Wiki FKKT - User contributions [en]

Razreševanje Hollidayevega križišča

2016-05-30T10:26:22Z

Nejc Kejžar: /* Nukleolitična resolucija Hollidayevega križišča */

== Uvod ==
Hollidayevo križišče je struktura DNA, ki se pojavi pri homologni rekombinaciji genov.[1,2] Nastane iz dveh dsDNA (dvoverižna DNA, ang. double strand DNA), ki se povežeta tako, da 4 ssDNA (enoverižne DNA molekule, ang. single strand DNA) tvorijo obliko križa ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1d] [3]).[1,2] To strukturo je leta 1964 predlagal Robin Holliday, kot možno razlago za nenavadno dedovanje pri mejotskih delitvah nekaterih gliv.[2] Po teoriji Gregorja Mendela, začetnika genetike, bi se morali geni starševskih celic dedovati v razmerju A:a=2:2, kar pa pri nekaterih organizmih ne drži vedno – pojavi se lahko tudi razmerje dedovanja A:a=3:1.[2] Prvi takšen primer je opisal nemški genetik Hans Winkler in leta 1930 predstavil svojo idejo o spreminjanju genov kot razlago za to deviacijo, pravo molekularno obrazlago pa izpopolnil Holliday.[2]

== Tvorba Hollidayevega križišča ==
Najbolje raziskan model tvorbe in razrešitve Hollidayevega križišča je iz E. coli zato si bomo tega ogledali podrobneje. Hollidayev model pravi, da se po DNA replikaciji, ki podvoji vse pare heterozigotnih alelov, sproži rekombinacija le-teh s simetričnim rezanjem dveh homolognih DNA molekul, ki vsebujeta dva različna alela ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1b] [3]).[1,2] To omogoči križno povezovanje dvojnih vijačnic preko ssDNA ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1c] [3]) in tvorbo križne strukture, ki ji pravimo Hollidayevo križišče ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1d] [3]).[1,2] Tvorbo katalizira proteinski kompleks RecBCD, sestavljen iz treh proteinov.[1] RecB deluje kot 3'->5' helikaza in nukleaza, RecD kot 5'->3' helikaza, RecC pa oba povezuje v skupen kompleks.[1] dsDNA vstopi v kompleks skozi tunel med RecB in RecC proteinoma, zanka na RecC pa nukleotidni verigi loči – 3' konec se veže na RecB, 5' konec pa na RecD ([https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/HR_RecBCD_RecA.svg/2000px-HR_RecBCD_RecA.svg.png slika 2.2] [4]).[1] Posamezni ssDNA potujeta skozi ločena tunela, ki ju tvori RecC z omenjenima proteinoma ter na drugem koncu prideta v stik z nukleazno domeno RecB.[1] Na slednji se 3' konec cepi hitreje kot 5' konec, saj 3' konec izstopi iz tunela bližje aktivnemu mestu, kakor 5' konec; za cepitev kompleks porablja ATP ([https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/HR_RecBCD_RecA.svg/2000px-HR_RecBCD_RecA.svg.png slika 2.3] [4]).[1,2] Aktivnost proteina se spremeni, ko naleti na zaporedje χ (GCTGGTGG) na 3' koncu.[1] Ta se močneje poveže z RecC proteinom in ustavi procesiranje 3' konca proteina.[1] Ob tem se poveča frekvenca cepljenja 5' konca DNA, saj se 3' ne cepi več in sprosti nukleazno mesto (slika 2.5 [4]).[1] To omogoči tvorbo ssDNA prostega konca, ki je nujen za tvorbo križišča, saj se le na enoverižno DNA lahko vežejo RecA proteini ([https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/HR_RecBCD_RecA.svg/2000px-HR_RecBCD_RecA.svg.png slika 2.6] [4]).[1] Ti so ključni za stabilizacijo ssDNA ter izmenjavo nukleotidnih verig v tvorbi križišča.[1] Povezavo dveh verig DNA s komplementarnimi baznimi pari po Watson-Cricku katalizirajo s hidrolizo ATP.[1] Svojo funkcijo prično opravljati ob vezavi ssDNA v vezavno mesto z istočasno vezanim ATP.[1] Ko ta kompleks sreča dsDNA s komplementarnim zaporedjem, povzroči RecA delno razvitje dsDNA in ob hidrolizi ATP izmenja en del razvite dsDNA z ssDNA, kar tvori intermediatno troverižno DNA, obdano z enotami RecA.[1] Za tvorbo križišča sta tako potrebni dve takšni reakciji.[1]

== Struktura Hollidayevega križišča ==
Kot že omenjeno je Hollidayevo križišče sestavljeno iz 4 nukleotidnih verig, ki se in vivo prekrižajo v odprti planarni strukturi tako, da križišče zavzame obliko kvadrata, pri katerem iz kotov izhajajo dsDNA ([http://www.rcsb.org/pdb/explore/explore.do?structureId=1C7Y slika 3] [5]).[1,2] Takšna struktura seveda ni stabilna sama po sebi, ampak jo stabilizira RuvA homotetramer.[1,2] Kompleks zavzame obliko pekača za kolač, s krožno vdolbino za križajoče se ssDNA in izstopajočim delom v sredini kvadrata Hollidayeve zanke. Ta je sestavljen iz aminokislin Glu55 in Asp56 vsakega RuvA, ki povzročajo elektrostatski odboj s fosfatnimi skupinami ssDNA; tako se doseže separacija ssDNA in njihovo vodenje do izmenjave nukleotidnih verig.[1] Vdolbine so prekrite s pozitivnimi aminokislinskimi ostanki, ki DNA verige preko elektrostatskih interakcij stabilizirajo v notranjosti le-teh.[1] Predpostavlja se, da je pravilna in vivo struktura dejansko homooktamer, ki tako ne tvori zgolj vdolbin, ampak tunel za DNA verige (dva pekača obrnjena z vdolbinami drug proti drugemu).

== Premikanje Hollidayevega križišča ==
Po sami tvorbi, se lahko Hollidayevo križišče premika vzdolž DNA verig ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1e] [3]).[1] Čeprav je sprememba Gibbsove proste energije za ta proces enaka nič, kar bi nakazovalo spontan proces v obeh možnih smereh, je premikanje Hollidayevega križišča po verigi DNA odvisno od hidrolize ATP in zgolj enosmerno.[1] Pri tem sodelujeta dva proteina, že omenjeni RuvA in RuvB.[1] Premik križišča izvaja RuvB s hidrolizo ATP, vendar se mora zaradi šibkih interakcij z DNA na slednjo vezati preko RuvA – slednji torej deluje kot stabilizator križišča in kot vezavno mesto za RuvB. RuvB je aktiven kot heksameren protein, ki v svoji strukturi tvori 30Å kanal, skozi katerega je napeljana veriga DNA.[1] Za premikanje Hollidayevega križišča se tvori kompleks križišča, RuvA tetramera in dveh RuvB heksamerov, ki s svojo aktivnostjo premikata križišče v isto smer ([https://www.shef.ac.uk/mbb/ruva slika 4]).[1] Smer premikanja križišča je odvisna od tega, na kateri par krakov Hollidayevega križišča se pripneta RuvB heksamera.[1]

== Nukleolitično razreševanje Hollidayevega križišča ==
V različnih organizmih je bilo odkritih že kar nekaj proteinov, ki prepoznavajo Hollidayevo križišče in ga razrešujejo; tem proteinom s skupnim imenom pravimo resolvaze (iz ang. resolve – razrešiti).[1,2] Morda najbolj znana resolvaza je RuvC iz E. coli.[1,2] Gre za homodimerno endonukleazo, ki ima obe aktivni mesti na isti strani encima – to namiguje na mehanizem simetrične cepitve dveh nasprotnih nukleotidnih verig v Hollidayevem križišču tako, da se RuvC orientira na odprto stran kompleksa RuvAB-Hollidayevo križišče.[1] Nastali kompleks RuvABC-Hollidayevo križišče je tako imenovan resolvosom.[1] Križišče se lahko cepi longitudinalno ([http://genesdev.cshlp.org/content/13/14/1861/F1.large.jpg slika 5], levo, ‘patch’) ali transverzalno ([http://genesdev.cshlp.org/content/13/14/1861/F1.large.jpg slika 5], desno, ‘splice’) – od načina cepitve je odvisno ali bo prišlo do rekombinacije, ali ne.[1] Pri transverzalnem cepljenju (cepljenju ssDNA verig, ki se izmenjata v tvorbi križišča) vidimo, da pride zgolj do zamenjav regij, ki jih definira dolžina poti Hollidayevega križišča; dve homologni DNA molekuli si zgolj izmenjata enaka homologna odseka ssDNA, kar ne vodi do rekombinantnih produktov.[1] V primeru longitudinalnega cepljenja (cepitev verig, ki se pri tvorbi Hollidayeve zanke nista izmenjali) pa pride do prenosa dsDNA molekul in tako do tvorbe rekombinantnih dvovijačnih DNA – molekul DNA, sestavljenih iz dveh regij iz različnih začetnih dsDNA.[1] Na koncu reševanja zanke DNA ligaze produkte povežejo v enotne dsDNA.[1]

== Viri ==
1. Voet, D. in Voet, J. G. Biochemistry. (John Wiley & Sons, Inc., 2011). 
2. Liu, Y. in West, S. C. Happy Hollidays: 40th anniversary of the Holliday junction. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 5, 937–946 (2004). 
3. Griffiths, A. J. F., Miller, J. H., Suzuki, D. T., Lewontin, R. C. in Gelbart, W. M. An Introduction to Genetic Analysis. (W. H. Freeman and Company, 2000). 
4. Singleton, M. R., Dillingham, M. S., Gaudier, M., Kowalczykowski, S. C. & Wigley, D. B. Crystal structure of RecBCD enzyme reveals a machine for processing DNA breaks. Nature 432, 187–93 (2004). 
5. Ariyoshi, M., Nishino, T., Iwasaki, H., Shinagawa, H. & Morikawa, K. Crystal structure of the holliday junction DNA in complex with a single RuvA tetramer. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 97, 8257–8262 (2000). 

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

Razreševanje Hollidayevega križišča

2016-05-30T10:25:11Z

Nejc Kejžar: /* Struktura Hollidayevega križišča */

== Uvod ==
Hollidayevo križišče je struktura DNA, ki se pojavi pri homologni rekombinaciji genov.[1,2] Nastane iz dveh dsDNA (dvoverižna DNA, ang. double strand DNA), ki se povežeta tako, da 4 ssDNA (enoverižne DNA molekule, ang. single strand DNA) tvorijo obliko križa ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1d] [3]).[1,2] To strukturo je leta 1964 predlagal Robin Holliday, kot možno razlago za nenavadno dedovanje pri mejotskih delitvah nekaterih gliv.[2] Po teoriji Gregorja Mendela, začetnika genetike, bi se morali geni starševskih celic dedovati v razmerju A:a=2:2, kar pa pri nekaterih organizmih ne drži vedno – pojavi se lahko tudi razmerje dedovanja A:a=3:1.[2] Prvi takšen primer je opisal nemški genetik Hans Winkler in leta 1930 predstavil svojo idejo o spreminjanju genov kot razlago za to deviacijo, pravo molekularno obrazlago pa izpopolnil Holliday.[2]

== Tvorba Hollidayevega križišča ==
Najbolje raziskan model tvorbe in razrešitve Hollidayevega križišča je iz E. coli zato si bomo tega ogledali podrobneje. Hollidayev model pravi, da se po DNA replikaciji, ki podvoji vse pare heterozigotnih alelov, sproži rekombinacija le-teh s simetričnim rezanjem dveh homolognih DNA molekul, ki vsebujeta dva različna alela ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1b] [3]).[1,2] To omogoči križno povezovanje dvojnih vijačnic preko ssDNA ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1c] [3]) in tvorbo križne strukture, ki ji pravimo Hollidayevo križišče ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1d] [3]).[1,2] Tvorbo katalizira proteinski kompleks RecBCD, sestavljen iz treh proteinov.[1] RecB deluje kot 3'->5' helikaza in nukleaza, RecD kot 5'->3' helikaza, RecC pa oba povezuje v skupen kompleks.[1] dsDNA vstopi v kompleks skozi tunel med RecB in RecC proteinoma, zanka na RecC pa nukleotidni verigi loči – 3' konec se veže na RecB, 5' konec pa na RecD ([https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/HR_RecBCD_RecA.svg/2000px-HR_RecBCD_RecA.svg.png slika 2.2] [4]).[1] Posamezni ssDNA potujeta skozi ločena tunela, ki ju tvori RecC z omenjenima proteinoma ter na drugem koncu prideta v stik z nukleazno domeno RecB.[1] Na slednji se 3' konec cepi hitreje kot 5' konec, saj 3' konec izstopi iz tunela bližje aktivnemu mestu, kakor 5' konec; za cepitev kompleks porablja ATP ([https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/HR_RecBCD_RecA.svg/2000px-HR_RecBCD_RecA.svg.png slika 2.3] [4]).[1,2] Aktivnost proteina se spremeni, ko naleti na zaporedje χ (GCTGGTGG) na 3' koncu.[1] Ta se močneje poveže z RecC proteinom in ustavi procesiranje 3' konca proteina.[1] Ob tem se poveča frekvenca cepljenja 5' konca DNA, saj se 3' ne cepi več in sprosti nukleazno mesto (slika 2.5 [4]).[1] To omogoči tvorbo ssDNA prostega konca, ki je nujen za tvorbo križišča, saj se le na enoverižno DNA lahko vežejo RecA proteini ([https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/HR_RecBCD_RecA.svg/2000px-HR_RecBCD_RecA.svg.png slika 2.6] [4]).[1] Ti so ključni za stabilizacijo ssDNA ter izmenjavo nukleotidnih verig v tvorbi križišča.[1] Povezavo dveh verig DNA s komplementarnimi baznimi pari po Watson-Cricku katalizirajo s hidrolizo ATP.[1] Svojo funkcijo prično opravljati ob vezavi ssDNA v vezavno mesto z istočasno vezanim ATP.[1] Ko ta kompleks sreča dsDNA s komplementarnim zaporedjem, povzroči RecA delno razvitje dsDNA in ob hidrolizi ATP izmenja en del razvite dsDNA z ssDNA, kar tvori intermediatno troverižno DNA, obdano z enotami RecA.[1] Za tvorbo križišča sta tako potrebni dve takšni reakciji.[1]

== Struktura Hollidayevega križišča ==
Kot že omenjeno je Hollidayevo križišče sestavljeno iz 4 nukleotidnih verig, ki se in vivo prekrižajo v odprti planarni strukturi tako, da križišče zavzame obliko kvadrata, pri katerem iz kotov izhajajo dsDNA ([http://www.rcsb.org/pdb/explore/explore.do?structureId=1C7Y slika 3] [5]).[1,2] Takšna struktura seveda ni stabilna sama po sebi, ampak jo stabilizira RuvA homotetramer.[1,2] Kompleks zavzame obliko pekača za kolač, s krožno vdolbino za križajoče se ssDNA in izstopajočim delom v sredini kvadrata Hollidayeve zanke. Ta je sestavljen iz aminokislin Glu55 in Asp56 vsakega RuvA, ki povzročajo elektrostatski odboj s fosfatnimi skupinami ssDNA; tako se doseže separacija ssDNA in njihovo vodenje do izmenjave nukleotidnih verig.[1] Vdolbine so prekrite s pozitivnimi aminokislinskimi ostanki, ki DNA verige preko elektrostatskih interakcij stabilizirajo v notranjosti le-teh.[1] Predpostavlja se, da je pravilna in vivo struktura dejansko homooktamer, ki tako ne tvori zgolj vdolbin, ampak tunel za DNA verige (dva pekača obrnjena z vdolbinami drug proti drugemu).

== Premikanje Hollidayevega križišča ==
Po sami tvorbi, se lahko Hollidayevo križišče premika vzdolž DNA verig ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1e] [3]).[1] Čeprav je sprememba Gibbsove proste energije za ta proces enaka nič, kar bi nakazovalo spontan proces v obeh možnih smereh, je premikanje Hollidayevega križišča po verigi DNA odvisno od hidrolize ATP in zgolj enosmerno.[1] Pri tem sodelujeta dva proteina, že omenjeni RuvA in RuvB.[1] Premik križišča izvaja RuvB s hidrolizo ATP, vendar se mora zaradi šibkih interakcij z DNA na slednjo vezati preko RuvA – slednji torej deluje kot stabilizator križišča in kot vezavno mesto za RuvB. RuvB je aktiven kot heksameren protein, ki v svoji strukturi tvori 30Å kanal, skozi katerega je napeljana veriga DNA.[1] Za premikanje Hollidayevega križišča se tvori kompleks križišča, RuvA tetramera in dveh RuvB heksamerov, ki s svojo aktivnostjo premikata križišče v isto smer ([https://www.shef.ac.uk/mbb/ruva slika 4]).[1] Smer premikanja križišča je odvisna od tega, na kateri par krakov Hollidayevega križišča se pripneta RuvB heksamera.[1]

== Nukleolitična resolucija Hollidayevega križišča ==
V različnih organizmih je bilo odkritih že kar nekaj proteinov, ki prepoznavajo Hollidayevo križišče in ga razrešujejo; tem proteinom s skupnim imenom pravimo resolvaze (iz ang. resolve – razrešiti).[1,2] Morda najbolj znana resolvaza je RuvC iz E. coli.[1,2] Gre za homodimerno endonukleazo, ki ima obe aktivni mesti na isti strani encima – to namiguje na mehanizem simetrične cepitve dveh nasprotnih nukleotidnih verig v Hollidayevem križišču tako, da se RuvC orientira na odprto stran kompleksa RuvAB-Hollidayevo križišče.[1] Nastali kompleks RuvABC-Hollidayevo križišče je tako imenovan resolvosom.[1] Križišče se lahko cepi longitudinalno ([http://genesdev.cshlp.org/content/13/14/1861/F1.large.jpg slika 5], levo, ‘patch’) ali transverzalno ([http://genesdev.cshlp.org/content/13/14/1861/F1.large.jpg slika 5], desno, ‘splice’) – od načina cepitve je odvisno ali bo prišlo do rekombinacije, ali ne.[1] Pri transverzalnem cepljenju (cepljenju ssDNK verig, ki se izmenjata v formaciji križišča) vidimo, da pride zgolj do zamenjav regij, ki jih definira dolžina poti Hollidayevega križišča; dve homologni DNK molekuli si zgolj izmenjata enaka homologna odseka ssDNK, kar ne vodi do rekombinantnih produktov.[1] V primeru longitudinalnega cepljenja (cepitev verig, ki se pri tvorbi Hollidayeve zanke nista izmenjali) pa pride do prenosa dsDNK molekul in tako do formacije rekombinantnih dvovijačnih DNK – molekul DNK, sestavljenih iz dveh regij iz različnih začetnih dsDNK.[1] Na koncu reševanja zanke DNK ligaze produkte povežejo v enotne dsDNK.[1]

== Viri ==
1. Voet, D. in Voet, J. G. Biochemistry. (John Wiley & Sons, Inc., 2011). 
2. Liu, Y. in West, S. C. Happy Hollidays: 40th anniversary of the Holliday junction. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 5, 937–946 (2004). 
3. Griffiths, A. J. F., Miller, J. H., Suzuki, D. T., Lewontin, R. C. in Gelbart, W. M. An Introduction to Genetic Analysis. (W. H. Freeman and Company, 2000). 
4. Singleton, M. R., Dillingham, M. S., Gaudier, M., Kowalczykowski, S. C. & Wigley, D. B. Crystal structure of RecBCD enzyme reveals a machine for processing DNA breaks. Nature 432, 187–93 (2004). 
5. Ariyoshi, M., Nishino, T., Iwasaki, H., Shinagawa, H. & Morikawa, K. Crystal structure of the holliday junction DNA in complex with a single RuvA tetramer. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 97, 8257–8262 (2000). 

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

Razreševanje Hollidayevega križišča

2016-05-30T10:24:28Z

Nejc Kejžar: /* Migracija Hollidayevega križišča */

== Uvod ==
Hollidayevo križišče je struktura DNA, ki se pojavi pri homologni rekombinaciji genov.[1,2] Nastane iz dveh dsDNA (dvoverižna DNA, ang. double strand DNA), ki se povežeta tako, da 4 ssDNA (enoverižne DNA molekule, ang. single strand DNA) tvorijo obliko križa ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1d] [3]).[1,2] To strukturo je leta 1964 predlagal Robin Holliday, kot možno razlago za nenavadno dedovanje pri mejotskih delitvah nekaterih gliv.[2] Po teoriji Gregorja Mendela, začetnika genetike, bi se morali geni starševskih celic dedovati v razmerju A:a=2:2, kar pa pri nekaterih organizmih ne drži vedno – pojavi se lahko tudi razmerje dedovanja A:a=3:1.[2] Prvi takšen primer je opisal nemški genetik Hans Winkler in leta 1930 predstavil svojo idejo o spreminjanju genov kot razlago za to deviacijo, pravo molekularno obrazlago pa izpopolnil Holliday.[2]

== Tvorba Hollidayevega križišča ==
Najbolje raziskan model tvorbe in razrešitve Hollidayevega križišča je iz E. coli zato si bomo tega ogledali podrobneje. Hollidayev model pravi, da se po DNA replikaciji, ki podvoji vse pare heterozigotnih alelov, sproži rekombinacija le-teh s simetričnim rezanjem dveh homolognih DNA molekul, ki vsebujeta dva različna alela ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1b] [3]).[1,2] To omogoči križno povezovanje dvojnih vijačnic preko ssDNA ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1c] [3]) in tvorbo križne strukture, ki ji pravimo Hollidayevo križišče ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1d] [3]).[1,2] Tvorbo katalizira proteinski kompleks RecBCD, sestavljen iz treh proteinov.[1] RecB deluje kot 3'->5' helikaza in nukleaza, RecD kot 5'->3' helikaza, RecC pa oba povezuje v skupen kompleks.[1] dsDNA vstopi v kompleks skozi tunel med RecB in RecC proteinoma, zanka na RecC pa nukleotidni verigi loči – 3' konec se veže na RecB, 5' konec pa na RecD ([https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/HR_RecBCD_RecA.svg/2000px-HR_RecBCD_RecA.svg.png slika 2.2] [4]).[1] Posamezni ssDNA potujeta skozi ločena tunela, ki ju tvori RecC z omenjenima proteinoma ter na drugem koncu prideta v stik z nukleazno domeno RecB.[1] Na slednji se 3' konec cepi hitreje kot 5' konec, saj 3' konec izstopi iz tunela bližje aktivnemu mestu, kakor 5' konec; za cepitev kompleks porablja ATP ([https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/HR_RecBCD_RecA.svg/2000px-HR_RecBCD_RecA.svg.png slika 2.3] [4]).[1,2] Aktivnost proteina se spremeni, ko naleti na zaporedje χ (GCTGGTGG) na 3' koncu.[1] Ta se močneje poveže z RecC proteinom in ustavi procesiranje 3' konca proteina.[1] Ob tem se poveča frekvenca cepljenja 5' konca DNA, saj se 3' ne cepi več in sprosti nukleazno mesto (slika 2.5 [4]).[1] To omogoči tvorbo ssDNA prostega konca, ki je nujen za tvorbo križišča, saj se le na enoverižno DNA lahko vežejo RecA proteini ([https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/HR_RecBCD_RecA.svg/2000px-HR_RecBCD_RecA.svg.png slika 2.6] [4]).[1] Ti so ključni za stabilizacijo ssDNA ter izmenjavo nukleotidnih verig v tvorbi križišča.[1] Povezavo dveh verig DNA s komplementarnimi baznimi pari po Watson-Cricku katalizirajo s hidrolizo ATP.[1] Svojo funkcijo prično opravljati ob vezavi ssDNA v vezavno mesto z istočasno vezanim ATP.[1] Ko ta kompleks sreča dsDNA s komplementarnim zaporedjem, povzroči RecA delno razvitje dsDNA in ob hidrolizi ATP izmenja en del razvite dsDNA z ssDNA, kar tvori intermediatno troverižno DNA, obdano z enotami RecA.[1] Za tvorbo križišča sta tako potrebni dve takšni reakciji.[1]

== Struktura Hollidayevega križišča ==
Kot že omenjeno je Hollidayevo križišče sestavljeno iz 4 nukleotidnih verig, ki se in vivo prekrižajo v odprti planarni strukturi tako, da križišče zavzame obliko kvadrata, pri katerem iz kotov izhajajo dsDNK ([http://www.rcsb.org/pdb/explore/explore.do?structureId=1C7Y slika 3] [5]).[1,2] Takšna struktura seveda ni stabilna sama po sebi, ampak jo stabilizira RuvA homotetramer.[1,2] Kompleks zavzame obliko pekača za kolač, s krožno vdolbino za križajoče se ssDNK in izstopajočim delom v sredini kvadrata Hollidayeve zanke. Ta je sestavljen iz aminokislin Glu55 in Asp56 vsakega RuvA, ki povzročajo elektrostatski odboj s fosfatnimi skupinami ssDNK; tako se doseže separacija ssDNK in njihovo vodenje do izmenjave nukleotidnih verig.[1] Vdolbine so prekrite s pozitivnimi aminokislinskimi ostanki, ki DNK verige preko elektrostatskih interakcij stabilizirajo v notranjosti le-teh.[1] Predpostavlja se, da je pravilna in vivo struktura dejansko homooktamer, ki tako ne tvori zgolj vdolbin, ampak tunel za DNK verige (dva pekača obrnjena z vdolbinami drug proti drugemu).

== Premikanje Hollidayevega križišča ==
Po sami tvorbi, se lahko Hollidayevo križišče premika vzdolž DNA verig ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1e] [3]).[1] Čeprav je sprememba Gibbsove proste energije za ta proces enaka nič, kar bi nakazovalo spontan proces v obeh možnih smereh, je premikanje Hollidayevega križišča po verigi DNA odvisno od hidrolize ATP in zgolj enosmerno.[1] Pri tem sodelujeta dva proteina, že omenjeni RuvA in RuvB.[1] Premik križišča izvaja RuvB s hidrolizo ATP, vendar se mora zaradi šibkih interakcij z DNA na slednjo vezati preko RuvA – slednji torej deluje kot stabilizator križišča in kot vezavno mesto za RuvB. RuvB je aktiven kot heksameren protein, ki v svoji strukturi tvori 30Å kanal, skozi katerega je napeljana veriga DNA.[1] Za premikanje Hollidayevega križišča se tvori kompleks križišča, RuvA tetramera in dveh RuvB heksamerov, ki s svojo aktivnostjo premikata križišče v isto smer ([https://www.shef.ac.uk/mbb/ruva slika 4]).[1] Smer premikanja križišča je odvisna od tega, na kateri par krakov Hollidayevega križišča se pripneta RuvB heksamera.[1]

== Nukleolitična resolucija Hollidayevega križišča ==
V različnih organizmih je bilo odkritih že kar nekaj proteinov, ki prepoznavajo Hollidayevo križišče in ga razrešujejo; tem proteinom s skupnim imenom pravimo resolvaze (iz ang. resolve – razrešiti).[1,2] Morda najbolj znana resolvaza je RuvC iz E. coli.[1,2] Gre za homodimerno endonukleazo, ki ima obe aktivni mesti na isti strani encima – to namiguje na mehanizem simetrične cepitve dveh nasprotnih nukleotidnih verig v Hollidayevem križišču tako, da se RuvC orientira na odprto stran kompleksa RuvAB-Hollidayevo križišče.[1] Nastali kompleks RuvABC-Hollidayevo križišče je tako imenovan resolvosom.[1] Križišče se lahko cepi longitudinalno ([http://genesdev.cshlp.org/content/13/14/1861/F1.large.jpg slika 5], levo, ‘patch’) ali transverzalno ([http://genesdev.cshlp.org/content/13/14/1861/F1.large.jpg slika 5], desno, ‘splice’) – od načina cepitve je odvisno ali bo prišlo do rekombinacije, ali ne.[1] Pri transverzalnem cepljenju (cepljenju ssDNK verig, ki se izmenjata v formaciji križišča) vidimo, da pride zgolj do zamenjav regij, ki jih definira dolžina poti Hollidayevega križišča; dve homologni DNK molekuli si zgolj izmenjata enaka homologna odseka ssDNK, kar ne vodi do rekombinantnih produktov.[1] V primeru longitudinalnega cepljenja (cepitev verig, ki se pri tvorbi Hollidayeve zanke nista izmenjali) pa pride do prenosa dsDNK molekul in tako do formacije rekombinantnih dvovijačnih DNK – molekul DNK, sestavljenih iz dveh regij iz različnih začetnih dsDNK.[1] Na koncu reševanja zanke DNK ligaze produkte povežejo v enotne dsDNK.[1]

== Viri ==
1. Voet, D. in Voet, J. G. Biochemistry. (John Wiley & Sons, Inc., 2011). 
2. Liu, Y. in West, S. C. Happy Hollidays: 40th anniversary of the Holliday junction. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 5, 937–946 (2004). 
3. Griffiths, A. J. F., Miller, J. H., Suzuki, D. T., Lewontin, R. C. in Gelbart, W. M. An Introduction to Genetic Analysis. (W. H. Freeman and Company, 2000). 
4. Singleton, M. R., Dillingham, M. S., Gaudier, M., Kowalczykowski, S. C. & Wigley, D. B. Crystal structure of RecBCD enzyme reveals a machine for processing DNA breaks. Nature 432, 187–93 (2004). 
5. Ariyoshi, M., Nishino, T., Iwasaki, H., Shinagawa, H. & Morikawa, K. Crystal structure of the holliday junction DNA in complex with a single RuvA tetramer. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 97, 8257–8262 (2000). 

