfatidilserin apoptozno celico pritrdi k makrofagu. Gas6 in protein S, ki se prav tako vežeta na fosfatidilserin, pa preko TAM receptorjev sprožita tirozinkinazno aktivnost. Aktivira se Rac1 in polimerizacija aktina sproži fagocitozo apoptozne celice. Izpostavljenost fosfatidilserina na ekstracelularni strani celice je zadosten signal makrofagu, da fagocitira celico. To nakazuje na pomembno vlogo fosfatidilserina kot signalne molekule.

== Tadej Uršič: TLR SIGNALIZACIJA IN NJENA VLOGA PRI REVMATIČNIH BOLEZNIH ==

Prirojeni imunski sistem predstavlja prvi obrambni mehanizem organizma. Celice prirojenega imunskega sistema izražajo receptorje, ki zaznavajo določene gradnike bakterij in virusov in pa molekule, ki nastanejo pri poškodbah samega organizma. Ti receptorji sprožijo signalne poti ki privedejo do odgovora organizma na vdor patogena. Ena od skupin teh receptorjev so TLR (Toll-Like Receptors). So integralni proteini za katere je značilna z levcini bogata ektodomena za prepoznavanje ligandov in pa TIR domena za navzdoljno signalizacijo. TLR-ji prepoznavajo komponente membran (lipide, lipopolisaharide, lipoproteini, …) in nukleinske kisline bakterij in virusov in kot odgovor sprožijo vnetno reakcijo. Če je le ta normalno regulirana le ta pripomore pri odpravi vdirajočih patogenov v organizem. Če pa pride do napak v regulaciji to lahko privede do kroničnega vnetja tkiva. Pri revmatičnih obolenjih, kot so na primer revmatoidni artritis, putiki, lymski artritis, lupus… , so odkrili večjo izraženost TLR-jev, kar je lahko glavni razlog za njihov nastanek. Znanstveniki sedaj testirajo razne inhibitorje TLR-jev ali pa njihovih adaptornih proteinov, kot potencialna zdravila za te bolezni.

== Nika Vegelj : FORMACIJA BIOFILMA V POVEZAVI S C-DI-GMP MOLEKULO ==

Za bakterijo, kot tudi za vsa ostala živa bitja je nujno, da se prilagajajo na spreminjanje življenjskih pogojev, saj jim to omogoča preživetje. Molekula c-di-GMP je sekundarni sporočevalev pri baktrerijah, ki regulira različne celične procese. C-di-GMP so prvič odkrili kot alosterični aktivator celulozne sintetaze v bakteriji Gluconacetobacter xylinum. Pri patogenih organizmih molekula c-di-GMP kontrolira virulentni odgovor, ki je povezan s quorum sensingom, procesom s katerim bakterije med seboj komunicirajo. Koncentracija molekule c-di-GMP je v celici regulirana s pomočjo encimov fosfodiesteraz in gvanilat ciklaz. C-di-GMP je sintetizirana znotraj celice iz dveh molekul GTP s pomočjo encima digvanilat ciklaze, ki na aktivni strani nosi domeno GGDEF. Razpad molekule pa omogoča encim fosfodiesteraza, ki nosi domeno EAL, ta omogoča, da molekula razpade na linearni nukleotid pGpG. Glavni namen raziskovanja molekule c-di-GMP ter njene vloge pri tvorbi biofilma, je bil, da bi ugotovili nove metode, ki bi preprečile nastanek biofilma in tako pozdravile z njim povezane bolezni. Cistična fibroza je ena izmed najpogostejših bolezni v evropi, za njo pa je odgovorna bakterija pseudomonas aeruginosa, ki s tvorbo biofilma povzroča kronično obolenje, saj antibiotiki ne delujejo direktno na biofilm. C-di-GMP je sekundarni sporočevalec pri bakterijah, ne pa tudi pri evkariontih in arhejah. Prav zato je tako zanimiv za znanstvenike, saj lahko z razvojem zdravil, ki bi vplivale na molekulo, razvili potencialna zdravila za kronične bolezni.

== Maja Kolar: BIOKEMIJSKA LOGIKA GLIKOLIZE ==
Čeprav glikoliza sprva zgleda zapletena in naključna, je v smislu zadovoljevanja vsem biokemijskim zahtevam ena najenostavnejših metabolnih poti. Pri načrtovanju poti se je treba zavedati kompromisov za zadovoljevanje različnim omejitvam, zato lahko skozi analizo vseh teoretično možnih poti ugotovimo katera je celici najugodnejša. Termodinamske omejitve vključujejo Gibbsovo prosto entalpijo reakcij, ki jo lahko izračunamo iz redoks potencialov in ugotovimo katere poti v metabolizmu so ender-/eksergonske. Pri encimskih mehanizmih moramo upoštevati aktivacijske skupine, ki pa lahko povečajo reaktivnost intermediatov, kar spada pod fizikalno-kemijske lastnosti intermediatov. Med njih štejemo tudi prepustnost skozi membrano, afiniteto do encimov in toksičnost. Slednjo celica izniči z izogibanjem reakcijskim potem ali sistemi endogene detoksifikacije kot je sistem glioksalaz za intermediat metilglioksal. Pri glikolizi se jim celica izogne z delitvijo elektronske prerazporeditve, kjer po podobnih poteh ne nastopajo toksične spojine. Preko energij vezi in elektronskih prerazporeditev lahko določimo kje na glikolizni poti bo nastajal ATP. Najobsežnejše zastopana je glikoliza Embden-Meyerhof-Parnas, vendar njene naravne alternative dokazujejo, da so skozi evolucijo različni organizmi kot so anaerobne/aerobne bakterije, termofili obravnavali določene zahteve kot bolj ali manj pomembne. Znanje različnih bioloških zahtev pa lahko prenesemo na metabolni inženiring, kjer iščemo učinkovite rešitve za proizvodnjo industrijsko iskanih metabolitov.

== Jure Povšin: VPLIV DIMETIL FUMARATA NA GAPDH IN AEROBNO GLIKOLIZO PRI MODULACIJI IMUNOSTI ==
Aktivirane imunske celice se po Warburgovi hipotezi osredotočijo na izvajanje aerobne glikolize namesto na izvajanje oksidativne fosforilacije, s čimer predstavljajo potencialno terapevtsko tarčo pri avtoimunski boleznih. Dimetil fumarat (DMF), je derivat od intermediarnega fumarata iz Krebsovega cikla. DMF je ester fumarne kisline ter imunomodulacijsko zdravilo, ki se uporablja za zdravljenje multiple skleroze in luskavice. Čeprav njegov terapevtski mehanizem zaenkrat ostaja še negotov, je znano, da DMF kovalentno spreminja ostanke cisteina v procesu, imenovanem succination. Preiskovanje aktivnost DMF-ja dodatno zapleta njegova hidroliza in vivo do monometil fumarata (MMF), ki lahko tudi sam modulira imunski odziv in vnetje tkiv. Kornberg in sodelavci so ugotovili , da DMF pri procesu, imenovanem succination, inaktivira katalitični cistein glikolitičnega encima gliceraldehid 3-fosfat dehidrogenaze (GAPDH) pri miših in ljudeh, tako in vitro kot in vivo. S tem navzdol uravnava aerobno glikolizo v aktiviranih mieloidnih in limfoidnih celicah, kar povrzoča njene protivnetne učinke. Rezultati znanstvenikov zagotavljajo mehanski vpogled v imunsko modulacijo z DMF in predstavljajo dokaz koncepta, da je aerobna glikoliza lahko zelo pomembna terapevtska tarča v avtoimunosti in da nas lahko nadaljnje raziskovanje pripelje do dolgo iskanih zdravil proti hudim avtoimunim boleznim.

== Manca Osolin: REGULACIJA METABOLIZMA GLUKOZE IN LAKTATA V MOŽGANIH ==
Aerobna glikoliza je proces razgradnje glukoze do laktata v prisotnosti kisika. Proces aerobne glikolize je med drugim značilen tudi za astrocite, posebne celice v možganih. Ker imajo nevroni večjo potrebo po energiji kot astrociti, vzdržujejo visok nivo oksidativnega metabolizma, medtem ko astrociti favorizirajo aerobno glikolizo in omejujejo oksidativno aktivnost. Številne raziskave so pokazale, da astrociti laktat, ki nastane v procesu aerobne glikolize, posredujejo nevronom. Ta koncept se imenuje ANLS hipoteza. Nevroni morajo vzdrževati ravnotežje med pentoza fosfatno potjo in glikolitično potjo, da dosežejo potrebe po energiji in da vzdržujejo antioksidativni potencial. Zato uporaba laktata kot oksidativnega substrata lahko zagotavlja ugoden način za nevrone, da proizvedejo visoke količine ATP med zaobidenjem glikolitične poti, saj tako varčujejo glukozo za pentoza fosfatno pot. Aerobna glikoliza, ki poteka v astrocitih in katere končni produkt je laktat, ima pomembno vlogo pri vzdrževanju nevronske aktivnosti. Laktat se prenese iz astrocitov v nevrone, da zadosti energijskim potrebam nevronov, prav tako pa laktat deluje tudi kot signalna molekula, ki regulira nevronske funkcije, kot so vzdražnost in plastičnost nevronov ter okrepitev spomina. V možganih se nahaja tudi posebna vrsta nevronov, ki na različne mehanizme zaznavajo spremembe koncentracije glukoze, kar jim omogoča prilagajanje na zunanje spremembe preko depolarizacije.

== Greta Junger: INTERMEDIATI CIKLA CITRONSKE KISLINE: SIGNALNE MOLEKULE POD KRINKO ==
Cikel citronske kisline je centralna metabolna pot, pri kateri se energetsko bogata molekula acetil-CoA oksidira ter svoje elektrone odda prenašalcem. Oksidacija je postopna in poteka preko več intermediatov. Za njih je dolgo časa veljalo, da je to njihova edina vloga, vendar pa se je ta domneva izkazala za napačno. Večina intermediatov cikla citronske kisline ima namreč večstransko vlogo, saj sodelujejo tako pri signalizaciji kot tudi regulaciji različnih procesov. Za delovanje α ketoglutarat-odvisnih dioksigenaz (2-OGDO) je nujno potreben α ketoglutarat. Zaradi podobne kemijske zgradbe se na 2-OGDO lahko vežeta tudi sukcinat in fumarat, ki pa encima ne aktivirata, pač pa delujeta kot kompetitivna inhibitorja. Kot taka lahko v celici ustvarita pseudo-hipoksično stanje ali pa posredno vplivata na spremembo demetilacije DNA in histonov. Poleg omenjenega imajo nekateri intermediati ključno vlogo tudi pri post-translacijski modifikaciji proteinov, natančneje acetilaciji, sukcinaciji in sukcinilaciji Lys in Cys ostankov. Za sukcinat in α ketoglutarat obstajata specifična GPC-receptorja - SUCNR1 in OXGR1. Fiziološki pomen SUCNR1, ki se med drugim nahaja v ledvicah, srčnem tkivu in očeh, je bolje raziskan od OXGR1O. Nedolgo nazaj so pojasnili tudi vlogo sukcinata pri nastanku reaktivnih kisikovih zvrsti in obratnega toka elektronov.

== Oskar Nemec: Uravnavanje delovanja levkocitov z intermediati cikla citronske kisline ==
Glede na to, da je cikel citronske kisline (TCA) osnovno vozlišče (energijskega) metabolizma celic, je smiselno sklepati, da je aktivacija celic naravne imunosti in njihova regulacija s tem procesom povezana. Imunski odziv je namreč energijsko potraten proces in v veliki meri odvisen od mitohondrijskega metabolizma. Izkazalo se je, da intermediati TCA, kot so sukcinat, itakonat, citrat in fumarat, posredujejo ali uravnavajo pomembne funkcije mieloidnih celic (levkocitov) med okužbo in vnetjem. Aktivacija levkocitov, ki se zgodi v sklopu vnetnega procesa z vnetnimi dejavniki vodi v preoblikovanje cikla in kopičenje teh intermediatov v celici. Sukcinat ima vnetni učinek, ker povzroči stabilizacijo HIF-1 (hypoxia inducible factor 1), povečanje količine mROS (reaktivne kisikove zvrsti mitohondrija), postranslacijske modifikacije proteinov z sukcinilacijo in signalizacijo preko z G-proteinom sklopljenimi receptorji (klasična kaskada). Citrat prav tako spodbuja vnetni odziv, saj se zaradi njega sintetizirajo reaktivne kisikove in dušikove zvrsti ter prostaglandin E2. Itakonat pa ima protivnetno vlogo, saj zavira SDH in omeji vnetne učinke sukcinata, sposoben je pa tudi, v nasprotju s sukcinatom, sam ubiti patogene. Vloga fumarata v vnetnem procesu ni dokončno pojasnjena, znano pa je da povzroča med drugimi zmanjšanje količine ROS in tako zmanjša vnetni odziv.

== Teo Nograšek: GPR91: PREMIKANJE MEJA INTERMEDIATOV KREBSOVEGA CIKLA ==
Sukcinat je najbolj poznan kot intermediat Krebsovega cikla, vendar so novejše raziskave pokazale, da ima tudi pomembno funkcijo kot signalna molekula. Celice v hipoksiji sintetizirajo in izločajo sukcinat, ki se nato veže na receptor GPR91. GPR91 je najden v celicah jeter, krvnih celicah, maščobnih celicah, ledvičnih celicah in celicah mrežnice. V jetrih signal iz receptorja GPR91 vpliva na Itove celice, ki so zadolžene za izločanje kolagena pri poškodbi jeter. V mrežnici je GPR91 izražen v nevronskih celicah ganglijev in njegova aktivacija povzroči neovaskularizacijo. Aktivacija GPR91 v ledvicah povzroči povišanje krvnega tlaka preko renina. Povišan krvni tlak lahko povzroči hipertrofijo, na nastanek hipertrofije pa vpliva tudi sama vezava med sukcinatom in receptorjem GPR91 na srčnih mišičnih celicah, kar povzroči transkripcijo genov za nastanek hipertrofije. Poleg tega visoka koncentracija sukcinata povzroči apoptozo srčnih celic. Raziskave na področju zaviranja delovanja GPR91 bi lahko omilile zaplete, ki nastanejo pri transplantaciji, ker je bilo odkrito, da imajo pacienti po transplantaciji povišano količino sukcinata v krvi, kar vodi do zapletov.

== Ana Babnik: REGULACIJA OKSIDACIJE MAŠČOBNIH KISLIN V SKELETNIH MIŠICAH PRI AEROBNI VADBI ==
Krčenje mišic pri aerobni vadbi zahteva dodatno energijo, ki jo lahko celice pridobijo iz znotrajceličnih in telesnih virov glukoze in maščobnih kislin. Na izbiro substrata, ki se bo v večji meri porabljal za končno sintezo ATP, vplivata intenzivnost in trajanje vadbe. Oksidacija maščobnih kislin je regulirana z mnogimi prepletenimi signalnimi potmi in regulacijskimi mehanizmi, kateri pa še niso v celoti poznani. Glavni regulator vnosa maščobnih kislin v celico je CD1/SR-B2 (receptor čistilec B2), ki s svojo translokacijo iz veziklov na membrano in interakcijo s FABP olajša vnos maščobnih kislin v celico. Naslednja pomembna točka je prenos substratov v celico v obliki acil-CoA, pri čimer sodeluje CPT1, ki za prenos potrebuje prosti karnitin, na njegovo delovanje pa vpliva mnogo regulatorjev. Sama regulacija delovanja CPT1 pa je povezana tudi s celično homeostazo acetil-CoA in kot že omenjenega prostega karnitina, saj se ta pri presežkih v količini acetil-CoA porablja za nastanek acetilkarnitina. Regulatorni mehanizmi β-oksidacije dokazujejo, da se pri daljši oziroma vadbi z nižjo intenziteto za sintezo acetil-CoA (in nadaljnjo sintezo ATP) porabljajo predvsem maščobne kisline, medtem ko se pri bolj intenzivni vadbi porablja glukoza.

== Nastja Feguš: VEČDIMENZIONALNA VLOGA KETONSKIH TELES ==
Aceton, acetoacetat in D-β-hidroksibutirat so ketonska telesa. Bakterije, arheje in evkarionti jih uporabljamo kot alternativni vir energije. Pri sesalcih so ketonska telesa pomemben alternativni vir energije za možgane, srce in skeletne mišice. Ketosnka telesa na dan prispevajo med 5 % in 20 % energije. Tvorba ketonskih teles primarno poteka v jetrih, saj imajo le jetra in celice kolonskega epitela v črevesju izražen encim, ki katalizira prvo reakcijo nastanka ketonskih teles, vendar obstajajo tudi mehanizmi ne hepatične sinteze ketonskih teles. Usoda ketonskih teles ni vedno oksidacija oziroma pretvorba v acetil-CoA, lahko se pretvorijo v različne intermediate, ki se lahko uporabijo v biosintezi sterolov in maščobnih kislin. Ketonska telesa so zelo dobri antioksidanti, njihova funkcija je zelo pomembna v možganih, kjer znižajo stopnjo celičnih poškodb nevronov. D-β-hidroksibutirat je epigenetski modifikator, saj direktno modificira lizinske ostanke histonov. D-β-hidroksibutirat je tudi pomembna signalna molekula. Je direkten inhibitor encimov razreda HDACs. Inhibicija teh encimov poveča acetilacijo encimov in inducira izražanje genov, ki zmanjšajo oksidativni stres. Prav tako se veže na dva različna z G proteinom povezana receptorja, preko te signalne poti zmanjša lipolizo, upočasni srčni utrip in zmanjša porabo energije.

BIO2 Seminar 2019

2019-11-08T14:49:46Z

Nastja48: /* Seznam seminarjev */

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

== Seznam seminarjev ==
{| {{table}}
! ime in priimek !! poglavje !! naslov seminarja !! recenzent 1 !! recenzent 2 !! datum oddaje !! datum recenzije !! datum predstavitve
|-
! Tevž Levstek
| 12 || [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2019 Glicinski transporterji kot terapevtske tarče] || Sašo Jakob || Andrej Špenko || 18/10/2019 || 21/10/2019 || 23/10/2019
|-
! Ana Potočnik
| 12 || Fosfatidilserin kot signalna molekula || Marjeta Milostnik || Maja Mahorič || 18/10/2019 || 21/10/2019 || 23/10/2019
|-
! Kim Glavič
| 12 || ATP kot signalna molekula živali in rastlin || Tina Logonder || Tim Nograšek || 18/10/2019 || 21/10/2019 || 23/10/2019
|-
! Nika Vegelj
| 12 || Formacija biofilma v povezavi s c-di-GMP signalizacijo. || Žan Fortuna || Nina Varda || 25/10/2019 || 28/10/2019 || 30/10/2019
|-
! Tadej Uršič
| 12 || TLR signalizacija in njena vloga pri revmatičnih boleznih || Michelle Oletič || Tina Arnšek || 25/10/2019 || 28/10/2019 || 30/10/2019
|-
! Natalija Razpotnik
| 12 || || Maša Gabrič || Timotej Zgonik || 25/10/2019 || 28/10/2019 || 30/10/2019
|-
! Maja Kolar
| 14-15 || [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2019 Biokemijska logika glikolize] || Tevž Levstek || Sašo Jakob || 01/11/2019 || 04/11/2019 || 06/11/2019
|-
! Jure Povšin
| 14-15 || Vpliv dimetil fumarata na GAPDH in aerobno glikolizo pri modulaciji imunosti || Ana Potočnik || Marjeta Milostnik || 01/11/2019 || 04/11/2019 || 06/11/2019
|-
! Manca Osolin
| 14-15 || Regulacija metabolizma glukoze in laktata v možganih || Kim Glavič || Tina Logonder || 01/11/2019 || 04/11/2019 || 06/11/2019
|-
! Greta Junger
| 16 || Intermediates of Metabolism: From Bystanders to Signalling Molecules || Nika Vegelj || Žan Fortuna || 08/11/2019 || 11/11/2019 || 13/11/2019
|-
! Oskar Nemec
| 16 || Uravnavanje delovanja levkocitov z intermediati cikla citronske kisline || Tadej Uršič || Michelle Oletič || 08/11/2019 || 11/11/2019 || 13/11/2019
|-
! Teo Nograšek
| 16 ||GPR91: Premikanje meja intermediatov Krebsovega cikla || Natalija Razpotnik || Maša Gabrič || 08/11/2019 || 11/11/2019 || 13/11/2019
|-
! Ana Babnik
| 17 || Regulacija oksidacije maščobnih kislin v skeletnih mišicah pri aerobni vadbi || Maja Kolar || Tevž Levstek || 15/11/2019 || 18/11/2019 || 20/11/2019
|-
! Maša Andoljšek
| 17 || || Jure Povšin || Ana Potočnik || 15/11/2019 || 18/11/2019 || 20/11/2019
|-
! Nastja Feguš
| 17 || Večdimenzionalna vloga ketonskih teles || Manca Osolin || Kim Glavič || 15/11/2019 || 18/11/2019 || 20/11/2019
|-
! Vivian Nemanič
| 18 || || Greta Junger || Nika Vegelj || 22/11/2019 || 25/11/2019 || 27/11/2019
|-
! Lena Trnovec
| 18 || || Oskar Nemec || Tadej Uršič || 22/11/2019 || 25/11/2019 || 27/11/2019
|-
! Sonja Gabrijelčič
| 18 || || Teo Nograšek || Natalija Razpotnik || 22/11/2019 || 25/11/2019 || 27/11/2019
|-
| Maja Trifkovič || 19 || || Ana Babnik || Maja Kolar || 29/11/2019 || 02/12/2019 || 04/12/2019
|-
| Anja Konjc || 19 || || Maša Andoljšek || Jure Povšin || 29/11/2019 || 02/12/2019 || 04/12/2019
|-
| Ana Vičič || 19 || || Nastja Feguš || Manca Osolin || 29/11/2019 || 02/12/2019 || 04/12/2019
|-
| Andrej Špenko || 20 || || Vivian Nemanič || Greta Junger || 06/12/2019 || 09/12/2019 || 11/12/2019
|-
| Maja Mahorič || 20 || || Lena Trnovec || Oskar Nemec || 06/12/2019 || 09/12/2019 || 11/12/2019
|-
| Tim Nograšek || 20 || || Sonja Gabrijelčič || Teo Nograšek || 06/12/2019 || 09/12/2019 || 11/12/2019
|-
| Nina Varda || 21 || || Maja Trifkovič || Ana Babnik || 13/12/2019 || 16/12/2019 || 18/12/2019
|-
| Tina Arnšek || 21 || || Anja Konjc || Maša Andoljšek || 13/12/2019 || 16/12/2019 || 18/12/2019
|-
| Timotej Zgonik || 21 || || Ana Vičič || Nastja Feguš || 13/12/2019 || 16/12/2019 || 18/12/2019
|-
| Sašo Jakob || 22 || || Andrej Špenko || Vivian Nemanič || 03/01/2020 || 06/01/2020 || 08/01/2020
|-
| Marjeta Milostnik || 22 || || Maja Mahorič || Lena Trnovec || 03/01/2020 || 06/01/2020 || 08/01/2020
|-
| Tina Logonder || 22 || || Tim Nograšek || Sonja Gabrijelčič || 03/01/2020 || 06/01/2020 || 08/01/2020
|-
| Žan Fortuna || 23 || || Nina Varda || Maja Trifkovič || 10/01/2020 || 13/01/2020 || 15/01/2020
|-
| Michelle Oletič || 23 || || Tina Arnšek || Anja Konjc || 10/01/2020 || 13/01/2020 || 15/01/2020
|-
| Maša Gabrič || 23 || || Timotej Zgonik || Ana Vičič || 10/01/2020 || 13/01/2020 || 15/01/2020
|}

Dokončno razporeditev bom objavil naknadno.
*številka v okencu za temo pomeni poglavje v Lehningerju, v katerega naj izbrana tema spada
Sporočite mi morebitne napake ali če vas nisem razporedil.

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

==Naloga==
'''Vaša naloga za seminar je: '''
Samostojno pripraviti seminar o seminarski temi, ki vam je bila dodeljena. Za osnovo morate vzeti pregledni članek iz revije, ki ima faktor vpliva nad 5 (npr. [http://www.sciencedirect.com/science/journal/09680004/ TIBS]. Poiskati morate še vsaj tri znanstvene članke, ki se nanašajo na opisano temo in jih uporabiti kot podlago za seminarsko nalogo! Članki so dostopni [http://93.174.95.27/scimag/ tukaj].

Za pripravo seminarja velja naslednje: 
* [[BIO2 Povzetki seminarjev 2019|Povzetek seminarja]] opišete na wikiju '''v 200 besedah''' (+- dvajset besed) - najkasneje do dne ko morate oddati seminar recenzentom.
* Povezavo do povzetka vnesete v tabelo seminarjev tekočega letnika.
* Seminar pripravite v obliki seminarske naloge na ~5-12 straneh A4 (pisava 12, enojni razmak, 2,5 cm robovi). Zelo pomembno je, da je obseg od 2700 do 3000 besed , a ne več kot 3500 besed. Seminarska naloga mora vsebovati najmanj tri slike. Eno sliko morate narisati sami in to pod sliko posebej označiti. Slika mora imeti legendo in v besedilu mora biti na ustreznem mestu sklic na sliko. 
* Seminar oddajte do datuma oddaje, ki je naveden v tabeli v elektronski obliki z uporabo [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/ tega obrazca].
* Vsi seminarji so v elektronski obliki dostopni [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/bioseminar/ tukaj].
* Recenzenti do dneva določenega v tabeli določijo popravke (v elektronski obliki) in podajo oceno pisnega dela. Popravljen seminar oddajte z uporabo [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/ tega obrazca].
* Ustna predstavitev sledi na dan, ki je vpisan v tabeli. Za predstavitev je na voljo 20 minut. Recenzenti morajo biti na predstavitvi prisotni.
* Predstavitvi sledi razprava. Recenzenti podajo oceno predstavitve in postavijo najmanj dve vprašanji.Vsi ostali morajo postaviti še dve dodatni vprašanji v toku celega seminarskega obdobja. Vprašanja, ki ste jih postavili vpišite na [https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSdV9OFlNzI3XyS8FRGnuIbG89gwH_36uwz29ocigV--2CXSbQ/viewform tukaj].
* Na dan predstavitve morate docentu še pred predstavitvijo oddati končno (popravljeno) in natisnjeno verzijo seminarja v enem izvodu, elektronsko verzijo seminarja in predstavitev pa oddati na strežnik na dan predstavitve do polnoči.
* Seminarska naloga in povzetek morajo biti v slovenskem jeziku, razen za študente, katerih materni jezik ni slovenščina. Ti lahko oddajo seminar v angleškem jeziku.

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

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

== Mnenje o predstavitvi ==
Vsak posameznik odda svoje mnenje o predstavitvi takoj po predstavitvi z online glasovanjem.

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

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

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

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

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

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

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

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

TBK2019 Povzetki seminarjev

2019-04-30T20:40:57Z

Nastja48:

=== Sašo Jakob: Terapija pljučnih bolezni z vdihavanjem mRNA ===
Messenger RNA (mRNA) lahko v znanosti uporabimo tako, da jo vstavimo v žive celice, ki lahko sintetizirajo proteine glede na kodiran zapis v njej. Na ta način lahko sintetiziramo proteine za različne namene, eden pomembnejših je zdravljenje bolezni. V primeru respiratornih bolezni, je administracija zdravil (proteinov) lokalno na pljučno tkivo omejena na zgornje dele dihal (sapnik in bronhiji). Zato so že dolgo v uporabi neinvazivna aerosolna zdravila, ki zdravilo enakomerno razdelijo po celotnem bronhijskem in alveolarnem epitelu. Možnosti uporabe aerosolne mRNA za indukcijo sinteze proteinov v pljučnem epitelu so raziskovali Patel in sodelavci. Na podlagi preteklih raziskav so izbrali nekaj molekul, ki bi lahko sodelovale pri dostavi mRNA do pljučnih celic. Teste so izvajali na različnih vrstah laboratorijskih miši. Po smrti so pregledali vse njihove organe in pri njih ugotavljali prisotnost molekul, ki so jih v tkivu pričakovali. Ugotovili so, da je hiperrazvejen PBAE v kompleksu z želeno mRNA najprimernejši način njene dostave do celic pljučnega epitela. Na koncu so s postopkom liofilizacije, kar je sušenje in zmrzovanje pri zelo nizkih temperaturah, dosegli tudi uporabno življenjsko dobo takšnih zmesi.