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

Talk:Razreševanje Hollidayevega križišča

2016-05-30T10:23:27Z

Nejc Kejžar:

'''Lovro Kotnik:''' 
Uvod 
Tvorba Hollidayevega križišča 
 
'''Nejc Kejžar:''' 
Struktura Hollidayevega križišča 
Premikanje Hollidayevega križišča 
Nukleolitično razreševanje Hollidayevega križišča

Talk:Razreševanje Hollidayevega križišča

2016-05-30T10:23:13Z

Nejc Kejžar:

'''Lovro Kotnik:''' 
Uvod 
Tvorba Hollidayevega križišča 

'''Nejc Kejžar:''' 
Struktura Hollidayevega križišča 
Premikanje Hollidayevega križišča 
Nukleolitično razreševanje Hollidayevega križišča

Talk:Razreševanje Hollidayevega križišča

2016-05-30T10:22:32Z

Nejc Kejžar:

'''Lovro Kotnik:'''
Uvod
Tvorba Hollidayevega križišča

'''Nejc Kejžar:'''
Struktura Hollidayevega križišča
Premikanje Hollidayevega križišča
Nukleolitično razreševanje Hollidayevega križišča

Talk:Razreševanje Hollidayevega križišča

2016-05-30T10:21:33Z

Nejc Kejžar: New page: '''Lovro Kotnik:''' Uvod Tvorba Hollidayevega križišča '''Nejc Kejžar:''' Struktura Hollidayevega križišča Premikanje Hollidayevega križišča Nukleolitično razreševanje

'''Lovro Kotnik:'''
Uvod
Tvorba Hollidayevega križišča

'''Nejc Kejžar:'''
Struktura Hollidayevega križišča
Premikanje Hollidayevega križišča
Nukleolitično razreševanje

Razreševanje Hollidayevega križišča

2016-05-30T10:16:30Z

Nejc Kejžar: /* Formacija Hollidayevega križišča */

== Uvod ==
Hollidayevo križišče je struktura DNA, ki se pojavi pri homologni rekombinaciji genov.[1,2] Nastane iz dveh dsDNA (dvoverižna DNA, ang. double strand DNA), ki se povežeta tako, da 4 ssDNA (enoverižne DNA molekule, ang. single strand DNA) tvorijo obliko križa ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1d] [3]).[1,2] To strukturo je leta 1964 predlagal Robin Holliday, kot možno razlago za nenavadno dedovanje pri mejotskih delitvah nekaterih gliv.[2] Po teoriji Gregorja Mendela, začetnika genetike, bi se morali geni starševskih celic dedovati v razmerju A:a=2:2, kar pa pri nekaterih organizmih ne drži vedno – pojavi se lahko tudi razmerje dedovanja A:a=3:1.[2] Prvi takšen primer je opisal nemški genetik Hans Winkler in leta 1930 predstavil svojo idejo o spreminjanju genov kot razlago za to deviacijo, pravo molekularno obrazlago pa izpopolnil Holliday.[2]

== Tvorba Hollidayevega križišča ==
Najbolje raziskan model tvorbe in razrešitve Hollidayevega križišča je iz E. coli zato si bomo tega ogledali podrobneje. Hollidayev model pravi, da se po DNA replikaciji, ki podvoji vse pare heterozigotnih alelov, sproži rekombinacija le-teh s simetričnim rezanjem dveh homolognih DNA molekul, ki vsebujeta dva različna alela ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1b] [3]).[1,2] To omogoči križno povezovanje dvojnih vijačnic preko ssDNA ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1c] [3]) in tvorbo križne strukture, ki ji pravimo Hollidayevo križišče ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1d] [3]).[1,2] Tvorbo katalizira proteinski kompleks RecBCD, sestavljen iz treh proteinov.[1] RecB deluje kot 3'->5' helikaza in nukleaza, RecD kot 5'->3' helikaza, RecC pa oba povezuje v skupen kompleks.[1] dsDNA vstopi v kompleks skozi tunel med RecB in RecC proteinoma, zanka na RecC pa nukleotidni verigi loči – 3' konec se veže na RecB, 5' konec pa na RecD ([https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/HR_RecBCD_RecA.svg/2000px-HR_RecBCD_RecA.svg.png slika 2.2] [4]).[1] Posamezni ssDNA potujeta skozi ločena tunela, ki ju tvori RecC z omenjenima proteinoma ter na drugem koncu prideta v stik z nukleazno domeno RecB.[1] Na slednji se 3' konec cepi hitreje kot 5' konec, saj 3' konec izstopi iz tunela bližje aktivnemu mestu, kakor 5' konec; za cepitev kompleks porablja ATP ([https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/HR_RecBCD_RecA.svg/2000px-HR_RecBCD_RecA.svg.png slika 2.3] [4]).[1,2] Aktivnost proteina se spremeni, ko naleti na zaporedje χ (GCTGGTGG) na 3' koncu.[1] Ta se močneje poveže z RecC proteinom in ustavi procesiranje 3' konca proteina.[1] Ob tem se poveča frekvenca cepljenja 5' konca DNA, saj se 3' ne cepi več in sprosti nukleazno mesto (slika 2.5 [4]).[1] To omogoči tvorbo ssDNA prostega konca, ki je nujen za tvorbo križišča, saj se le na enoverižno DNA lahko vežejo RecA proteini ([https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/HR_RecBCD_RecA.svg/2000px-HR_RecBCD_RecA.svg.png slika 2.6] [4]).[1] Ti so ključni za stabilizacijo ssDNA ter izmenjavo nukleotidnih verig v tvorbi križišča.[1] Povezavo dveh verig DNA s komplementarnimi baznimi pari po Watson-Cricku katalizirajo s hidrolizo ATP.[1] Svojo funkcijo prično opravljati ob vezavi ssDNA v vezavno mesto z istočasno vezanim ATP.[1] Ko ta kompleks sreča dsDNA s komplementarnim zaporedjem, povzroči RecA delno razvitje dsDNA in ob hidrolizi ATP izmenja en del razvite dsDNA z ssDNA, kar tvori intermediatno troverižno DNA, obdano z enotami RecA.[1] Za tvorbo križišča sta tako potrebni dve takšni reakciji.[1]

== Struktura Hollidayevega križišča ==
Kot že omenjeno je Hollidayevo križišče sestavljeno iz 4 nukleotidnih verig, ki se in vivo prekrižajo v odprti planarni strukturi tako, da križišče zavzame obliko kvadrata, pri katerem iz kotov izhajajo dsDNK ([http://www.rcsb.org/pdb/explore/explore.do?structureId=1C7Y slika 3] [5]).[1,2] Takšna struktura seveda ni stabilna sama po sebi, ampak jo stabilizira RuvA homotetramer.[1,2] Kompleks zavzame obliko pekača za kolač, s krožno vdolbino za križajoče se ssDNK in izstopajočim delom v sredini kvadrata Hollidayeve zanke. Ta je sestavljen iz aminokislin Glu55 in Asp56 vsakega RuvA, ki povzročajo elektrostatski odboj s fosfatnimi skupinami ssDNK; tako se doseže separacija ssDNK in njihovo vodenje do izmenjave nukleotidnih verig.[1] Vdolbine so prekrite s pozitivnimi aminokislinskimi ostanki, ki DNK verige preko elektrostatskih interakcij stabilizirajo v notranjosti le-teh.[1] Predpostavlja se, da je pravilna in vivo struktura dejansko homooktamer, ki tako ne tvori zgolj vdolbin, ampak tunel za DNK verige (dva pekača obrnjena z vdolbinami drug proti drugemu).

== Migracija Hollidayevega križišča ==
Po sami formaciji, Hollidayevo križišče lahko migrira vzdolž DNK verig ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1e] [3]).[1] Čeprav je sprememba Gibbsove proste energije za ta proces enaka nič, kar bi nakazovalo spontan proces v obeh možnih smereh, je premikanje Hollidayevega križišča po verigi DNK odvisno od hidrolize ATP in zgolj enosmerno.[1] Pri tem sodelujeta dva proteina, že omenjeni RuvA in RuvB.[1] Premik križišča izvaja RuvB s hidrolizo ATP, vendar se mora zaradi šibkih interakcij z DNK na slednjo vezati preko RuvA – slednji torej deluje kot stabilizator križišča in kot vezavno mesto za RuvB. RuvB je aktiven kot heksameren protein, ki v svoji strukturi tvori 30Å kanal, skozi katerega je napeljana veriga DNK.[1] Za premikanje Hollidayevega križišča se tvori kompleks križišča, RuvA tetramera in dveh RuvB heksamerov, ki s svojo aktivnostjo premikata križišče v isto smer ([https://www.shef.ac.uk/mbb/ruva slika 4]).[1] Smer premikanja križišča je odvisna od tega, na kateri par krakov Hollidayevega križišča se pripneta RuvB heksamera.[1]

== Nukleolitična resolucija Hollidayevega križišča ==
V različnih organizmih je bilo odkritih že kar nekaj proteinov, ki prepoznavajo Hollidayevo križišče in ga razrešujejo; tem proteinom s skupnim imenom pravimo resolvaze (iz ang. resolve – razrešiti).[1,2] Morda najbolj znana resolvaza je RuvC iz E. coli.[1,2] Gre za homodimerno endonukleazo, ki ima obe aktivni mesti na isti strani encima – to namiguje na mehanizem simetrične cepitve dveh nasprotnih nukleotidnih verig v Hollidayevem križišču tako, da se RuvC orientira na odprto stran kompleksa RuvAB-Hollidayevo križišče.[1] Nastali kompleks RuvABC-Hollidayevo križišče je tako imenovan resolvosom.[1] Križišče se lahko cepi longitudinalno ([http://genesdev.cshlp.org/content/13/14/1861/F1.large.jpg slika 5], levo, ‘patch’) ali transverzalno ([http://genesdev.cshlp.org/content/13/14/1861/F1.large.jpg slika 5], desno, ‘splice’) – od načina cepitve je odvisno ali bo prišlo do rekombinacije, ali ne.[1] Pri transverzalnem cepljenju (cepljenju ssDNK verig, ki se izmenjata v formaciji križišča) vidimo, da pride zgolj do zamenjav regij, ki jih definira dolžina poti Hollidayevega križišča; dve homologni DNK molekuli si zgolj izmenjata enaka homologna odseka ssDNK, kar ne vodi do rekombinantnih produktov.[1] V primeru longitudinalnega cepljenja (cepitev verig, ki se pri tvorbi Hollidayeve zanke nista izmenjali) pa pride do prenosa dsDNK molekul in tako do formacije rekombinantnih dvovijačnih DNK – molekul DNK, sestavljenih iz dveh regij iz različnih začetnih dsDNK.[1] Na koncu reševanja zanke DNK ligaze produkte povežejo v enotne dsDNK.[1]

== Viri ==
1. Voet, D. in Voet, J. G. Biochemistry. (John Wiley & Sons, Inc., 2011). 
2. Liu, Y. in West, S. C. Happy Hollidays: 40th anniversary of the Holliday junction. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 5, 937–946 (2004). 
3. Griffiths, A. J. F., Miller, J. H., Suzuki, D. T., Lewontin, R. C. in Gelbart, W. M. An Introduction to Genetic Analysis. (W. H. Freeman and Company, 2000). 
4. Singleton, M. R., Dillingham, M. S., Gaudier, M., Kowalczykowski, S. C. & Wigley, D. B. Crystal structure of RecBCD enzyme reveals a machine for processing DNA breaks. Nature 432, 187–93 (2004). 
5. Ariyoshi, M., Nishino, T., Iwasaki, H., Shinagawa, H. & Morikawa, K. Crystal structure of the holliday junction DNA in complex with a single RuvA tetramer. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 97, 8257–8262 (2000). 

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

Razreševanje Hollidayevega križišča

2016-05-30T10:14:17Z

Nejc Kejžar: /* Uvod */

== Uvod ==
Hollidayevo križišče je struktura DNA, ki se pojavi pri homologni rekombinaciji genov.[1,2] Nastane iz dveh dsDNA (dvoverižna DNA, ang. double strand DNA), ki se povežeta tako, da 4 ssDNA (enoverižne DNA molekule, ang. single strand DNA) tvorijo obliko križa ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1d] [3]).[1,2] To strukturo je leta 1964 predlagal Robin Holliday, kot možno razlago za nenavadno dedovanje pri mejotskih delitvah nekaterih gliv.[2] Po teoriji Gregorja Mendela, začetnika genetike, bi se morali geni starševskih celic dedovati v razmerju A:a=2:2, kar pa pri nekaterih organizmih ne drži vedno – pojavi se lahko tudi razmerje dedovanja A:a=3:1.[2] Prvi takšen primer je opisal nemški genetik Hans Winkler in leta 1930 predstavil svojo idejo o spreminjanju genov kot razlago za to deviacijo, pravo molekularno obrazlago pa izpopolnil Holliday.[2]

== Formacija Hollidayevega križišča ==
Najbolje raziskan model formacije in razrešitve Hollidayevega križišča je iz E. coli zato si bomo tega ogledali podrobneje. Hollidayev model pravi, da se po DNK replikaciji, ki podvoji vse pare heterozigotnih alelov, sproži rekombinacija le-teh s simetričnim rezanjem dveh homolognih DNK molekul, ki vsebujeta dva različna alela ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1b] [3]).[1,2] To omogoči križno povezovanje dvojnih vijačnic preko ssDNK ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1c] [3]) in tvorbo križne strukture, ki ji pravimo Hollidayevo križišče ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1d] [3]).[1,2] Formacijo katalizira proteinski kompleks RecBCD, sestavljen iz treh proteinov.[1] RecB deluje kot 3'->5' helikaza in nukleaza, RecD kot 5'->3' helikaza, RecC pa oba povezuje v skupen kompleks.[1] dsDNK vstopi v kompleks skozi tunel med RecB in RecC proteinoma, zanka na RecC pa nukleotidni verigi loči – 3' konec se veže na RecB, 5' konec pa na RecD ([https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/HR_RecBCD_RecA.svg/2000px-HR_RecBCD_RecA.svg.png slika 2.2] [4]).[1] Posamezni ssDNK potujeta skozi ločena tunela, ki ju tvori RecC z omenjenima proteinoma ter na drugem koncu prideta v stik z nukleazno domeno RecB.[1] Na slednji se 3' konec cepi hitreje kot 5' konec, saj 3' konec izstopi iz tunela bližje aktivnemu mestu, kakor 5' konec; za cepitev kompleks porablja ATP ([https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/HR_RecBCD_RecA.svg/2000px-HR_RecBCD_RecA.svg.png slika 2.3] [4]).[1,2] Aktivnost proteina se spremeni, ko naleti na zaporedje χ (GCTGGTGG) na 3' koncu.[1] Ta se močneje poveže z RecC proteinom in ustavi procesiranje 3' konca proteina.[1] Ob tem se poveča frekvenca cepljenja 5' konca DNK, saj se 3' ne cepi več in sprosti nukleazno mesto (slika 2.5 [4]).[1] To omogoči tvorbo ssDNK prostega konca, ki je nujen za tvorbo križišča, saj se le na enoverižno DNK lahko vežejo RecA proteini ([https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/HR_RecBCD_RecA.svg/2000px-HR_RecBCD_RecA.svg.png slika 2.6] [4]).[1] Ti so ključni za stabilizacijo ssDNK ter izmenjavo nukleotidnih verig v tvorbi križišča.[1] Povezavo dveh verig DNA s komplementarnimi baznimi pari po Watson-Cricku katalizirajo s hidrolizo ATP.[1] Svojo funkcijo prično opravljati ob vezavi ssDNK v vezavno mesto z istočasno vezanim ATP.[1] Ko ta kompleks sreča dsDNK s komplementarnim zaporedjem, povzroči RecA delno razvitje dsDNK in ob hidrolizi ATP izmenja en del razvite dsDNK z ssDNK, kar tvori intermediatno troverižno DNK, obdano z enotami RecA.[1] Za formacijo križišča sta tako potrebni dve takšni reakciji.[1]

== Struktura Hollidayevega križišča ==
Kot že omenjeno je Hollidayevo križišče sestavljeno iz 4 nukleotidnih verig, ki se in vivo prekrižajo v odprti planarni strukturi tako, da križišče zavzame obliko kvadrata, pri katerem iz kotov izhajajo dsDNK ([http://www.rcsb.org/pdb/explore/explore.do?structureId=1C7Y slika 3] [5]).[1,2] Takšna struktura seveda ni stabilna sama po sebi, ampak jo stabilizira RuvA homotetramer.[1,2] Kompleks zavzame obliko pekača za kolač, s krožno vdolbino za križajoče se ssDNK in izstopajočim delom v sredini kvadrata Hollidayeve zanke. Ta je sestavljen iz aminokislin Glu55 in Asp56 vsakega RuvA, ki povzročajo elektrostatski odboj s fosfatnimi skupinami ssDNK; tako se doseže separacija ssDNK in njihovo vodenje do izmenjave nukleotidnih verig.[1] Vdolbine so prekrite s pozitivnimi aminokislinskimi ostanki, ki DNK verige preko elektrostatskih interakcij stabilizirajo v notranjosti le-teh.[1] Predpostavlja se, da je pravilna in vivo struktura dejansko homooktamer, ki tako ne tvori zgolj vdolbin, ampak tunel za DNK verige (dva pekača obrnjena z vdolbinami drug proti drugemu).

== Migracija Hollidayevega križišča ==
Po sami formaciji, Hollidayevo križišče lahko migrira vzdolž DNK verig ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1e] [3]).[1] Čeprav je sprememba Gibbsove proste energije za ta proces enaka nič, kar bi nakazovalo spontan proces v obeh možnih smereh, je premikanje Hollidayevega križišča po verigi DNK odvisno od hidrolize ATP in zgolj enosmerno.[1] Pri tem sodelujeta dva proteina, že omenjeni RuvA in RuvB.[1] Premik križišča izvaja RuvB s hidrolizo ATP, vendar se mora zaradi šibkih interakcij z DNK na slednjo vezati preko RuvA – slednji torej deluje kot stabilizator križišča in kot vezavno mesto za RuvB. RuvB je aktiven kot heksameren protein, ki v svoji strukturi tvori 30Å kanal, skozi katerega je napeljana veriga DNK.[1] Za premikanje Hollidayevega križišča se tvori kompleks križišča, RuvA tetramera in dveh RuvB heksamerov, ki s svojo aktivnostjo premikata križišče v isto smer ([https://www.shef.ac.uk/mbb/ruva slika 4]).[1] Smer premikanja križišča je odvisna od tega, na kateri par krakov Hollidayevega križišča se pripneta RuvB heksamera.[1]

== Nukleolitična resolucija Hollidayevega križišča ==
V različnih organizmih je bilo odkritih že kar nekaj proteinov, ki prepoznavajo Hollidayevo križišče in ga razrešujejo; tem proteinom s skupnim imenom pravimo resolvaze (iz ang. resolve – razrešiti).[1,2] Morda najbolj znana resolvaza je RuvC iz E. coli.[1,2] Gre za homodimerno endonukleazo, ki ima obe aktivni mesti na isti strani encima – to namiguje na mehanizem simetrične cepitve dveh nasprotnih nukleotidnih verig v Hollidayevem križišču tako, da se RuvC orientira na odprto stran kompleksa RuvAB-Hollidayevo križišče.[1] Nastali kompleks RuvABC-Hollidayevo križišče je tako imenovan resolvosom.[1] Križišče se lahko cepi longitudinalno ([http://genesdev.cshlp.org/content/13/14/1861/F1.large.jpg slika 5], levo, ‘patch’) ali transverzalno ([http://genesdev.cshlp.org/content/13/14/1861/F1.large.jpg slika 5], desno, ‘splice’) – od načina cepitve je odvisno ali bo prišlo do rekombinacije, ali ne.[1] Pri transverzalnem cepljenju (cepljenju ssDNK verig, ki se izmenjata v formaciji križišča) vidimo, da pride zgolj do zamenjav regij, ki jih definira dolžina poti Hollidayevega križišča; dve homologni DNK molekuli si zgolj izmenjata enaka homologna odseka ssDNK, kar ne vodi do rekombinantnih produktov.[1] V primeru longitudinalnega cepljenja (cepitev verig, ki se pri tvorbi Hollidayeve zanke nista izmenjali) pa pride do prenosa dsDNK molekul in tako do formacije rekombinantnih dvovijačnih DNK – molekul DNK, sestavljenih iz dveh regij iz različnih začetnih dsDNK.[1] Na koncu reševanja zanke DNK ligaze produkte povežejo v enotne dsDNK.[1]

== Viri ==
1. Voet, D. in Voet, J. G. Biochemistry. (John Wiley & Sons, Inc., 2011). 
2. Liu, Y. in West, S. C. Happy Hollidays: 40th anniversary of the Holliday junction. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 5, 937–946 (2004). 
3. Griffiths, A. J. F., Miller, J. H., Suzuki, D. T., Lewontin, R. C. in Gelbart, W. M. An Introduction to Genetic Analysis. (W. H. Freeman and Company, 2000). 
4. Singleton, M. R., Dillingham, M. S., Gaudier, M., Kowalczykowski, S. C. & Wigley, D. B. Crystal structure of RecBCD enzyme reveals a machine for processing DNA breaks. Nature 432, 187–93 (2004). 
5. Ariyoshi, M., Nishino, T., Iwasaki, H., Shinagawa, H. & Morikawa, K. Crystal structure of the holliday junction DNA in complex with a single RuvA tetramer. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 97, 8257–8262 (2000). 

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

Razreševanje Hollidayevega križišča

2016-05-28T15:08:32Z

Nejc Kejžar: /* Formacija Hollidayevega križišča */

== Uvod ==
Hollidayevo križišče je struktura DNA, ki se pojavi pri homologni rekombinaciji genov.[1,2] Nastane iz dveh dsDNK (dvoverižna DNK, ang. double strand DNA), ki se povežeta tako, da 4 ssDNK (enoverižne DNK molekule, ang. single strand DNA) tvorijo obliko križa ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1d] [3]).[1,2] To strukturo je leta 1964 predlagal Robin Holliday, kot možno razlago za nenavadno dedovanje pri mejotskih delitvah nekaterih gliv.[2] Po teoriji Gregorja Mendela, začetnika genetike, bi se morali geni starševskih celic dedovati v razmerju A:a=2:2, kar pa pri nekaterih organizmih ne drži vedno – pojavi se lahko tudi razmerje dedovanja A:a=3:1.[2] Prvi takšen primer je opisal nemški genetik Hans Winkler in leta 1930 predstavil svojo idejo o spreminjanju genov kot razlago za to deviacijo, pravo molekularno obrazlago pa izpopolnil Holliday.[2]

== Formacija Hollidayevega križišča ==
Najbolje raziskan model formacije in razrešitve Hollidayevega križišča je iz E. coli zato si bomo tega ogledali podrobneje. Hollidayev model pravi, da se po DNK replikaciji, ki podvoji vse pare heterozigotnih alelov, sproži rekombinacija le-teh s simetričnim rezanjem dveh homolognih DNK molekul, ki vsebujeta dva različna alela ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1b] [3]).[1,2] To omogoči križno povezovanje dvojnih vijačnic preko ssDNK ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1c] [3]) in tvorbo križne strukture, ki ji pravimo Hollidayevo križišče ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1d] [3]).[1,2] Formacijo katalizira proteinski kompleks RecBCD, sestavljen iz treh proteinov.[1] RecB deluje kot 3'->5' helikaza in nukleaza, RecD kot 5'->3' helikaza, RecC pa oba povezuje v skupen kompleks.[1] dsDNK vstopi v kompleks skozi tunel med RecB in RecC proteinoma, zanka na RecC pa nukleotidni verigi loči – 3' konec se veže na RecB, 5' konec pa na RecD ([https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/HR_RecBCD_RecA.svg/2000px-HR_RecBCD_RecA.svg.png slika 2.2] [4]).[1] Posamezni ssDNK potujeta skozi ločena tunela, ki ju tvori RecC z omenjenima proteinoma ter na drugem koncu prideta v stik z nukleazno domeno RecB.[1] Na slednji se 3' konec cepi hitreje kot 5' konec, saj 3' konec izstopi iz tunela bližje aktivnemu mestu, kakor 5' konec; za cepitev kompleks porablja ATP ([https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/HR_RecBCD_RecA.svg/2000px-HR_RecBCD_RecA.svg.png slika 2.3] [4]).[1,2] Aktivnost proteina se spremeni, ko naleti na zaporedje χ (GCTGGTGG) na 3' koncu.[1] Ta se močneje poveže z RecC proteinom in ustavi procesiranje 3' konca proteina.[1] Ob tem se poveča frekvenca cepljenja 5' konca DNK, saj se 3' ne cepi več in sprosti nukleazno mesto (slika 2.5 [4]).[1] To omogoči tvorbo ssDNK prostega konca, ki je nujen za tvorbo križišča, saj se le na enoverižno DNK lahko vežejo RecA proteini ([https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/HR_RecBCD_RecA.svg/2000px-HR_RecBCD_RecA.svg.png slika 2.6] [4]).[1] Ti so ključni za stabilizacijo ssDNK ter izmenjavo nukleotidnih verig v tvorbi križišča.[1] Povezavo dveh verig DNA s komplementarnimi baznimi pari po Watson-Cricku katalizirajo s hidrolizo ATP.[1] Svojo funkcijo prično opravljati ob vezavi ssDNK v vezavno mesto z istočasno vezanim ATP.[1] Ko ta kompleks sreča dsDNK s komplementarnim zaporedjem, povzroči RecA delno razvitje dsDNK in ob hidrolizi ATP izmenja en del razvite dsDNK z ssDNK, kar tvori intermediatno troverižno DNK, obdano z enotami RecA.[1] Za formacijo križišča sta tako potrebni dve takšni reakciji.[1]

== Struktura Hollidayevega križišča ==
Kot že omenjeno je Hollidayevo križišče sestavljeno iz 4 nukleotidnih verig, ki se in vivo prekrižajo v odprti planarni strukturi tako, da križišče zavzame obliko kvadrata, pri katerem iz kotov izhajajo dsDNK ([http://www.rcsb.org/pdb/explore/explore.do?structureId=1C7Y slika 3] [5]).[1,2] Takšna struktura seveda ni stabilna sama po sebi, ampak jo stabilizira RuvA homotetramer.[1,2] Kompleks zavzame obliko pekača za kolač, s krožno vdolbino za križajoče se ssDNK in izstopajočim delom v sredini kvadrata Hollidayeve zanke. Ta je sestavljen iz aminokislin Glu55 in Asp56 vsakega RuvA, ki povzročajo elektrostatski odboj s fosfatnimi skupinami ssDNK; tako se doseže separacija ssDNK in njihovo vodenje do izmenjave nukleotidnih verig.[1] Vdolbine so prekrite s pozitivnimi aminokislinskimi ostanki, ki DNK verige preko elektrostatskih interakcij stabilizirajo v notranjosti le-teh.[1] Predpostavlja se, da je pravilna in vivo struktura dejansko homooktamer, ki tako ne tvori zgolj vdolbin, ampak tunel za DNK verige (dva pekača obrnjena z vdolbinami drug proti drugemu).

== Migracija Hollidayevega križišča ==
Po sami formaciji, Hollidayevo križišče lahko migrira vzdolž DNK verig ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1e] [3]).[1] Čeprav je sprememba Gibbsove proste energije za ta proces enaka nič, kar bi nakazovalo spontan proces v obeh možnih smereh, je premikanje Hollidayevega križišča po verigi DNK odvisno od hidrolize ATP in zgolj enosmerno.[1] Pri tem sodelujeta dva proteina, že omenjeni RuvA in RuvB.[1] Premik križišča izvaja RuvB s hidrolizo ATP, vendar se mora zaradi šibkih interakcij z DNK na slednjo vezati preko RuvA – slednji torej deluje kot stabilizator križišča in kot vezavno mesto za RuvB. RuvB je aktiven kot heksameren protein, ki v svoji strukturi tvori 30Å kanal, skozi katerega je napeljana veriga DNK.[1] Za premikanje Hollidayevega križišča se tvori kompleks križišča, RuvA tetramera in dveh RuvB heksamerov, ki s svojo aktivnostjo premikata križišče v isto smer ([https://www.shef.ac.uk/mbb/ruva slika 4]).[1] Smer premikanja križišča je odvisna od tega, na kateri par krakov Hollidayevega križišča se pripneta RuvB heksamera.[1]

== Nukleolitična resolucija Hollidayevega križišča ==
V različnih organizmih je bilo odkritih že kar nekaj proteinov, ki prepoznavajo Hollidayevo križišče in ga razrešujejo; tem proteinom s skupnim imenom pravimo resolvaze (iz ang. resolve – razrešiti).[1,2] Morda najbolj znana resolvaza je RuvC iz E. coli.[1,2] Gre za homodimerno endonukleazo, ki ima obe aktivni mesti na isti strani encima – to namiguje na mehanizem simetrične cepitve dveh nasprotnih nukleotidnih verig v Hollidayevem križišču tako, da se RuvC orientira na odprto stran kompleksa RuvAB-Hollidayevo križišče.[1] Nastali kompleks RuvABC-Hollidayevo križišče je tako imenovan resolvosom.[1] Križišče se lahko cepi longitudinalno ([http://genesdev.cshlp.org/content/13/14/1861/F1.large.jpg slika 5], levo, ‘patch’) ali transverzalno ([http://genesdev.cshlp.org/content/13/14/1861/F1.large.jpg slika 5], desno, ‘splice’) – od načina cepitve je odvisno ali bo prišlo do rekombinacije, ali ne.[1] Pri transverzalnem cepljenju (cepljenju ssDNK verig, ki se izmenjata v formaciji križišča) vidimo, da pride zgolj do zamenjav regij, ki jih definira dolžina poti Hollidayevega križišča; dve homologni DNK molekuli si zgolj izmenjata enaka homologna odseka ssDNK, kar ne vodi do rekombinantnih produktov.[1] V primeru longitudinalnega cepljenja (cepitev verig, ki se pri tvorbi Hollidayeve zanke nista izmenjali) pa pride do prenosa dsDNK molekul in tako do formacije rekombinantnih dvovijačnih DNK – molekul DNK, sestavljenih iz dveh regij iz različnih začetnih dsDNK.[1] Na koncu reševanja zanke DNK ligaze produkte povežejo v enotne dsDNK.[1]

== Viri ==
1. Voet, D. in Voet, J. G. Biochemistry. (John Wiley & Sons, Inc., 2011). 
2. Liu, Y. in West, S. C. Happy Hollidays: 40th anniversary of the Holliday junction. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 5, 937–946 (2004). 
3. Griffiths, A. J. F., Miller, J. H., Suzuki, D. T., Lewontin, R. C. in Gelbart, W. M. An Introduction to Genetic Analysis. (W. H. Freeman and Company, 2000). 
4. Singleton, M. R., Dillingham, M. S., Gaudier, M., Kowalczykowski, S. C. & Wigley, D. B. Crystal structure of RecBCD enzyme reveals a machine for processing DNA breaks. Nature 432, 187–93 (2004). 
5. Ariyoshi, M., Nishino, T., Iwasaki, H., Shinagawa, H. & Morikawa, K. Crystal structure of the holliday junction DNA in complex with a single RuvA tetramer. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 97, 8257–8262 (2000). 