=== Maja Kolar: Pomen velikosti aksonskih mitohondrijev v možganih ===
Nevroni spadajo med najbolj polarizirane celice v naravi. To jim omogoča oblikovanje različnih lokaliziranih struktur, kot so akson in dendriti. Možgansko skorjo sestavljajo kortikalni nevroni, v katerih se oblike mitohondrijev razlikujejo glede na lokacijo; v dendritih in somi so dolge, cevaste oblike, medtem ko so v izrastkih aksona veliko krajši in kroglasti. Majhnost aksonskih mitohondrijev je povezana predvsem s fizijo oz. binarno cepitvijo, ki poteka prek oligomerizacije Drp1 proteina iz skupine dinaminov zunanji membrani. Ker je Drp1 citoplazemski protein, se z mitohondrijsko zunanjo membrano veže prek 4 različnih receptorjev, nevroznanstveniki Univerze v Columbiji, Lewis in sodelavci, pa so raziskovali predvsem receptor MFF (ang. mitochondrial fission factor), saj je v kortikalnih nevronih najpogostejši. Ekspresijo MFF gena so Lewis in sodelavci zavirali prek uporabe shRNA (ang. short hairpin RNA) ki je umetno izdelan RNA in se uporablja za RNA posege pri zaviranju ekspresije tarčnih genov. Z raziskavo so dokazali, da MFF nima znatnega vpliva na membranski potencial mitohondrijev in na njihovo skupno sposobnost pridelave ATP, je pa z zmanjšanim delovanjem izrazito vplival na povečanje presinaptičnih mitohondrijev. To je povečalo mitohondrijsko sposobnost absorpcije Ca2+ ionov med nevrotransmisijo, kar je vodilo do zmanjšanega presinaptičnega citoplazemskega kopičenja Ca2+. Posledično se je zmanjšalo sproščanje nevrotransmitorjev v sinaptično špranjo, zmanjšala aksonska razvejanost v možganih in oslabila medsebojna povezanost nevronov.

=== Timotej Zgonik: Vijačna struktura v biomolekulah se lahko razvije na dokaj preprost način ===
Že dolgo časa v biokemiji obstaja problem, kako so iz akiralnih molekul nastali kiralni komplesksi, saj je pri eksperimentih vedno bilo treba dodati kiralni center, da so se ostale molekule pravilno zvile. Raziskovalci Tehnološkega inštituta v Georgiji so izvedli tri eksperimente, ki so demonstrirali tvorbo homokiralnih struktur iz akiralnih komponent. V prvem eksperimentu so pripravili raztopino triaminopirimidina (TAP) in 6-(2,4,6-triokso-1,3,5-triazinan-1-il)heksanojske kisline (CyCo6). Spojini sta se povezali v heksamerne rozete, te pa so se nalagale v stolpiče tako leve in desne kiralnosti. Ko so v drugem eksperimentu v raztopini zamenjali CyCo6 z analogno, a kiralno spojino, je bila kiralnost vseh posledično nastalih struktur enaka. Tudi če je bila le vsaka tisoča molekula CyCo6 zamenjana s kiralnim analogom, so bile strukture še vedno homokiralne. Enako je veljalo tudi, če sta bila v raztopini prisotna enantiomera obeh kiralnosti, a je bil eden v rahlem presežku. Pri tretjem poskusu so rezultate uspeli ponoviti tudi za organske spojine, ki bi na Zemlji lahko bile prisotne pred nastankom življenja, čeprav je bil pri tem bil učinek ojačitve kiralnosti šibkejši, enantiomerski presežek, potreben za homokiralnost, pa večji. Vendarle gre pri tem za prvi primer, ko so spontano nastali analogi nukleotidov povzročili tvorbo homokiralnih struktur.

=== Nina Varda: Kompleksne molekule, ki se zvijajo kot proteini, lahko nastanejo spontano ===
Proteini in nukleinske kisline so ključne za delovanje živih organizmov. Zanje je značilno, da se zvijejo v posebne konformacije, ki določajo njihove funkcije. A načrt po katerem bi se makromolekule zvijale še ni bil odkrit. Tako se je razvilo področje raziskovanja foldamerov (sintetičnih oligomerov, ki se zvijajo v sekundarne in terciarne strukture npr. v vijačnice in plošče). Otto in sodelavci so v svoji raziskavi predstavili kompleksno molekulo, ki lahko nastane spontano. Iz gradnika, ki ga sestavljata aminokislinska in adeninska podenota, so pridobili makrocikel iz 15 gradnikov. 15mer se je tako v kristalni obliki, kot tudi v raztopini zvil, zaradi nekovalentnih interakcij med gradniki. Najbolj opazen strukturni motiv je nalaganje aromatskih obročev v kupe (sekundarne strukture). Ena molekula se zvije v 5 kupov, pri čemer je vsak sestavljen iz treh fenilnih obročev in dveh adeninskih obročev. Ker so kupi med sabo orientirani, je prisotna tudi terciarna struktura. Pri nekaterih foldamerih so že bile odkrite katalitske in inhibitorne lastnosti. Ker so foldameri, ki so zaradi svoje terciarne zgradbe relativno kompleksni, sposobni spontanega nastanka, je možno, da so se pojavili in imeli pomembno vlogo že v zgodnjih fazah nastanka življenja.

===Anja Konjc: Nanodelci v boju proti raku===

Nanodelci postajajo čedalje pomembnejši pri razvoju zdravil, saj imajo določene posebnosti, ki omogočajo tarčno usmerjanje zdravil in zmanjševanje njihovih stranskih učinkov (npr. pri kemoterapiji). Vendar so predhodne raziskave pokazale določene pomanjkljivosti. S sintezo posebnega ščita, imenovanega proteinski koronski ščit (PCS), so raziskovalci rešili te omejitve. Ugotovili so namreč, da PCS zmanjša interakcije nanodelcev s serumskimi proteini in omogoči, da makrofagi teh delcev ne fagocitirajo. Tako nanodelci ostanejo več časa v krvi in prenesejo zdravila na ciljno mesto (npr. v tumorje). Nanodelci so namreč sposobni prenašati sorazmerno velike količine molekul (npr. zdravil), ki jih vstavimo v njihove pore. Znanstveniki so PCS sintetizirali tako, da so nanodelce prevlekli s posebnimi proteini. Obnašanje tako prevlečenih nanodelcev so opazovali z različnimi poskusi. Ko so mišim vbrizgali različne nanodelce, so ugotovili, da so se v tumorjih najbolj nakopičili tisti s PCS. To je dokazalo hipotezo, da lahko ti nanodelci uspešno prinesejo zdravila v tumorje, ne da bi pri tem prišlo do imunskega odziva, torej fagocitoze delcev. Zato bodo tudi v prihodnje nanodelci s PCS imeli pomembno vlogo pri zdravljenju različnih obolenj, ne le rakavih, saj povečujejo učinkovitost zdravljenja.

=== Oskar Nemec: Shizofrenija je povezana z nenavadnim imunskim odzivom na virus Epstein-Barr ===
Ustanovi Johns Hopkins Medicine in Sheppard Pratt Health System sta izvedli raziskavo, ki je pokazala, da imajo ljudje s shizofrenijo povečano količino protiteles proti virusu Epstein-Barr (VEB). Gre za herpesvirus, ki lahko povzroči infekcijsko mononukleozo. Za povečan imunski odziv je morda krivo dejstvo, da shizofrenija spremeni imunski sistem pacientov in jih naredi bolj občutljive na virus ali pa okužba poveča tveganje za izoblikovanje shizofrenije. Študijo so izvedli na 743 osebah - 432 je bilo obolelih za shizofrenijo, 311 pa jih je bilo zdravih. Najprej so izmerili količino protiteles proti komponentam virusa in primerjali količino protiteles med zdravo skupino in shizofreniki. Ugotovili so, da imajo shizofreniki od 1.7 do 2.3-krat večjo verjetnost, da imajo povečano količino protiteles proti VEB. Merili so tudi količino protiteles proti ostalim podobnim virusom, ampak pri shizofrenikih niso ugotovili odstopanja od zdrave skupine. Nato so proučevali DNA udeležencev ter ugotovili, da če ima dana oseba povečano količino protiteles proti VEB in tudi genetsko dovzetnost za shizofrenijo, je verjetnost da je ta oseba v skupini shizofrenikov osemkrat večja kot pa verjetnost, da je oseba zdrava. Ker ni pravih zdravil proti virusu, je pomembno, da odkrijejo, kako preprečiti delitev virusa. Povečano razumevanje delovanja infekcije z virusom VEB nam lahko morda pomaga pri zdravljenju shizofrenije.

=== Vivian Nemanič: Zmanjšanje stranskih učinkov kemoterapije z absorpcijsko napravo ===
Zdravila, ki jih uporabljamo za kemoterapijo, imajo veliko stranskih učinkov na naše telo. Da pa da zdravila delovala, so potrebne zelo velike količine, ki pa ne morejo ostati samo na tumorju oz. na prizadetem organu. V tej študiji so skušali ugotoviti kako bi preprečili, da zdravila zakrožijo po celem telesu in rešitev bi lahko bila absorpcijska naprava, ki bi nase vezala zdravilo iz krvi in tako pravzaprav absorbirala do 70% zdravila, ki ni ostalo v tumorju. To napravo bi izdelali s 3D tiskalnikom, zato da bi bila optimalne oblike in velikosti in bi se popolnoma prilegala žili. Eksperiment so izvedli na prašičih za primer jetrnega raka in bil je zelo uspešen. Verjetno bi absorpcijska naprava delovala tudi pri drugih vrstah raka in pri različnih zdravilih za kemoterapijo, poleg tega pa je pomembno da naprava ne ovira krvnega obtoka ali povzroče tromboze. Torej je varna za naše telo, saj naj ne bi imela nobenih negativnih učinkov na delovanje našega telesa, saj jo po približno eni uri po začetku kemoterapije vzamemo iz telesa, saj hitro opravi svojo nalogo. Naprava bi lahko postala zelo pomembna tudi pri odstranjevanju toksinov pri bakterijskih okužbah, okoljskih toksinov, ali pa tudi samih celic, ki bi jih ujeli na podlagi specifičnih kemijskih, fizikalnih ali bioloških značilnosti.

=== Kim Glavič: Preveč popravljanja DNA lahko poškoduje tkiva ===
Zaradi nenehnega nastajanja poškodb DNA, ki jih povzročajo okoljski dejavniki, stranski produkti celičnega metabolizma ali pa kemoterapevtiki (npr. alkilirajoče snovi), so se razvili različni popravljalni mehanizmi, ki te napake popravljajo in skrbijo za zaščito zdravih tkiv. Eden takih mehanizmov je tudi popravljanje z izcepom baze (BER), ki v večini celic učinkovito odstrani napake. V nekaterih celicah, ki vsebujejo večje količine DNA-glikozilaze (AAG) pa njegova prevelika aktivnost povzroči kaskado dogodkov, kateri vodijo do celične smrti. Raziskovalci so ugotovili, da je povzročena degeneracija celic odvisna tako od količine AAG kot tudi od spola organizma ter, da sta pri propadanju teh celic prisotni dve vrsti celičnih smrti in sicer apoptoza (genetsko kontrolirana programirana celična smrt) ter nekroza (poteče kadar celica propade zaradi poškodbe). Pri slednji se med procesom propadanja izloča protein, ki posredno vpliva na nastanek vnetne reakcije torej prodiranja makrofagov na mesto propadajočih celic. TI makrofagi pa vplivajo na nastanek zelo reaktivnih kisikovih spojin, katere povzročijo še več poškodb DNA. Zaradi tega se aktivnost AAG še poveča, kar pa povzroči še večjo količino propadlih celic.

=== Ela Sabadin: Genska terapija lahko ozdravi prirojeno gluhost pri miših ===
Znanstveniki so uspeli obnoviti sluh v odrasli miši modela DFNB9 gluhosti – motnja sluha, ki predstavlja enega najbolj pogostih primerov genetsko prirojene gluhosti. Posamezniki z DFNB9 so popolnoma gluhi in imajo pomanjkanje gena za kodiranje otoferlina (pri ljudeh je kodiran z otof genom), proteina, ki je bistven za prenašanje zvočnih informacij v slušno-senzoričnih sinapsah. Z injeciranjem tega gena v bolne miši, so znanstveniki uspešno obnovili funkcijo slušne sinapse in povrnili sluh na skoraj normalno stopnjo. Genska terapija na podlagi AAV (adeno-associated virus) je obetajoča terapevtska možnost za zdravljenje gluhosti, vendar je njena vloga omejena s potencialno ozkim terapevtskim oknom. Kakorkoli, ker je AAV omejil kapaciteto paketa DNA (približno 4,7 kilobaz), je zahtevno uporabiti to tehniko za gene, katerih regija kodiranja (cDNA) presega 5 kb, kot je na primer gen za kodiranje otoferlina, ki ima regijo kodiranja dolgo 6 kb. Znanstveniki so premagali to oviro s prilagajanjem AAV pristopa, znanega kot dvojna AAV strategija. Rezultati, doseženi s strani znanstvenikov, kažejo na to, da ja terapevtsko okno za prenos lokalnih genov pri pacientih z DFNB9 prirojeno gluhostjo lahko širše kot zgolj ideja in ponuja upe za razširitev teh ugotovitev na ostale tipe gluhosti.

=== Aleksandra Rauter: Izolirana bakterija črevesne flore in njena možna povezava z depresijo ===
Črevesna flora je kompleksni mikrobni ekosistem v gastrointestinalnem traktu sesalcev. Vpliva na mnoge pomembne funkcije gostitelja, vpliva pa tudi na živčni sistem. V sami raziskavi so se osredotočili na rastne faktorje, ki vplivajo na celično delitev, proliferacijo. Zaradi odsotnosti rastnih faktorjev v umetnih medijih, je večina bakterij še negojenih, kar ovira naše razumevanje njihovih bioloških vlog. V študiji so z uporabo kokulture izolirali bakterijo KLE1738, ki je za svojo rast potrebovala prisotnost bakterije Bacteroides fragilis. Analiza supernatanta B. fragilis je vodila v izolacijo rastnega faktorja. To je bila GABA (Gamma AminoButyric Acid), ki je glavni nevrotransmiterski inhibitor v centralnem živčnem sistemu. Na podlagi spremenjenih vrednosti GABA v odvisnosti od antibiotikov in prisotnosti mikroorganizmov, so prišli do zaključka, da je črevesna flora posredno povezana tudi z različnimi boleznimi. Raziskali so, kako ševilčnost B. fragilis vpliva na nevronsko mrežo in povezavo med posameznimi regijami v možganih. Rezultati so pokazali, da zmanjšano število bakterij obratno korelira s funkcionalno povezavo med posameznimi možganskimi regijami. Prekrivanje teh z regijami limbičnega sistema je vplivalo na čustvene odizve. Z izolirano bakterijo KLE1738 niso našli nobene povezave. Dejstvo, da številčnost bakterij Bacteroides (in posledično vrednosti GABA) vpliva na fiziologijo možganskih regij, so potrdile tudi ostale študije. Raziskovalci so mnenja, da je to prvi korak k razumevanju te povezave.