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

Popravljanje mutacij in rekombinacijski procesi

2016-05-28T15:07:24Z

Nejc Kejžar:

V študijskem letu 2015/16 bodo seminarji obsegali dve med seboj povezani temi: Popravljanje okvar in mutacij ter mehanizme rekombinacije genetskega materiala. Tema je razdeljena na 18 poglavij, pri čemer zadnja poglavja zajemajo posebne primere in mehanizme popravljanja, ki niso vezani na DNA, pač pa na proces translacije pri poškodovani RNA, zadnji dve temi pa sta dodani kasneje in bosta predstavljeni v angleščini kot individualna seminarja. Kot izhodišče za pripravo si najprej preberite ustrezna poglavja v učbeniku, kjer so ta navedena na spodnjem seznamu. Naslove lahko v okviru danih izhodišč prilagodite, ne smete pa se odmakniti od osnovne teme seminarja.

Vsako temo obdelajo praviloma dva ali trije študenti. Predlagate lahko tudi dodatne teme ali spremembe naslovov, če se vam to zdi smiselno. Vsaka skupina pripravi povzetek seminarja z vsaj 1000 besedami in ne več kot 1500 besedami in ga objavi na tem wikiju. Povzetek ne vsebuje slikovnega gradiva, lahko pa vključuje povezave do slik in videov na spletu. Navedite do 5 ključnih virov (ti ne štejejo v vsoto 1000 besed), ki ste jih uporabili. Osredotočite se na osnovno temo, ki ste si jo izbrali in vključite čim manj splošnega uvoda. Pripravite tudi predstavitev, dolgo pribl. 15 min. Razširjenega seminarja ni treba pripraviti v pisni obliki; napišete samo povzetek na wikiju in predstavite seminar v predavalnici.

Vsaka skupina mora objaviti povzetek seminarja na wikiju najkasneje en dan pred predstavitvijo (do polnoči), torej najkasneje v nedeljo ali v torek za ponedeljkove oziroma sredine seminarje. Predstavitve seminarjev 1-4 bodo 23. maja, 5-8 25. maja, 9-12 30. maja, 13-16 1. junija 2016, 17-18 pa sta kratka seminarja in bosta na vrsti 6. junija. Za vsak seminar imate na voljo 14-18 minut časa, da ga predstavite, sledi pa razprava (~5 min.). Vsak član skupine mora predstaviti en del seminarja, pri čemer mora biti delo enakomerno razdeljeno med vse. V povzetku navedite, kdo je napisal kateri del (na wiki strani uporabite zavihek 'discussion').

Vsebina seminarjev je izpitna snov, razen seminarjev št. 4 ter 13-18.

Poglavja za seminarje so:

# Direktno popravljanje mutacij (Principles of Molecular Biology: 9.7)
# Popravljanje z izcepom baze (9.8)
# Popravljanje z izcepom nukleotida (9.9)
# Xeroderma pigmentosum
# Popravljanje neujemanja (9.10)
# SOS-popravljanje (9.11)
# Popravljanje kolapsa replikacijskih vilic (10.1)
# Mitozna rekombinacija (10.2)
# Nehomologno povezovanje koncev (10.4)
# Mejozna rekombinacija (10.5)
# Razreševanje Hollidayevega križišča (Lewin's Essential Genes: 15.6)
# Popravljanje DNA v kontekstu kromatina (Lewin's Essential Genes: 16.9)
# Menjava spola pri kvasovki (Lewin's Essential Genes: 15.9)
# Vloga p53 pri ohranjanju genoma (Lewin's Essential Genes: str. 400)
# Trans-translacija (translacija pri poškodovani mRNA)
# Od RNA neodvisna elongacija (Science 347, 75 (2015))
# Mehanizmi izjemne odpornosti proti radioaktivnemu sevanju pri prokariontih
# Kompleksne preureditve kromosomov

----

Vpišite se v oklepaj za naslovom seminarja:

# [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Neposredno_popravljanje_mutacij Direktno popravljanje mutacij] (Matej Hvalec)
# [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/POPRAVLJANJE_Z_IZCEPOM_BAZE_%28BER%29 Popravljanje z izcepom baze (BER)] (Urša Čerček, Urša Kopač, Ema Gašperšič)
# [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Popravljanje_z_izcepom_nukleotida#Sklopitev_GG-NER_in_TC-NER Popravljanje z izcepom nukleotida] (Petra Hruševar, Gašper Žun, Uroš Zavrtanik)
# [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Xeroderma_pigmentosum Xeroderma pigmentosum] (Maja Zupanc, Elvira Boršič)
# [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Popravljanje_neujemanja Popravljanje neujemanja] Popravljanje neujemanja (Kristjan Stibilj, Rok Miklavčič, Sara Tekavec)
# [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/SOS-popravljanje SOS-popravljanje] (Tadej Satler, Gašper Virant)
# [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Popravljanje_kolapsa_replikacijskih_vilic Popravljanje kolapsa replikacijskih vilic] (Klara Lenart, Tilen Tršelič)
# [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Mitozna_rekombinacija Mitozna rekombinacija] (Peter Pečan, Valentina Levak, Janja Krapež)
# [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Nehomologno_povezovanje_koncev Nehomologno povezovanje koncev] (Klara Kuret, Blaž Lebar, Neža Koritnik)
# Mejozna rekombinacija (Eva Rajh, Katja Čop)
# [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/Razreševanje_Hollidayevega_križišča#Viri Razreševanje Hollidayevega križišča] (Nejc Kejžar, Lovro Kotnik)
# Popravljanje DNA v kontekstu kromatina (Špela Malenšek, Tjaša Lukšič)
# Menjava spola pri kvasovki
# Vloga p53 pri ohranjanju genoma (Miha Koprivnikar Krajnc, Katja Brezovar)
# Trans-translacija (Lara Jerman, Aleksandra Uzar, Simon Aleksič)
# Od RNA neodvisna elongacija
# "Unraveling the mechanisms of extreme radioresistance in prokaryotes: Lessons from nature"(Fran Krstanović)
# "Mechanisms of origin, phenotypic effects and diagnostic implications of complex chromosome rearrangements" (Javier Fraguas)

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

Primer, kako so bili urejeni seminarji v prejšnjih letih, si lahko ogledate na strani [[Reprogramiranje celic]].

Razreševanje Hollidayevega križišča

2016-05-28T15:06:39Z

Nejc Kejžar: /* Viri */

== Uvod ==
Hollidayevo križišče je struktura DNA, ki se pojavi pri homologni rekombinaciji genov.[1,2] Nastane iz dveh dsDNK (dvoverižna DNK, ang. double strand DNA), ki se povežeta tako, da 4 ssDNK (enoverižne DNK molekule, ang. single strand DNA) tvorijo obliko križa ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1d] [3]).[1,2] To strukturo je leta 1964 predlagal Robin Holliday, kot možno razlago za nenavadno dedovanje pri mejotskih delitvah nekaterih gliv.[2] Po teoriji Gregorja Mendela, začetnika genetike, bi se morali geni starševskih celic dedovati v razmerju A:a=2:2, kar pa pri nekaterih organizmih ne drži vedno – pojavi se lahko tudi razmerje dedovanja A:a=3:1.[2] Prvi takšen primer je opisal nemški genetik Hans Winkler in leta 1930 predstavil svojo idejo o spreminjanju genov kot razlago za to deviacijo, pravo molekularno obrazlago pa izpopolnil Holliday.[2]

== Formacija Hollidayevega križišča ==
Najbolje raziskan model formacije in razrešitve Hollidayevega križišča je iz E. coli zato si bomo tega ogledali podrobneje. Hollidayev model pravi, da se po DNK replikaciji, ki podvoji vse pare heterozigotnih alelov, sproži rekombinacija le-teh s simetričnim rezanjem dveh homolognih DNK molekul, ki vsebujeta dva različna alela ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1b] [3]).[1,2] To omogoči križno povezovanje dvojnih vijačnic preko ssDNK ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1c] [3]) in tvorbo križne strukture, ki ji pravimo Hollidayevo križišče ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonlyslika 1d] [3]).[1,2] Formacijo katalizira proteinski kompleks RecBCD, sestavljen iz treh proteinov.[1] RecB deluje kot 3'->5' helikaza in nukleaza, RecD kot 5'->3' helikaza, RecC pa oba povezuje v skupen kompleks.[1] dsDNK vstopi v kompleks skozi tunel med RecB in RecC proteinoma, zanka na RecC pa nukleotidni verigi loči – 3' konec se veže na RecB, 5' konec pa na RecD ([https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/HR_RecBCD_RecA.svg/2000px-HR_RecBCD_RecA.svg.png slika 2.2] [4]).[1] Posamezni ssDNK potujeta skozi ločena tunela, ki ju tvori RecC z omenjenima proteinoma ter na drugem koncu prideta v stik z nukleazno domeno RecB.[1] Na slednji se 3' konec cepi hitreje kot 5' konec, saj 3' konec izstopi iz tunela bližje aktivnemu mestu, kakor 5' konec; za cepitev kompleks porablja ATP ([https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/HR_RecBCD_RecA.svg/2000px-HR_RecBCD_RecA.svg.png slika 2.3] [4]).[1,2] Aktivnost proteina se spremeni, ko naleti na zaporedje χ (GCTGGTGG) na 3' koncu.[1] Ta se močneje poveže z RecC proteinom in ustavi procesiranje 3' konca proteina.[1] Ob tem se poveča frekvenca cepljenja 5' konca DNK, saj se 3' ne cepi več in sprosti nukleazno mesto (slika 2.5 [4]).[1] To omogoči tvorbo ssDNK prostega konca, ki je nujen za tvorbo križišča, saj se le na enoverižno DNK lahko vežejo RecA proteini ([https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/HR_RecBCD_RecA.svg/2000px-HR_RecBCD_RecA.svg.png slika 2.6] [4]).[1] Ti so ključni za stabilizacijo ssDNK ter izmenjavo nukleotidnih verig v tvorbi križišča.[1] Povezavo dveh verig DNA s komplementarnimi baznimi pari po Watson-Cricku katalizirajo s hidrolizo ATP.[1] Svojo funkcijo prično opravljati ob vezavi ssDNK v vezavno mesto z istočasno vezanim ATP.[1] Ko ta kompleks sreča dsDNK s komplementarnim zaporedjem, povzroči RecA delno razvitje dsDNK in ob hidrolizi ATP izmenja en del razvite dsDNK z ssDNK, kar tvori intermediatno troverižno DNK, obdano z enotami RecA.[1] Za formacijo križišča sta tako potrebni dve takšni reakciji.[1]

== Struktura Hollidayevega križišča ==
Kot že omenjeno je Hollidayevo križišče sestavljeno iz 4 nukleotidnih verig, ki se in vivo prekrižajo v odprti planarni strukturi tako, da križišče zavzame obliko kvadrata, pri katerem iz kotov izhajajo dsDNK ([http://www.rcsb.org/pdb/explore/explore.do?structureId=1C7Y slika 3] [5]).[1,2] Takšna struktura seveda ni stabilna sama po sebi, ampak jo stabilizira RuvA homotetramer.[1,2] Kompleks zavzame obliko pekača za kolač, s krožno vdolbino za križajoče se ssDNK in izstopajočim delom v sredini kvadrata Hollidayeve zanke. Ta je sestavljen iz aminokislin Glu55 in Asp56 vsakega RuvA, ki povzročajo elektrostatski odboj s fosfatnimi skupinami ssDNK; tako se doseže separacija ssDNK in njihovo vodenje do izmenjave nukleotidnih verig.[1] Vdolbine so prekrite s pozitivnimi aminokislinskimi ostanki, ki DNK verige preko elektrostatskih interakcij stabilizirajo v notranjosti le-teh.[1] Predpostavlja se, da je pravilna in vivo struktura dejansko homooktamer, ki tako ne tvori zgolj vdolbin, ampak tunel za DNK verige (dva pekača obrnjena z vdolbinami drug proti drugemu).

== Migracija Hollidayevega križišča ==
Po sami formaciji, Hollidayevo križišče lahko migrira vzdolž DNK verig ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1e] [3]).[1] Čeprav je sprememba Gibbsove proste energije za ta proces enaka nič, kar bi nakazovalo spontan proces v obeh možnih smereh, je premikanje Hollidayevega križišča po verigi DNK odvisno od hidrolize ATP in zgolj enosmerno.[1] Pri tem sodelujeta dva proteina, že omenjeni RuvA in RuvB.[1] Premik križišča izvaja RuvB s hidrolizo ATP, vendar se mora zaradi šibkih interakcij z DNK na slednjo vezati preko RuvA – slednji torej deluje kot stabilizator križišča in kot vezavno mesto za RuvB. RuvB je aktiven kot heksameren protein, ki v svoji strukturi tvori 30Å kanal, skozi katerega je napeljana veriga DNK.[1] Za premikanje Hollidayevega križišča se tvori kompleks križišča, RuvA tetramera in dveh RuvB heksamerov, ki s svojo aktivnostjo premikata križišče v isto smer ([https://www.shef.ac.uk/mbb/ruva slika 4]).[1] Smer premikanja križišča je odvisna od tega, na kateri par krakov Hollidayevega križišča se pripneta RuvB heksamera.[1]

== Nukleolitična resolucija Hollidayevega križišča ==
V različnih organizmih je bilo odkritih že kar nekaj proteinov, ki prepoznavajo Hollidayevo križišče in ga razrešujejo; tem proteinom s skupnim imenom pravimo resolvaze (iz ang. resolve – razrešiti).[1,2] Morda najbolj znana resolvaza je RuvC iz E. coli.[1,2] Gre za homodimerno endonukleazo, ki ima obe aktivni mesti na isti strani encima – to namiguje na mehanizem simetrične cepitve dveh nasprotnih nukleotidnih verig v Hollidayevem križišču tako, da se RuvC orientira na odprto stran kompleksa RuvAB-Hollidayevo križišče.[1] Nastali kompleks RuvABC-Hollidayevo križišče je tako imenovan resolvosom.[1] Križišče se lahko cepi longitudinalno ([http://genesdev.cshlp.org/content/13/14/1861/F1.large.jpg slika 5], levo, ‘patch’) ali transverzalno ([http://genesdev.cshlp.org/content/13/14/1861/F1.large.jpg slika 5], desno, ‘splice’) – od načina cepitve je odvisno ali bo prišlo do rekombinacije, ali ne.[1] Pri transverzalnem cepljenju (cepljenju ssDNK verig, ki se izmenjata v formaciji križišča) vidimo, da pride zgolj do zamenjav regij, ki jih definira dolžina poti Hollidayevega križišča; dve homologni DNK molekuli si zgolj izmenjata enaka homologna odseka ssDNK, kar ne vodi do rekombinantnih produktov.[1] V primeru longitudinalnega cepljenja (cepitev verig, ki se pri tvorbi Hollidayeve zanke nista izmenjali) pa pride do prenosa dsDNK molekul in tako do formacije rekombinantnih dvovijačnih DNK – molekul DNK, sestavljenih iz dveh regij iz različnih začetnih dsDNK.[1] Na koncu reševanja zanke DNK ligaze produkte povežejo v enotne dsDNK.[1]

== Viri ==
1. Voet, D. in Voet, J. G. Biochemistry. (John Wiley & Sons, Inc., 2011). 
2. Liu, Y. in West, S. C. Happy Hollidays: 40th anniversary of the Holliday junction. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 5, 937–946 (2004). 
3. Griffiths, A. J. F., Miller, J. H., Suzuki, D. T., Lewontin, R. C. in Gelbart, W. M. An Introduction to Genetic Analysis. (W. H. Freeman and Company, 2000). 
4. Singleton, M. R., Dillingham, M. S., Gaudier, M., Kowalczykowski, S. C. & Wigley, D. B. Crystal structure of RecBCD enzyme reveals a machine for processing DNA breaks. Nature 432, 187–93 (2004). 
5. Ariyoshi, M., Nishino, T., Iwasaki, H., Shinagawa, H. & Morikawa, K. Crystal structure of the holliday junction DNA in complex with a single RuvA tetramer. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 97, 8257–8262 (2000). 

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

Razreševanje Hollidayevega križišča

2016-05-28T15:03:16Z

Nejc Kejžar: /* Nukleolitična resolucija Hollidayevega križišča */

== Uvod ==
Hollidayevo križišče je struktura DNA, ki se pojavi pri homologni rekombinaciji genov.[1,2] Nastane iz dveh dsDNK (dvoverižna DNK, ang. double strand DNA), ki se povežeta tako, da 4 ssDNK (enoverižne DNK molekule, ang. single strand DNA) tvorijo obliko križa ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1d] [3]).[1,2] To strukturo je leta 1964 predlagal Robin Holliday, kot možno razlago za nenavadno dedovanje pri mejotskih delitvah nekaterih gliv.[2] Po teoriji Gregorja Mendela, začetnika genetike, bi se morali geni starševskih celic dedovati v razmerju A:a=2:2, kar pa pri nekaterih organizmih ne drži vedno – pojavi se lahko tudi razmerje dedovanja A:a=3:1.[2] Prvi takšen primer je opisal nemški genetik Hans Winkler in leta 1930 predstavil svojo idejo o spreminjanju genov kot razlago za to deviacijo, pravo molekularno obrazlago pa izpopolnil Holliday.[2]

== Formacija Hollidayevega križišča ==
Najbolje raziskan model formacije in razrešitve Hollidayevega križišča je iz E. coli zato si bomo tega ogledali podrobneje. Hollidayev model pravi, da se po DNK replikaciji, ki podvoji vse pare heterozigotnih alelov, sproži rekombinacija le-teh s simetričnim rezanjem dveh homolognih DNK molekul, ki vsebujeta dva različna alela ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1b] [3]).[1,2] To omogoči križno povezovanje dvojnih vijačnic preko ssDNK ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1c] [3]) in tvorbo križne strukture, ki ji pravimo Hollidayevo križišče ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonlyslika 1d] [3]).[1,2] Formacijo katalizira proteinski kompleks RecBCD, sestavljen iz treh proteinov.[1] RecB deluje kot 3'->5' helikaza in nukleaza, RecD kot 5'->3' helikaza, RecC pa oba povezuje v skupen kompleks.[1] dsDNK vstopi v kompleks skozi tunel med RecB in RecC proteinoma, zanka na RecC pa nukleotidni verigi loči – 3' konec se veže na RecB, 5' konec pa na RecD ([https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/HR_RecBCD_RecA.svg/2000px-HR_RecBCD_RecA.svg.png slika 2.2] [4]).[1] Posamezni ssDNK potujeta skozi ločena tunela, ki ju tvori RecC z omenjenima proteinoma ter na drugem koncu prideta v stik z nukleazno domeno RecB.[1] Na slednji se 3' konec cepi hitreje kot 5' konec, saj 3' konec izstopi iz tunela bližje aktivnemu mestu, kakor 5' konec; za cepitev kompleks porablja ATP ([https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/HR_RecBCD_RecA.svg/2000px-HR_RecBCD_RecA.svg.png slika 2.3] [4]).[1,2] Aktivnost proteina se spremeni, ko naleti na zaporedje χ (GCTGGTGG) na 3' koncu.[1] Ta se močneje poveže z RecC proteinom in ustavi procesiranje 3' konca proteina.[1] Ob tem se poveča frekvenca cepljenja 5' konca DNK, saj se 3' ne cepi več in sprosti nukleazno mesto (slika 2.5 [4]).[1] To omogoči tvorbo ssDNK prostega konca, ki je nujen za tvorbo križišča, saj se le na enoverižno DNK lahko vežejo RecA proteini ([https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/HR_RecBCD_RecA.svg/2000px-HR_RecBCD_RecA.svg.png slika 2.6] [4]).[1] Ti so ključni za stabilizacijo ssDNK ter izmenjavo nukleotidnih verig v tvorbi križišča.[1] Povezavo dveh verig DNA s komplementarnimi baznimi pari po Watson-Cricku katalizirajo s hidrolizo ATP.[1] Svojo funkcijo prično opravljati ob vezavi ssDNK v vezavno mesto z istočasno vezanim ATP.[1] Ko ta kompleks sreča dsDNK s komplementarnim zaporedjem, povzroči RecA delno razvitje dsDNK in ob hidrolizi ATP izmenja en del razvite dsDNK z ssDNK, kar tvori intermediatno troverižno DNK, obdano z enotami RecA.[1] Za formacijo križišča sta tako potrebni dve takšni reakciji.[1]

== Struktura Hollidayevega križišča ==
Kot že omenjeno je Hollidayevo križišče sestavljeno iz 4 nukleotidnih verig, ki se in vivo prekrižajo v odprti planarni strukturi tako, da križišče zavzame obliko kvadrata, pri katerem iz kotov izhajajo dsDNK ([http://www.rcsb.org/pdb/explore/explore.do?structureId=1C7Y slika 3] [5]).[1,2] Takšna struktura seveda ni stabilna sama po sebi, ampak jo stabilizira RuvA homotetramer.[1,2] Kompleks zavzame obliko pekača za kolač, s krožno vdolbino za križajoče se ssDNK in izstopajočim delom v sredini kvadrata Hollidayeve zanke. Ta je sestavljen iz aminokislin Glu55 in Asp56 vsakega RuvA, ki povzročajo elektrostatski odboj s fosfatnimi skupinami ssDNK; tako se doseže separacija ssDNK in njihovo vodenje do izmenjave nukleotidnih verig.[1] Vdolbine so prekrite s pozitivnimi aminokislinskimi ostanki, ki DNK verige preko elektrostatskih interakcij stabilizirajo v notranjosti le-teh.[1] Predpostavlja se, da je pravilna in vivo struktura dejansko homooktamer, ki tako ne tvori zgolj vdolbin, ampak tunel za DNK verige (dva pekača obrnjena z vdolbinami drug proti drugemu).

== Migracija Hollidayevega križišča ==
Po sami formaciji, Hollidayevo križišče lahko migrira vzdolž DNK verig ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1e] [3]).[1] Čeprav je sprememba Gibbsove proste energije za ta proces enaka nič, kar bi nakazovalo spontan proces v obeh možnih smereh, je premikanje Hollidayevega križišča po verigi DNK odvisno od hidrolize ATP in zgolj enosmerno.[1] Pri tem sodelujeta dva proteina, že omenjeni RuvA in RuvB.[1] Premik križišča izvaja RuvB s hidrolizo ATP, vendar se mora zaradi šibkih interakcij z DNK na slednjo vezati preko RuvA – slednji torej deluje kot stabilizator križišča in kot vezavno mesto za RuvB. RuvB je aktiven kot heksameren protein, ki v svoji strukturi tvori 30Å kanal, skozi katerega je napeljana veriga DNK.[1] Za premikanje Hollidayevega križišča se tvori kompleks križišča, RuvA tetramera in dveh RuvB heksamerov, ki s svojo aktivnostjo premikata križišče v isto smer ([https://www.shef.ac.uk/mbb/ruva slika 4]).[1] Smer premikanja križišča je odvisna od tega, na kateri par krakov Hollidayevega križišča se pripneta RuvB heksamera.[1]

== Nukleolitična resolucija Hollidayevega križišča ==
V različnih organizmih je bilo odkritih že kar nekaj proteinov, ki prepoznavajo Hollidayevo križišče in ga razrešujejo; tem proteinom s skupnim imenom pravimo resolvaze (iz ang. resolve – razrešiti).[1,2] Morda najbolj znana resolvaza je RuvC iz E. coli.[1,2] Gre za homodimerno endonukleazo, ki ima obe aktivni mesti na isti strani encima – to namiguje na mehanizem simetrične cepitve dveh nasprotnih nukleotidnih verig v Hollidayevem križišču tako, da se RuvC orientira na odprto stran kompleksa RuvAB-Hollidayevo križišče.[1] Nastali kompleks RuvABC-Hollidayevo križišče je tako imenovan resolvosom.[1] Križišče se lahko cepi longitudinalno ([http://genesdev.cshlp.org/content/13/14/1861/F1.large.jpg slika 5], levo, ‘patch’) ali transverzalno ([http://genesdev.cshlp.org/content/13/14/1861/F1.large.jpg slika 5], desno, ‘splice’) – od načina cepitve je odvisno ali bo prišlo do rekombinacije, ali ne.[1] Pri transverzalnem cepljenju (cepljenju ssDNK verig, ki se izmenjata v formaciji križišča) vidimo, da pride zgolj do zamenjav regij, ki jih definira dolžina poti Hollidayevega križišča; dve homologni DNK molekuli si zgolj izmenjata enaka homologna odseka ssDNK, kar ne vodi do rekombinantnih produktov.[1] V primeru longitudinalnega cepljenja (cepitev verig, ki se pri tvorbi Hollidayeve zanke nista izmenjali) pa pride do prenosa dsDNK molekul in tako do formacije rekombinantnih dvovijačnih DNK – molekul DNK, sestavljenih iz dveh regij iz različnih začetnih dsDNK.[1] Na koncu reševanja zanke DNK ligaze produkte povežejo v enotne dsDNK.[1]

== Viri ==
1. Voet, D. in Voet, J. G. Biochemistry. (John Wiley & Sons, Inc., 2011). 
2. Liu, Y. in West, S. C. Happy Hollidays: 40th anniversary of the Holliday junction. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 5, 937–946 (2004). 
3. Griffiths, A. J. F., Miller, J. H., Suzuki, D. T., Lewontin, R. C. in Gelbart, W. M. An Introduction to Genetic Analysis. (W. H. Freeman and Company, 2000). 
4. Singleton, M. R., Dillingham, M. S., Gaudier, M., Kowalczykowski, S. C. & Wigley, D. B. Crystal structure of RecBCD enzyme reveals a machine for processing DNA breaks. Nature 432, 187–93 (2004). 
5. Ariyoshi, M., Nishino, T., Iwasaki, H., Shinagawa, H. & Morikawa, K. Crystal structure of the holliday junction DNA in complex with a single RuvA tetramer. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 97, 8257–8262 (2000).

Razreševanje Hollidayevega križišča

2016-05-28T15:02:29Z

Nejc Kejžar: /* Migracija Hollidayevega križišča */

== Uvod ==
Hollidayevo križišče je struktura DNA, ki se pojavi pri homologni rekombinaciji genov.[1,2] Nastane iz dveh dsDNK (dvoverižna DNK, ang. double strand DNA), ki se povežeta tako, da 4 ssDNK (enoverižne DNK molekule, ang. single strand DNA) tvorijo obliko križa ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1d] [3]).[1,2] To strukturo je leta 1964 predlagal Robin Holliday, kot možno razlago za nenavadno dedovanje pri mejotskih delitvah nekaterih gliv.[2] Po teoriji Gregorja Mendela, začetnika genetike, bi se morali geni starševskih celic dedovati v razmerju A:a=2:2, kar pa pri nekaterih organizmih ne drži vedno – pojavi se lahko tudi razmerje dedovanja A:a=3:1.[2] Prvi takšen primer je opisal nemški genetik Hans Winkler in leta 1930 predstavil svojo idejo o spreminjanju genov kot razlago za to deviacijo, pravo molekularno obrazlago pa izpopolnil Holliday.[2]

== Formacija Hollidayevega križišča ==
Najbolje raziskan model formacije in razrešitve Hollidayevega križišča je iz E. coli zato si bomo tega ogledali podrobneje. Hollidayev model pravi, da se po DNK replikaciji, ki podvoji vse pare heterozigotnih alelov, sproži rekombinacija le-teh s simetričnim rezanjem dveh homolognih DNK molekul, ki vsebujeta dva različna alela ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1b] [3]).[1,2] To omogoči križno povezovanje dvojnih vijačnic preko ssDNK ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1c] [3]) in tvorbo križne strukture, ki ji pravimo Hollidayevo križišče ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonlyslika 1d] [3]).[1,2] Formacijo katalizira proteinski kompleks RecBCD, sestavljen iz treh proteinov.[1] RecB deluje kot 3'->5' helikaza in nukleaza, RecD kot 5'->3' helikaza, RecC pa oba povezuje v skupen kompleks.[1] dsDNK vstopi v kompleks skozi tunel med RecB in RecC proteinoma, zanka na RecC pa nukleotidni verigi loči – 3' konec se veže na RecB, 5' konec pa na RecD ([https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/HR_RecBCD_RecA.svg/2000px-HR_RecBCD_RecA.svg.png slika 2.2] [4]).[1] Posamezni ssDNK potujeta skozi ločena tunela, ki ju tvori RecC z omenjenima proteinoma ter na drugem koncu prideta v stik z nukleazno domeno RecB.[1] Na slednji se 3' konec cepi hitreje kot 5' konec, saj 3' konec izstopi iz tunela bližje aktivnemu mestu, kakor 5' konec; za cepitev kompleks porablja ATP ([https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/HR_RecBCD_RecA.svg/2000px-HR_RecBCD_RecA.svg.png slika 2.3] [4]).[1,2] Aktivnost proteina se spremeni, ko naleti na zaporedje χ (GCTGGTGG) na 3' koncu.[1] Ta se močneje poveže z RecC proteinom in ustavi procesiranje 3' konca proteina.[1] Ob tem se poveča frekvenca cepljenja 5' konca DNK, saj se 3' ne cepi več in sprosti nukleazno mesto (slika 2.5 [4]).[1] To omogoči tvorbo ssDNK prostega konca, ki je nujen za tvorbo križišča, saj se le na enoverižno DNK lahko vežejo RecA proteini ([https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/HR_RecBCD_RecA.svg/2000px-HR_RecBCD_RecA.svg.png slika 2.6] [4]).[1] Ti so ključni za stabilizacijo ssDNK ter izmenjavo nukleotidnih verig v tvorbi križišča.[1] Povezavo dveh verig DNA s komplementarnimi baznimi pari po Watson-Cricku katalizirajo s hidrolizo ATP.[1] Svojo funkcijo prično opravljati ob vezavi ssDNK v vezavno mesto z istočasno vezanim ATP.[1] Ko ta kompleks sreča dsDNK s komplementarnim zaporedjem, povzroči RecA delno razvitje dsDNK in ob hidrolizi ATP izmenja en del razvite dsDNK z ssDNK, kar tvori intermediatno troverižno DNK, obdano z enotami RecA.[1] Za formacijo križišča sta tako potrebni dve takšni reakciji.[1]

== Struktura Hollidayevega križišča ==
Kot že omenjeno je Hollidayevo križišče sestavljeno iz 4 nukleotidnih verig, ki se in vivo prekrižajo v odprti planarni strukturi tako, da križišče zavzame obliko kvadrata, pri katerem iz kotov izhajajo dsDNK ([http://www.rcsb.org/pdb/explore/explore.do?structureId=1C7Y slika 3] [5]).[1,2] Takšna struktura seveda ni stabilna sama po sebi, ampak jo stabilizira RuvA homotetramer.[1,2] Kompleks zavzame obliko pekača za kolač, s krožno vdolbino za križajoče se ssDNK in izstopajočim delom v sredini kvadrata Hollidayeve zanke. Ta je sestavljen iz aminokislin Glu55 in Asp56 vsakega RuvA, ki povzročajo elektrostatski odboj s fosfatnimi skupinami ssDNK; tako se doseže separacija ssDNK in njihovo vodenje do izmenjave nukleotidnih verig.[1] Vdolbine so prekrite s pozitivnimi aminokislinskimi ostanki, ki DNK verige preko elektrostatskih interakcij stabilizirajo v notranjosti le-teh.[1] Predpostavlja se, da je pravilna in vivo struktura dejansko homooktamer, ki tako ne tvori zgolj vdolbin, ampak tunel za DNK verige (dva pekača obrnjena z vdolbinami drug proti drugemu).

== Migracija Hollidayevega križišča ==
Po sami formaciji, Hollidayevo križišče lahko migrira vzdolž DNK verig ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1e] [3]).[1] Čeprav je sprememba Gibbsove proste energije za ta proces enaka nič, kar bi nakazovalo spontan proces v obeh možnih smereh, je premikanje Hollidayevega križišča po verigi DNK odvisno od hidrolize ATP in zgolj enosmerno.[1] Pri tem sodelujeta dva proteina, že omenjeni RuvA in RuvB.[1] Premik križišča izvaja RuvB s hidrolizo ATP, vendar se mora zaradi šibkih interakcij z DNK na slednjo vezati preko RuvA – slednji torej deluje kot stabilizator križišča in kot vezavno mesto za RuvB. RuvB je aktiven kot heksameren protein, ki v svoji strukturi tvori 30Å kanal, skozi katerega je napeljana veriga DNK.[1] Za premikanje Hollidayevega križišča se tvori kompleks križišča, RuvA tetramera in dveh RuvB heksamerov, ki s svojo aktivnostjo premikata križišče v isto smer ([https://www.shef.ac.uk/mbb/ruva slika 4]).[1] Smer premikanja križišča je odvisna od tega, na kateri par krakov Hollidayevega križišča se pripneta RuvB heksamera.[1]

== Nukleolitična resolucija Hollidayevega križišča ==
V različnih organizmih je bilo odkritih že kar nekaj proteinov, ki prepoznavajo Hollidayevo križišče in ga razrešujejo; tem proteinom s skupnim imenom pravimo resolvaze (iz ang. resolve – razrešiti).[1,2] Morda najbolj znana resolvaza je RuvC iz E. coli.[1,2] Gre za homodimerno endonukleazo, ki ima obe aktivni mesti na isti strani encima – to namiguje na mehanizem simetrične cepitve dveh nasprotnih nukleotidnih verig v Hollidayevem križišču tako, da se RuvC orientira na odprto stran kompleksa RuvAB-Hollidayevo križišče.[1] Nastali kompleks RuvABC-Hollidayevo križišče je tako imenovan resolvosom.[1] Križišče se lahko cepi longitudinalno (slika 5, levo, ‘patch’) ali transverzalno (slika 5, desno, ‘splice’) – od načina cepitve je odvisno ali bo prišlo do rekombinacije, ali ne.[1] Pri transverzalnem cepljenju (cepljenju ssDNK verig, ki se izmenjata v formaciji križišča) vidimo, da pride zgolj do zamenjav regij, ki jih definira dolžina poti Hollidayevega križišča; dve homologni DNK molekuli si zgolj izmenjata enaka homologna odseka ssDNK, kar ne vodi do rekombinantnih produktov.[1] V primeru longitudinalnega cepljenja (cepitev verig, ki se pri tvorbi Hollidayeve zanke nista izmenjali) pa pride do prenosa dsDNK molekul in tako do formacije rekombinantnih dvovijačnih DNK – molekul DNK, sestavljenih iz dveh regij iz različnih začetnih dsDNK.[1] Na koncu reševanja zanke DNK ligaze produkte povežejo v enotne dsDNK.[1]

== Viri ==
1. Voet, D. in Voet, J. G. Biochemistry. (John Wiley & Sons, Inc., 2011). 
2. Liu, Y. in West, S. C. Happy Hollidays: 40th anniversary of the Holliday junction. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 5, 937–946 (2004). 
3. Griffiths, A. J. F., Miller, J. H., Suzuki, D. T., Lewontin, R. C. in Gelbart, W. M. An Introduction to Genetic Analysis. (W. H. Freeman and Company, 2000). 
4. Singleton, M. R., Dillingham, M. S., Gaudier, M., Kowalczykowski, S. C. & Wigley, D. B. Crystal structure of RecBCD enzyme reveals a machine for processing DNA breaks. Nature 432, 187–93 (2004). 
5. Ariyoshi, M., Nishino, T., Iwasaki, H., Shinagawa, H. & Morikawa, K. Crystal structure of the holliday junction DNA in complex with a single RuvA tetramer. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 97, 8257–8262 (2000).

Razreševanje Hollidayevega križišča

2016-05-28T15:01:26Z

Nejc Kejžar: /* Struktura Hollidayevega križišča */

== Uvod ==
Hollidayevo križišče je struktura DNA, ki se pojavi pri homologni rekombinaciji genov.[1,2] Nastane iz dveh dsDNK (dvoverižna DNK, ang. double strand DNA), ki se povežeta tako, da 4 ssDNK (enoverižne DNK molekule, ang. single strand DNA) tvorijo obliko križa ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1d] [3]).[1,2] To strukturo je leta 1964 predlagal Robin Holliday, kot možno razlago za nenavadno dedovanje pri mejotskih delitvah nekaterih gliv.[2] Po teoriji Gregorja Mendela, začetnika genetike, bi se morali geni starševskih celic dedovati v razmerju A:a=2:2, kar pa pri nekaterih organizmih ne drži vedno – pojavi se lahko tudi razmerje dedovanja A:a=3:1.[2] Prvi takšen primer je opisal nemški genetik Hans Winkler in leta 1930 predstavil svojo idejo o spreminjanju genov kot razlago za to deviacijo, pravo molekularno obrazlago pa izpopolnil Holliday.[2]

== Formacija Hollidayevega križišča ==
Najbolje raziskan model formacije in razrešitve Hollidayevega križišča je iz E. coli zato si bomo tega ogledali podrobneje. Hollidayev model pravi, da se po DNK replikaciji, ki podvoji vse pare heterozigotnih alelov, sproži rekombinacija le-teh s simetričnim rezanjem dveh homolognih DNK molekul, ki vsebujeta dva različna alela ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1b] [3]).[1,2] To omogoči križno povezovanje dvojnih vijačnic preko ssDNK ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1c] [3]) in tvorbo križne strukture, ki ji pravimo Hollidayevo križišče ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonlyslika 1d] [3]).[1,2] Formacijo katalizira proteinski kompleks RecBCD, sestavljen iz treh proteinov.[1] RecB deluje kot 3'->5' helikaza in nukleaza, RecD kot 5'->3' helikaza, RecC pa oba povezuje v skupen kompleks.[1] dsDNK vstopi v kompleks skozi tunel med RecB in RecC proteinoma, zanka na RecC pa nukleotidni verigi loči – 3' konec se veže na RecB, 5' konec pa na RecD ([https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/HR_RecBCD_RecA.svg/2000px-HR_RecBCD_RecA.svg.png slika 2.2] [4]).[1] Posamezni ssDNK potujeta skozi ločena tunela, ki ju tvori RecC z omenjenima proteinoma ter na drugem koncu prideta v stik z nukleazno domeno RecB.[1] Na slednji se 3' konec cepi hitreje kot 5' konec, saj 3' konec izstopi iz tunela bližje aktivnemu mestu, kakor 5' konec; za cepitev kompleks porablja ATP ([https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/HR_RecBCD_RecA.svg/2000px-HR_RecBCD_RecA.svg.png slika 2.3] [4]).[1,2] Aktivnost proteina se spremeni, ko naleti na zaporedje χ (GCTGGTGG) na 3' koncu.[1] Ta se močneje poveže z RecC proteinom in ustavi procesiranje 3' konca proteina.[1] Ob tem se poveča frekvenca cepljenja 5' konca DNK, saj se 3' ne cepi več in sprosti nukleazno mesto (slika 2.5 [4]).[1] To omogoči tvorbo ssDNK prostega konca, ki je nujen za tvorbo križišča, saj se le na enoverižno DNK lahko vežejo RecA proteini ([https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/HR_RecBCD_RecA.svg/2000px-HR_RecBCD_RecA.svg.png slika 2.6] [4]).[1] Ti so ključni za stabilizacijo ssDNK ter izmenjavo nukleotidnih verig v tvorbi križišča.[1] Povezavo dveh verig DNA s komplementarnimi baznimi pari po Watson-Cricku katalizirajo s hidrolizo ATP.[1] Svojo funkcijo prično opravljati ob vezavi ssDNK v vezavno mesto z istočasno vezanim ATP.[1] Ko ta kompleks sreča dsDNK s komplementarnim zaporedjem, povzroči RecA delno razvitje dsDNK in ob hidrolizi ATP izmenja en del razvite dsDNK z ssDNK, kar tvori intermediatno troverižno DNK, obdano z enotami RecA.[1] Za formacijo križišča sta tako potrebni dve takšni reakciji.[1]

== Struktura Hollidayevega križišča ==
Kot že omenjeno je Hollidayevo križišče sestavljeno iz 4 nukleotidnih verig, ki se in vivo prekrižajo v odprti planarni strukturi tako, da križišče zavzame obliko kvadrata, pri katerem iz kotov izhajajo dsDNK ([http://www.rcsb.org/pdb/explore/explore.do?structureId=1C7Y slika 3] [5]).[1,2] Takšna struktura seveda ni stabilna sama po sebi, ampak jo stabilizira RuvA homotetramer.[1,2] Kompleks zavzame obliko pekača za kolač, s krožno vdolbino za križajoče se ssDNK in izstopajočim delom v sredini kvadrata Hollidayeve zanke. Ta je sestavljen iz aminokislin Glu55 in Asp56 vsakega RuvA, ki povzročajo elektrostatski odboj s fosfatnimi skupinami ssDNK; tako se doseže separacija ssDNK in njihovo vodenje do izmenjave nukleotidnih verig.[1] Vdolbine so prekrite s pozitivnimi aminokislinskimi ostanki, ki DNK verige preko elektrostatskih interakcij stabilizirajo v notranjosti le-teh.[1] Predpostavlja se, da je pravilna in vivo struktura dejansko homooktamer, ki tako ne tvori zgolj vdolbin, ampak tunel za DNK verige (dva pekača obrnjena z vdolbinami drug proti drugemu).

== Migracija Hollidayevega križišča ==
Po sami formaciji, Hollidayevo križišče lahko migrira vzdolž DNK verig (slika 1e [3]).[1] Čeprav je sprememba Gibbsove proste energije za ta proces enaka nič, kar bi nakazovalo spontan proces v obeh možnih smereh, je premikanje Hollidayevega križišča po verigi DNK odvisno od hidrolize ATP in zgolj enosmerno.[1] Pri tem sodelujeta dva proteina, že omenjeni RuvA in RuvB.[1] Premik križišča izvaja RuvB s hidrolizo ATP, vendar se mora zaradi šibkih interakcij z DNK na slednjo vezati preko RuvA – slednji torej deluje kot stabilizator križišča in kot vezavno mesto za RuvB. RuvB je aktiven kot heksameren protein, ki v svoji strukturi tvori 30Å kanal, skozi katerega je napeljana veriga DNK.[1] Za premikanje Hollidayevega križišča se tvori kompleks križišča, RuvA tetramera in dveh RuvB heksamerov, ki s svojo aktivnostjo premikata križišče v isto smer (slika 4).[1] Smer premikanja križišča je odvisna od tega, na kateri par krakov Hollidayevega križišča se pripneta RuvB heksamera.[1]

== Nukleolitična resolucija Hollidayevega križišča ==
V različnih organizmih je bilo odkritih že kar nekaj proteinov, ki prepoznavajo Hollidayevo križišče in ga razrešujejo; tem proteinom s skupnim imenom pravimo resolvaze (iz ang. resolve – razrešiti).[1,2] Morda najbolj znana resolvaza je RuvC iz E. coli.[1,2] Gre za homodimerno endonukleazo, ki ima obe aktivni mesti na isti strani encima – to namiguje na mehanizem simetrične cepitve dveh nasprotnih nukleotidnih verig v Hollidayevem križišču tako, da se RuvC orientira na odprto stran kompleksa RuvAB-Hollidayevo križišče.[1] Nastali kompleks RuvABC-Hollidayevo križišče je tako imenovan resolvosom.[1] Križišče se lahko cepi longitudinalno (slika 5, levo, ‘patch’) ali transverzalno (slika 5, desno, ‘splice’) – od načina cepitve je odvisno ali bo prišlo do rekombinacije, ali ne.[1] Pri transverzalnem cepljenju (cepljenju ssDNK verig, ki se izmenjata v formaciji križišča) vidimo, da pride zgolj do zamenjav regij, ki jih definira dolžina poti Hollidayevega križišča; dve homologni DNK molekuli si zgolj izmenjata enaka homologna odseka ssDNK, kar ne vodi do rekombinantnih produktov.[1] V primeru longitudinalnega cepljenja (cepitev verig, ki se pri tvorbi Hollidayeve zanke nista izmenjali) pa pride do prenosa dsDNK molekul in tako do formacije rekombinantnih dvovijačnih DNK – molekul DNK, sestavljenih iz dveh regij iz različnih začetnih dsDNK.[1] Na koncu reševanja zanke DNK ligaze produkte povežejo v enotne dsDNK.[1]

== Viri ==
1. Voet, D. in Voet, J. G. Biochemistry. (John Wiley & Sons, Inc., 2011). 
2. Liu, Y. in West, S. C. Happy Hollidays: 40th anniversary of the Holliday junction. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 5, 937–946 (2004). 
3. Griffiths, A. J. F., Miller, J. H., Suzuki, D. T., Lewontin, R. C. in Gelbart, W. M. An Introduction to Genetic Analysis. (W. H. Freeman and Company, 2000). 
4. Singleton, M. R., Dillingham, M. S., Gaudier, M., Kowalczykowski, S. C. & Wigley, D. B. Crystal structure of RecBCD enzyme reveals a machine for processing DNA breaks. Nature 432, 187–93 (2004). 
5. Ariyoshi, M., Nishino, T., Iwasaki, H., Shinagawa, H. & Morikawa, K. Crystal structure of the holliday junction DNA in complex with a single RuvA tetramer. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 97, 8257–8262 (2000).

Razreševanje Hollidayevega križišča

2016-05-28T14:58:57Z

Nejc Kejžar: /* Formacija Hollidayevega križišča */

== Uvod ==
Hollidayevo križišče je struktura DNA, ki se pojavi pri homologni rekombinaciji genov.[1,2] Nastane iz dveh dsDNK (dvoverižna DNK, ang. double strand DNA), ki se povežeta tako, da 4 ssDNK (enoverižne DNK molekule, ang. single strand DNA) tvorijo obliko križa ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1d] [3]).[1,2] To strukturo je leta 1964 predlagal Robin Holliday, kot možno razlago za nenavadno dedovanje pri mejotskih delitvah nekaterih gliv.[2] Po teoriji Gregorja Mendela, začetnika genetike, bi se morali geni starševskih celic dedovati v razmerju A:a=2:2, kar pa pri nekaterih organizmih ne drži vedno – pojavi se lahko tudi razmerje dedovanja A:a=3:1.[2] Prvi takšen primer je opisal nemški genetik Hans Winkler in leta 1930 predstavil svojo idejo o spreminjanju genov kot razlago za to deviacijo, pravo molekularno obrazlago pa izpopolnil Holliday.[2]

== Formacija Hollidayevega križišča ==
Najbolje raziskan model formacije in razrešitve Hollidayevega križišča je iz E. coli zato si bomo tega ogledali podrobneje. Hollidayev model pravi, da se po DNK replikaciji, ki podvoji vse pare heterozigotnih alelov, sproži rekombinacija le-teh s simetričnim rezanjem dveh homolognih DNK molekul, ki vsebujeta dva različna alela ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1b] [3]).[1,2] To omogoči križno povezovanje dvojnih vijačnic preko ssDNK ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1c] [3]) in tvorbo križne strukture, ki ji pravimo Hollidayevo križišče ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonlyslika 1d] [3]).[1,2] Formacijo katalizira proteinski kompleks RecBCD, sestavljen iz treh proteinov.[1] RecB deluje kot 3'->5' helikaza in nukleaza, RecD kot 5'->3' helikaza, RecC pa oba povezuje v skupen kompleks.[1] dsDNK vstopi v kompleks skozi tunel med RecB in RecC proteinoma, zanka na RecC pa nukleotidni verigi loči – 3' konec se veže na RecB, 5' konec pa na RecD ([https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/HR_RecBCD_RecA.svg/2000px-HR_RecBCD_RecA.svg.png slika 2.2] [4]).[1] Posamezni ssDNK potujeta skozi ločena tunela, ki ju tvori RecC z omenjenima proteinoma ter na drugem koncu prideta v stik z nukleazno domeno RecB.[1] Na slednji se 3' konec cepi hitreje kot 5' konec, saj 3' konec izstopi iz tunela bližje aktivnemu mestu, kakor 5' konec; za cepitev kompleks porablja ATP ([https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/HR_RecBCD_RecA.svg/2000px-HR_RecBCD_RecA.svg.png slika 2.3] [4]).[1,2] Aktivnost proteina se spremeni, ko naleti na zaporedje χ (GCTGGTGG) na 3' koncu.[1] Ta se močneje poveže z RecC proteinom in ustavi procesiranje 3' konca proteina.[1] Ob tem se poveča frekvenca cepljenja 5' konca DNK, saj se 3' ne cepi več in sprosti nukleazno mesto (slika 2.5 [4]).[1] To omogoči tvorbo ssDNK prostega konca, ki je nujen za tvorbo križišča, saj se le na enoverižno DNK lahko vežejo RecA proteini ([https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a6/HR_RecBCD_RecA.svg/2000px-HR_RecBCD_RecA.svg.png slika 2.6] [4]).[1] Ti so ključni za stabilizacijo ssDNK ter izmenjavo nukleotidnih verig v tvorbi križišča.[1] Povezavo dveh verig DNA s komplementarnimi baznimi pari po Watson-Cricku katalizirajo s hidrolizo ATP.[1] Svojo funkcijo prično opravljati ob vezavi ssDNK v vezavno mesto z istočasno vezanim ATP.[1] Ko ta kompleks sreča dsDNK s komplementarnim zaporedjem, povzroči RecA delno razvitje dsDNK in ob hidrolizi ATP izmenja en del razvite dsDNK z ssDNK, kar tvori intermediatno troverižno DNK, obdano z enotami RecA.[1] Za formacijo križišča sta tako potrebni dve takšni reakciji.[1]

== Struktura Hollidayevega križišča ==
Kot že omenjeno je Hollidayevo križišče sestavljeno iz 4 nukleotidnih verig, ki se in vivo prekrižajo v odprti planarni strukturi tako, da križišče zavzame obliko kvadrata, pri katerem iz kotov izhajajo dsDNK (slika 3 [5]).[1,2] Takšna struktura seveda ni stabilna sama po sebi, ampak jo stabilizira RuvA homotetramer.[1,2] Kompleks zavzame obliko pekača za kolač, s krožno vdolbino za križajoče se ssDNK in izstopajočim delom v sredini kvadrata Hollidayeve zanke. Ta je sestavljen iz aminokislin Glu55 in Asp56 vsakega RuvA, ki povzročajo elektrostatski odboj s fosfatnimi skupinami ssDNK; tako se doseže separacija ssDNK in njihovo vodenje do izmenjave nukleotidnih verig.[1] Vdolbine so prekrite s pozitivnimi aminokislinskimi ostanki, ki DNK verige preko elektrostatskih interakcij stabilizirajo v notranjosti le-teh.[1] Predpostavlja se, da je pravilna in vivo struktura dejansko homooktamer, ki tako ne tvori zgolj vdolbin, ampak tunel za DNK verige (dva pekača obrnjena z vdolbinami drug proti drugemu).

== Migracija Hollidayevega križišča ==
Po sami formaciji, Hollidayevo križišče lahko migrira vzdolž DNK verig (slika 1e [3]).[1] Čeprav je sprememba Gibbsove proste energije za ta proces enaka nič, kar bi nakazovalo spontan proces v obeh možnih smereh, je premikanje Hollidayevega križišča po verigi DNK odvisno od hidrolize ATP in zgolj enosmerno.[1] Pri tem sodelujeta dva proteina, že omenjeni RuvA in RuvB.[1] Premik križišča izvaja RuvB s hidrolizo ATP, vendar se mora zaradi šibkih interakcij z DNK na slednjo vezati preko RuvA – slednji torej deluje kot stabilizator križišča in kot vezavno mesto za RuvB. RuvB je aktiven kot heksameren protein, ki v svoji strukturi tvori 30Å kanal, skozi katerega je napeljana veriga DNK.[1] Za premikanje Hollidayevega križišča se tvori kompleks križišča, RuvA tetramera in dveh RuvB heksamerov, ki s svojo aktivnostjo premikata križišče v isto smer (slika 4).[1] Smer premikanja križišča je odvisna od tega, na kateri par krakov Hollidayevega križišča se pripneta RuvB heksamera.[1]

== Nukleolitična resolucija Hollidayevega križišča ==
V različnih organizmih je bilo odkritih že kar nekaj proteinov, ki prepoznavajo Hollidayevo križišče in ga razrešujejo; tem proteinom s skupnim imenom pravimo resolvaze (iz ang. resolve – razrešiti).[1,2] Morda najbolj znana resolvaza je RuvC iz E. coli.[1,2] Gre za homodimerno endonukleazo, ki ima obe aktivni mesti na isti strani encima – to namiguje na mehanizem simetrične cepitve dveh nasprotnih nukleotidnih verig v Hollidayevem križišču tako, da se RuvC orientira na odprto stran kompleksa RuvAB-Hollidayevo križišče.[1] Nastali kompleks RuvABC-Hollidayevo križišče je tako imenovan resolvosom.[1] Križišče se lahko cepi longitudinalno (slika 5, levo, ‘patch’) ali transverzalno (slika 5, desno, ‘splice’) – od načina cepitve je odvisno ali bo prišlo do rekombinacije, ali ne.[1] Pri transverzalnem cepljenju (cepljenju ssDNK verig, ki se izmenjata v formaciji križišča) vidimo, da pride zgolj do zamenjav regij, ki jih definira dolžina poti Hollidayevega križišča; dve homologni DNK molekuli si zgolj izmenjata enaka homologna odseka ssDNK, kar ne vodi do rekombinantnih produktov.[1] V primeru longitudinalnega cepljenja (cepitev verig, ki se pri tvorbi Hollidayeve zanke nista izmenjali) pa pride do prenosa dsDNK molekul in tako do formacije rekombinantnih dvovijačnih DNK – molekul DNK, sestavljenih iz dveh regij iz različnih začetnih dsDNK.[1] Na koncu reševanja zanke DNK ligaze produkte povežejo v enotne dsDNK.[1]

== Viri ==
1. Voet, D. in Voet, J. G. Biochemistry. (John Wiley & Sons, Inc., 2011). 
2. Liu, Y. in West, S. C. Happy Hollidays: 40th anniversary of the Holliday junction. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 5, 937–946 (2004). 
3. Griffiths, A. J. F., Miller, J. H., Suzuki, D. T., Lewontin, R. C. in Gelbart, W. M. An Introduction to Genetic Analysis. (W. H. Freeman and Company, 2000). 
4. Singleton, M. R., Dillingham, M. S., Gaudier, M., Kowalczykowski, S. C. & Wigley, D. B. Crystal structure of RecBCD enzyme reveals a machine for processing DNA breaks. Nature 432, 187–93 (2004). 
5. Ariyoshi, M., Nishino, T., Iwasaki, H., Shinagawa, H. & Morikawa, K. Crystal structure of the holliday junction DNA in complex with a single RuvA tetramer. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 97, 8257–8262 (2000).