=== Ana Babnik: Kako nas okuži določena vrsta bakterij? ===
Znano je, da Gram negativne bakterije v veziklih zunanje membrane transportirajo toksine, zaradi katerih zbolimo. O mehanizmu nastanku veziklov zunanje membrane se do sedaj ni vedelo veliko, predlaganih pa je bilo nekaj teorij biogeneze teh veziklov. Raziskovalcem iz Binghamton University v New Yorku je uspelo odkriti mehanizem, kako bakterije ''Pseudomonas aeruginosa'' komunicirajo med sabo preko majhnih molekul ''Pseudomonas quinolone signal'' (PQS). Ta bakterija je pomembna, saj je predmet mnogih raziskav in pri živalih, rastlinah in ljudeh povzroča hude okužbe. Molekula PQS se preko več korakov vgradi v vrhnji sloj zunanje membrane, s tem asimetrično poveča membrano in povzroči uvihanje. Li in sodelavci so s simulacijami, pri katerih so približali molekulo na 1 nm (trajanje 300 ns ali 500 ns), dokazali, da pri tem delujejo močne vodikove vezi med fosfatno skupino membrane in funkcionalnimi skupinami PQS, ki pomagajo pri spontani umestitvi v membrano. Z meritvami minimalne razdalje med vrhnjim slojem in PQS, ki je znašal 1,35 nm, so potrdili izjemno stabilnost faze vezave molekule na površino. Odkrili pa so tudi spremembo iz odprte v zaprto konformacijo PQS, ki zmanjša odbojne sile pri penetraciji vrhnjega dela membrane. Sklepajo, da bi tak model komunikacije bakterij lahko obstajal še pri drugih vrstah Gram negativnih bakterij. Spoznanja raziskave pa prinašajo boljše razumevanje mehanizmov biogeneze membranskih veziklov, ki raziskovalcem pomagajo razumeti interakcije med več vrstami ter tako posledično iskati rešitve za preprečitev potencialnih okužb.

=== Karmen Ferjan: Sestavina zelenega čaja, ki pomaga siRNA zdrsniti v celico ===
Glavni problem pri kliničnem prenosu siRNA v zdravilih je dostava v citosol. Mnogi polimeri so bili razviti za ta prenos siRNA, ampak noben hkrati ni ustrezal, bili so premalo učinkoviti ali pa preveč toksični. Članek objavljen v reviji ACS central Science poroča o preprosti strategiji za izgradnjo nanodelcev v obliki jedra z lupino, ki je zelo učinkovita za dostavo siRNA. Nanodelec je pripravljen z entropijsko-gnanim kompleksom siRNA in sestavine zelenega čaja EGCG, ter je obložen z polimeri nizke molekulske mase. Poskusi so bili izvedeni z šestimi različno razvejanimi naravnimi in sintetičnimi polimeri. Izdelan nanodelec je imenovan GNP (Green Nanoparticle). Ta strategija lajša polimerom zgoščevanje siRNA v enoten nanodelec, ki lažje dostopa v celico kot siRNA brez catechina. Zgoščevanje dokažemo z drugačno barvo fluresciranj v prisotnosti EtBr. Namen uporabe GNP je lajšanje bolezenskih stanj kot je na primer kronično črevesno vnetje. Poskusi uporabe so bili izvedeni na HeLa celicah ter na miših. EGCG je z antioksidantskimi, proti-vnetnimi, antibakterijskimi in proti-rakotvornimi učinki navdihujoč za lokalno zdravljenje različnih bolezni.

=== Maša Andoljšek: Zrele človeške celice lahko spremenijo svojo funkcijo ===
Poznamo diferenciacijo zrelih celic pri rastlinah, nekaterih živalih, manj pa pri sesalcih. Splošno velja, da človeške odrasle matične celice ne morejo spremeniti svoje funkcije. Raziskava je bila na temo plastičnosti, to pomeni spreminjanje naloge zrele celice. Raziskovali so, ali lahko celice alfa (proizvajalke glukagona) ali celice gama (proizvajalke pankreatičnega polipeptida), ki se nahajajo v Langerhansovih otočkih trebušne slinavke, spremenijo svojo funkcijo in začnejo proizvajati inzulin, kot celice beta. Raziskava je potekala in vitro, nato pa še in vivo, saj so psevdootočke, spremenjenih celic z transkripcijskimi faktorji(Pdx1, Mafa in Nkx6-1), transplantirali v miši. Sprva so celicam alfa dodali zeleni fluorescenčni protein in zgodilo se ni nič, nato so ob dodatku Pdx1 in Mafa začele proizvajati največ inzulina, ter tudi nekatere gene celic beta. Čez nekaj tednov so proizvajale le še inzulin. Potrdili so diferenciacijo celic alfa in gama in vitro. Prilagajanje je bilo s časom čedalje bolj uspešno. Celice alfa in vivo so postale uspešne proizvajalke inzulina in ob transplantaciji psevdodotočkov celic alfa zdravih donorjev so ozdravili diabetes pri miši. Ugotovili so, da so se celice hitreje spremenile in vivo, kot in vitro. Da bi ugotovitve te raziskave postale del zdravljenja je potrebno še veliko, bi pa lahko bilo to zdravljenje uspešnejše od zdravljenja diabetesa danes.

=== Nika Vegelj: Nove poti iskanja funkcionalnega zdravila za virus HIV ===
Virus HIV spada v družino retrovirusov, njegov genom pa je sestavljen iz dveh enojnih vijačnic RNA. Virus HIV primarno okuži celice, ki so pomembne pri imunskem odzivu, to so CD4+ T celice. Problem virusa HIV je ta, da se ga telo ne more znebiti zgolj s tvorbo protiteles, saj ostane integriran v genomu obolelega. Okužba z virusom HIV nato sproži odmiranje celic, ter apoptozo neokuženih celic, ki pridejo v stik z okuženimi. Zmanjšanje števila CD4+ T limfocitov pa vodi do nezadostnega celično posredovanega imunskega odziva. Funkcionalno zdravilo za virus HIV zahteva, da si organizem ponovno zgradi imunski sistem. Virus HIV primarno okuži celice, ki so pomembne pri imunskem odzivu, to pa so CD4+ T limfociti. Ko virus okuži CD4+ T limfocite, se lahko aktivno deli, da proizvede čim več novih virusov ali pa gre v stanje mirovanja. Znanstveniki so z raziskavo prikazali, da stimulacija CD4 T limfocitov z anti - α4 β7 antitelesi lahko modulirajo količino cofilina in popravijo defekt migracije T limfocitov, ki ga je povzročila hiperaktivacija cofilina. Znanstveniki so torej s to raziskavo odkrili nove možnosti za testiranje novih terapevtikov, ki bi obnovili sistem za migracijo T celic ter repopulacijo tkiv za rekonstrukcijo imunskega sistema in posledično nadzora nad virusom.

=== Tevž Levstek: Odkritje, ki izboljša razumevanje, kako se nekateri virusi množijo ===
Osnovno razumevanje razmnoževanja virusov domneva, da določen virus okuži eno celico, ki pa naprej proizvede nove viruse in tako nadaljuje z okužbo sosednjih celic. Obstajajo pa tudi drugačni, večdelni virusi. Tovrstni virusi ne vsebujejo vsega dednega zapisa v le eni kapsidi, ampak so segmenti dednega materiala razporejeni po virusni populaciji. Omenjeni segmenti navadno zapisujejo različne, zaključene enote genskega zapisa, raziskovalci pa so v tem primeru uporabili virus, ki je imel 8 genskih segmentov. Ker je zelo majhna možnost, da bi vseh osem segmentov okužilo isto celico, so raziskovalci preverili, ali ti med sabo pri vstopanju v celice kakor koli vplivajo, da bi se ta možnost povečala. Ugotovili so, da se to ne dogaja in da dejansko skoraj nobena celica ne dobi vseh virusovih segmentov. Nadalje so raziskali, ali se sploh lahko razmnožujejo virusi iz celice, ki nima vseh genskih segmentov. Pokazali so, da v celicah, ki imajo določen virusni segment, nimajo pa segmenta z geni za replikacijo, ta vseeno poteka. Pojavijo se tudi proteini, ki jih ne zapisuje segment v celici, ampak segment v sosednji celici. Čeprav direktno niso dokazali, da bi virusovi proteini potovali iz ene celice v drugo, je dokazano, da se nekako pojavijo v celicah, ki zanje ne vsebujejo genskega zapisa, če katera od celic poleg ta zapis vsebuje. To pomeni, da najverjetneje med okuženimi celicami poteka transport ali dovršenih proteinov ali pa molekul mRNA, ki te beljakovine zapisujejo.

=== Michelle Oletič: Naivni makrofagi ===
Plazminogen aktivator zaviralec-1 (PAI-1) ima pro-tumorigenično funkcijo preko pro-angiogene in anti-apoptotične aktivnosti. V novi študiji je DeClerckova ekipa pokazala, da rakaste celice uporabljajo PAI-1, da prelisičijo imunski sistem telesa v podporo raku. Raziskava Los Angelske otroške bolnišnice z Yves DeClerck načelu je bila namenjena dokazovanju, da PAI-1 spodbuja rekrutiranje in M2 polarizacijo monocitov oz. makrofagov prek različnih strukturnih domen. Eni od teh dveh sta njegova LRP1 interakcijska domena in uPA interakcijska domena, ki pospešuje polarizacijo makrofagov M2 in indukcijo aktivacijske poti avtokrinega interlevkina (IL) -6 / STAT3. Raziskava, ki je potekala in vivo na miših je pokazala zadovoljive rezultate, da je izražanje PAI-1 povezano s povečano tumorigenostjo, povečano prisotnostjo M2 makrofagov, višjimi nivoji IL-6 in povečano fosforilacijo STAT3 v makrofagih. Močne pozitivne povezave med ekspresijo PAI-1, IL-6 in CD163 (M2 marker) so bile ugotovljene tudi z analizo podatkov več kot 11.000 vzorcev bolnikov z različnimi vrstami rakov pri ljudeh. Ti podatki skupaj zagotavljajo dokaze za mehanizem, ki pojasnjuje pro-tumogerično dejavnost pri raku. Tako odkritje je izrednega pomena pri zdravljenju raka in velik prvi korak k načinu odkrivanja novih možnosti.

=== Ana Vičič: Zdravila naslednje generacije, ki bi ovirala prenos malarijskega parazita v komarje ===
Za razumevanje pristopa znanstvenikov k problemu malarije moramo vedeti, da se infekcijske celice malarijskega parazita P. falciparum, ki jih med ljudmi prenašajo Anopheles komarji, v komarje prvotno v neaktivni obliki prenesejo iz človeka. Če bi torej z določenimi substancami preprečili prenos parazita v komarje, bi s tem onemogočili raznašanje aktiviranega parazita v človeški populaciji. Delves, M. J. in sodelavci so v omenjeni raziskavi za izhodišče vzeli 'Global Health Chemical Diversity Library' (GHCDL), knjižnico 68 689 različnih spojin s proti-malarijskim potencialom. Za postopno oženje nabora spojin in končno identifikacijo najobetavnejših so uporabili številne kriterije in analize v vrstnem redu kot sledi; učinkovitost v majhnih koncentracijah, majhna citotoksičnost za človeške celice, biološka, kemijska in fenotipska analiza, ter dva in vivo testa. S temeljitim pregledom GHCDL so identificirali in analizirali številne obetavne spojine za blokiranje prenosa malarijskih parazitov v komarje. V ožjo selekcijo so sprejeli tri spojine, BPCA, DDD01245291 in DDD01035881. Nato so na podlagi rezultatov in vivo testov za najobetavnejšo spojino določili DDD01035881 in njene analoge, ki prav tako vsebujejo N-4HCS ogrodje.

=== Lena Trnovec: Serotonin lahko regulira izražanje genov v nevronih. ===
Ko govorimo o dednosti in izražanju genov, imamo največkrat v mislih zaporedje nukleotidov v molekuli DNK in spremembe v njem. Vzroki za te spremembe so kompleksni molekularni mehanizmi, med katere spadajo tako kemične modifikacije molekul DNK in RNK kot tudi post-translacijske modifikacije histonov – proteinov, okoli katerih se ovija kromatin. V članku v reviji Nature znanstveniki iz Mount Sinai School of Medicine poročajo, da so histoni lahko modificirani s pomočjo serotonina – proteina, ki je znan predvsem po svoji ključni vlogi v uravnavanju aktivnosti nevronov.Serotonin (tudi 5-hidroksitriptamin ali 5-HT) je biogeni monoamin, ki ima v človeškem organizmu vlogo tkivnega hormona in živčnega prenašalca. Raziskava je razkrila, da serotonin lahko neposredno (brez receptorja) cilja na kromatin preko post-translacijske modifikacije, ki ji pravimo serotonilacija. Prišli so do ugotovitev, da transglutaminaza 2 serotonilira histon H3 na položaju Q5 takrat, ko je položaj K4 trimetiliran. Kombinacija teh dveh post-translacijskih modifikacij se imenuje H3K4me3Q5ser. Ker sta modificirani lizinski in glutaminski ostanek drug ob drugem, je možno, da je stabilnost teh dveh modifikacij soodvisna. Njuna bližina bi lahko tudi pomagala pri funkciji transkripcijskih faktorjev TFIID in posledično vplivala na gensko izražanje.

=== Marjeta Milostnik: Ključ do podaljšane življenjske dobe? Rubicon spremeni delovanje avtofagije med staranjem ===
Avtofagija je proces celične razgradnje, s katerim celica reciklira snovi, ki so odvečne ali poškodovane. Pri tem uporablja lizosomske encime in strukture imenovane avtofagosomi, ki v citoplazmi zajamejo material za razgradnjo in ga dostavijo lizosomom, s katerimi skupaj tvojijo avtofagosome. V predstavljeni raziskavi so prišli do spoznanja, da je delovanje avtofagije s starostjo vpada in s tem povezali povečanje količine proteina Rubicon v celici. Raziskava je pokazala novo vlogo Rubicona, ki je bil doslej znan le kot protein ki interagira z Beclin-1. Ugotovili so, da ima Rubicon ključno vlogo pri regulianju staranja. Z raziskovanjem na organizmih C. elegans, samicah sadne muhe in miših so odkrili, da znižanje Rubicona aktivira avtofagijo, čeprav še vedno ni jasno kako. Skladno s pričakovanji je aktiviranje avtofagije podaljšalo življenjsko dobo, nekje bolj, nekje manj učinkovito. Znižanje nivoja Rubicona je bilo najbolj učinkovito v nevronih (živčnih celicah), saj se je takrat najbolj povečala življenjska doba organizma. Rezultati na miših, skupaj z rezultati na črvih in muhah kažejo, da je znižanje Rubicona v nevronih dovolj, da izboljša starostne fenotipe v organizmih, v primeru C. elegans je znižanje Rubicona zmanjšalo kopičenje proteina v steni telesne mišice, kar je eden od znakov staranja.

===Matevž Drnovšek: Koruzni sirup z visoko vsebnostjo fruktoze pospeši proliferacijo raka pri miših ===
Povečana poraba sladkih pijač je povezana z razširjanjem prekomerne debelosti po svetu, ki je izbruhnila v 80. letih prejšnjega stoletja . V povsem istem časovnem obdobju so znanstveniki zasledili povečanje pojavnosti kolorektalnega raka predvsem med mladimi in odraslimi srednjih let. Ti podatki kažejo na možno povezavo med debelostjo, razvojem kolorektalnega raka in pogostim uživanjem sladkih pijač. Dokazano je, da prekomerno uživanje sladkih pijač povzroča debelost. Debelost pa posledično povečuje tveganje za kolorektalnega raka, za katerim najbolj pogosto zbolevajo moški. Dva dejavnika, ki dokazano vplivata na pospešeno proliferacijo tumorjev sta debelost in presnovni sindrom. Do sedaj pa še ni bilo dokazano, da bi prekomerno uživanje sladkih pijač neposredno vplivalo na proliferacijo tumorjev v črevesju. To povezavo so poskušali znanstveniki odkriti in dokazati z raziskavo na miših, ki so jih hranili z mešanico glukoznega in fruktoznega sirupa.

===Maša Gabrič: Cepivo, s katerim bi lahko izkoreninili otroško paralizo===
Cepiva so najbolj učinkovita metoda kontroliranja virusnih okužb. Dokaz za to je izkoreninjenje črnih koz, močno zmanjšanje okužb s poliovirusom, HPV (Human Papillomavirus), gripo… Poliomielitis ali otroška paraliza je močno nalezljiva bolezen, ki jo povzroča poliovirus in se danes pojavlja le še v redkih državah v razvoju. Trenutno sta v uporabi dve cepivi proti poliomielitisu, OPV (Oral Poliovirus Vaccine), ki je oralno cepivo in vsebuje oslabljen virus ter IPV (Inactivated Poiliovirus Vaccine), ki ga injiciramo v mišico in vsebuje deaktiviran virus. OPV je bil zelo priljubljen, ker omogoča lažji potek masovnih cepilnih akcij, ki jih izvajajo v državah v razvoj, saj ni potrebe po sterilnih iglah. Da bi izkoreninili otroško paralizo pa bomo morali OPV nadomestiti z IPV, saj ima ta v redkih primerih škodljiv, nasprotni učinek, paralizo, povezano s cepivom. IPV je lahko pri optimalni temperaturi (2 – 8°C) hranjeno do 4 leta, vendar pa formula ni stabilna pri temperaturah višjih od 8°C, kar močno otežuje njegovo prenašanje in shranjevanje. Znanstveniki so razvili cepivo, ki je ostalo stabilno po 4 tedenski inkubaciji pri 4, 25 in 40°C ter je induciralo močna nevtralizacijska protitelesa in polno zaščito prodi poliovirusu divjega tipa pri miši.

===Alliana Kolar: Hiperaktivnost možganskih celic bi lahko bila razlog za neučinkovitost antidepresivov===
Klinična depresija je najbolj prevladujoča psihiatrična motnja, za katero trpi vedno več ljudi. Zdravi se jo z različnimi antidepresivi, najpogosteje s selektivnim zaviralcem ponovnega privzema serotonina (SSRI - Selective Serotonin Reuptake Inhibitors), ki deluje tako, da uravnoteži nepravilno presnovo serotonina (5-HT), namreč to je vzrok ali posledica (to nam je zaenkrat še neznano) depresije. Ker se približno 30% pacientov ne odzove na te antidepresive, so znanstveniki hoteli ugotoviti, kaj je razlog za neučinkovitost zdravila. Po osmih tednih zdravljenja pacientov s SSRI, so s tehnologijo induciranih pluripotentnih matičnih celic generirali nevrone pacientov, ki se odzovejo na zdravila, pacientov ki se ne odzovejo na zdravila in popolnoma zdravih posameznikov. Rezultati so pokazali, da je v nevronih pacientov, ki se ne odzovejo na SSRI, v primerjavi z drugima dvema skupinama višja aktivnost delovanja, kar pomeni, da se serotonin hitreje presnavlja, to pa povzroča nižjo koncentracijo serotonina v nevronih. Razlog za hiperaktivnost nevronov je v večjem številu serotonergičnih receptorjev 5-HT7 in 5-HT2A, ki igrajo vlogo pri prenosu serotonina do encima, kjer se razgradi. Ta problem bi lahko rešili z vezavo antagonistov na receptorje, ki zasedejo njihovo mesto in posledično se serotonin ne more vezati nanje, kar ohranja višjo koncentracijo serotonina v nevronih.

===Laura Unuk: Kako HIV-1 protein zavira odgovore imunskega sistema===
HIV ali virus humane imunske pomanjkljivosti povzroča počasi napredujoče kronične bolezni z dolgo dobo inkubacije. Za uspeh zasluženi proteini Vif, Nef, Vpr in Vpu, saj vznemirijo nekatere prirojene imunske senzorje. Znanstveniki so v raziskavah ugotovili novo vlogo Vpu-ja in sicer sposobnost, da prepreči aktivacijo NF-κB. V tej študiji so tako pojasnili (1) globalni vpliv Vpu na izražanje gostiteljskega gena, (2) transkripcijske faktorje, ki jih je usmerila Vpu, in (3) vlogo protiukrepanja tetherina pri imunosupresivni aktivnosti Vpu. Imuno-fluorescenčna mikroskopija je pokazala, da je Vpu-posredovano zaviranje aktivnosti NF-κB povezana z zmanjšano jedrsko translokacijo p65. Z različnimi tehnikami in metodami so pokazali, da Vpu zavira transkripcijo množice NF-κB-inducibilnih gostiteljskih genov s ključnimi vlogami imunskih odgovorih in da Vpu zmanjša izražanje IFN-jev tipa I in drugih pro-vnetnih citokinov. Analiza posameznih genov je pokazala, da Vpu bistveno zmanjša ravni mRNA gostiteljskih restrikcijskih faktorjev. Te ugotovitve kažejo, da Vpu virusa HIV-1 izvaja široko imunsko-zaviralno aktivnost pri okuženih primarnih CD4 + T celicah.

===Jure Povšin: Vpliv položaja celice na njeno obnovo===
Iz preprostega vzorca tkiva rastline, kot je veja ali list, lahko zraste popolnoma nova rastlina. Nove tehnologije sekvenciranja so omogočile izvedbo analize transkriptoma na ravni ene celice, a večina teh metod izgubi informacijo o položaju celice, ki je ključna pri razumevanju regeneracije celic, saj si celice, ki se dotikajo, pošiljajo signale med seboj. Raziskovalci iz Nara Institute of Science and Technology (NAIST) so oblikovali metodo, s katero so lahko iz individualnih živih celic iz nepoškodovanega tkiva izvlekli jedro, ki je vsebovalo RNA, brez da bi ogrožali celične informacije o položaju.To metodo so poimenovali single cell-digital gene expression (1cell-DGE). To je neka vrsta enoceličnega RNA-sekvenciranja , ki uporablja mikromanipulacijo za ekstrahiranje vsebine posamezne žive celice v nepoškodovanem tkivu, medtem ko se zabeleži tudi informacija o njenem položaju. To metodo so uporabili na rastlini Physcomitrella patens. Raziskovalci so izrezali distalno polovico listov te rastline ter takoj po rezu in še enkrat po 24 urah izsesali jedro in okoliško citoplazmo iz posameznih celic listov, ki so se bile na mestu reza ter sintetizirali cDNA iz RNA . Analizirali so RNA iz 31 celic takoj po izrezu in 34 celic 24 ur kasneje. Skupaj je bilo ugotovljenih 6382 diferencialno izraženih genov, od katerih je bilo izraženih 2382 genov v vzorcih odvzetih po 0 urah in 4000 genov v vzorcih odvzetih po 24 urah.

===Žan Fortuna: Molekula, ki bi lahko odstranila virus hepatitisa C===
V zadnjih letih so bili sintetični peptidi obetavni cilji za razvoj zdravil, ki imajo nizke stranske učinke, so stroškovno učinkoviti in dovzetni za racionalno načrtovanje. Peptid Hecate je bil prvotno opisan kot močan bakterijski zaviralec in kasneje kot zdravilo proti raku s funkcijami, povezanimi z lastnostmi lipidne interakcije. Hepatitis C je bolezen, ki napada predvsem jetra in jo povzroča virus hepatitisa C. Virusi, kot je virus hepatitisa C (VHC), imajo življenjski cikel, ki je odvisen od lipidov in bi jih lahko Hecate prizadel na več načinov. Znanstveniki so spremenili strukturo peptida in so na njegovem N-koncu dodali različne radikale in tako spremljali njihove učinke na virus hepatitisa C in citotoksičnost. Hecate, konjugiran z galno kislino, je bil najučinkovitejši derivat peptida Hecate, ki je bil uspešen zaviralec v infekcijskem ciklu HCV. Najobetavnejši vidik pa je bil mehanizem delovanja GA-Hecate, ki je bil povezan z uravnoteženo medsebojno interakcijo lipidov z virusnimi ovojnicami in lipidnimi kapljicami. Ta peptid zavira tako prehod virusa v celico in njegov izhod iz nje, kot tudi zavira podvajanje virusne RNA v celici in izgradnjo snovi, potrebnih za njegovo pravilno delovanje.

===Tim Nograšek: Molekulska proteza za bolnike s cistično fibrozo===
Cistična fibroza je med ljudmi pogosta bolezen, pri kateri pride do okvare proteina CFTR(Cystic Fibrosis Transmembrane conductance Regulator). Omenjeni protein skrbi v epitelnih celicah dihal za pravilen prehod klorovih in hidrogenkarbonatnih ionov. Prehod je lahko onemogočen, če pride da mutacije na 7. kromosomu in posledično prenos anionov ni več omogočen. Da bi preprečili posledice kot so padec pH-ja, višja viskoznost mukusa na apikalni strani epitelnih celic in padec odpornosti proti bakterijam, so raziskovalci z University of Illinois, pod vodstvom Dr. Martin D. Burke odkrili ustrezno molekulsko protezo in sicer Amphotericin B (AmB). AmB je majhna molekula naravnega izvora, ki je zmožna tvorbe ionskih kanalčkov. Do sedaj je bila v zdravstvu znana kot droga za glivične okužbe, raziskave pa so pokazale, da je zmožna nadomestiti protein CFTR in opravljati naloge namesto njega. Raziskovalci so s poskusi na in-vitro tkivih pljuč in in-vivo okuženih pujsih z cistično fibrozo pokazali, da se je raven 〖HCO〗_3 – po dodatku AmB ponovno dvignila na apikalnem delu celic. Posledično se je pH vrednost ponovno vrnila na normalno raven. Uravnovešenost kationov in anionov je omogočila ponoven prehod vode skozi celice in mukus na površini ni bil več tako gost. Tako se je viskoznost zmanjšala in odpornost proti bakterijam dvignila, saj se niso več morale zadrževati v mukusu. AmB je dokazano nadomestila različne tipe mutacij CFTR-ja in je potencialno zdravilo za bolnike z cistično fibrozo.

===Ana Potočnik: Bakteriofagi sprožijo protivirusno imunost in preprečijo odstranitev bakterijske okužbe===
Na mestih bakterijskih okužb so velikokrat prisotni bakteriofagi, a je njihov vpliv na celice sesalcev še dokaj nejasen. V raziskavi so določili patogene vloge nitastega bakteriofaga Pf, ki ga producira bakterija Pseudomonas aeruginosa (Pa), da bi zatrla protibakterijski imunski odziv organizma. Pa je Gram negativna bakterija, ki pogosto okuži dihalne poti, sečila, kri, opekline in rane. Je eden nevarnejših patogenov, saj je že zelo odporna proti antibiotikom, okužba pa je velikokrat smrtonosna. Pf v mišjih in človeških ranah spodbujajo okužbo s Pa, na kar kaže korelacija med starostjo kronične rane, okužene s Pa, in prisotnostjo Pf. Predlagajo model, kjer mišji ali človeški levkocit endocitira bakteriofag Pf, nato pa deli Pf povzročijo, da tolični receptorji, kot je TLR3, preko adapterjev TRIF, ki spodbudijo sintezo interferona tipa 1, posledično inhibirajo sintezo citokinov TNF, in zato omejujejo fagocitozo bakterij Pa ter tako pospešijo in poslabšajo bakterijsko okužbo. Imunski sistem tako deluje protivirusno namesto protibakterijsko. Cepljenje proti Pf zmanjša bakterijsko okužbo s Pa v človeških ali mišjih ranah. Cepljenje proti bakteriofagom predstavlja potencialno strategijo za preprečevanje bakterijskih okužb.