Razreševanje Hollidayevega križišča

2016-05-28T14:56:22Z

Nejc Kejžar: /* Uvod */

== Uvod ==
Hollidayevo križišče je struktura DNA, ki se pojavi pri homologni rekombinaciji genov.[1,2] Nastane iz dveh dsDNK (dvoverižna DNK, ang. double strand DNA), ki se povežeta tako, da 4 ssDNK (enoverižne DNK molekule, ang. single strand DNA) tvorijo obliko križa ([http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1d] [3]).[1,2] To strukturo je leta 1964 predlagal Robin Holliday, kot možno razlago za nenavadno dedovanje pri mejotskih delitvah nekaterih gliv.[2] Po teoriji Gregorja Mendela, začetnika genetike, bi se morali geni starševskih celic dedovati v razmerju A:a=2:2, kar pa pri nekaterih organizmih ne drži vedno – pojavi se lahko tudi razmerje dedovanja A:a=3:1.[2] Prvi takšen primer je opisal nemški genetik Hans Winkler in leta 1930 predstavil svojo idejo o spreminjanju genov kot razlago za to deviacijo, pravo molekularno obrazlago pa izpopolnil Holliday.[2]

== Formacija Hollidayevega križišča ==
Najbolje raziskan model formacije in razrešitve Hollidayevega križišča je iz E. coli zato si bomo tega ogledali podrobneje. Hollidayev model pravi, da se po DNK replikaciji, ki podvoji vse pare heterozigotnih alelov, sproži rekombinacija le-teh s simetričnim rezanjem dveh homolognih DNK molekul, ki vsebujeta dva različna alela (slika 1b [3]).[1,2] To omogoči križno povezovanje dvojnih vijačnic preko ssDNK (slika 1c [3]) in tvorbo križne strukture, ki ji pravimo Hollidayevo križišče (slika 1d [3]).[1,2] Formacijo katalizira proteinski kompleks RecBCD, sestavljen iz treh proteinov.[1] RecB deluje kot 3'->5' helikaza in nukleaza, RecD kot 5'->3' helikaza, RecC pa oba povezuje v skupen kompleks.[1] dsDNK vstopi v kompleks skozi tunel med RecB in RecC proteinoma, zanka na RecC pa nukleotidni verigi loči – 3' konec se veže na RecB, 5' konec pa na RecD (slika 2.2 [4]).[1] Posamezni ssDNK potujeta skozi ločena tunela, ki ju tvori RecC z omenjenima proteinoma ter na drugem koncu prideta v stik z nukleazno domeno RecB.[1] Na slednji se 3' konec cepi hitreje kot 5' konec, saj 3' konec izstopi iz tunela bližje aktivnemu mestu, kakor 5' konec; za cepitev kompleks porablja ATP (slika 2.3 [4]).[1,2] Aktivnost proteina se spremeni, ko naleti na zaporedje χ (GCTGGTGG) na 3' koncu.[1] Ta se močneje poveže z RecC proteinom in ustavi procesiranje 3' konca proteina.[1] Ob tem se poveča frekvenca cepljenja 5' konca DNK, saj se 3' ne cepi več in sprosti nukleazno mesto (slika 2.5 [4]).[1] To omogoči tvorbo ssDNK prostega konca, ki je nujen za tvorbo križišča, saj se le na enoverižno DNK lahko vežejo RecA proteini (slika 2.6 [4]).[1] Ti so ključni za stabilizacijo ssDNK ter izmenjavo nukleotidnih verig v tvorbi križišča.[1] Povezavo dveh verig DNA s komplementarnimi baznimi pari po Watson-Cricku katalizirajo s hidrolizo ATP.[1] Svojo funkcijo prično opravljati ob vezavi ssDNK v vezavno mesto z istočasno vezanim ATP.[1] Ko ta kompleks sreča dsDNK s komplementarnim zaporedjem, povzroči RecA delno razvitje dsDNK in ob hidrolizi ATP izmenja en del razvite dsDNK z ssDNK, kar tvori intermediatno troverižno DNK, obdano z enotami RecA.[1] Za formacijo križišča sta tako potrebni dve takšni reakciji.[1]

== Struktura Hollidayevega križišča ==
Kot že omenjeno je Hollidayevo križišče sestavljeno iz 4 nukleotidnih verig, ki se in vivo prekrižajo v odprti planarni strukturi tako, da križišče zavzame obliko kvadrata, pri katerem iz kotov izhajajo dsDNK (slika 3 [5]).[1,2] Takšna struktura seveda ni stabilna sama po sebi, ampak jo stabilizira RuvA homotetramer.[1,2] Kompleks zavzame obliko pekača za kolač, s krožno vdolbino za križajoče se ssDNK in izstopajočim delom v sredini kvadrata Hollidayeve zanke. Ta je sestavljen iz aminokislin Glu55 in Asp56 vsakega RuvA, ki povzročajo elektrostatski odboj s fosfatnimi skupinami ssDNK; tako se doseže separacija ssDNK in njihovo vodenje do izmenjave nukleotidnih verig.[1] Vdolbine so prekrite s pozitivnimi aminokislinskimi ostanki, ki DNK verige preko elektrostatskih interakcij stabilizirajo v notranjosti le-teh.[1] Predpostavlja se, da je pravilna in vivo struktura dejansko homooktamer, ki tako ne tvori zgolj vdolbin, ampak tunel za DNK verige (dva pekača obrnjena z vdolbinami drug proti drugemu).

== Migracija Hollidayevega križišča ==
Po sami formaciji, Hollidayevo križišče lahko migrira vzdolž DNK verig (slika 1e [3]).[1] Čeprav je sprememba Gibbsove proste energije za ta proces enaka nič, kar bi nakazovalo spontan proces v obeh možnih smereh, je premikanje Hollidayevega križišča po verigi DNK odvisno od hidrolize ATP in zgolj enosmerno.[1] Pri tem sodelujeta dva proteina, že omenjeni RuvA in RuvB.[1] Premik križišča izvaja RuvB s hidrolizo ATP, vendar se mora zaradi šibkih interakcij z DNK na slednjo vezati preko RuvA – slednji torej deluje kot stabilizator križišča in kot vezavno mesto za RuvB. RuvB je aktiven kot heksameren protein, ki v svoji strukturi tvori 30Å kanal, skozi katerega je napeljana veriga DNK.[1] Za premikanje Hollidayevega križišča se tvori kompleks križišča, RuvA tetramera in dveh RuvB heksamerov, ki s svojo aktivnostjo premikata križišče v isto smer (slika 4).[1] Smer premikanja križišča je odvisna od tega, na kateri par krakov Hollidayevega križišča se pripneta RuvB heksamera.[1]

== Nukleolitična resolucija Hollidayevega križišča ==
V različnih organizmih je bilo odkritih že kar nekaj proteinov, ki prepoznavajo Hollidayevo križišče in ga razrešujejo; tem proteinom s skupnim imenom pravimo resolvaze (iz ang. resolve – razrešiti).[1,2] Morda najbolj znana resolvaza je RuvC iz E. coli.[1,2] Gre za homodimerno endonukleazo, ki ima obe aktivni mesti na isti strani encima – to namiguje na mehanizem simetrične cepitve dveh nasprotnih nukleotidnih verig v Hollidayevem križišču tako, da se RuvC orientira na odprto stran kompleksa RuvAB-Hollidayevo križišče.[1] Nastali kompleks RuvABC-Hollidayevo križišče je tako imenovan resolvosom.[1] Križišče se lahko cepi longitudinalno (slika 5, levo, ‘patch’) ali transverzalno (slika 5, desno, ‘splice’) – od načina cepitve je odvisno ali bo prišlo do rekombinacije, ali ne.[1] Pri transverzalnem cepljenju (cepljenju ssDNK verig, ki se izmenjata v formaciji križišča) vidimo, da pride zgolj do zamenjav regij, ki jih definira dolžina poti Hollidayevega križišča; dve homologni DNK molekuli si zgolj izmenjata enaka homologna odseka ssDNK, kar ne vodi do rekombinantnih produktov.[1] V primeru longitudinalnega cepljenja (cepitev verig, ki se pri tvorbi Hollidayeve zanke nista izmenjali) pa pride do prenosa dsDNK molekul in tako do formacije rekombinantnih dvovijačnih DNK – molekul DNK, sestavljenih iz dveh regij iz različnih začetnih dsDNK.[1] Na koncu reševanja zanke DNK ligaze produkte povežejo v enotne dsDNK.[1]

== Viri ==
1. Voet, D. in Voet, J. G. Biochemistry. (John Wiley & Sons, Inc., 2011). 
2. Liu, Y. in West, S. C. Happy Hollidays: 40th anniversary of the Holliday junction. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 5, 937–946 (2004). 
3. Griffiths, A. J. F., Miller, J. H., Suzuki, D. T., Lewontin, R. C. in Gelbart, W. M. An Introduction to Genetic Analysis. (W. H. Freeman and Company, 2000). 
4. Singleton, M. R., Dillingham, M. S., Gaudier, M., Kowalczykowski, S. C. & Wigley, D. B. Crystal structure of RecBCD enzyme reveals a machine for processing DNA breaks. Nature 432, 187–93 (2004). 
5. Ariyoshi, M., Nishino, T., Iwasaki, H., Shinagawa, H. & Morikawa, K. Crystal structure of the holliday junction DNA in complex with a single RuvA tetramer. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 97, 8257–8262 (2000).

Razreševanje Hollidayevega križišča

2016-05-28T14:55:29Z

Nejc Kejžar: /* Uvod */

== Uvod ==
Hollidayevo križišče je struktura DNA, ki se pojavi pri homologni rekombinaciji genov.[1,2] Nastane iz dveh dsDNK (dvoverižna DNK, ang. double strand DNA), ki se povežeta tako, da 4 ssDNK (enoverižne DNK molekule, ang. single strand DNA) tvorijo obliko križa ([//http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22099/figure/A3264/?report=objectonly slika 1d] [3]).[1,2] To strukturo je leta 1964 predlagal Robin Holliday, kot možno razlago za nenavadno dedovanje pri mejotskih delitvah nekaterih gliv.[2] Po teoriji Gregorja Mendela, začetnika genetike, bi se morali geni starševskih celic dedovati v razmerju A:a=2:2, kar pa pri nekaterih organizmih ne drži vedno – pojavi se lahko tudi razmerje dedovanja A:a=3:1.[2] Prvi takšen primer je opisal nemški genetik Hans Winkler in leta 1930 predstavil svojo idejo o spreminjanju genov kot razlago za to deviacijo, pravo molekularno obrazlago pa izpopolnil Holliday.[2]

== Formacija Hollidayevega križišča ==
Najbolje raziskan model formacije in razrešitve Hollidayevega križišča je iz E. coli zato si bomo tega ogledali podrobneje. Hollidayev model pravi, da se po DNK replikaciji, ki podvoji vse pare heterozigotnih alelov, sproži rekombinacija le-teh s simetričnim rezanjem dveh homolognih DNK molekul, ki vsebujeta dva različna alela (slika 1b [3]).[1,2] To omogoči križno povezovanje dvojnih vijačnic preko ssDNK (slika 1c [3]) in tvorbo križne strukture, ki ji pravimo Hollidayevo križišče (slika 1d [3]).[1,2] Formacijo katalizira proteinski kompleks RecBCD, sestavljen iz treh proteinov.[1] RecB deluje kot 3'->5' helikaza in nukleaza, RecD kot 5'->3' helikaza, RecC pa oba povezuje v skupen kompleks.[1] dsDNK vstopi v kompleks skozi tunel med RecB in RecC proteinoma, zanka na RecC pa nukleotidni verigi loči – 3' konec se veže na RecB, 5' konec pa na RecD (slika 2.2 [4]).[1] Posamezni ssDNK potujeta skozi ločena tunela, ki ju tvori RecC z omenjenima proteinoma ter na drugem koncu prideta v stik z nukleazno domeno RecB.[1] Na slednji se 3' konec cepi hitreje kot 5' konec, saj 3' konec izstopi iz tunela bližje aktivnemu mestu, kakor 5' konec; za cepitev kompleks porablja ATP (slika 2.3 [4]).[1,2] Aktivnost proteina se spremeni, ko naleti na zaporedje χ (GCTGGTGG) na 3' koncu.[1] Ta se močneje poveže z RecC proteinom in ustavi procesiranje 3' konca proteina.[1] Ob tem se poveča frekvenca cepljenja 5' konca DNK, saj se 3' ne cepi več in sprosti nukleazno mesto (slika 2.5 [4]).[1] To omogoči tvorbo ssDNK prostega konca, ki je nujen za tvorbo križišča, saj se le na enoverižno DNK lahko vežejo RecA proteini (slika 2.6 [4]).[1] Ti so ključni za stabilizacijo ssDNK ter izmenjavo nukleotidnih verig v tvorbi križišča.[1] Povezavo dveh verig DNA s komplementarnimi baznimi pari po Watson-Cricku katalizirajo s hidrolizo ATP.[1] Svojo funkcijo prično opravljati ob vezavi ssDNK v vezavno mesto z istočasno vezanim ATP.[1] Ko ta kompleks sreča dsDNK s komplementarnim zaporedjem, povzroči RecA delno razvitje dsDNK in ob hidrolizi ATP izmenja en del razvite dsDNK z ssDNK, kar tvori intermediatno troverižno DNK, obdano z enotami RecA.[1] Za formacijo križišča sta tako potrebni dve takšni reakciji.[1]

== Struktura Hollidayevega križišča ==
Kot že omenjeno je Hollidayevo križišče sestavljeno iz 4 nukleotidnih verig, ki se in vivo prekrižajo v odprti planarni strukturi tako, da križišče zavzame obliko kvadrata, pri katerem iz kotov izhajajo dsDNK (slika 3 [5]).[1,2] Takšna struktura seveda ni stabilna sama po sebi, ampak jo stabilizira RuvA homotetramer.[1,2] Kompleks zavzame obliko pekača za kolač, s krožno vdolbino za križajoče se ssDNK in izstopajočim delom v sredini kvadrata Hollidayeve zanke. Ta je sestavljen iz aminokislin Glu55 in Asp56 vsakega RuvA, ki povzročajo elektrostatski odboj s fosfatnimi skupinami ssDNK; tako se doseže separacija ssDNK in njihovo vodenje do izmenjave nukleotidnih verig.[1] Vdolbine so prekrite s pozitivnimi aminokislinskimi ostanki, ki DNK verige preko elektrostatskih interakcij stabilizirajo v notranjosti le-teh.[1] Predpostavlja se, da je pravilna in vivo struktura dejansko homooktamer, ki tako ne tvori zgolj vdolbin, ampak tunel za DNK verige (dva pekača obrnjena z vdolbinami drug proti drugemu).

== Migracija Hollidayevega križišča ==
Po sami formaciji, Hollidayevo križišče lahko migrira vzdolž DNK verig (slika 1e [3]).[1] Čeprav je sprememba Gibbsove proste energije za ta proces enaka nič, kar bi nakazovalo spontan proces v obeh možnih smereh, je premikanje Hollidayevega križišča po verigi DNK odvisno od hidrolize ATP in zgolj enosmerno.[1] Pri tem sodelujeta dva proteina, že omenjeni RuvA in RuvB.[1] Premik križišča izvaja RuvB s hidrolizo ATP, vendar se mora zaradi šibkih interakcij z DNK na slednjo vezati preko RuvA – slednji torej deluje kot stabilizator križišča in kot vezavno mesto za RuvB. RuvB je aktiven kot heksameren protein, ki v svoji strukturi tvori 30Å kanal, skozi katerega je napeljana veriga DNK.[1] Za premikanje Hollidayevega križišča se tvori kompleks križišča, RuvA tetramera in dveh RuvB heksamerov, ki s svojo aktivnostjo premikata križišče v isto smer (slika 4).[1] Smer premikanja križišča je odvisna od tega, na kateri par krakov Hollidayevega križišča se pripneta RuvB heksamera.[1]

== Nukleolitična resolucija Hollidayevega križišča ==
V različnih organizmih je bilo odkritih že kar nekaj proteinov, ki prepoznavajo Hollidayevo križišče in ga razrešujejo; tem proteinom s skupnim imenom pravimo resolvaze (iz ang. resolve – razrešiti).[1,2] Morda najbolj znana resolvaza je RuvC iz E. coli.[1,2] Gre za homodimerno endonukleazo, ki ima obe aktivni mesti na isti strani encima – to namiguje na mehanizem simetrične cepitve dveh nasprotnih nukleotidnih verig v Hollidayevem križišču tako, da se RuvC orientira na odprto stran kompleksa RuvAB-Hollidayevo križišče.[1] Nastali kompleks RuvABC-Hollidayevo križišče je tako imenovan resolvosom.[1] Križišče se lahko cepi longitudinalno (slika 5, levo, ‘patch’) ali transverzalno (slika 5, desno, ‘splice’) – od načina cepitve je odvisno ali bo prišlo do rekombinacije, ali ne.[1] Pri transverzalnem cepljenju (cepljenju ssDNK verig, ki se izmenjata v formaciji križišča) vidimo, da pride zgolj do zamenjav regij, ki jih definira dolžina poti Hollidayevega križišča; dve homologni DNK molekuli si zgolj izmenjata enaka homologna odseka ssDNK, kar ne vodi do rekombinantnih produktov.[1] V primeru longitudinalnega cepljenja (cepitev verig, ki se pri tvorbi Hollidayeve zanke nista izmenjali) pa pride do prenosa dsDNK molekul in tako do formacije rekombinantnih dvovijačnih DNK – molekul DNK, sestavljenih iz dveh regij iz različnih začetnih dsDNK.[1] Na koncu reševanja zanke DNK ligaze produkte povežejo v enotne dsDNK.[1]

== Viri ==
1. Voet, D. in Voet, J. G. Biochemistry. (John Wiley & Sons, Inc., 2011). 
2. Liu, Y. in West, S. C. Happy Hollidays: 40th anniversary of the Holliday junction. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 5, 937–946 (2004). 
3. Griffiths, A. J. F., Miller, J. H., Suzuki, D. T., Lewontin, R. C. in Gelbart, W. M. An Introduction to Genetic Analysis. (W. H. Freeman and Company, 2000). 
4. Singleton, M. R., Dillingham, M. S., Gaudier, M., Kowalczykowski, S. C. & Wigley, D. B. Crystal structure of RecBCD enzyme reveals a machine for processing DNA breaks. Nature 432, 187–93 (2004). 
5. Ariyoshi, M., Nishino, T., Iwasaki, H., Shinagawa, H. & Morikawa, K. Crystal structure of the holliday junction DNA in complex with a single RuvA tetramer. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 97, 8257–8262 (2000).

Razreševanje Hollidayevega križišča

2016-05-28T14:49:19Z

Nejc Kejžar: /* Nukleolitična resolucija Hollideyevega križišča */

== Uvod ==
Hollidayevo križišče je struktura DNA, ki se pojavi pri homologni rekombinaciji genov.[1,2] Nastane iz dveh dsDNK (dvoverižna DNK, ang. double strand DNA), ki se povežeta tako, da 4 ssDNK (enoverižne DNK molekule, ang. single strand DNA) tvorijo obliko križa (slika 1d3).[1,2] To strukturo je leta 1964 predlagal Robin Holliday, kot možno razlago za nenavadno dedovanje pri mejotskih delitvah nekaterih gliv.[2] Po teoriji Gregorja Mendela, začetnika genetike, bi se morali geni starševskih celic dedovati v razmerju A:a=2:2, kar pa pri nekaterih organizmih ne drži vedno – pojavi se lahko tudi razmerje dedovanja A:a=3:1.[2] Prvi takšen primer je opisal nemški genetik Hans Winkler in leta 1930 predstavil svojo idejo o spreminjanju genov kot razlago za to deviacijo, pravo molekularno obrazlago pa izpopolnil Holliday.[2]

== Formacija Hollidayevega križišča ==
Najbolje raziskan model formacije in razrešitve Hollidayevega križišča je iz E. coli zato si bomo tega ogledali podrobneje. Hollidayev model pravi, da se po DNK replikaciji, ki podvoji vse pare heterozigotnih alelov, sproži rekombinacija le-teh s simetričnim rezanjem dveh homolognih DNK molekul, ki vsebujeta dva različna alela (slika 1b [3]).[1,2] To omogoči križno povezovanje dvojnih vijačnic preko ssDNK (slika 1c [3]) in tvorbo križne strukture, ki ji pravimo Hollidayevo križišče (slika 1d [3]).[1,2] Formacijo katalizira proteinski kompleks RecBCD, sestavljen iz treh proteinov.[1] RecB deluje kot 3'->5' helikaza in nukleaza, RecD kot 5'->3' helikaza, RecC pa oba povezuje v skupen kompleks.[1] dsDNK vstopi v kompleks skozi tunel med RecB in RecC proteinoma, zanka na RecC pa nukleotidni verigi loči – 3' konec se veže na RecB, 5' konec pa na RecD (slika 2.2 [4]).[1] Posamezni ssDNK potujeta skozi ločena tunela, ki ju tvori RecC z omenjenima proteinoma ter na drugem koncu prideta v stik z nukleazno domeno RecB.[1] Na slednji se 3' konec cepi hitreje kot 5' konec, saj 3' konec izstopi iz tunela bližje aktivnemu mestu, kakor 5' konec; za cepitev kompleks porablja ATP (slika 2.3 [4]).[1,2] Aktivnost proteina se spremeni, ko naleti na zaporedje χ (GCTGGTGG) na 3' koncu.[1] Ta se močneje poveže z RecC proteinom in ustavi procesiranje 3' konca proteina.[1] Ob tem se poveča frekvenca cepljenja 5' konca DNK, saj se 3' ne cepi več in sprosti nukleazno mesto (slika 2.5 [4]).[1] To omogoči tvorbo ssDNK prostega konca, ki je nujen za tvorbo križišča, saj se le na enoverižno DNK lahko vežejo RecA proteini (slika 2.6 [4]).[1] Ti so ključni za stabilizacijo ssDNK ter izmenjavo nukleotidnih verig v tvorbi križišča.[1] Povezavo dveh verig DNA s komplementarnimi baznimi pari po Watson-Cricku katalizirajo s hidrolizo ATP.[1] Svojo funkcijo prično opravljati ob vezavi ssDNK v vezavno mesto z istočasno vezanim ATP.[1] Ko ta kompleks sreča dsDNK s komplementarnim zaporedjem, povzroči RecA delno razvitje dsDNK in ob hidrolizi ATP izmenja en del razvite dsDNK z ssDNK, kar tvori intermediatno troverižno DNK, obdano z enotami RecA.[1] Za formacijo križišča sta tako potrebni dve takšni reakciji.[1]

== Struktura Hollidayevega križišča ==
Kot že omenjeno je Hollidayevo križišče sestavljeno iz 4 nukleotidnih verig, ki se in vivo prekrižajo v odprti planarni strukturi tako, da križišče zavzame obliko kvadrata, pri katerem iz kotov izhajajo dsDNK (slika 3 [5]).[1,2] Takšna struktura seveda ni stabilna sama po sebi, ampak jo stabilizira RuvA homotetramer.[1,2] Kompleks zavzame obliko pekača za kolač, s krožno vdolbino za križajoče se ssDNK in izstopajočim delom v sredini kvadrata Hollidayeve zanke. Ta je sestavljen iz aminokislin Glu55 in Asp56 vsakega RuvA, ki povzročajo elektrostatski odboj s fosfatnimi skupinami ssDNK; tako se doseže separacija ssDNK in njihovo vodenje do izmenjave nukleotidnih verig.[1] Vdolbine so prekrite s pozitivnimi aminokislinskimi ostanki, ki DNK verige preko elektrostatskih interakcij stabilizirajo v notranjosti le-teh.[1] Predpostavlja se, da je pravilna in vivo struktura dejansko homooktamer, ki tako ne tvori zgolj vdolbin, ampak tunel za DNK verige (dva pekača obrnjena z vdolbinami drug proti drugemu).

== Migracija Hollidayevega križišča ==
Po sami formaciji, Hollidayevo križišče lahko migrira vzdolž DNK verig (slika 1e [3]).[1] Čeprav je sprememba Gibbsove proste energije za ta proces enaka nič, kar bi nakazovalo spontan proces v obeh možnih smereh, je premikanje Hollidayevega križišča po verigi DNK odvisno od hidrolize ATP in zgolj enosmerno.[1] Pri tem sodelujeta dva proteina, že omenjeni RuvA in RuvB.[1] Premik križišča izvaja RuvB s hidrolizo ATP, vendar se mora zaradi šibkih interakcij z DNK na slednjo vezati preko RuvA – slednji torej deluje kot stabilizator križišča in kot vezavno mesto za RuvB. RuvB je aktiven kot heksameren protein, ki v svoji strukturi tvori 30Å kanal, skozi katerega je napeljana veriga DNK.[1] Za premikanje Hollidayevega križišča se tvori kompleks križišča, RuvA tetramera in dveh RuvB heksamerov, ki s svojo aktivnostjo premikata križišče v isto smer (slika 4).[1] Smer premikanja križišča je odvisna od tega, na kateri par krakov Hollidayevega križišča se pripneta RuvB heksamera.[1]

== Nukleolitična resolucija Hollidayevega križišča ==
V različnih organizmih je bilo odkritih že kar nekaj proteinov, ki prepoznavajo Hollidayevo križišče in ga razrešujejo; tem proteinom s skupnim imenom pravimo resolvaze (iz ang. resolve – razrešiti).[1,2] Morda najbolj znana resolvaza je RuvC iz E. coli.[1,2] Gre za homodimerno endonukleazo, ki ima obe aktivni mesti na isti strani encima – to namiguje na mehanizem simetrične cepitve dveh nasprotnih nukleotidnih verig v Hollidayevem križišču tako, da se RuvC orientira na odprto stran kompleksa RuvAB-Hollidayevo križišče.[1] Nastali kompleks RuvABC-Hollidayevo križišče je tako imenovan resolvosom.[1] Križišče se lahko cepi longitudinalno (slika 5, levo, ‘patch’) ali transverzalno (slika 5, desno, ‘splice’) – od načina cepitve je odvisno ali bo prišlo do rekombinacije, ali ne.[1] Pri transverzalnem cepljenju (cepljenju ssDNK verig, ki se izmenjata v formaciji križišča) vidimo, da pride zgolj do zamenjav regij, ki jih definira dolžina poti Hollidayevega križišča; dve homologni DNK molekuli si zgolj izmenjata enaka homologna odseka ssDNK, kar ne vodi do rekombinantnih produktov.[1] V primeru longitudinalnega cepljenja (cepitev verig, ki se pri tvorbi Hollidayeve zanke nista izmenjali) pa pride do prenosa dsDNK molekul in tako do formacije rekombinantnih dvovijačnih DNK – molekul DNK, sestavljenih iz dveh regij iz različnih začetnih dsDNK.[1] Na koncu reševanja zanke DNK ligaze produkte povežejo v enotne dsDNK.[1]

== Viri ==
1. Voet, D. in Voet, J. G. Biochemistry. (John Wiley & Sons, Inc., 2011). 
2. Liu, Y. in West, S. C. Happy Hollidays: 40th anniversary of the Holliday junction. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 5, 937–946 (2004). 
3. Griffiths, A. J. F., Miller, J. H., Suzuki, D. T., Lewontin, R. C. in Gelbart, W. M. An Introduction to Genetic Analysis. (W. H. Freeman and Company, 2000). 
4. Singleton, M. R., Dillingham, M. S., Gaudier, M., Kowalczykowski, S. C. & Wigley, D. B. Crystal structure of RecBCD enzyme reveals a machine for processing DNA breaks. Nature 432, 187–93 (2004). 
5. Ariyoshi, M., Nishino, T., Iwasaki, H., Shinagawa, H. & Morikawa, K. Crystal structure of the holliday junction DNA in complex with a single RuvA tetramer. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 97, 8257–8262 (2000).

Razreševanje Hollidayevega križišča

2016-05-28T14:48:44Z

Nejc Kejžar: /* Nukleolitična resolucija Hollideyevega križišča */

== Uvod ==
Hollidayevo križišče je struktura DNA, ki se pojavi pri homologni rekombinaciji genov.[1,2] Nastane iz dveh dsDNK (dvoverižna DNK, ang. double strand DNA), ki se povežeta tako, da 4 ssDNK (enoverižne DNK molekule, ang. single strand DNA) tvorijo obliko križa (slika 1d3).[1,2] To strukturo je leta 1964 predlagal Robin Holliday, kot možno razlago za nenavadno dedovanje pri mejotskih delitvah nekaterih gliv.[2] Po teoriji Gregorja Mendela, začetnika genetike, bi se morali geni starševskih celic dedovati v razmerju A:a=2:2, kar pa pri nekaterih organizmih ne drži vedno – pojavi se lahko tudi razmerje dedovanja A:a=3:1.[2] Prvi takšen primer je opisal nemški genetik Hans Winkler in leta 1930 predstavil svojo idejo o spreminjanju genov kot razlago za to deviacijo, pravo molekularno obrazlago pa izpopolnil Holliday.[2]

== Formacija Hollidayevega križišča ==
Najbolje raziskan model formacije in razrešitve Hollidayevega križišča je iz E. coli zato si bomo tega ogledali podrobneje. Hollidayev model pravi, da se po DNK replikaciji, ki podvoji vse pare heterozigotnih alelov, sproži rekombinacija le-teh s simetričnim rezanjem dveh homolognih DNK molekul, ki vsebujeta dva različna alela (slika 1b [3]).[1,2] To omogoči križno povezovanje dvojnih vijačnic preko ssDNK (slika 1c [3]) in tvorbo križne strukture, ki ji pravimo Hollidayevo križišče (slika 1d [3]).[1,2] Formacijo katalizira proteinski kompleks RecBCD, sestavljen iz treh proteinov.[1] RecB deluje kot 3'->5' helikaza in nukleaza, RecD kot 5'->3' helikaza, RecC pa oba povezuje v skupen kompleks.[1] dsDNK vstopi v kompleks skozi tunel med RecB in RecC proteinoma, zanka na RecC pa nukleotidni verigi loči – 3' konec se veže na RecB, 5' konec pa na RecD (slika 2.2 [4]).[1] Posamezni ssDNK potujeta skozi ločena tunela, ki ju tvori RecC z omenjenima proteinoma ter na drugem koncu prideta v stik z nukleazno domeno RecB.[1] Na slednji se 3' konec cepi hitreje kot 5' konec, saj 3' konec izstopi iz tunela bližje aktivnemu mestu, kakor 5' konec; za cepitev kompleks porablja ATP (slika 2.3 [4]).[1,2] Aktivnost proteina se spremeni, ko naleti na zaporedje χ (GCTGGTGG) na 3' koncu.[1] Ta se močneje poveže z RecC proteinom in ustavi procesiranje 3' konca proteina.[1] Ob tem se poveča frekvenca cepljenja 5' konca DNK, saj se 3' ne cepi več in sprosti nukleazno mesto (slika 2.5 [4]).[1] To omogoči tvorbo ssDNK prostega konca, ki je nujen za tvorbo križišča, saj se le na enoverižno DNK lahko vežejo RecA proteini (slika 2.6 [4]).[1] Ti so ključni za stabilizacijo ssDNK ter izmenjavo nukleotidnih verig v tvorbi križišča.[1] Povezavo dveh verig DNA s komplementarnimi baznimi pari po Watson-Cricku katalizirajo s hidrolizo ATP.[1] Svojo funkcijo prično opravljati ob vezavi ssDNK v vezavno mesto z istočasno vezanim ATP.[1] Ko ta kompleks sreča dsDNK s komplementarnim zaporedjem, povzroči RecA delno razvitje dsDNK in ob hidrolizi ATP izmenja en del razvite dsDNK z ssDNK, kar tvori intermediatno troverižno DNK, obdano z enotami RecA.[1] Za formacijo križišča sta tako potrebni dve takšni reakciji.[1]

== Struktura Hollidayevega križišča ==
Kot že omenjeno je Hollidayevo križišče sestavljeno iz 4 nukleotidnih verig, ki se in vivo prekrižajo v odprti planarni strukturi tako, da križišče zavzame obliko kvadrata, pri katerem iz kotov izhajajo dsDNK (slika 3 [5]).[1,2] Takšna struktura seveda ni stabilna sama po sebi, ampak jo stabilizira RuvA homotetramer.[1,2] Kompleks zavzame obliko pekača za kolač, s krožno vdolbino za križajoče se ssDNK in izstopajočim delom v sredini kvadrata Hollidayeve zanke. Ta je sestavljen iz aminokislin Glu55 in Asp56 vsakega RuvA, ki povzročajo elektrostatski odboj s fosfatnimi skupinami ssDNK; tako se doseže separacija ssDNK in njihovo vodenje do izmenjave nukleotidnih verig.[1] Vdolbine so prekrite s pozitivnimi aminokislinskimi ostanki, ki DNK verige preko elektrostatskih interakcij stabilizirajo v notranjosti le-teh.[1] Predpostavlja se, da je pravilna in vivo struktura dejansko homooktamer, ki tako ne tvori zgolj vdolbin, ampak tunel za DNK verige (dva pekača obrnjena z vdolbinami drug proti drugemu).

== Migracija Hollidayevega križišča ==
Po sami formaciji, Hollidayevo križišče lahko migrira vzdolž DNK verig (slika 1e [3]).[1] Čeprav je sprememba Gibbsove proste energije za ta proces enaka nič, kar bi nakazovalo spontan proces v obeh možnih smereh, je premikanje Hollidayevega križišča po verigi DNK odvisno od hidrolize ATP in zgolj enosmerno.[1] Pri tem sodelujeta dva proteina, že omenjeni RuvA in RuvB.[1] Premik križišča izvaja RuvB s hidrolizo ATP, vendar se mora zaradi šibkih interakcij z DNK na slednjo vezati preko RuvA – slednji torej deluje kot stabilizator križišča in kot vezavno mesto za RuvB. RuvB je aktiven kot heksameren protein, ki v svoji strukturi tvori 30Å kanal, skozi katerega je napeljana veriga DNK.[1] Za premikanje Hollidayevega križišča se tvori kompleks križišča, RuvA tetramera in dveh RuvB heksamerov, ki s svojo aktivnostjo premikata križišče v isto smer (slika 4).[1] Smer premikanja križišča je odvisna od tega, na kateri par krakov Hollidayevega križišča se pripneta RuvB heksamera.[1]

== Nukleolitična resolucija Hollideyevega križišča ==
V različnih organizmih je bilo odkritih že kar nekaj proteinov, ki prepoznavajo Hollidayevo križišče in ga razrešujejo; tem proteinom s skupnim imenom pravimo resolvaze (iz ang. resolve – razrešiti).[1,2] Morda najbolj znana resolvaza je RuvC iz E. coli.[1,2] Gre za homodimerno endonukleazo, ki ima obe aktivni mesti na isti strani encima – to namiguje na mehanizem simetrične cepitve dveh nasprotnih nukleotidnih verig v Hollidayevem križišču tako, da se RuvC orientira na odprto stran kompleksa RuvAB-Hollidayevo križišče.[1] Nastali kompleks RuvABC-Hollidayevo križišče je tako imenovan resolvosom.[1] Križišče se lahko cepi longitudinalno (slika 5, levo, ‘patch’) ali transverzalno (slika 5, desno, ‘splice’) – od načina cepitve je odvisno ali bo prišlo do rekombinacije, ali ne.[1] Pri transverzalnem cepljenju (cepljenju ssDNK verig, ki se izmenjata v formaciji križišča) vidimo, da pride zgolj do zamenjav regij, ki jih definira dolžina poti Hollidayevega križišča; dve homologni DNK molekuli si zgolj izmenjata enaka homologna odseka ssDNK, kar ne vodi do rekombinantnih produktov.[1] V primeru longitudinalnega cepljenja (cepitev verig, ki se pri tvorbi Hollidayeve zanke nista izmenjali) pa pride do prenosa dsDNK molekul in tako do formacije rekombinantnih dvovijačnih DNK – molekul DNK, sestavljenih iz dveh regij iz različnih začetnih dsDNK.[1] Na koncu reševanja zanke DNK ligaze produkte povežejo v enotne dsDNK.[1]

== Viri ==
1. Voet, D. in Voet, J. G. Biochemistry. (John Wiley & Sons, Inc., 2011). 
2. Liu, Y. in West, S. C. Happy Hollidays: 40th anniversary of the Holliday junction. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 5, 937–946 (2004). 
3. Griffiths, A. J. F., Miller, J. H., Suzuki, D. T., Lewontin, R. C. in Gelbart, W. M. An Introduction to Genetic Analysis. (W. H. Freeman and Company, 2000). 
4. Singleton, M. R., Dillingham, M. S., Gaudier, M., Kowalczykowski, S. C. & Wigley, D. B. Crystal structure of RecBCD enzyme reveals a machine for processing DNA breaks. Nature 432, 187–93 (2004). 
5. Ariyoshi, M., Nishino, T., Iwasaki, H., Shinagawa, H. & Morikawa, K. Crystal structure of the holliday junction DNA in complex with a single RuvA tetramer. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 97, 8257–8262 (2000).

Razreševanje Hollidayevega križišča

2016-05-28T14:47:31Z

Nejc Kejžar: /* Migracija Hollidayevega križišča */

== Uvod ==
Hollidayevo križišče je struktura DNA, ki se pojavi pri homologni rekombinaciji genov.[1,2] Nastane iz dveh dsDNK (dvoverižna DNK, ang. double strand DNA), ki se povežeta tako, da 4 ssDNK (enoverižne DNK molekule, ang. single strand DNA) tvorijo obliko križa (slika 1d3).[1,2] To strukturo je leta 1964 predlagal Robin Holliday, kot možno razlago za nenavadno dedovanje pri mejotskih delitvah nekaterih gliv.[2] Po teoriji Gregorja Mendela, začetnika genetike, bi se morali geni starševskih celic dedovati v razmerju A:a=2:2, kar pa pri nekaterih organizmih ne drži vedno – pojavi se lahko tudi razmerje dedovanja A:a=3:1.[2] Prvi takšen primer je opisal nemški genetik Hans Winkler in leta 1930 predstavil svojo idejo o spreminjanju genov kot razlago za to deviacijo, pravo molekularno obrazlago pa izpopolnil Holliday.[2]

== Formacija Hollidayevega križišča ==
Najbolje raziskan model formacije in razrešitve Hollidayevega križišča je iz E. coli zato si bomo tega ogledali podrobneje. Hollidayev model pravi, da se po DNK replikaciji, ki podvoji vse pare heterozigotnih alelov, sproži rekombinacija le-teh s simetričnim rezanjem dveh homolognih DNK molekul, ki vsebujeta dva različna alela (slika 1b [3]).[1,2] To omogoči križno povezovanje dvojnih vijačnic preko ssDNK (slika 1c [3]) in tvorbo križne strukture, ki ji pravimo Hollidayevo križišče (slika 1d [3]).[1,2] Formacijo katalizira proteinski kompleks RecBCD, sestavljen iz treh proteinov.[1] RecB deluje kot 3'->5' helikaza in nukleaza, RecD kot 5'->3' helikaza, RecC pa oba povezuje v skupen kompleks.[1] dsDNK vstopi v kompleks skozi tunel med RecB in RecC proteinoma, zanka na RecC pa nukleotidni verigi loči – 3' konec se veže na RecB, 5' konec pa na RecD (slika 2.2 [4]).[1] Posamezni ssDNK potujeta skozi ločena tunela, ki ju tvori RecC z omenjenima proteinoma ter na drugem koncu prideta v stik z nukleazno domeno RecB.[1] Na slednji se 3' konec cepi hitreje kot 5' konec, saj 3' konec izstopi iz tunela bližje aktivnemu mestu, kakor 5' konec; za cepitev kompleks porablja ATP (slika 2.3 [4]).[1,2] Aktivnost proteina se spremeni, ko naleti na zaporedje χ (GCTGGTGG) na 3' koncu.[1] Ta se močneje poveže z RecC proteinom in ustavi procesiranje 3' konca proteina.[1] Ob tem se poveča frekvenca cepljenja 5' konca DNK, saj se 3' ne cepi več in sprosti nukleazno mesto (slika 2.5 [4]).[1] To omogoči tvorbo ssDNK prostega konca, ki je nujen za tvorbo križišča, saj se le na enoverižno DNK lahko vežejo RecA proteini (slika 2.6 [4]).[1] Ti so ključni za stabilizacijo ssDNK ter izmenjavo nukleotidnih verig v tvorbi križišča.[1] Povezavo dveh verig DNA s komplementarnimi baznimi pari po Watson-Cricku katalizirajo s hidrolizo ATP.[1] Svojo funkcijo prično opravljati ob vezavi ssDNK v vezavno mesto z istočasno vezanim ATP.[1] Ko ta kompleks sreča dsDNK s komplementarnim zaporedjem, povzroči RecA delno razvitje dsDNK in ob hidrolizi ATP izmenja en del razvite dsDNK z ssDNK, kar tvori intermediatno troverižno DNK, obdano z enotami RecA.[1] Za formacijo križišča sta tako potrebni dve takšni reakciji.[1]

== Struktura Hollidayevega križišča ==
Kot že omenjeno je Hollidayevo križišče sestavljeno iz 4 nukleotidnih verig, ki se in vivo prekrižajo v odprti planarni strukturi tako, da križišče zavzame obliko kvadrata, pri katerem iz kotov izhajajo dsDNK (slika 3 [5]).[1,2] Takšna struktura seveda ni stabilna sama po sebi, ampak jo stabilizira RuvA homotetramer.[1,2] Kompleks zavzame obliko pekača za kolač, s krožno vdolbino za križajoče se ssDNK in izstopajočim delom v sredini kvadrata Hollidayeve zanke. Ta je sestavljen iz aminokislin Glu55 in Asp56 vsakega RuvA, ki povzročajo elektrostatski odboj s fosfatnimi skupinami ssDNK; tako se doseže separacija ssDNK in njihovo vodenje do izmenjave nukleotidnih verig.[1] Vdolbine so prekrite s pozitivnimi aminokislinskimi ostanki, ki DNK verige preko elektrostatskih interakcij stabilizirajo v notranjosti le-teh.[1] Predpostavlja se, da je pravilna in vivo struktura dejansko homooktamer, ki tako ne tvori zgolj vdolbin, ampak tunel za DNK verige (dva pekača obrnjena z vdolbinami drug proti drugemu).

== Migracija Hollidayevega križišča ==
Po sami formaciji, Hollidayevo križišče lahko migrira vzdolž DNK verig (slika 1e [3]).[1] Čeprav je sprememba Gibbsove proste energije za ta proces enaka nič, kar bi nakazovalo spontan proces v obeh možnih smereh, je premikanje Hollidayevega križišča po verigi DNK odvisno od hidrolize ATP in zgolj enosmerno.[1] Pri tem sodelujeta dva proteina, že omenjeni RuvA in RuvB.[1] Premik križišča izvaja RuvB s hidrolizo ATP, vendar se mora zaradi šibkih interakcij z DNK na slednjo vezati preko RuvA – slednji torej deluje kot stabilizator križišča in kot vezavno mesto za RuvB. RuvB je aktiven kot heksameren protein, ki v svoji strukturi tvori 30Å kanal, skozi katerega je napeljana veriga DNK.[1] Za premikanje Hollidayevega križišča se tvori kompleks križišča, RuvA tetramera in dveh RuvB heksamerov, ki s svojo aktivnostjo premikata križišče v isto smer (slika 4).[1] Smer premikanja križišča je odvisna od tega, na kateri par krakov Hollidayevega križišča se pripneta RuvB heksamera.[1]

== Nukleolitična resolucija Hollideyevega križišča ==
V različnih organizmih je bilo odkritih že kar nekaj proteinov, ki prepoznavajo Hollidayevo križišče in ga razrešujejo; tem proteinom s skupnim imenom pravimo resolvaze (iz ang. resolve – razrešiti).1,2 Morda najbolj znana resolvaza je RuvC iz E. coli.1,2 Gre za homodimerno endonukleazo, ki ima obe aktivni mesti na isti strani encima – to namiguje na mehanizem simetrične cepitve dveh nasprotnih nukleotidnih verig v Hollidayevem križišču tako, da se RuvC orientira na odprto stran kompleksa RuvAB-Hollidayevo križišče.1 Nastali kompleks RuvABC-Hollidayevo križišče je tako imenovan resolvosom.1 Križišče se lahko cepi longitudinalno (slika 5, levo, ‘patch’) ali transverzalno (slika 5, desno, ‘splice’) – od načina cepitve je odvisno ali bo prišlo do rekombinacije, ali ne.1 Pri transverzalnem cepljenju (cepljenju ssDNK verig, ki se izmenjata v formaciji križišča) vidimo, da pride zgolj do zamenjav regij, ki jih definira dolžina poti Hollidayevega križišča; dve homologni DNK molekuli si zgolj izmenjata enaka homologna odseka ssDNK, kar ne vodi do rekombinantnih produktov.1 V primeru longitudinalnega cepljenja (cepitev verig, ki se pri tvorbi Hollidayeve zanke nista izmenjali) pa pride do prenosa dsDNK molekul in tako do formacije rekombinantnih dvovijačnih DNK – molekul DNK, sestavljenih iz dveh regij iz različnih začetnih dsDNK.1 Na koncu reševanja zanke DNK ligaze produkte povežejo v enotne dsDNK.1

== Viri ==
1. Voet, D. in Voet, J. G. Biochemistry. (John Wiley & Sons, Inc., 2011). 
2. Liu, Y. in West, S. C. Happy Hollidays: 40th anniversary of the Holliday junction. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 5, 937–946 (2004). 
3. Griffiths, A. J. F., Miller, J. H., Suzuki, D. T., Lewontin, R. C. in Gelbart, W. M. An Introduction to Genetic Analysis. (W. H. Freeman and Company, 2000). 
4. Singleton, M. R., Dillingham, M. S., Gaudier, M., Kowalczykowski, S. C. & Wigley, D. B. Crystal structure of RecBCD enzyme reveals a machine for processing DNA breaks. Nature 432, 187–93 (2004). 
5. Ariyoshi, M., Nishino, T., Iwasaki, H., Shinagawa, H. & Morikawa, K. Crystal structure of the holliday junction DNA in complex with a single RuvA tetramer. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 97, 8257–8262 (2000).

Razreševanje Hollidayevega križišča

2016-05-28T14:46:03Z

Nejc Kejžar: /* Struktura Hollidayevega križišča */

== Uvod ==
Hollidayevo križišče je struktura DNA, ki se pojavi pri homologni rekombinaciji genov.[1,2] Nastane iz dveh dsDNK (dvoverižna DNK, ang. double strand DNA), ki se povežeta tako, da 4 ssDNK (enoverižne DNK molekule, ang. single strand DNA) tvorijo obliko križa (slika 1d3).[1,2] To strukturo je leta 1964 predlagal Robin Holliday, kot možno razlago za nenavadno dedovanje pri mejotskih delitvah nekaterih gliv.[2] Po teoriji Gregorja Mendela, začetnika genetike, bi se morali geni starševskih celic dedovati v razmerju A:a=2:2, kar pa pri nekaterih organizmih ne drži vedno – pojavi se lahko tudi razmerje dedovanja A:a=3:1.[2] Prvi takšen primer je opisal nemški genetik Hans Winkler in leta 1930 predstavil svojo idejo o spreminjanju genov kot razlago za to deviacijo, pravo molekularno obrazlago pa izpopolnil Holliday.[2]

== Formacija Hollidayevega križišča ==
Najbolje raziskan model formacije in razrešitve Hollidayevega križišča je iz E. coli zato si bomo tega ogledali podrobneje. Hollidayev model pravi, da se po DNK replikaciji, ki podvoji vse pare heterozigotnih alelov, sproži rekombinacija le-teh s simetričnim rezanjem dveh homolognih DNK molekul, ki vsebujeta dva različna alela (slika 1b [3]).[1,2] To omogoči križno povezovanje dvojnih vijačnic preko ssDNK (slika 1c [3]) in tvorbo križne strukture, ki ji pravimo Hollidayevo križišče (slika 1d [3]).[1,2] Formacijo katalizira proteinski kompleks RecBCD, sestavljen iz treh proteinov.[1] RecB deluje kot 3'->5' helikaza in nukleaza, RecD kot 5'->3' helikaza, RecC pa oba povezuje v skupen kompleks.[1] dsDNK vstopi v kompleks skozi tunel med RecB in RecC proteinoma, zanka na RecC pa nukleotidni verigi loči – 3' konec se veže na RecB, 5' konec pa na RecD (slika 2.2 [4]).[1] Posamezni ssDNK potujeta skozi ločena tunela, ki ju tvori RecC z omenjenima proteinoma ter na drugem koncu prideta v stik z nukleazno domeno RecB.[1] Na slednji se 3' konec cepi hitreje kot 5' konec, saj 3' konec izstopi iz tunela bližje aktivnemu mestu, kakor 5' konec; za cepitev kompleks porablja ATP (slika 2.3 [4]).[1,2] Aktivnost proteina se spremeni, ko naleti na zaporedje χ (GCTGGTGG) na 3' koncu.[1] Ta se močneje poveže z RecC proteinom in ustavi procesiranje 3' konca proteina.[1] Ob tem se poveča frekvenca cepljenja 5' konca DNK, saj se 3' ne cepi več in sprosti nukleazno mesto (slika 2.5 [4]).[1] To omogoči tvorbo ssDNK prostega konca, ki je nujen za tvorbo križišča, saj se le na enoverižno DNK lahko vežejo RecA proteini (slika 2.6 [4]).[1] Ti so ključni za stabilizacijo ssDNK ter izmenjavo nukleotidnih verig v tvorbi križišča.[1] Povezavo dveh verig DNA s komplementarnimi baznimi pari po Watson-Cricku katalizirajo s hidrolizo ATP.[1] Svojo funkcijo prično opravljati ob vezavi ssDNK v vezavno mesto z istočasno vezanim ATP.[1] Ko ta kompleks sreča dsDNK s komplementarnim zaporedjem, povzroči RecA delno razvitje dsDNK in ob hidrolizi ATP izmenja en del razvite dsDNK z ssDNK, kar tvori intermediatno troverižno DNK, obdano z enotami RecA.[1] Za formacijo križišča sta tako potrebni dve takšni reakciji.[1]

== Struktura Hollidayevega križišča ==
Kot že omenjeno je Hollidayevo križišče sestavljeno iz 4 nukleotidnih verig, ki se in vivo prekrižajo v odprti planarni strukturi tako, da križišče zavzame obliko kvadrata, pri katerem iz kotov izhajajo dsDNK (slika 3 [5]).[1,2] Takšna struktura seveda ni stabilna sama po sebi, ampak jo stabilizira RuvA homotetramer.[1,2] Kompleks zavzame obliko pekača za kolač, s krožno vdolbino za križajoče se ssDNK in izstopajočim delom v sredini kvadrata Hollidayeve zanke. Ta je sestavljen iz aminokislin Glu55 in Asp56 vsakega RuvA, ki povzročajo elektrostatski odboj s fosfatnimi skupinami ssDNK; tako se doseže separacija ssDNK in njihovo vodenje do izmenjave nukleotidnih verig.[1] Vdolbine so prekrite s pozitivnimi aminokislinskimi ostanki, ki DNK verige preko elektrostatskih interakcij stabilizirajo v notranjosti le-teh.[1] Predpostavlja se, da je pravilna in vivo struktura dejansko homooktamer, ki tako ne tvori zgolj vdolbin, ampak tunel za DNK verige (dva pekača obrnjena z vdolbinami drug proti drugemu).

== Migracija Hollidayevega križišča ==
Po sami formaciji, Hollidayevo križišče lahko migrira vzdolž DNK verig (slika 1e3).1 Čeprav je sprememba Gibbsove proste energije za ta proces enaka nič, kar bi nakazovalo spontan proces v obeh možnih smereh, je premikanje Hollidayevega križišča po verigi DNK odvisno od hidrolize ATP in zgolj enosmerno.1 Pri tem sodelujeta dva proteina, že omenjeni RuvA in RuvB.1 Premik križišča izvaja RuvB s hidrolizo ATP, vendar se mora zaradi šibkih interakcij z DNK na slednjo vezati preko RuvA – slednji torej deluje kot stabilizator križišča in kot vezavno mesto za RuvB. RuvB je aktiven kot heksameren protein, ki v svoji strukturi tvori 30Å kanal, skozi katerega je napeljana veriga DNK.1 Za premikanje Hollidayevega križišča se tvori kompleks križišča, RuvA tetramera in dveh RuvB heksamerov, ki s svojo aktivnostjo premikata križišče v isto smer (slika 4).1 Smer premikanja križišča je odvisna od tega, na kateri par krakov Hollidayevega križišča se pripneta RuvB heksamera.1

== Nukleolitična resolucija Hollideyevega križišča ==
V različnih organizmih je bilo odkritih že kar nekaj proteinov, ki prepoznavajo Hollidayevo križišče in ga razrešujejo; tem proteinom s skupnim imenom pravimo resolvaze (iz ang. resolve – razrešiti).1,2 Morda najbolj znana resolvaza je RuvC iz E. coli.1,2 Gre za homodimerno endonukleazo, ki ima obe aktivni mesti na isti strani encima – to namiguje na mehanizem simetrične cepitve dveh nasprotnih nukleotidnih verig v Hollidayevem križišču tako, da se RuvC orientira na odprto stran kompleksa RuvAB-Hollidayevo križišče.1 Nastali kompleks RuvABC-Hollidayevo križišče je tako imenovan resolvosom.1 Križišče se lahko cepi longitudinalno (slika 5, levo, ‘patch’) ali transverzalno (slika 5, desno, ‘splice’) – od načina cepitve je odvisno ali bo prišlo do rekombinacije, ali ne.1 Pri transverzalnem cepljenju (cepljenju ssDNK verig, ki se izmenjata v formaciji križišča) vidimo, da pride zgolj do zamenjav regij, ki jih definira dolžina poti Hollidayevega križišča; dve homologni DNK molekuli si zgolj izmenjata enaka homologna odseka ssDNK, kar ne vodi do rekombinantnih produktov.1 V primeru longitudinalnega cepljenja (cepitev verig, ki se pri tvorbi Hollidayeve zanke nista izmenjali) pa pride do prenosa dsDNK molekul in tako do formacije rekombinantnih dvovijačnih DNK – molekul DNK, sestavljenih iz dveh regij iz različnih začetnih dsDNK.1 Na koncu reševanja zanke DNK ligaze produkte povežejo v enotne dsDNK.1

== Viri ==
1. Voet, D. in Voet, J. G. Biochemistry. (John Wiley & Sons, Inc., 2011). 
2. Liu, Y. in West, S. C. Happy Hollidays: 40th anniversary of the Holliday junction. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 5, 937–946 (2004). 
3. Griffiths, A. J. F., Miller, J. H., Suzuki, D. T., Lewontin, R. C. in Gelbart, W. M. An Introduction to Genetic Analysis. (W. H. Freeman and Company, 2000). 
4. Singleton, M. R., Dillingham, M. S., Gaudier, M., Kowalczykowski, S. C. & Wigley, D. B. Crystal structure of RecBCD enzyme reveals a machine for processing DNA breaks. Nature 432, 187–93 (2004). 
5. Ariyoshi, M., Nishino, T., Iwasaki, H., Shinagawa, H. & Morikawa, K. Crystal structure of the holliday junction DNA in complex with a single RuvA tetramer. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 97, 8257–8262 (2000).

Razreševanje Hollidayevega križišča

2016-05-28T14:43:04Z

Nejc Kejžar: /* Formacija Hollidayevega križišča */

== Uvod ==
Hollidayevo križišče je struktura DNA, ki se pojavi pri homologni rekombinaciji genov.[1,2] Nastane iz dveh dsDNK (dvoverižna DNK, ang. double strand DNA), ki se povežeta tako, da 4 ssDNK (enoverižne DNK molekule, ang. single strand DNA) tvorijo obliko križa (slika 1d3).[1,2] To strukturo je leta 1964 predlagal Robin Holliday, kot možno razlago za nenavadno dedovanje pri mejotskih delitvah nekaterih gliv.[2] Po teoriji Gregorja Mendela, začetnika genetike, bi se morali geni starševskih celic dedovati v razmerju A:a=2:2, kar pa pri nekaterih organizmih ne drži vedno – pojavi se lahko tudi razmerje dedovanja A:a=3:1.[2] Prvi takšen primer je opisal nemški genetik Hans Winkler in leta 1930 predstavil svojo idejo o spreminjanju genov kot razlago za to deviacijo, pravo molekularno obrazlago pa izpopolnil Holliday.[2]

== Formacija Hollidayevega križišča ==
Najbolje raziskan model formacije in razrešitve Hollidayevega križišča je iz E. coli zato si bomo tega ogledali podrobneje. Hollidayev model pravi, da se po DNK replikaciji, ki podvoji vse pare heterozigotnih alelov, sproži rekombinacija le-teh s simetričnim rezanjem dveh homolognih DNK molekul, ki vsebujeta dva različna alela (slika 1b [3]).[1,2] To omogoči križno povezovanje dvojnih vijačnic preko ssDNK (slika 1c [3]) in tvorbo križne strukture, ki ji pravimo Hollidayevo križišče (slika 1d [3]).[1,2] Formacijo katalizira proteinski kompleks RecBCD, sestavljen iz treh proteinov.[1] RecB deluje kot 3'->5' helikaza in nukleaza, RecD kot 5'->3' helikaza, RecC pa oba povezuje v skupen kompleks.[1] dsDNK vstopi v kompleks skozi tunel med RecB in RecC proteinoma, zanka na RecC pa nukleotidni verigi loči – 3' konec se veže na RecB, 5' konec pa na RecD (slika 2.2 [4]).[1] Posamezni ssDNK potujeta skozi ločena tunela, ki ju tvori RecC z omenjenima proteinoma ter na drugem koncu prideta v stik z nukleazno domeno RecB.[1] Na slednji se 3' konec cepi hitreje kot 5' konec, saj 3' konec izstopi iz tunela bližje aktivnemu mestu, kakor 5' konec; za cepitev kompleks porablja ATP (slika 2.3 [4]).[1,2] Aktivnost proteina se spremeni, ko naleti na zaporedje χ (GCTGGTGG) na 3' koncu.[1] Ta se močneje poveže z RecC proteinom in ustavi procesiranje 3' konca proteina.[1] Ob tem se poveča frekvenca cepljenja 5' konca DNK, saj se 3' ne cepi več in sprosti nukleazno mesto (slika 2.5 [4]).[1] To omogoči tvorbo ssDNK prostega konca, ki je nujen za tvorbo križišča, saj se le na enoverižno DNK lahko vežejo RecA proteini (slika 2.6 [4]).[1] Ti so ključni za stabilizacijo ssDNK ter izmenjavo nukleotidnih verig v tvorbi križišča.[1] Povezavo dveh verig DNA s komplementarnimi baznimi pari po Watson-Cricku katalizirajo s hidrolizo ATP.[1] Svojo funkcijo prično opravljati ob vezavi ssDNK v vezavno mesto z istočasno vezanim ATP.[1] Ko ta kompleks sreča dsDNK s komplementarnim zaporedjem, povzroči RecA delno razvitje dsDNK in ob hidrolizi ATP izmenja en del razvite dsDNK z ssDNK, kar tvori intermediatno troverižno DNK, obdano z enotami RecA.[1] Za formacijo križišča sta tako potrebni dve takšni reakciji.[1]

== Struktura Hollidayevega križišča ==
Kot že omenjeno je Hollidayevo križišče sestavljeno iz 4 nukleotidnih verig, ki se in vivo prekrižajo v odprti planarni strukturi tako, da križišče zavzame obliko kvadrata, pri katerem iz kotov izhajajo dsDNK (slika 35).1,2 Takšna struktura seveda ni stabilna sama po sebi, ampak jo stabilizira RuvA homotetramer.1,2 Kompleks zavzame obliko pekača za kolač, s krožno vdolbino za križajoče se ssDNK in izstopajočim delom v sredini kvadrata Hollidayeve zanke. Ta je sestavljen iz aminokislin Glu55 in Asp56 vsakega RuvA, ki povzročajo elektrostatski odboj s fosfatnimi skupinami ssDNK; tako se doseže separacija ssDNK in njihovo vodenje do izmenjave nukleotidnih verig.1 Vdolbine so prekrite s pozitivnimi aminokislinskimi ostanki, ki DNK verige preko elektrostatskih interakcij stabilizirajo v notranjosti le-teh.1 Predpostavlja se, da je pravilna in vivo struktura dejansko homooktamer, ki tako ne tvori zgolj vdolbin, ampak tunel za DNK verige (dva pekača obrnjena z vdolbinami drug proti drugemu).