===Tadej Uršič: Proteina, ki navadno ubijeta celico, zatreta listerijo in ne poškodujejo gostiteljske celice===
Protein RIPK3 in njegov navzdoljni efektor MLKL ponavadi regulrat nekroptozo pri virusni okužbi celice. Do nekroptoze pride zaradi fosforilaciije RIPK3, ki posledično fosforilira MLKL, ki se zaradi tega oligomerizira. Ta oligomer se vgradi v celično membrano gostiteljskaktivav+ciji poti RIPK#e celice, kar povzroči nastanek por v tej membrani in rezultira v litični smrti celie. V raziskavi so raziskovalci univerze North Carolina State University raziskovali primer ko delovanje teh dveh proteinov prepreči nadljno razmnoževanje bakterije Listeria monocytogenes (listerija) in zraven ne uniči gostiteljske celice. Bakterija listerija je zelo razširjena v naravnem okolju in povzroča listeriozo. Listerioza je bakterijska okužba pri kateri celice listerije prodrejo v celice gastrointestinalnega trakta in se v citoplazmi teh celic namnožijo in sistemsko okužijo organizem. V raziskavi so odkrivali kako vdor bakterije listerija v epitelne celice črevesja miši aktivira pot RIPK3-MLKL, ki uspešno zaustavi nadaljno razmnoževanje listerije in zakaj pri tem ne pride do nekroptične smrti gostiteljske celice. Dokazali so da pri aktivaciji poti RIPK3-MLKL pride do foforilacije MLKL, ki pa se ne oligomerizira ampak se veže nacelično membrano listerije, kar prepreči njeno nadaljno razmnoževanje.

===Tina Arnšek: Prvi funkcionalni tarčni inhibitorji arašidovih alergenov===
Alergija je pretirana imunska reakcija na nekatere snovi v okolju, ki običajno nimajo učinka na ljudi. Te snovi imenujemo alergeni. Vezava IgE (imunoglobin E) na specifične molekule, prisotne v hrani, sproži imunski odziv. Kritični korak pri alergijskem odzivu na arašide je vezava arašidovih alergenov na alergen-specifična IgE protitelesa (sIgE), ki so pritrjena na receptorje na površini mastocitov, kar povzroči njihovo zamreženje. To povzroči celično degranulacijo. Znanstveniki so raziskovali specifične sIgE inhibitorje, imenovane kovalentni heterobivalentni inhibitorji (cHBIs), ki selektivno tvorijo kovalentne vezi le z sIgE in tako trajno inhibirajo alergenske epitope. Velik izziv pri razvoju takih inhibitorjev je identifikacija kritičnih imunogenih epitopov izmed velikega števila potencialnih epitopov. V ta namen so razvili testni sistem, ki so ga poimenovali nanoalergeni, ki temelji na nanodelcih in tako identificirali najbolj kritične epitope Ara h 2 in Ara h 6 (imunogena proteina, ki sta najbolj povezana s hudimi alergijskimi reakcijami). S poskusi so znanstveniki ugotovili, da kombinacija le dveh razvitih inhibitorjev epitopov povzroči močno inhibicijo imunskih celic in interakcij arašidovih alergenov. S pridobljenimi informacijami so lahko razvili cHBI in ireverzibilno in selektivno inhibirali arašidove alergene ter preprečili alergijski odziv.

===Maja Mahorič: Spreminjanje odprtih ran v kožo===
Koža je kompleksno zgrajen organ, ki pomaga vzdrževati homeostazo telesa. V primeru poškodb in ran je sposobna obnove in celjenja. Pomembno vlogo imajo celice imenovane keratinocite, ki se v času poškodb odzovejo na stimulatorje iz rane, kar sproži njihovo migracijo in re-epitalizacijo poškodovanega tkiva. Vendar ta proces ni zadosten pri večjih ranah. Zato so M. Kurita in sodelavci z metodo analize s pomočjo mikro mrež primerjali izražanje genov pri človeških keratinocitah in hDFs (human Dermal Fibroblasts) ter hDASCs (Adipose – Derived Stromal Cells) in odkrili 55 transkripcijskih faktorjev in 31 mikroRNA, ki potencialno sodelujejo pri reprogramiranju celic. Te faktorje so v različnih kombinacijah prenesli v celice in opazovali rodove celic in vitro. Najboljše rezultate je predstavljala kombinacija štirih transkripcijskih faktorjev in sicer; DNP63A in GRHL2, ki celice reprogramirata, MYC, ki izboljša učinkovitost reprogramiranja, celične delitve in stratificiranje epitela ter faktor TFAP2A, ki je pospešil rast kolonij. V poskusih in vivo so mišim kirurško odstranili del epidermisa na hrbtu in rano z izolacijskimi komorami izolirali od okoliškega epidermisa, s čimer so simulirali središče večje rane. Transkripcijske faktorje so prenesli v celice in po 28. dneh opazovanja tkivo testirali. Vzgojeno tkivo je bilo zelo podobno epidermisu na robu rane, po daljšem času opazovanja pa se je uspešno zacelilo z robom rane in izražalo histološke karakteristike normalne kože.

===Nastja Feguš: Specifično narejeni proteini lahko pomagajo ustvariti protitelesa proti virusu HIV===
Iskanje cepiva za virus HIV je izjemno težko, saj se genom virusa ves čas spreminja. Da bi lahko ustvarili protitelesa, ki bi vezala virus, morajo znanstveniki najprej prepoznati regije virusa, ki se ne spreminjajo. Virusna ovojnica HIV-a je na določenih mestih glikozilirana. Mesta glikozilacije se združujejo v regije CONEs. Te regije zakrivajo spodaj ležečo virusno ovojnico, ki je glavna tarča protiteles. Ta se zaradi zgoščenih oligosaharidov na teh regijah ne morejo vezati nanjo. Zhu in sodelavci so ugotovili, da se zaradi naravne variacije genov včasih zgodi, da pride do izpada oligosaharidov v regijah CONE in prav te regije, bi lahko bile cilj specifičnih protiteles. Raziskovalci so s pomočjo računalniškega modeliranja oblikovali proteine, ki posnemajo obliko virusne ovojnice. Oblikovali so več različic in presojali primernost le teh s pomočjo različnih simulacij. Najboljše različice so nato izrazili v ''E. coli'' in izvedli podrobne strukturne analize in imunizacijske poskuse. Manjše skupine zajcev so imunizirali z različicami proteinov. Nato so preizkusili ali so v krvi specifična protitelesa, ki bi lahko vezala virus HIV. Dobili so solidne rezultate, saj so določene različice proteinov spodbudile nastanek protiteles, ki lahko vežejo HIV. To je spodbuden začetek nadaljnjih raziskav za iskanje funkcionalnega cepiva za virus HIV.

TBK2019-seminar

2019-04-28T17:09:02Z

Nastja48: /* Seznam seminarjev */

= Temelji biokemije- seminar =

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

Ocena seminarjev (6-10) predstavlja enako število odstotkov, ki se prišteje h končni pisni oceni izpita.
Stran na strežniku s seminarskimi nalogami je zaščitena.
Uporabniško ime je: tbk, password pa: samozame## "##" sta dve številki, ki ju izveste na predavanjih.
Tudi za urejanje Wiki strani potrebujete geslo, ki se od zgornjega razlikuje. Postopek pridobitve Wiki uporabniškega imena in gesla je opisan [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Main_Page tukaj].

== Seznam seminarjev ==

{| border="1" cellpadding="4" cellspacing="0" style="border:#c9c9c9 1px solid; margin: 1em 1em 1em 0; border-collapse: collapse;"
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Ime in priimek'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Naslov seminarja'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Povezava'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Rok za oddajo'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Rok za recenzijo'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum predstavitve'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 1'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 2'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 3'''
|-
| Anna Scott||Moj naslov v slovenščini||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190214100038.htm||28.10.||05.11.||07.11.||r1||r2||r3
|-
| Maša Andoljšek||Zrele človeške celice lahko spremenijo svojo funkcijo||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190213132309.htm||21.02.||22.02.||25.02.|| Isidora Stevanoska|| Tina Arnšek|| Lena Trnovec
|-
| Maja Trifkovič||naslov||povezava do novice||21.02.||22.02.||25.02.|| Manca Osolin|| Tadej Uršič|| Ana Vičič
|-
| Teo Nograšek||Kako se proteini vgradijo v celično membrano||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190214100038.htm||21.02.||22.02.||25.02.|| Ajda Košorok|| Ana Potočnik|| Maša Gabrič
|-
| Maja Kolar||Pomen velikosti aksonskih mitohondrijev v možganih||https://www.sciencedaily.com/releases/2018/11/181127110959.htm||28.02.||01.03.||04.03.|| Hana Zajc|| Mateja Milošević||
Laura Unuk
|-
| Nina Varda||Kompleksne molekule, ki se zvijajo kot proteini, lahko nastanejo spontano||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/01/190117110824.htm||28.02.||01.03.||04.03.|| Katja Benčuk|| Nastja Feguš|| Sašo Jakob
|-
| Anja Konjc||Nanodelci v boju proti raku||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/01/190117092550.htm||28.02.||01.03.||04.03.|| Tina Logonder|| Maja Mahorič|| Alliana Kolar
|-
| Timotej Zgonik||Vijačna struktura v biomolekulah se lahko razvije na dokaj preprost način||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/01/190124095112.htm||28.02.||01.03.||04.03.|| Špela Sotlar|| Nika Banovšek|| Nika Ramšak
|-
| Ela Sabadin||Genska terapija lahko ozdravi prirojeno gluhost pri miši ||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190219111643.htm||05.03.||08.03.||11.03.|| Maša Andoljšek|| Greta Junger|| Tim Nograšek
|-
| Kim Glavič||Preveč popravljanja DNA lahko poškoduje tkiva||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190212141409.htm||05.03||08.03.||11.03.|| Maja Trifkovič|| Isidora Stevanoska|| Žan Fortuna
|-
| Oskar Nemec||Shizofrenija je povezana z nenavadnim imunskim odzivom na virus Epstein-Barr||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/01/190109090911.htm||05.03.||08.03.||11.03.|| Teo Nograšek|| Manca Osolin|| Jure Povšin
|-
| Vivian Nemanič||Zmanjšanje stranskih učinkov kemoterapije z absorpcijsko napravo||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/01/190109090930.htm||05.03.||08.03.||11.03.|| Maja Kolar|| Ajda Košorok|| Jernej Kastelic
|-
| Srna Anastasovska||Bakterijski genotoksin kolibaktin človeškega črevesa alkilira DNA.||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190214153159.htm||12.03.||15.03.||18.03.|| Nina Varda|| Hana Zajc|| Tina Arnšek
|-
| Karmen Ferjan||Sestavina zelenega čaja, ki pomaga siRNA zdrsniti v celico||https://www.sciencedaily.com/releases/2018/09/180919083446.htm||12.03.||15.03.||18.03.|| Anja Konjc|| Katja Benčuk|| Tadej Uršič
|-
| Ana Babnik||Kako nas okuži določena vrsta bakterij?||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190225075613.htm||12.03.||15.03.||18.03.|| Timotej Zgonik|| Tina Logonder|| Ana Potočnik
|-
| Aleksandra Rauter||Izolirana bakterija črevesne flore in njena možna povezava z depresijo||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190213124350.htm||12.03.||15.03.||18.03.|| Ela Sabadin|| Špela Sotlar|| Mateja Milošević
|-
| Nika Vegelj||Nove poti iskanja funkcionalnega zdravila za virus HIV||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190207173229.htm||19.03.||22.03.||25.03.|| Kim Glavič|| Maša Andoljšek|| Nastja Feguš
|-
| Adela Šajn||||||19.03.||22.03.||25.03.|| Oskar Nemec|| Maja Trifkovič|| Maja Mahorič
|-
| Michelle Oletič||Naivni makrofagi||https://www.sciencedaily.com/releases/2018/11/181129142441.htm?fbclid=IwAR2x562KFLljGOmHD5T40KXBf6I2L72TpMpvVM0I3lNBckrVxXW3cXQG-vM||19.03.||22.03.||25.03.|| Vivian Nemanič|| Teo Nograšek|| Nika Banovšek
|-
| Tevž Levstek||Odkritje, ki izboljša razumevanje, kako se nekateri virusi množijo ||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/03/190312123658.htm||19.03.||22.03.||25.03.|| Srna Anastasovska|| Maja Kolar|| Greta Junger
|-
| Matevž Drnovšek||Koruzni sirup z visoko vsebnostjo fruktoze pospeši proliferacijo raka pri miših||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/03/190321141924.htm||26.03.||29.03.||01.04.|| Karmen Ferjan|| Nina Varda|| Isidora Stevanoska
|-
| Marjeta Milostnik||Ključ do podaljšane življenjske dobe? Rubicon spremeni delovanje avtofagije med staranjem||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190219111744.htm
||26.03.||29.03.||01.04.|| Ana Babnik|| Anja Konjc|| Manca Osolin
|-
| Lena Trnovec||Serotonin lahko regulira izražanje genov v nevronih.|| https://www.sciencedaily.com/releases/2019/03/190313143312.htm ||26.03.||29.03.||01.04.|| Aleksandra Rauter|| Timotej Zgonik|| Ajda Košorok
|-
| Ana Vičič||Snov, ki preprečuje malarijo pri komarjih.|| https://www.sciencedaily.com/releases/2018/09/180918082059.htm ||26.03.||29.03.||01.04.|| Nika Vegelj|| Ela Sabadin|| Hana Zajc
|-
| Maša Gabrič||Cepivo, s katerim bi lahko izkoreninili otroško paralizo||https://www.sciencedaily.com/releases/2018/11/181127092558.htm||02.04.||05.04.||08.04.|| Adela Šajn|| Kim Glavič|| Katja Benčuk
|-
| Laura Unuk||Kako HIV-1 protein zatira odgovore imunskega sistema||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190205102525.htm||02.04.||05.04.||08.04.|| Michelle Oletič|| Oskar Nemec|| Tina Logonder
|-
| Sašo Jakob||Terapija pljučnih bolezni z vdihavanjem mRNA ||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/01/190104104032.htm||02.04.||05.04.||08.04.|| Tevž Levstek|| Vivian Nemanič|| Špela Sotlar
|-
| Alliana Kolar||Hiperaktivnost možganskih celic bi lahko bila razlog za neučinkovitost antidepresivov||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/01/190131162500.htm||02.04.||05.04.||08.04.|| Matevž Drnovšek|| Srna Anastasovska|| Maša Andoljšek
|-
| Nika Ramšak|| ||||09.04.||12.04.||15.04.|| Marjeta Milostnik|| Karmen Ferjan|| Maja Trifkovič
|-
| Tim Nograšek||Molekulska proteza za bolnike s cistično fibrozo||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/03/190313143248.htm||09.04.||12.04.||15.04.|| Lena Trnovec|| Ana Babnik|| Teo Nograšek
|-
| Žan Fortuna||Molekula, ki lahko odstrani virus hepatitisa C||https://www.sciencedaily.com/releases/2018/12/181219142543.htm||09.04.||12.04.||15.04.|| Ana Vičič|| Aleksandra Rauter|| Maja Kolar
|-
| Jure Povšin||Vpliv položaja celice na njeno obnovo||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/03/190327112716.htm||09.04.||12.04.||15.04.|| Maša Gabrič|| Nika Vegelj|| Nina Varda
|-
| Jernej Kastelic||||||23.04.||26.04.||29.04.|| Laura Unuk|| Adela Šajn|| Anja Konjc
|-
| Tina Arnšek||Razvitje prvih funkcionalnih ciljnih inhibitorjev arašidovih alergenov||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/04/190408161718.htm||23.04.||26.04.||29.04.|| Sašo Jakob|| Michelle Oletič|| Timotej Zgonik
|-
| Tadej Uršič||Proteina, ki navadno ubijeta celico, zatreta listerijo in ne poškodujeta gostiteljske celice||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/04/190418131251.htm||23.04.||26.04.||29.04.|| Alliana Kolar|| Tevž Levstek|| Ela Sabadin
|-
| Ana Potočnik||Bakterija sodeluje z virusom, da poveča možnosti za okužbo||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/03/190328150753.htm||23.04.||26.04.||29.04.|| Nika Ramšak|| Matevž Drnovšek|| Kim Glavič
|-
| Mateja Milošević||Celice uporabljajo sladkorje za komunikacijo na molekularni ravni||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/03/190301123244.htm||30.04.||03.05.||06.05.|| Tim Nograšek|| Marjeta Milostnik|| Oskar Nemec
|-
| Nastja Feguš||Specifično narejeni proteini, lahko pomagajo ustvariti protitelesa proti virusu HIV||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190227081526.htm||30.04.||03.05.||06.05.|| Žan Fortuna|| Lena Trnovec|| Vivian Nemanič
|-
| Maja Mahorič||Spreminjanje odprtih ran v kožo||https://www.sciencedaily.com/releases/2018/09/180905131831.htm||30.04.||03.05.||06.05.|| Jure Povšin|| Ana Vičič|| Srna Anastasovska
|-
| Nika Banovšek||Kako nevroni nadzorujejo napačno zvite proteine||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/03/190327112652.htm||30.04.||03.05.||06.05.|| Jernej Kastelic|| Maša Gabrič|| Karmen Ferjan
|-
| Greta Junger||Blocking protein's activity restores cognition in old mice||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/04/190403135103.htm?utm_source=dlvr.it&utm_medium=facebook||07.05.||10.05.||13.05.|| Tina Arnšek|| Laura Unuk|| Ana Babnik
|-
| Isidora Stevanoska||Črni nanodelci upočasnjujejo rast tumorjev||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/04/190404104404.htm||07.05.||10.05.||13.05.|| Tadej Uršič|| Sašo Jakob|| Aleksandra Rauter
|-
| Manca Osolin||Kako lahko mitohondrijski encim sproži celično smrt||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/03/190314151623.htm||07.05.||10.05.||13.05.|| Ana Potočnik|| Alliana Kolar|| Nika Vegelj
|-
| Ajda Košorok||New pill can deliver insulin through the stomach||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190207142206.htm||07.05.||10.05.||13.05.|| Mateja Milošević|| Nika Ramšak|| Adela Šajn
|-
| Hana Zajc||||||14.05.||17.05.||20.05.|| Nastja Feguš|| Tim Nograšek|| Michelle Oletič
|-
| Katja Benčuk||||||14.05.||17.05.||20.05.|| Maja Mahorič|| Žan Fortuna|| Tevž Levstek
|-
| Tina Logonder||RNA-vezavni protein Pum2 je tarča v boju proti staranju||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/01/190110141826.htm||14.05.||17.05.||20.05.|| Nika Banovšek|| Jure Povšin|| Matevž Drnovšek
|-
| Špela Sotlar||Vpogled v mehanizem, ki nadzira poškodbe DNA||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190226112344.htm||14.05.||17.05.||20.05.|| Greta Junger|| Jernej Kastelic|| Marjeta Milostnik