== Migracija Hollidayevega križišča ==
Po sami formaciji, Hollidayevo križišče lahko migrira vzdolž DNK verig (slika 1e3).1 Čeprav je sprememba Gibbsove proste energije za ta proces enaka nič, kar bi nakazovalo spontan proces v obeh možnih smereh, je premikanje Hollidayevega križišča po verigi DNK odvisno od hidrolize ATP in zgolj enosmerno.1 Pri tem sodelujeta dva proteina, že omenjeni RuvA in RuvB.1 Premik križišča izvaja RuvB s hidrolizo ATP, vendar se mora zaradi šibkih interakcij z DNK na slednjo vezati preko RuvA – slednji torej deluje kot stabilizator križišča in kot vezavno mesto za RuvB. RuvB je aktiven kot heksameren protein, ki v svoji strukturi tvori 30Å kanal, skozi katerega je napeljana veriga DNK.1 Za premikanje Hollidayevega križišča se tvori kompleks križišča, RuvA tetramera in dveh RuvB heksamerov, ki s svojo aktivnostjo premikata križišče v isto smer (slika 4).1 Smer premikanja križišča je odvisna od tega, na kateri par krakov Hollidayevega križišča se pripneta RuvB heksamera.1

== Nukleolitična resolucija Hollideyevega križišča ==
V različnih organizmih je bilo odkritih že kar nekaj proteinov, ki prepoznavajo Hollidayevo križišče in ga razrešujejo; tem proteinom s skupnim imenom pravimo resolvaze (iz ang. resolve – razrešiti).1,2 Morda najbolj znana resolvaza je RuvC iz E. coli.1,2 Gre za homodimerno endonukleazo, ki ima obe aktivni mesti na isti strani encima – to namiguje na mehanizem simetrične cepitve dveh nasprotnih nukleotidnih verig v Hollidayevem križišču tako, da se RuvC orientira na odprto stran kompleksa RuvAB-Hollidayevo križišče.1 Nastali kompleks RuvABC-Hollidayevo križišče je tako imenovan resolvosom.1 Križišče se lahko cepi longitudinalno (slika 5, levo, ‘patch’) ali transverzalno (slika 5, desno, ‘splice’) – od načina cepitve je odvisno ali bo prišlo do rekombinacije, ali ne.1 Pri transverzalnem cepljenju (cepljenju ssDNK verig, ki se izmenjata v formaciji križišča) vidimo, da pride zgolj do zamenjav regij, ki jih definira dolžina poti Hollidayevega križišča; dve homologni DNK molekuli si zgolj izmenjata enaka homologna odseka ssDNK, kar ne vodi do rekombinantnih produktov.1 V primeru longitudinalnega cepljenja (cepitev verig, ki se pri tvorbi Hollidayeve zanke nista izmenjali) pa pride do prenosa dsDNK molekul in tako do formacije rekombinantnih dvovijačnih DNK – molekul DNK, sestavljenih iz dveh regij iz različnih začetnih dsDNK.1 Na koncu reševanja zanke DNK ligaze produkte povežejo v enotne dsDNK.1

== Viri ==
1. Voet, D. in Voet, J. G. Biochemistry. (John Wiley & Sons, Inc., 2011). 
2. Liu, Y. in West, S. C. Happy Hollidays: 40th anniversary of the Holliday junction. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 5, 937–946 (2004). 
3. Griffiths, A. J. F., Miller, J. H., Suzuki, D. T., Lewontin, R. C. in Gelbart, W. M. An Introduction to Genetic Analysis. (W. H. Freeman and Company, 2000). 
4. Singleton, M. R., Dillingham, M. S., Gaudier, M., Kowalczykowski, S. C. & Wigley, D. B. Crystal structure of RecBCD enzyme reveals a machine for processing DNA breaks. Nature 432, 187–93 (2004). 
5. Ariyoshi, M., Nishino, T., Iwasaki, H., Shinagawa, H. & Morikawa, K. Crystal structure of the holliday junction DNA in complex with a single RuvA tetramer. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 97, 8257–8262 (2000).

Razreševanje Hollidayevega križišča

2016-05-28T14:39:38Z

Nejc Kejžar: /* Uvod */

== Uvod ==
Hollidayevo križišče je struktura DNA, ki se pojavi pri homologni rekombinaciji genov.[1,2] Nastane iz dveh dsDNK (dvoverižna DNK, ang. double strand DNA), ki se povežeta tako, da 4 ssDNK (enoverižne DNK molekule, ang. single strand DNA) tvorijo obliko križa (slika 1d3).[1,2] To strukturo je leta 1964 predlagal Robin Holliday, kot možno razlago za nenavadno dedovanje pri mejotskih delitvah nekaterih gliv.[2] Po teoriji Gregorja Mendela, začetnika genetike, bi se morali geni starševskih celic dedovati v razmerju A:a=2:2, kar pa pri nekaterih organizmih ne drži vedno – pojavi se lahko tudi razmerje dedovanja A:a=3:1.[2] Prvi takšen primer je opisal nemški genetik Hans Winkler in leta 1930 predstavil svojo idejo o spreminjanju genov kot razlago za to deviacijo, pravo molekularno obrazlago pa izpopolnil Holliday.[2]

== Formacija Hollidayevega križišča ==
Najbolje raziskan model formacije in razrešitve Hollidayevega križišča je iz E. coli zato si bomo tega ogledali podrobneje. Hollidayev model pravi, da se po DNK replikaciji, ki podvoji vse pare heterozigotnih alelov , sproži rekombinacija le-teh s simetričnim rezanjem dveh homolognih DNK molekul, ki vsebujeta dva različna alela (slika 1b3).1,2 To omogoči križno povezovanje dvojnih vijačnic preko ssDNK (slika 1c3) in tvorbo križne strukture, ki ji pravimo Hollidayevo križišče (slika 1d3).1,2 Formacijo katalizira proteinski kompleks RecBCD, sestavljen iz treh proteinov.1 RecB deluje kot 3'->5' helikaza in nukleaza, RecD kot 5'->3' helikaza, RecC pa oba povezuje v skupen kompleks.1 dsDNK vstopi v kompleks skozi tunel med RecB in RecC proteinoma, zanka na RecC pa nukleotidni verigi loči – 3' konec se veže na RecB, 5' konec pa na RecD (slika 2.24).1 Posamezni ssDNK potujeta skozi ločena tunela, ki ju tvori RecC z omenjenima proteinoma ter na drugem koncu prideta v stik z nukleazno domeno RecB.1 Na slednji se 3' konec cepi hitreje kot 5' konec, saj 3' konec izstopi iz tunela bližje aktivnemu mestu, kakor 5' konec; za cepitev kompleks porablja ATP (slika 2.34).1,2 Aktivnost proteina se spremeni, ko naleti na zaporedje χ (GCTGGTGG) na 3' koncu.1 Ta se močneje poveže z RecC proteinom in ustavi procesiranje 3' konca proteina.1 Ob tem se poveča frekvenca cepljenja 5' konca DNK, saj se 3' ne cepi več in sprosti nukleazno mesto (slika 2.54).1 To omogoči tvorbo ssDNK prostega konca, ki je nujen za tvorbo križišča, saj se le na enoverižno DNK lahko vežejo RecA proteini (slika 2.64).1 Ti so ključni za stabilizacijo ssDNK ter izmenjavo nukleotidnih verig v tvorbi križišča.1 Povezavo dveh verig DNA s komplementarnimi baznimi pari po Watson-Cricku katalizirajo s hidrolizo ATP.1 Svojo funkcijo prično opravljati ob vezavi ssDNK v vezavno mesto z istočasno vezanim ATP.1 Ko ta kompleks sreča dsDNK s komplementarnim zaporedjem, povzroči RecA delno razvitje dsDNK in ob hidrolizi ATP izmenja en del razvite dsDNK z ssDNK, kar tvori intermediatno troverižno DNK, obdano z enotami RecA.1 Za formacijo križišča sta tako potrebni dve takšni reakciji.1

== Struktura Hollidayevega križišča ==
Kot že omenjeno je Hollidayevo križišče sestavljeno iz 4 nukleotidnih verig, ki se in vivo prekrižajo v odprti planarni strukturi tako, da križišče zavzame obliko kvadrata, pri katerem iz kotov izhajajo dsDNK (slika 35).1,2 Takšna struktura seveda ni stabilna sama po sebi, ampak jo stabilizira RuvA homotetramer.1,2 Kompleks zavzame obliko pekača za kolač, s krožno vdolbino za križajoče se ssDNK in izstopajočim delom v sredini kvadrata Hollidayeve zanke. Ta je sestavljen iz aminokislin Glu55 in Asp56 vsakega RuvA, ki povzročajo elektrostatski odboj s fosfatnimi skupinami ssDNK; tako se doseže separacija ssDNK in njihovo vodenje do izmenjave nukleotidnih verig.1 Vdolbine so prekrite s pozitivnimi aminokislinskimi ostanki, ki DNK verige preko elektrostatskih interakcij stabilizirajo v notranjosti le-teh.1 Predpostavlja se, da je pravilna in vivo struktura dejansko homooktamer, ki tako ne tvori zgolj vdolbin, ampak tunel za DNK verige (dva pekača obrnjena z vdolbinami drug proti drugemu).

== Migracija Hollidayevega križišča ==
Po sami formaciji, Hollidayevo križišče lahko migrira vzdolž DNK verig (slika 1e3).1 Čeprav je sprememba Gibbsove proste energije za ta proces enaka nič, kar bi nakazovalo spontan proces v obeh možnih smereh, je premikanje Hollidayevega križišča po verigi DNK odvisno od hidrolize ATP in zgolj enosmerno.1 Pri tem sodelujeta dva proteina, že omenjeni RuvA in RuvB.1 Premik križišča izvaja RuvB s hidrolizo ATP, vendar se mora zaradi šibkih interakcij z DNK na slednjo vezati preko RuvA – slednji torej deluje kot stabilizator križišča in kot vezavno mesto za RuvB. RuvB je aktiven kot heksameren protein, ki v svoji strukturi tvori 30Å kanal, skozi katerega je napeljana veriga DNK.1 Za premikanje Hollidayevega križišča se tvori kompleks križišča, RuvA tetramera in dveh RuvB heksamerov, ki s svojo aktivnostjo premikata križišče v isto smer (slika 4).1 Smer premikanja križišča je odvisna od tega, na kateri par krakov Hollidayevega križišča se pripneta RuvB heksamera.1

== Nukleolitična resolucija Hollideyevega križišča ==
V različnih organizmih je bilo odkritih že kar nekaj proteinov, ki prepoznavajo Hollidayevo križišče in ga razrešujejo; tem proteinom s skupnim imenom pravimo resolvaze (iz ang. resolve – razrešiti).1,2 Morda najbolj znana resolvaza je RuvC iz E. coli.1,2 Gre za homodimerno endonukleazo, ki ima obe aktivni mesti na isti strani encima – to namiguje na mehanizem simetrične cepitve dveh nasprotnih nukleotidnih verig v Hollidayevem križišču tako, da se RuvC orientira na odprto stran kompleksa RuvAB-Hollidayevo križišče.1 Nastali kompleks RuvABC-Hollidayevo križišče je tako imenovan resolvosom.1 Križišče se lahko cepi longitudinalno (slika 5, levo, ‘patch’) ali transverzalno (slika 5, desno, ‘splice’) – od načina cepitve je odvisno ali bo prišlo do rekombinacije, ali ne.1 Pri transverzalnem cepljenju (cepljenju ssDNK verig, ki se izmenjata v formaciji križišča) vidimo, da pride zgolj do zamenjav regij, ki jih definira dolžina poti Hollidayevega križišča; dve homologni DNK molekuli si zgolj izmenjata enaka homologna odseka ssDNK, kar ne vodi do rekombinantnih produktov.1 V primeru longitudinalnega cepljenja (cepitev verig, ki se pri tvorbi Hollidayeve zanke nista izmenjali) pa pride do prenosa dsDNK molekul in tako do formacije rekombinantnih dvovijačnih DNK – molekul DNK, sestavljenih iz dveh regij iz različnih začetnih dsDNK.1 Na koncu reševanja zanke DNK ligaze produkte povežejo v enotne dsDNK.1

== Viri ==
1. Voet, D. in Voet, J. G. Biochemistry. (John Wiley & Sons, Inc., 2011). 
2. Liu, Y. in West, S. C. Happy Hollidays: 40th anniversary of the Holliday junction. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 5, 937–946 (2004). 
3. Griffiths, A. J. F., Miller, J. H., Suzuki, D. T., Lewontin, R. C. in Gelbart, W. M. An Introduction to Genetic Analysis. (W. H. Freeman and Company, 2000). 
4. Singleton, M. R., Dillingham, M. S., Gaudier, M., Kowalczykowski, S. C. & Wigley, D. B. Crystal structure of RecBCD enzyme reveals a machine for processing DNA breaks. Nature 432, 187–93 (2004). 
5. Ariyoshi, M., Nishino, T., Iwasaki, H., Shinagawa, H. & Morikawa, K. Crystal structure of the holliday junction DNA in complex with a single RuvA tetramer. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 97, 8257–8262 (2000).

Razreševanje Hollidayevega križišča

2016-05-28T14:38:24Z

Nejc Kejžar: /* Viri */

== Uvod ==
Hollidayevo križišče je struktura DNA, ki se pojavi pri homologni rekombinaciji genov.1,2 Nastane iz dveh dsDNK (dvoverižna DNK, ang. double strand DNA), ki se povežeta tako, da 4 ssDNK (enoverižne DNK molekule, ang. single strand DNA) tvorijo obliko križa (slika 1d3).1,2 To strukturo je leta 1964 predlagal Robin Holliday, kot možno razlago za nenavadno dedovanje pri mejotskih delitvah nekaterih gliv.2 Po teoriji Gregorja Mendela, začetnika genetike, bi se morali geni starševskih celic dedovati v razmerju A:a=2:2, kar pa pri nekaterih organizmih ne drži vedno – pojavi se lahko tudi razmerje dedovanja A:a=3:1.2 Prvi takšen primer je opisal nemški genetik Hans Winkler in leta 1930 predstavil svojo idejo o spreminjanju genov kot razlago za to deviacijo, pravo molekularno obrazlago pa izpopolnil Holliday.2

== Formacija Hollidayevega križišča ==
Najbolje raziskan model formacije in razrešitve Hollidayevega križišča je iz E. coli zato si bomo tega ogledali podrobneje. Hollidayev model pravi, da se po DNK replikaciji, ki podvoji vse pare heterozigotnih alelov , sproži rekombinacija le-teh s simetričnim rezanjem dveh homolognih DNK molekul, ki vsebujeta dva različna alela (slika 1b3).1,2 To omogoči križno povezovanje dvojnih vijačnic preko ssDNK (slika 1c3) in tvorbo križne strukture, ki ji pravimo Hollidayevo križišče (slika 1d3).1,2 Formacijo katalizira proteinski kompleks RecBCD, sestavljen iz treh proteinov.1 RecB deluje kot 3'->5' helikaza in nukleaza, RecD kot 5'->3' helikaza, RecC pa oba povezuje v skupen kompleks.1 dsDNK vstopi v kompleks skozi tunel med RecB in RecC proteinoma, zanka na RecC pa nukleotidni verigi loči – 3' konec se veže na RecB, 5' konec pa na RecD (slika 2.24).1 Posamezni ssDNK potujeta skozi ločena tunela, ki ju tvori RecC z omenjenima proteinoma ter na drugem koncu prideta v stik z nukleazno domeno RecB.1 Na slednji se 3' konec cepi hitreje kot 5' konec, saj 3' konec izstopi iz tunela bližje aktivnemu mestu, kakor 5' konec; za cepitev kompleks porablja ATP (slika 2.34).1,2 Aktivnost proteina se spremeni, ko naleti na zaporedje χ (GCTGGTGG) na 3' koncu.1 Ta se močneje poveže z RecC proteinom in ustavi procesiranje 3' konca proteina.1 Ob tem se poveča frekvenca cepljenja 5' konca DNK, saj se 3' ne cepi več in sprosti nukleazno mesto (slika 2.54).1 To omogoči tvorbo ssDNK prostega konca, ki je nujen za tvorbo križišča, saj se le na enoverižno DNK lahko vežejo RecA proteini (slika 2.64).1 Ti so ključni za stabilizacijo ssDNK ter izmenjavo nukleotidnih verig v tvorbi križišča.1 Povezavo dveh verig DNA s komplementarnimi baznimi pari po Watson-Cricku katalizirajo s hidrolizo ATP.1 Svojo funkcijo prično opravljati ob vezavi ssDNK v vezavno mesto z istočasno vezanim ATP.1 Ko ta kompleks sreča dsDNK s komplementarnim zaporedjem, povzroči RecA delno razvitje dsDNK in ob hidrolizi ATP izmenja en del razvite dsDNK z ssDNK, kar tvori intermediatno troverižno DNK, obdano z enotami RecA.1 Za formacijo križišča sta tako potrebni dve takšni reakciji.1

== Struktura Hollidayevega križišča ==
Kot že omenjeno je Hollidayevo križišče sestavljeno iz 4 nukleotidnih verig, ki se in vivo prekrižajo v odprti planarni strukturi tako, da križišče zavzame obliko kvadrata, pri katerem iz kotov izhajajo dsDNK (slika 35).1,2 Takšna struktura seveda ni stabilna sama po sebi, ampak jo stabilizira RuvA homotetramer.1,2 Kompleks zavzame obliko pekača za kolač, s krožno vdolbino za križajoče se ssDNK in izstopajočim delom v sredini kvadrata Hollidayeve zanke. Ta je sestavljen iz aminokislin Glu55 in Asp56 vsakega RuvA, ki povzročajo elektrostatski odboj s fosfatnimi skupinami ssDNK; tako se doseže separacija ssDNK in njihovo vodenje do izmenjave nukleotidnih verig.1 Vdolbine so prekrite s pozitivnimi aminokislinskimi ostanki, ki DNK verige preko elektrostatskih interakcij stabilizirajo v notranjosti le-teh.1 Predpostavlja se, da je pravilna in vivo struktura dejansko homooktamer, ki tako ne tvori zgolj vdolbin, ampak tunel za DNK verige (dva pekača obrnjena z vdolbinami drug proti drugemu).

== Migracija Hollidayevega križišča ==
Po sami formaciji, Hollidayevo križišče lahko migrira vzdolž DNK verig (slika 1e3).1 Čeprav je sprememba Gibbsove proste energije za ta proces enaka nič, kar bi nakazovalo spontan proces v obeh možnih smereh, je premikanje Hollidayevega križišča po verigi DNK odvisno od hidrolize ATP in zgolj enosmerno.1 Pri tem sodelujeta dva proteina, že omenjeni RuvA in RuvB.1 Premik križišča izvaja RuvB s hidrolizo ATP, vendar se mora zaradi šibkih interakcij z DNK na slednjo vezati preko RuvA – slednji torej deluje kot stabilizator križišča in kot vezavno mesto za RuvB. RuvB je aktiven kot heksameren protein, ki v svoji strukturi tvori 30Å kanal, skozi katerega je napeljana veriga DNK.1 Za premikanje Hollidayevega križišča se tvori kompleks križišča, RuvA tetramera in dveh RuvB heksamerov, ki s svojo aktivnostjo premikata križišče v isto smer (slika 4).1 Smer premikanja križišča je odvisna od tega, na kateri par krakov Hollidayevega križišča se pripneta RuvB heksamera.1

== Nukleolitična resolucija Hollideyevega križišča ==
V različnih organizmih je bilo odkritih že kar nekaj proteinov, ki prepoznavajo Hollidayevo križišče in ga razrešujejo; tem proteinom s skupnim imenom pravimo resolvaze (iz ang. resolve – razrešiti).1,2 Morda najbolj znana resolvaza je RuvC iz E. coli.1,2 Gre za homodimerno endonukleazo, ki ima obe aktivni mesti na isti strani encima – to namiguje na mehanizem simetrične cepitve dveh nasprotnih nukleotidnih verig v Hollidayevem križišču tako, da se RuvC orientira na odprto stran kompleksa RuvAB-Hollidayevo križišče.1 Nastali kompleks RuvABC-Hollidayevo križišče je tako imenovan resolvosom.1 Križišče se lahko cepi longitudinalno (slika 5, levo, ‘patch’) ali transverzalno (slika 5, desno, ‘splice’) – od načina cepitve je odvisno ali bo prišlo do rekombinacije, ali ne.1 Pri transverzalnem cepljenju (cepljenju ssDNK verig, ki se izmenjata v formaciji križišča) vidimo, da pride zgolj do zamenjav regij, ki jih definira dolžina poti Hollidayevega križišča; dve homologni DNK molekuli si zgolj izmenjata enaka homologna odseka ssDNK, kar ne vodi do rekombinantnih produktov.1 V primeru longitudinalnega cepljenja (cepitev verig, ki se pri tvorbi Hollidayeve zanke nista izmenjali) pa pride do prenosa dsDNK molekul in tako do formacije rekombinantnih dvovijačnih DNK – molekul DNK, sestavljenih iz dveh regij iz različnih začetnih dsDNK.1 Na koncu reševanja zanke DNK ligaze produkte povežejo v enotne dsDNK.1

== Viri ==
1. Voet, D. in Voet, J. G. Biochemistry. (John Wiley & Sons, Inc., 2011). 
2. Liu, Y. in West, S. C. Happy Hollidays: 40th anniversary of the Holliday junction. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 5, 937–946 (2004). 
3. Griffiths, A. J. F., Miller, J. H., Suzuki, D. T., Lewontin, R. C. in Gelbart, W. M. An Introduction to Genetic Analysis. (W. H. Freeman and Company, 2000). 
4. Singleton, M. R., Dillingham, M. S., Gaudier, M., Kowalczykowski, S. C. & Wigley, D. B. Crystal structure of RecBCD enzyme reveals a machine for processing DNA breaks. Nature 432, 187–93 (2004). 
5. Ariyoshi, M., Nishino, T., Iwasaki, H., Shinagawa, H. & Morikawa, K. Crystal structure of the holliday junction DNA in complex with a single RuvA tetramer. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 97, 8257–8262 (2000).

Razreševanje Hollidayevega križišča

2016-05-28T14:37:53Z

Nejc Kejžar: /* Viri */

== Uvod ==
Hollidayevo križišče je struktura DNA, ki se pojavi pri homologni rekombinaciji genov.1,2 Nastane iz dveh dsDNK (dvoverižna DNK, ang. double strand DNA), ki se povežeta tako, da 4 ssDNK (enoverižne DNK molekule, ang. single strand DNA) tvorijo obliko križa (slika 1d3).1,2 To strukturo je leta 1964 predlagal Robin Holliday, kot možno razlago za nenavadno dedovanje pri mejotskih delitvah nekaterih gliv.2 Po teoriji Gregorja Mendela, začetnika genetike, bi se morali geni starševskih celic dedovati v razmerju A:a=2:2, kar pa pri nekaterih organizmih ne drži vedno – pojavi se lahko tudi razmerje dedovanja A:a=3:1.2 Prvi takšen primer je opisal nemški genetik Hans Winkler in leta 1930 predstavil svojo idejo o spreminjanju genov kot razlago za to deviacijo, pravo molekularno obrazlago pa izpopolnil Holliday.2

== Formacija Hollidayevega križišča ==
Najbolje raziskan model formacije in razrešitve Hollidayevega križišča je iz E. coli zato si bomo tega ogledali podrobneje. Hollidayev model pravi, da se po DNK replikaciji, ki podvoji vse pare heterozigotnih alelov , sproži rekombinacija le-teh s simetričnim rezanjem dveh homolognih DNK molekul, ki vsebujeta dva različna alela (slika 1b3).1,2 To omogoči križno povezovanje dvojnih vijačnic preko ssDNK (slika 1c3) in tvorbo križne strukture, ki ji pravimo Hollidayevo križišče (slika 1d3).1,2 Formacijo katalizira proteinski kompleks RecBCD, sestavljen iz treh proteinov.1 RecB deluje kot 3'->5' helikaza in nukleaza, RecD kot 5'->3' helikaza, RecC pa oba povezuje v skupen kompleks.1 dsDNK vstopi v kompleks skozi tunel med RecB in RecC proteinoma, zanka na RecC pa nukleotidni verigi loči – 3' konec se veže na RecB, 5' konec pa na RecD (slika 2.24).1 Posamezni ssDNK potujeta skozi ločena tunela, ki ju tvori RecC z omenjenima proteinoma ter na drugem koncu prideta v stik z nukleazno domeno RecB.1 Na slednji se 3' konec cepi hitreje kot 5' konec, saj 3' konec izstopi iz tunela bližje aktivnemu mestu, kakor 5' konec; za cepitev kompleks porablja ATP (slika 2.34).1,2 Aktivnost proteina se spremeni, ko naleti na zaporedje χ (GCTGGTGG) na 3' koncu.1 Ta se močneje poveže z RecC proteinom in ustavi procesiranje 3' konca proteina.1 Ob tem se poveča frekvenca cepljenja 5' konca DNK, saj se 3' ne cepi več in sprosti nukleazno mesto (slika 2.54).1 To omogoči tvorbo ssDNK prostega konca, ki je nujen za tvorbo križišča, saj se le na enoverižno DNK lahko vežejo RecA proteini (slika 2.64).1 Ti so ključni za stabilizacijo ssDNK ter izmenjavo nukleotidnih verig v tvorbi križišča.1 Povezavo dveh verig DNA s komplementarnimi baznimi pari po Watson-Cricku katalizirajo s hidrolizo ATP.1 Svojo funkcijo prično opravljati ob vezavi ssDNK v vezavno mesto z istočasno vezanim ATP.1 Ko ta kompleks sreča dsDNK s komplementarnim zaporedjem, povzroči RecA delno razvitje dsDNK in ob hidrolizi ATP izmenja en del razvite dsDNK z ssDNK, kar tvori intermediatno troverižno DNK, obdano z enotami RecA.1 Za formacijo križišča sta tako potrebni dve takšni reakciji.1

== Struktura Hollidayevega križišča ==
Kot že omenjeno je Hollidayevo križišče sestavljeno iz 4 nukleotidnih verig, ki se in vivo prekrižajo v odprti planarni strukturi tako, da križišče zavzame obliko kvadrata, pri katerem iz kotov izhajajo dsDNK (slika 35).1,2 Takšna struktura seveda ni stabilna sama po sebi, ampak jo stabilizira RuvA homotetramer.1,2 Kompleks zavzame obliko pekača za kolač, s krožno vdolbino za križajoče se ssDNK in izstopajočim delom v sredini kvadrata Hollidayeve zanke. Ta je sestavljen iz aminokislin Glu55 in Asp56 vsakega RuvA, ki povzročajo elektrostatski odboj s fosfatnimi skupinami ssDNK; tako se doseže separacija ssDNK in njihovo vodenje do izmenjave nukleotidnih verig.1 Vdolbine so prekrite s pozitivnimi aminokislinskimi ostanki, ki DNK verige preko elektrostatskih interakcij stabilizirajo v notranjosti le-teh.1 Predpostavlja se, da je pravilna in vivo struktura dejansko homooktamer, ki tako ne tvori zgolj vdolbin, ampak tunel za DNK verige (dva pekača obrnjena z vdolbinami drug proti drugemu).

== Migracija Hollidayevega križišča ==
Po sami formaciji, Hollidayevo križišče lahko migrira vzdolž DNK verig (slika 1e3).1 Čeprav je sprememba Gibbsove proste energije za ta proces enaka nič, kar bi nakazovalo spontan proces v obeh možnih smereh, je premikanje Hollidayevega križišča po verigi DNK odvisno od hidrolize ATP in zgolj enosmerno.1 Pri tem sodelujeta dva proteina, že omenjeni RuvA in RuvB.1 Premik križišča izvaja RuvB s hidrolizo ATP, vendar se mora zaradi šibkih interakcij z DNK na slednjo vezati preko RuvA – slednji torej deluje kot stabilizator križišča in kot vezavno mesto za RuvB. RuvB je aktiven kot heksameren protein, ki v svoji strukturi tvori 30Å kanal, skozi katerega je napeljana veriga DNK.1 Za premikanje Hollidayevega križišča se tvori kompleks križišča, RuvA tetramera in dveh RuvB heksamerov, ki s svojo aktivnostjo premikata križišče v isto smer (slika 4).1 Smer premikanja križišča je odvisna od tega, na kateri par krakov Hollidayevega križišča se pripneta RuvB heksamera.1

== Nukleolitična resolucija Hollideyevega križišča ==
V različnih organizmih je bilo odkritih že kar nekaj proteinov, ki prepoznavajo Hollidayevo križišče in ga razrešujejo; tem proteinom s skupnim imenom pravimo resolvaze (iz ang. resolve – razrešiti).1,2 Morda najbolj znana resolvaza je RuvC iz E. coli.1,2 Gre za homodimerno endonukleazo, ki ima obe aktivni mesti na isti strani encima – to namiguje na mehanizem simetrične cepitve dveh nasprotnih nukleotidnih verig v Hollidayevem križišču tako, da se RuvC orientira na odprto stran kompleksa RuvAB-Hollidayevo križišče.1 Nastali kompleks RuvABC-Hollidayevo križišče je tako imenovan resolvosom.1 Križišče se lahko cepi longitudinalno (slika 5, levo, ‘patch’) ali transverzalno (slika 5, desno, ‘splice’) – od načina cepitve je odvisno ali bo prišlo do rekombinacije, ali ne.1 Pri transverzalnem cepljenju (cepljenju ssDNK verig, ki se izmenjata v formaciji križišča) vidimo, da pride zgolj do zamenjav regij, ki jih definira dolžina poti Hollidayevega križišča; dve homologni DNK molekuli si zgolj izmenjata enaka homologna odseka ssDNK, kar ne vodi do rekombinantnih produktov.1 V primeru longitudinalnega cepljenja (cepitev verig, ki se pri tvorbi Hollidayeve zanke nista izmenjali) pa pride do prenosa dsDNK molekul in tako do formacije rekombinantnih dvovijačnih DNK – molekul DNK, sestavljenih iz dveh regij iz različnih začetnih dsDNK.1 Na koncu reševanja zanke DNK ligaze produkte povežejo v enotne dsDNK.1

== Viri ==
1. Voet, D. in Voet, J. G. Biochemistry. (John Wiley & Sons, Inc., 2011). 
2. Liu, Y. in West, S. C. Happy Hollidays: 40th anniversary of the Holliday junction. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 5, 937–946 (2004). 
3. Griffiths, A. J. F., Miller, J. H., Suzuki, D. T., Lewontin, R. C. in Gelbart, W. M. An Introduction to Genetic Analysis. (W. H. Freeman and Company, 2000). 
4. Singleton, M. R., Dillingham, M. S., Gaudier, M., Kowalczykowski, S. C. & Wigley, D. B. Crystal structure of RecBCD enzyme reveals a machine for processing DNA breaks. Nature 432, 187–93 (2004). 
5. Ariyoshi, M., Nishino, T., Iwasaki, H., Shinagawa, H. & Morikawa, K. Crystal structure of the holliday junction DNA in complex with a single RuvA tetramer. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 97, 8257–8262 (2000).