|}

==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 2018. Osnova za seminar naj bo znanstveni članek, ki je podlaga za to novico. Poleg tega članka za seminar uporabite še najmanj pet drugih virov, od teh vsaj še dva druga znanstvena članka, ki se navezujeta na to vsebino.
* članke na temo lahko iščete [https://scholar.google.com/ z Google učenjakom].
* naslov izbrane teme in povezavo do novice vpišite v tabelo seminarjev takoj ko ste si izbrali temo, najkasneje pa en teden pred rokom za oddajo
* [[TBK2019 Povzetki seminarjev|Povzetek seminarja]] opišete na wikiju v približno 200 besedah - najkasneje do dne, ko morate oddati seminar recenzentom.
* Povezavo do povzetka vnesete v tabelo seminarjev tekočega letnika.
* Seminar pripravite v obliki seminarske naloge (pisava Cambria, font 11, enojni razmak, 2,5 cm robovi; tekst naj obsega okoli 1000 besed), vsebuje naj 1-2 sliki. Slika mora imeti legendo in v besedilu mora biti na ustreznem mestu sklic na sliko. Vse uporabljene vire citirajte v tekstu, kot npr. (Nobel, 2010), na koncu pa navedite točen seznam literature, kot je opisano spodaj!
*Celotni seminar naj obsega 2 strani A4 formata (po možnosti dvostransko tiskanje).
* Seminar oddajte do datuma oddaje, ki je naveden v tabeli v elektronski obliki z uporabo [http://bio.ijs.si/~zajec/tbk/poslji/ tega obrazca].
* vsi seminarji so v elektronski obliki dostopni [http://bio.ijs.si/~zajec/tbk/poslji//bioseminar/ tukaj].
* Recenzenti do dneva določenega v tabeli določijo popravke in podajo oceno pisnega dela, v predpisanem formatu elektronskega obrazca na internetu.
* Ustna predstavitev sledi na dan, ki je vpisan v tabeli. Za predstavitev je na voljo 12 minut. Recenzenti morajo biti na predstavitvi prisotni. Prvi recenzent vodi predstavitve in razpravo ter skrbi za to, da vse poteka v zastavljenih časovnih okvirih.
* Predstavitvi sledi razprava do 8 minut. Sledijo vprašanja prisotnih, recenzenti postavijo vsak vsaj dve vprašanji in na koncu podajo oceno predstavitve.
* En dan pred predstavitvijo na strežnik oddajte tudi končno verzijo. Na dan predstavitve morate oddati tudi končno (popravljeno) in natisnjeno verzijo seminarja v enem izvodu.
* Seminarska naloga in povzetek na wikiju morajo biti v slovenskem jeziku!

==Imena datotek==
Prosim vas, da vse datoteke, ki jih pošiljate poimenujete po spodnjih pravilih. Ne uporabljajte ČŽŠčžš!
Poslati morate naslednje datoteke:
* TBK_2019_Priimek_Ime.doc(x) za seminar, npr. TBK_2017_Guncar_Gregor.docx
* TBK_2019_Priimek_ime_final.doc(x) za končno verzijo seminarja
* TBK_2019_Priimek_Ime_rec_Priimek2.doc(x) za recenzijo, kjer je Priimek2 priimek recenzenta, npr. TBK_2019_Guncar_Gregor_rec_Scott.docx (če se pišete Scott in odajate recenzijo za seminar, ki ga je napisal Gunčar)
* TBK_2019_Priimek_Ime.ppt(x) za prezentacijo, npr TBK_2017_Guncar_Gregor.pptx
* TBK_2019_Priimek_Ime_clanek.pdf za datoteko PDF, ki vsebuje izvirni članek, npr. TBK_2017_Guncar_Gregor_clanek.pdf

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

== Mnenje o predstavitvi ==
Vsak posameznik '''mora''' oceniti seminar tako, da odda svoje [https://docs.google.com/forms/d/1VvE-jaKikfiDO5Gdybqgp9mf_0uJZfBbIK8PLXKDaS0/viewform mnenje] najkasneje v enem tednu po predstavitvi. Kdor na seminarju ni bil prisoten, mnenja '''ne sme''' oddati.

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

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

==Citiranje virov==Citiranje je možno po več shemah, važno je, da se v seminarju držite ene same. Temeljno načelo je, da je treba vir navesti na tak način, da ga je mogoče nedvoumno poiskati. Sicer pa ima vsaka revija lahko svoj način citiranja, ki ga je treba pri pisanju članka upoštevati. '''Citiranje knjig:''' Priimek, I. ''Naslov''. Kraj: Založba, letnica. Priimek, I. ''Naslov: podnaslov''. Izdaja. Kraj: Založba, letnica. Zbirka, številka. ISBN. Boyer, R. ''Temelji biokemije''. Ljubljana: Študentska založba, 2005. Glick BR in Pasternak JJ. ''Molecular biotechnology: principles and applications of recombinant DNA''. 3. izdaja. Washington: ASM Press, 2003. ISBN 1-55581-269-4. Če so avtorji trije, je beseda in med drugim in tretjim avtorjem. Če so avtorji več kot trije, napišemo samo prvega in dopišemo ''et al''. (in drugi, po latinsko). Vse, kar je latinsko, pišemo poševno (npr. tudi imena rastlin in živali, pojme ''in vivo'', ''in vitro'' ipd.). '''Citiranje člankov:''' Priimek, I. Naslov. ''Naslov revije'', letnica, letnik, številka, strani. Lartigue C. ''et al''. Genome transplantation in bacteria: changing one species to another. ''Science'', 2007, letn. 317, str. 632-638.Alternativni način citiranja (predvsem v družboslovju) je po pravilih APA, kjer članke citirajo takole: Priimek, I. (letnica, številka). Naslov. Naslov revije, strani. Lartigue C. ''et al.'' (2007, 317) Genome transplantation in bacteria: changing one species to another. ''Science'', 632-638.Revija Science uporablja skrajšani zapis: C. Lartigue ''et al''. Science 317, 632 (2007) V diplomah na FKKT je treba navesti vire tako, da izpišete tudi naslov citiranega dela in strani od-do (ne samo začetne). '''Citiranje spletnih virov:''' Priimek, I. ''Naslov dokumenta''. Izdaja. Kraj: Založnik, letnica. Datum zadnjega popravljanja. [Datum citiranja.] spletni naslov strangeguitars. ''On the brink of artificial life''. 6. 10. 2007. [citirano 13. 11. 2007] http://www.metafilter.com/65331/On-the-brink-of-artificial-life Navedemo čim več podatkov; pogosto vseh iz pravila ne boste našli.

TBK2019-seminar

2019-04-06T18:26:25Z

Nastja48: /* Seznam seminarjev */

= Temelji biokemije- seminar =

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

Ocena seminarjev (6-10) predstavlja enako število odstotkov, ki se prišteje h končni pisni oceni izpita.
Stran na strežniku s seminarskimi nalogami je zaščitena.
Uporabniško ime je: tbk, password pa: samozame## "##" sta dve številki, ki ju izveste na predavanjih.
Tudi za urejanje Wiki strani potrebujete geslo, ki se od zgornjega razlikuje. Postopek pridobitve Wiki uporabniškega imena in gesla je opisan [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Main_Page tukaj].

== Seznam seminarjev ==

{| border="1" cellpadding="4" cellspacing="0" style="border:#c9c9c9 1px solid; margin: 1em 1em 1em 0; border-collapse: collapse;"
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Ime in priimek'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Naslov seminarja'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Povezava'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Rok za oddajo'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Rok za recenzijo'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum predstavitve'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 1'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 2'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 3'''
|-
| Anna Scott||Moj naslov v slovenščini||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190214100038.htm||28.10.||05.11.||07.11.||r1||r2||r3
|-
| Maša Andoljšek||Zrele človeške celice lahko spremenijo svojo funkcijo||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190213132309.htm||21.02.||22.02.||25.02.|| Isidora Stevanoska|| Tina Arnšek|| Lena Trnovec
|-
| Maja Trifkovič||naslov||povezava do novice||21.02.||22.02.||25.02.|| Manca Osolin|| Tadej Uršič|| Ana Vičič
|-
| Teo Nograšek||Kako se proteini vgradijo v celično membrano||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190214100038.htm||21.02.||22.02.||25.02.|| Ajda Košorok|| Ana Potočnik|| Maša Gabrič
|-
| Maja Kolar||Pomen velikosti aksonskih mitohondrijev v možganih||https://www.sciencedaily.com/releases/2018/11/181127110959.htm||28.02.||01.03.||04.03.|| Hana Zajc|| Mateja Milošević||
Laura Unuk
|-
| Nina Varda||Kompleksne molekule, ki se zvijajo kot proteini, lahko nastanejo spontano||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/01/190117110824.htm||28.02.||01.03.||04.03.|| Katja Benčuk|| Nastja Feguš|| Sašo Jakob
|-
| Anja Konjc||Nanodelci v boju proti raku||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/01/190117092550.htm||28.02.||01.03.||04.03.|| Tina Logonder|| Maja Mahorič|| Alliana Kolar
|-
| Timotej Zgonik||Vijačna struktura v biomolekulah se lahko razvije na dokaj preprost način||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/01/190124095112.htm||28.02.||01.03.||04.03.|| Špela Sotlar|| Nika Banovšek|| Nika Ramšak
|-
| Ela Sabadin||Genska terapija lahko ozdravi prirojeno gluhost pri miši ||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190219111643.htm||05.03.||08.03.||11.03.|| Maša Andoljšek|| Greta Junger|| Tim Nograšek
|-
| Kim Glavič||Preveč popravljanja DNA lahko poškoduje tkiva||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190212141409.htm||05.03||08.03.||11.03.|| Maja Trifkovič|| Isidora Stevanoska|| Žan Fortuna
|-
| Oskar Nemec||Shizofrenija je povezana z nenavadnim imunskim odzivom na virus Epstein-Barr||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/01/190109090911.htm||05.03.||08.03.||11.03.|| Teo Nograšek|| Manca Osolin|| Jure Povšin
|-
| Vivian Nemanič||Zmanjšanje stranskih učinkov kemoterapije z absorpcijsko napravo||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/01/190109090930.htm||05.03.||08.03.||11.03.|| Maja Kolar|| Ajda Košorok|| Jernej Kastelic
|-
| Srna Anastasovska||Bakterijski genotoksin kolibaktin človeškega črevesa alkilira DNA.||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190214153159.htm||12.03.||15.03.||18.03.|| Nina Varda|| Hana Zajc|| Tina Arnšek
|-
| Karmen Ferjan||Sestavina zelenega čaja, ki pomaga siRNA zdrsniti v celico||https://www.sciencedaily.com/releases/2018/09/180919083446.htm||12.03.||15.03.||18.03.|| Anja Konjc|| Katja Benčuk|| Tadej Uršič
|-
| Ana Babnik||Kako nas okuži določena vrsta bakterij?||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190225075613.htm||12.03.||15.03.||18.03.|| Timotej Zgonik|| Tina Logonder|| Ana Potočnik
|-
| Aleksandra Rauter||Izolirana bakterija črevesne flore in njena možna povezava z depresijo||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190213124350.htm||12.03.||15.03.||18.03.|| Ela Sabadin|| Špela Sotlar|| Mateja Milošević
|-
| Nika Vegelj||Nove poti iskanja funkcionalnega zdravila za virus HIV||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190207173229.htm||19.03.||22.03.||25.03.|| Kim Glavič|| Maša Andoljšek|| Nastja Feguš
|-
| Adela Šajn||||||19.03.||22.03.||25.03.|| Oskar Nemec|| Maja Trifkovič|| Maja Mahorič
|-
| Michelle Oletič||Naivni makrofagi||https://www.sciencedaily.com/releases/2018/11/181129142441.htm?fbclid=IwAR2x562KFLljGOmHD5T40KXBf6I2L72TpMpvVM0I3lNBckrVxXW3cXQG-vM||19.03.||22.03.||25.03.|| Vivian Nemanič|| Teo Nograšek|| Nika Banovšek
|-
| Tevž Levstek||Odkritje, ki izboljša razumevanje, kako se nekateri virusi množijo ||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/03/190312123658.htm||19.03.||22.03.||25.03.|| Srna Anastasovska|| Maja Kolar|| Greta Junger
|-
| Matevž Drnovšek||Koruzni sirup z visoko vsebnostjo fruktoze pospeši proliferacijo raka pri miših||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/03/190321141924.htm||26.03.||29.03.||01.04.|| Karmen Ferjan|| Nina Varda|| Isidora Stevanoska
|-
| Marjeta Milostnik||Ključ do podaljšane življenjske dobe? Rubicon spremeni delovanje avtofagije med staranjem||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190219111744.htm
||26.03.||29.03.||01.04.|| Ana Babnik|| Anja Konjc|| Manca Osolin
|-
| Lena Trnovec||Serotonin lahko regulira izražanje genov v nevronih.|| https://www.sciencedaily.com/releases/2019/03/190313143312.htm ||26.03.||29.03.||01.04.|| Aleksandra Rauter|| Timotej Zgonik|| Ajda Košorok
|-
| Ana Vičič||Snov, ki preprečuje malarijo pri komarjih.|| https://www.sciencedaily.com/releases/2018/09/180918082059.htm ||26.03.||29.03.||01.04.|| Nika Vegelj|| Ela Sabadin|| Hana Zajc
|-
| Maša Gabrič||Cepivo, s katerim bi lahko izkoreninili otroško paralizo||https://www.sciencedaily.com/releases/2018/11/181127092558.htm||02.04.||05.04.||08.04.|| Adela Šajn|| Kim Glavič|| Katja Benčuk
|-
| Laura Unuk||Kako HIV-1 protein zatira odgovore imunskega sistema||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190205102525.htm||02.04.||05.04.||08.04.|| Michelle Oletič|| Oskar Nemec|| Tina Logonder
|-
| Sašo Jakob||Terapija pljučnih bolezni z vdihavanjem mRNA ||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/01/190104104032.htm||02.04.||05.04.||08.04.|| Tevž Levstek|| Vivian Nemanič|| Špela Sotlar
|-
| Alliana Kolar||Hiperaktivnost možganskih celic bi lahko bila razlog za neučinkovitost antidepresivov||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/01/190131162500.htm||02.04.||05.04.||08.04.|| Matevž Drnovšek|| Srna Anastasovska|| Maša Andoljšek
|-
| Nika Ramšak||Merjenje napetosti celične membrane s fluorescenčnim proteinom ||https://www.sciencedaily.com/releases/2018/08/180827110828.htm||09.04.||12.04.||15.04.|| Marjeta Milostnik|| Karmen Ferjan|| Maja Trifkovič
|-
| Tim Nograšek||Potencialno zdravljenje cistične fibroze z uporabo 'molekularne protetike' za manjkajoče pljučne beljakovine||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/03/190313143248.htm||09.04.||12.04.||15.04.|| Lena Trnovec|| Ana Babnik|| Teo Nograšek
|-
| Žan Fortuna||Molekula, ki lahko odstrani virus hepatitisa C||https://www.sciencedaily.com/releases/2018/12/181219142543.htm||09.04.||12.04.||15.04.|| Ana Vičič|| Aleksandra Rauter|| Maja Kolar
|-
| Jure Povšin||Vpliv položaja celice na njeno obnovo||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/03/190327112716.htm||09.04.||12.04.||15.04.|| Maša Gabrič|| Nika Vegelj|| Nina Varda
|-
| Jernej Kastelic||||||23.04.||26.04.||29.04.|| Laura Unuk|| Adela Šajn|| Anja Konjc
|-
| Tina Arnšek||||||23.04.||26.04.||29.04.|| Sašo Jakob|| Michelle Oletič|| Timotej Zgonik
|-
| Tadej Uršič||||||23.04.||26.04.||29.04.|| Alliana Kolar|| Tevž Levstek|| Ela Sabadin
|-
| Ana Potočnik||||||23.04.||26.04.||29.04.|| Nika Ramšak|| Matevž Drnovšek|| Kim Glavič
|-
| Mateja Milošević||||||30.04.||03.05.||06.05.|| Tim Nograšek|| Marjeta Milostnik|| Oskar Nemec
|-
| Nastja Feguš||||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190227081526.htm||30.04.||03.05.||06.05.|| Žan Fortuna|| Lena Trnovec|| Vivian Nemanič
|-
| Maja Mahorič||Spreminjanje odprtih ran v kožo||https://www.sciencedaily.com/releases/2018/09/180905131831.htm||30.04.||03.05.||06.05.|| Jure Povšin|| Ana Vičič|| Srna Anastasovska
|-
| Nika Banovšek||||||30.04.||03.05.||06.05.|| Jernej Kastelic|| Maša Gabrič|| Karmen Ferjan
|-
| Greta Junger||||||07.05.||10.05.||13.05.|| Tina Arnšek|| Laura Unuk|| Ana Babnik
|-
| Isidora Stevanoska||Depresijo, debelost, kronično bolečino je mogoče zdraviti z usmerjanjem na isto beljakovino||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/04/190401075208.htm||07.05.||10.05.||13.05.|| Tadej Uršič|| Sašo Jakob|| Aleksandra Rauter
|-
| Manca Osolin||Kako lahko mitohondrijski encim sproži celično smrt||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/03/190314151623.htm||07.05.||10.05.||13.05.|| Ana Potočnik|| Alliana Kolar|| Nika Vegelj
|-
| Ajda Košorok||New pill can deliver insulin through the stomach||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190207142206.htm||07.05.||10.05.||13.05.|| Mateja Milošević|| Nika Ramšak|| Adela Šajn
|-
| Hana Zajc||||||14.05.||17.05.||20.05.|| Nastja Feguš|| Tim Nograšek|| Michelle Oletič
|-
| Katja Benčuk||||||14.05.||17.05.||20.05.|| Maja Mahorič|| Žan Fortuna|| Tevž Levstek
|-
| Tina Logonder||RNA-vezavni protein Pum2 je tarča v boju proti staranju||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/01/190110141826.htm||14.05.||17.05.||20.05.|| Nika Banovšek|| Jure Povšin|| Matevž Drnovšek
|-
| Špela Sotlar||Vpogled v mehanizem, ki nadzira poškodbe DNA||https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190226112344.htm||14.05.||17.05.||20.05.|| Greta Junger|| Jernej Kastelic|| Marjeta Milostnik

|}

==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 2018. Osnova za seminar naj bo znanstveni članek, ki je podlaga za to novico. Poleg tega članka za seminar uporabite še najmanj pet drugih virov, od teh vsaj še dva druga znanstvena članka, ki se navezujeta na to vsebino.
* članke na temo lahko iščete [https://scholar.google.com/ z Google učenjakom].
* naslov izbrane teme in povezavo do novice vpišite v tabelo seminarjev takoj ko ste si izbrali temo, najkasneje pa en teden pred rokom za oddajo
* [[TBK2019 Povzetki seminarjev|Povzetek seminarja]] opišete na wikiju v približno 200 besedah - najkasneje do dne, ko morate oddati seminar recenzentom.
* Povezavo do povzetka vnesete v tabelo seminarjev tekočega letnika.
* Seminar pripravite v obliki seminarske naloge (pisava Cambria, font 11, enojni razmak, 2,5 cm robovi; tekst naj obsega okoli 1000 besed), vsebuje naj 1-2 sliki. Slika mora imeti legendo in v besedilu mora biti na ustreznem mestu sklic na sliko. Vse uporabljene vire citirajte v tekstu, kot npr. (Nobel, 2010), na koncu pa navedite točen seznam literature, kot je opisano spodaj!
*Celotni seminar naj obsega 2 strani A4 formata (po možnosti dvostransko tiskanje).
* Seminar oddajte do datuma oddaje, ki je naveden v tabeli v elektronski obliki z uporabo [http://bio.ijs.si/~zajec/tbk/poslji/ tega obrazca].
* vsi seminarji so v elektronski obliki dostopni [http://bio.ijs.si/~zajec/tbk/poslji//bioseminar/ tukaj].
* Recenzenti do dneva določenega v tabeli določijo popravke in podajo oceno pisnega dela, v predpisanem formatu elektronskega obrazca na internetu.
* Ustna predstavitev sledi na dan, ki je vpisan v tabeli. Za predstavitev je na voljo 12 minut. Recenzenti morajo biti na predstavitvi prisotni. Prvi recenzent vodi predstavitve in razpravo ter skrbi za to, da vse poteka v zastavljenih časovnih okvirih.
* Predstavitvi sledi razprava do 8 minut. Sledijo vprašanja prisotnih, recenzenti postavijo vsak vsaj dve vprašanji in na koncu podajo oceno predstavitve.
* En dan pred predstavitvijo na strežnik oddajte tudi končno verzijo. Na dan predstavitve morate oddati tudi končno (popravljeno) in natisnjeno verzijo seminarja v enem izvodu.
* Seminarska naloga in povzetek na wikiju morajo biti v slovenskem jeziku!

==Imena datotek==
Prosim vas, da vse datoteke, ki jih pošiljate poimenujete po spodnjih pravilih. Ne uporabljajte ČŽŠčžš!
Poslati morate naslednje datoteke:
* TBK_2019_Priimek_Ime.doc(x) za seminar, npr. TBK_2017_Guncar_Gregor.docx
* TBK_2019_Priimek_ime_final.doc(x) za končno verzijo seminarja
* TBK_2019_Priimek_Ime_rec_Priimek2.doc(x) za recenzijo, kjer je Priimek2 priimek recenzenta, npr. TBK_2019_Guncar_Gregor_rec_Scott.docx (če se pišete Scott in odajate recenzijo za seminar, ki ga je napisal Gunčar)
* TBK_2019_Priimek_Ime.ppt(x) za prezentacijo, npr TBK_2017_Guncar_Gregor.pptx
* TBK_2019_Priimek_Ime_clanek.pdf za datoteko PDF, ki vsebuje izvirni članek, npr. TBK_2017_Guncar_Gregor_clanek.pdf

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

== Mnenje o predstavitvi ==
Vsak posameznik '''mora''' oceniti seminar tako, da odda svoje [https://docs.google.com/forms/d/1VvE-jaKikfiDO5Gdybqgp9mf_0uJZfBbIK8PLXKDaS0/viewform mnenje] najkasneje v enem tednu po predstavitvi. Kdor na seminarju ni bil prisoten, mnenja '''ne sme''' oddati.

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

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

==Citiranje virov==Citiranje je možno po več shemah, važno je, da se v seminarju držite ene same. Temeljno načelo je, da je treba vir navesti na tak način, da ga je mogoče nedvoumno poiskati. Sicer pa ima vsaka revija lahko svoj način citiranja, ki ga je treba pri pisanju članka upoštevati. '''Citiranje knjig:''' Priimek, I. ''Naslov''. Kraj: Založba, letnica. Priimek, I. ''Naslov: podnaslov''. Izdaja. Kraj: Založba, letnica. Zbirka, številka. ISBN. Boyer, R. ''Temelji biokemije''. Ljubljana: Študentska založba, 2005. Glick BR in Pasternak JJ. ''Molecular biotechnology: principles and applications of recombinant DNA''. 3. izdaja. Washington: ASM Press, 2003. ISBN 1-55581-269-4. Če so avtorji trije, je beseda in med drugim in tretjim avtorjem. Če so avtorji več kot trije, napišemo samo prvega in dopišemo ''et al''. (in drugi, po latinsko). Vse, kar je latinsko, pišemo poševno (npr. tudi imena rastlin in živali, pojme ''in vivo'', ''in vitro'' ipd.). '''Citiranje člankov:''' Priimek, I. Naslov. ''Naslov revije'', letnica, letnik, številka, strani. Lartigue C. ''et al''. Genome transplantation in bacteria: changing one species to another. ''Science'', 2007, letn. 317, str. 632-638.Alternativni način citiranja (predvsem v družboslovju) je po pravilih APA, kjer članke citirajo takole: Priimek, I. (letnica, številka). Naslov. Naslov revije, strani. Lartigue C. ''et al.'' (2007, 317) Genome transplantation in bacteria: changing one species to another. ''Science'', 632-638.Revija Science uporablja skrajšani zapis: C. Lartigue ''et al''. Science 317, 632 (2007) V diplomah na FKKT je treba navesti vire tako, da izpišete tudi naslov citiranega dela in strani od-do (ne samo začetne). '''Citiranje spletnih virov:''' Priimek, I. ''Naslov dokumenta''. Izdaja. Kraj: Založnik, letnica. Datum zadnjega popravljanja. [Datum citiranja.] spletni naslov strangeguitars. ''On the brink of artificial life''. 6. 10. 2007. [citirano 13. 11. 2007] http://www.metafilter.com/65331/On-the-brink-of-artificial-life Navedemo čim več podatkov; pogosto vseh iz pravila ne boste našli.