Razreševanje Hollidayevega križišča

2016-05-28T14:36:57Z

Nejc Kejžar: New page: == Uvod == Hollidayevo križišče je struktura DNA, ki se pojavi pri homologni rekombinaciji genov.1,2 Nastane iz dveh dsDNK (dvoverižna DNK, ang. double strand DNA), ki se povežeta ta...

== Uvod ==
Hollidayevo križišče je struktura DNA, ki se pojavi pri homologni rekombinaciji genov.1,2 Nastane iz dveh dsDNK (dvoverižna DNK, ang. double strand DNA), ki se povežeta tako, da 4 ssDNK (enoverižne DNK molekule, ang. single strand DNA) tvorijo obliko križa (slika 1d3).1,2 To strukturo je leta 1964 predlagal Robin Holliday, kot možno razlago za nenavadno dedovanje pri mejotskih delitvah nekaterih gliv.2 Po teoriji Gregorja Mendela, začetnika genetike, bi se morali geni starševskih celic dedovati v razmerju A:a=2:2, kar pa pri nekaterih organizmih ne drži vedno – pojavi se lahko tudi razmerje dedovanja A:a=3:1.2 Prvi takšen primer je opisal nemški genetik Hans Winkler in leta 1930 predstavil svojo idejo o spreminjanju genov kot razlago za to deviacijo, pravo molekularno obrazlago pa izpopolnil Holliday.2

== Formacija Hollidayevega križišča ==
Najbolje raziskan model formacije in razrešitve Hollidayevega križišča je iz E. coli zato si bomo tega ogledali podrobneje. Hollidayev model pravi, da se po DNK replikaciji, ki podvoji vse pare heterozigotnih alelov , sproži rekombinacija le-teh s simetričnim rezanjem dveh homolognih DNK molekul, ki vsebujeta dva različna alela (slika 1b3).1,2 To omogoči križno povezovanje dvojnih vijačnic preko ssDNK (slika 1c3) in tvorbo križne strukture, ki ji pravimo Hollidayevo križišče (slika 1d3).1,2 Formacijo katalizira proteinski kompleks RecBCD, sestavljen iz treh proteinov.1 RecB deluje kot 3'->5' helikaza in nukleaza, RecD kot 5'->3' helikaza, RecC pa oba povezuje v skupen kompleks.1 dsDNK vstopi v kompleks skozi tunel med RecB in RecC proteinoma, zanka na RecC pa nukleotidni verigi loči – 3' konec se veže na RecB, 5' konec pa na RecD (slika 2.24).1 Posamezni ssDNK potujeta skozi ločena tunela, ki ju tvori RecC z omenjenima proteinoma ter na drugem koncu prideta v stik z nukleazno domeno RecB.1 Na slednji se 3' konec cepi hitreje kot 5' konec, saj 3' konec izstopi iz tunela bližje aktivnemu mestu, kakor 5' konec; za cepitev kompleks porablja ATP (slika 2.34).1,2 Aktivnost proteina se spremeni, ko naleti na zaporedje χ (GCTGGTGG) na 3' koncu.1 Ta se močneje poveže z RecC proteinom in ustavi procesiranje 3' konca proteina.1 Ob tem se poveča frekvenca cepljenja 5' konca DNK, saj se 3' ne cepi več in sprosti nukleazno mesto (slika 2.54).1 To omogoči tvorbo ssDNK prostega konca, ki je nujen za tvorbo križišča, saj se le na enoverižno DNK lahko vežejo RecA proteini (slika 2.64).1 Ti so ključni za stabilizacijo ssDNK ter izmenjavo nukleotidnih verig v tvorbi križišča.1 Povezavo dveh verig DNA s komplementarnimi baznimi pari po Watson-Cricku katalizirajo s hidrolizo ATP.1 Svojo funkcijo prično opravljati ob vezavi ssDNK v vezavno mesto z istočasno vezanim ATP.1 Ko ta kompleks sreča dsDNK s komplementarnim zaporedjem, povzroči RecA delno razvitje dsDNK in ob hidrolizi ATP izmenja en del razvite dsDNK z ssDNK, kar tvori intermediatno troverižno DNK, obdano z enotami RecA.1 Za formacijo križišča sta tako potrebni dve takšni reakciji.1

== Struktura Hollidayevega križišča ==
Kot že omenjeno je Hollidayevo križišče sestavljeno iz 4 nukleotidnih verig, ki se in vivo prekrižajo v odprti planarni strukturi tako, da križišče zavzame obliko kvadrata, pri katerem iz kotov izhajajo dsDNK (slika 35).1,2 Takšna struktura seveda ni stabilna sama po sebi, ampak jo stabilizira RuvA homotetramer.1,2 Kompleks zavzame obliko pekača za kolač, s krožno vdolbino za križajoče se ssDNK in izstopajočim delom v sredini kvadrata Hollidayeve zanke. Ta je sestavljen iz aminokislin Glu55 in Asp56 vsakega RuvA, ki povzročajo elektrostatski odboj s fosfatnimi skupinami ssDNK; tako se doseže separacija ssDNK in njihovo vodenje do izmenjave nukleotidnih verig.1 Vdolbine so prekrite s pozitivnimi aminokislinskimi ostanki, ki DNK verige preko elektrostatskih interakcij stabilizirajo v notranjosti le-teh.1 Predpostavlja se, da je pravilna in vivo struktura dejansko homooktamer, ki tako ne tvori zgolj vdolbin, ampak tunel za DNK verige (dva pekača obrnjena z vdolbinami drug proti drugemu).

== Migracija Hollidayevega križišča ==
Po sami formaciji, Hollidayevo križišče lahko migrira vzdolž DNK verig (slika 1e3).1 Čeprav je sprememba Gibbsove proste energije za ta proces enaka nič, kar bi nakazovalo spontan proces v obeh možnih smereh, je premikanje Hollidayevega križišča po verigi DNK odvisno od hidrolize ATP in zgolj enosmerno.1 Pri tem sodelujeta dva proteina, že omenjeni RuvA in RuvB.1 Premik križišča izvaja RuvB s hidrolizo ATP, vendar se mora zaradi šibkih interakcij z DNK na slednjo vezati preko RuvA – slednji torej deluje kot stabilizator križišča in kot vezavno mesto za RuvB. RuvB je aktiven kot heksameren protein, ki v svoji strukturi tvori 30Å kanal, skozi katerega je napeljana veriga DNK.1 Za premikanje Hollidayevega križišča se tvori kompleks križišča, RuvA tetramera in dveh RuvB heksamerov, ki s svojo aktivnostjo premikata križišče v isto smer (slika 4).1 Smer premikanja križišča je odvisna od tega, na kateri par krakov Hollidayevega križišča se pripneta RuvB heksamera.1

== Nukleolitična resolucija Hollideyevega križišča ==
V različnih organizmih je bilo odkritih že kar nekaj proteinov, ki prepoznavajo Hollidayevo križišče in ga razrešujejo; tem proteinom s skupnim imenom pravimo resolvaze (iz ang. resolve – razrešiti).1,2 Morda najbolj znana resolvaza je RuvC iz E. coli.1,2 Gre za homodimerno endonukleazo, ki ima obe aktivni mesti na isti strani encima – to namiguje na mehanizem simetrične cepitve dveh nasprotnih nukleotidnih verig v Hollidayevem križišču tako, da se RuvC orientira na odprto stran kompleksa RuvAB-Hollidayevo križišče.1 Nastali kompleks RuvABC-Hollidayevo križišče je tako imenovan resolvosom.1 Križišče se lahko cepi longitudinalno (slika 5, levo, ‘patch’) ali transverzalno (slika 5, desno, ‘splice’) – od načina cepitve je odvisno ali bo prišlo do rekombinacije, ali ne.1 Pri transverzalnem cepljenju (cepljenju ssDNK verig, ki se izmenjata v formaciji križišča) vidimo, da pride zgolj do zamenjav regij, ki jih definira dolžina poti Hollidayevega križišča; dve homologni DNK molekuli si zgolj izmenjata enaka homologna odseka ssDNK, kar ne vodi do rekombinantnih produktov.1 V primeru longitudinalnega cepljenja (cepitev verig, ki se pri tvorbi Hollidayeve zanke nista izmenjali) pa pride do prenosa dsDNK molekul in tako do formacije rekombinantnih dvovijačnih DNK – molekul DNK, sestavljenih iz dveh regij iz različnih začetnih dsDNK.1 Na koncu reševanja zanke DNK ligaze produkte povežejo v enotne dsDNK.1

== Viri ==
1. Voet, D. in Voet, J. G. Biochemistry. (John Wiley & Sons, Inc., 2011).
2. Liu, Y. in West, S. C. Happy Hollidays: 40th anniversary of the Holliday junction. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 5, 937–946 (2004).
3. Griffiths, A. J. F., Miller, J. H., Suzuki, D. T., Lewontin, R. C. in Gelbart, W. M. An Introduction to Genetic Analysis. (W. H. Freeman and Company, 2000).
4. Singleton, M. R., Dillingham, M. S., Gaudier, M., Kowalczykowski, S. C. & Wigley, D. B. Crystal structure of RecBCD enzyme reveals a machine for processing DNA breaks. Nature 432, 187–93 (2004).
5. Ariyoshi, M., Nishino, T., Iwasaki, H., Shinagawa, H. & Morikawa, K. Crystal structure of the holliday junction DNA in complex with a single RuvA tetramer. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 97, 8257–8262 (2000).

Popravljanje mutacij in rekombinacijski procesi

2016-04-04T09:29:08Z

Nejc Kejžar:

BIO2 Seminar 2015

2015-12-24T13:39:11Z

Nejc Kejžar: /* Seznam seminarjev */

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

== Seznam seminarjev ==
{| {{table}}
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Ime Priimek'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''poglavje'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Naslov seminarja'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 1'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 2'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum oddaje'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum recenzije'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum predstavitve'''
|-
| Kristjan Stibilj||12||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Kristjan_Stibilj:_Inhibicija PI3k/AKT/mTOR signalne poti kot orožje proti raku||Lovro Kotnik||Blaž Lebar]||21/10/15||23/10/15||28/10/15
|-
| Tjaša Lukšič||12||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Tjasa_Luksic: Alternativno izrezovanje GPCR-jev s poudarkom na sekretinski družini]||Karmen Žbogar||Aleksandra Uzar||21/10/15||23/10/15||28/10/15
|-
| Klara Kuret||12||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Klara_Kuret: Vpliv bakterijskih efektorjev na celični ubikvitinacijski sistem in rastlinski imunski odziv]||Klara Lenart||Petra Hruševar||21/10/15||23/10/15||28/10/15
|-
| Rok Miklavčič||12||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Rok_Miklavčič: Preusmeritve signalnih poti preko TNFR1 v boju s patogeni]||Katja Čop||Lovro Kotnik||28/10/15||30/10/15||04/11/15
|-
| Ema Gašperšič||12||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Ema_Gaspersic: PKC in njihov vpliv na raka ter Alzheimerjevo bolezen]||Nejc Kejžar||Karmen Žbogar||28/10/15||30/10/15||04/11/15
|-
| Tadej Satler||12||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Tadej_Satler: PD-1 limfocitov in melanomskih celic]||Neža Brezovar||Klara Lenart||28/10/15||30/10/15||04/11/15
|-
| Tina Šimunović||14-15||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Tina_Simunovic: Pentoza-fosfatna pot, njena regulacija in povezava z rakom]||Kristjan Stibilj||Katja Čop||04/11/15||06/11/15||11/11/15
|-
| Maja Zupanc||14-15||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Maja_Zupanc: Kako dolge nekodirajoče RNA vplivajo na metabolizem]||Tjaša Lukšič||Nejc Kejžar||04/11/15||06/11/15||11/11/15
|-
| Tilen Tršelič||14-15||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Tilen_Trselic: PKM2 in njegova vloga pri razvoju rakavih celic]||Klara Kuret||Dorotea Borković||04/11/15||06/11/15||11/11/15
|-
| Lara Jerman||16||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Lara_Jerman: Warburgov učinek: od raka do avtoimunosti]||Rok Miklavčič||Neža Brezovar||11/11/15||13/11/15||18/11/15
|-
| Eva Rajh||16||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Eva_Rajh: Vpliv intermediatov Krebsovega cikla na modifikacije DNK in histonov ter vpliv na staranje]||Ema Gašperšič||Kristjan Stibilj||11/11/15||13/11/15||18/11/15
|-
| Sara Tekavec||16||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Sara_Tekavec: Mutacije encimov Krebsovega cikla in vpliv na razvoj ter rast tumorjev]||Tadej Satler||Tjaša Lukšič||11/11/15||13/11/15||18/11/15
|-
| Fran Krstanović||17||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Fran_Krstanovic: L-Carnitine enhances exercise endurance capacity]||Tina Šimunović||Klara Kuret||18/11/15||20/11/15||25/11/15
|-
| Elvira Boršić||17||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Elvira_Boršić: Posledice spremenjenega metabolizma maščobnih kislin v kardiomiocitih]||Maja Zupanc||Rok Miklavčič||18/11/15||20/11/15||25/11/15
|-
| Janja Krapež||17||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Janja_Krapež: Vpliv metabolizma maščobnih kisln na povišan krvni tlak v pljučnih arterijah]||Tilen Tršelič||Ema Gašperšič||18/11/15||20/11/15||25/11/15
|-
| Janez Javornik||18||||Lara Jerman||Tadej Satler||25/11/15||27/11/15||02/12/15
|-
| Miha Koprivnikar Krajnc||18||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Miha_Koprivnikar_Krajnc: Pomanjkanje karbamoil-fosfat sintetaze]||Eva Rajh||Tina Šimunović||25/11/15||27/11/15||02/12/15
|-
| Špela Malenšek||18||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Špela_Malenšek: Leucinska in glutaminska regulacija mTORC1]||Sara Tekavec||Maja Zupanc||25/11/15||27/11/15||02/12/15
|-
| Urša Kopač||19||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Urša_Kopač: Vpliv mutacij na delovanje ATP-sintaze s poudarkom na TMEM70]||Fran Krstanović||Tilen Tršelič||02/12/15||04/12/15||09/12/15
|-
| Neža Koritnik||19||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Ne.C5.BEa_Koritnik: Uravnavanje koncentracije ROS in glutationilacija v mitohondriju]||Dorotea Borković||Lara Jerman||02/12/15||04/12/15||09/12/15
|-
| Gašper Virant||19||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Gašper_Virant: Vpliv reaktivnih kisikovih spojin na dolžino življenske dobe]||Elvira Boršić||Eva Rajh||02/12/15||04/12/15||09/12/15
|-
| Uroš Zavrtanik||20||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Uro.C5.A1_Zavrtanik: RuBisCO aktivaza]||Janja Krapež||Sara Tekavec||09/12/15||11/12/15||16/12/15
|-
| Simon Aleksič||20||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Simon_Aleksič: Sinteza eksopolisaharidov v bakterijah in njihov vpliv na povečanje populacije celic imunskega odziva]||Jaka Kos||Fran Krstanović||09/12/15||11/12/15||16/12/15
|-
| Matej Hvalec||20||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Matej_Hvalec: Ostanek plastidov v heterotrofnih parazitih]||Miha Koprivnikar Krajnc||Elvira Boršić||09/12/15||11/12/15||16/12/15
|-
| Urša Čerček||21||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Urša_Čerček: PCSK9: Nov način uravnavanja koncentracije LDL]||Špela Malenšek||Janja Krapež||16/12/15||18/12/15||23/12/15
|-
| Katja Brezovar||21||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Katja_Brezovar: Vloga biosinteze sfingolipidov pri fagocitozi Candide albicans]||Urša Kopač||Jaka Kos||16/12/15||18/12/15||23/12/15
|-
| Gašper Žun||21||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Gasper_Zun: Biosinteza in biološka vloga terpenoidov s poudarkom na abscizinski kislini]||Neža Koritnik||Miha Koprivnikar Krajnc||16/12/15||18/12/15||23/12/15
|-
| Blaž Lebar||22||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Bla.C5.BE_Lebar: Pomembna vloga glutamina v rakavih celicah]||Gašper Virant||Špela Malenšek||23/12/15||03/01/16||06/01/16
|-
| Aleksandra Uzar||22||Regulacija in biosinteza nukleozidnih antibiotikov||Uroš Zavrtanik||Urša Kopač||23/12/15||03/01/16||06/01/16
|-
| Petra Hruševar||22||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Petra_Hru.C5.A1evar: Serin in glicin ter njun vpliv na rakave celice]||Simon Aleksič||Neža Koritnik||23/12/15||03/01/16||06/01/16
|-
| Dorotea Borković||23||||Matej Hvalec||Gašper Virant||06/01/16||08/01/16||12/01/16
|-
| Jaka Kos||23||||Katja Brezovar||Simon Aleksič||06/01/16||08/01/16||13/01/16
|-
| Klara Lenart||23||Ščitnični hormoni in njihov vpliv na metabolizem||Gašper Žun||Matej Hvalec||06/01/16||08/01/16||13/01/16
|-
| Lovro Kotnik||23||||Urša Čerček||Uroš Zavrtanik||06/01/16||08/01/16||13/01/16
|-
| Katja Čop||23||Povezava med energijskim metabolizmom in plodnostjo pri ženskah||Blaž Lebar||Urša Čerček||13/01/16||15/01/16||20/01/16
|-
| Nejc Kejžar||23||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Nejc_Kejžar: Hormonska regulacija razvoja T-celic]||Aleksandra Uzar||Katja Brezovar||13/01/16||15/01/16||20/01/16
|-
| Neža Brezovar||23||||Petra Hruševar||Gašper Žun||13/01/16||15/01/16||20/01/16
|}

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

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

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

Za pripravo seminarja velja naslednje: 
* [[BIO2 Povzetki seminarjev 2015|Povzetek seminarja]] opišete na wikiju '''v 200 besedah''' (+- dvajset besed) - najkasneje do dne ko morate oddati seminar recenzentom.
* Povezavo do povzetka vnesete v tabelo seminarjev tekočega letnika.
* Seminar pripravite v obliki seminarske naloge na ~5-12 straneh A4 (pisava 12, enojni razmak, 2,5 cm robovi). Zelo pomembno je, da je obseg od 2700 do 3000 besed , a ne več kot 3500 besed. Seminarska naloga mora vsebovati najmanj tri slike. Slika mora imeti legendo in v besedilu mora biti na ustreznem mestu sklic na sliko. 
* Seminar oddajte do datuma oddaje, ki je naveden v tabeli v elektronski obliki z uporabo [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/ tega obrazca].
* Vsi seminarji so v elektronski obliki dostopni [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/bioseminar/ tukaj].
* Recenzenti do dneva določenega v tabeli določijo popravke (v elektronski obliki) in podajo oceno pisnega dela. Popravljen seminar oddajte z uporabo [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/ tega obrazca].
* Ustna predstavitev sledi na dan, ki je vpisan v tabeli. Za predstavitev je na voljo 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.
* 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
* 116_BIO_Priimek_Ime.doc(x) za seminar, ki je napisan na novo in je bil prijavljen v shemo 50%

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

== Mnenje o predstavitvi ==
Vsak posameznik 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 Seminar 2015

2015-12-24T13:38:36Z

Nejc Kejžar: /* Seznam seminarjev */

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

== Seznam seminarjev ==
{| {{table}}
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Ime Priimek'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''poglavje'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Naslov seminarja'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 1'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 2'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum oddaje'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum recenzije'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum predstavitve'''
|-
| Kristjan Stibilj||12||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Kristjan_Stibilj:_Inhibicija PI3k/AKT/mTOR signalne poti kot orožje proti raku||Lovro Kotnik||Blaž Lebar]||21/10/15||23/10/15||28/10/15
|-
| Tjaša Lukšič||12||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Tjasa_Luksic: Alternativno izrezovanje GPCR-jev s poudarkom na sekretinski družini]||Karmen Žbogar||Aleksandra Uzar||21/10/15||23/10/15||28/10/15
|-
| Klara Kuret||12||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Klara_Kuret: Vpliv bakterijskih efektorjev na celični ubikvitinacijski sistem in rastlinski imunski odziv]||Klara Lenart||Petra Hruševar||21/10/15||23/10/15||28/10/15
|-
| Rok Miklavčič||12||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Rok_Miklavčič: Preusmeritve signalnih poti preko TNFR1 v boju s patogeni]||Katja Čop||Lovro Kotnik||28/10/15||30/10/15||04/11/15
|-
| Ema Gašperšič||12||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Ema_Gaspersic: PKC in njihov vpliv na raka ter Alzheimerjevo bolezen]||Nejc Kejžar||Karmen Žbogar||28/10/15||30/10/15||04/11/15
|-
| Tadej Satler||12||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Tadej_Satler: PD-1 limfocitov in melanomskih celic]||Neža Brezovar||Klara Lenart||28/10/15||30/10/15||04/11/15
|-
| Tina Šimunović||14-15||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Tina_Simunovic: Pentoza-fosfatna pot, njena regulacija in povezava z rakom]||Kristjan Stibilj||Katja Čop||04/11/15||06/11/15||11/11/15
|-
| Maja Zupanc||14-15||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Maja_Zupanc: Kako dolge nekodirajoče RNA vplivajo na metabolizem]||Tjaša Lukšič||Nejc Kejžar||04/11/15||06/11/15||11/11/15
|-
| Tilen Tršelič||14-15||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Tilen_Trselic: PKM2 in njegova vloga pri razvoju rakavih celic]||Klara Kuret||Dorotea Borković||04/11/15||06/11/15||11/11/15
|-
| Lara Jerman||16||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Lara_Jerman: Warburgov učinek: od raka do avtoimunosti]||Rok Miklavčič||Neža Brezovar||11/11/15||13/11/15||18/11/15
|-
| Eva Rajh||16||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Eva_Rajh: Vpliv intermediatov Krebsovega cikla na modifikacije DNK in histonov ter vpliv na staranje]||Ema Gašperšič||Kristjan Stibilj||11/11/15||13/11/15||18/11/15
|-
| Sara Tekavec||16||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Sara_Tekavec: Mutacije encimov Krebsovega cikla in vpliv na razvoj ter rast tumorjev]||Tadej Satler||Tjaša Lukšič||11/11/15||13/11/15||18/11/15
|-
| Fran Krstanović||17||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Fran_Krstanovic: L-Carnitine enhances exercise endurance capacity]||Tina Šimunović||Klara Kuret||18/11/15||20/11/15||25/11/15
|-
| Elvira Boršić||17||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Elvira_Boršić: Posledice spremenjenega metabolizma maščobnih kislin v kardiomiocitih]||Maja Zupanc||Rok Miklavčič||18/11/15||20/11/15||25/11/15
|-
| Janja Krapež||17||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Janja_Krapež: Vpliv metabolizma maščobnih kisln na povišan krvni tlak v pljučnih arterijah]||Tilen Tršelič||Ema Gašperšič||18/11/15||20/11/15||25/11/15
|-
| Janez Javornik||18||||Lara Jerman||Tadej Satler||25/11/15||27/11/15||02/12/15
|-
| Miha Koprivnikar Krajnc||18||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Miha_Koprivnikar_Krajnc: Pomanjkanje karbamoil-fosfat sintetaze]||Eva Rajh||Tina Šimunović||25/11/15||27/11/15||02/12/15
|-
| Špela Malenšek||18||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Špela_Malenšek: Leucinska in glutaminska regulacija mTORC1]||Sara Tekavec||Maja Zupanc||25/11/15||27/11/15||02/12/15
|-
| Urša Kopač||19||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Urša_Kopač: Vpliv mutacij na delovanje ATP-sintaze s poudarkom na TMEM70]||Fran Krstanović||Tilen Tršelič||02/12/15||04/12/15||09/12/15
|-
| Neža Koritnik||19||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Ne.C5.BEa_Koritnik: Uravnavanje koncentracije ROS in glutationilacija v mitohondriju]||Dorotea Borković||Lara Jerman||02/12/15||04/12/15||09/12/15
|-
| Gašper Virant||19||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Gašper_Virant: Vpliv reaktivnih kisikovih spojin na dolžino življenske dobe]||Elvira Boršić||Eva Rajh||02/12/15||04/12/15||09/12/15
|-
| Uroš Zavrtanik||20||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Uro.C5.A1_Zavrtanik: RuBisCO aktivaza]||Janja Krapež||Sara Tekavec||09/12/15||11/12/15||16/12/15
|-
| Simon Aleksič||20||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Simon_Aleksič: Sinteza eksopolisaharidov v bakterijah in njihov vpliv na povečanje populacije celic imunskega odziva]||Jaka Kos||Fran Krstanović||09/12/15||11/12/15||16/12/15
|-
| Matej Hvalec||20||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Matej_Hvalec: Ostanek plastidov v heterotrofnih parazitih]||Miha Koprivnikar Krajnc||Elvira Boršić||09/12/15||11/12/15||16/12/15
|-
| Urša Čerček||21||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Urša_Čerček: PCSK9: Nov način uravnavanja koncentracije LDL]||Špela Malenšek||Janja Krapež||16/12/15||18/12/15||23/12/15
|-
| Katja Brezovar||21||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Katja_Brezovar: Vloga biosinteze sfingolipidov pri fagocitozi Candide albicans]||Urša Kopač||Jaka Kos||16/12/15||18/12/15||23/12/15
|-
| Gašper Žun||21||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Gasper_Zun: Biosinteza in biološka vloga terpenoidov s poudarkom na abscizinski kislini]||Neža Koritnik||Miha Koprivnikar Krajnc||16/12/15||18/12/15||23/12/15
|-
| Blaž Lebar||22||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Bla.C5.BE_Lebar: Pomembna vloga glutamina v rakavih celicah]||Gašper Virant||Špela Malenšek||23/12/15||03/01/16||06/01/16
|-
| Aleksandra Uzar||22||Regulacija in biosinteza nukleozidnih antibiotikov||Uroš Zavrtanik||Urša Kopač||23/12/15||03/01/16||06/01/16
|-
| Petra Hruševar||22||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Petra_Hru.C5.A1evar: Serin in glicin ter njun vpliv na rakave celice]||Simon Aleksič||Neža Koritnik||23/12/15||03/01/16||06/01/16
|-
| Dorotea Borković||23||||Matej Hvalec||Gašper Virant||06/01/16||08/01/16||12/01/16
|-
| Jaka Kos||23||||Katja Brezovar||Simon Aleksič||06/01/16||08/01/16||13/01/16
|-
| Klara Lenart||23||Ščitnični hormoni in njihov vpliv na metabolizem||Gašper Žun||Matej Hvalec||06/01/16||08/01/16||13/01/16
|-
| Lovro Kotnik||23||||Urša Čerček||Uroš Zavrtanik||06/01/16||08/01/16||13/01/16
|-
| Katja Čop||23||Povezava med energijskim metabolizmom in plodnostjo pri ženskah||Blaž Lebar||Urša Čerček||13/01/16||15/01/16||20/01/16
|-
| Nejc Kejžar||23||[http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Povzetki_seminarjev_2015#Nejc_Kejžar: Alternativno izrezovanje GPCR-jev s poudarkom na sekretinski družini]||Aleksandra Uzar||Katja Brezovar||13/01/16||15/01/16||20/01/16
|-
| Neža Brezovar||23||||Petra Hruševar||Gašper Žun||13/01/16||15/01/16||20/01/16
|}

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

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

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

Za pripravo seminarja velja naslednje: 
* [[BIO2 Povzetki seminarjev 2015|Povzetek seminarja]] opišete na wikiju '''v 200 besedah''' (+- dvajset besed) - najkasneje do dne ko morate oddati seminar recenzentom.
* Povezavo do povzetka vnesete v tabelo seminarjev tekočega letnika.
* Seminar pripravite v obliki seminarske naloge na ~5-12 straneh A4 (pisava 12, enojni razmak, 2,5 cm robovi). Zelo pomembno je, da je obseg od 2700 do 3000 besed , a ne več kot 3500 besed. Seminarska naloga mora vsebovati najmanj tri slike. Slika mora imeti legendo in v besedilu mora biti na ustreznem mestu sklic na sliko. 
* Seminar oddajte do datuma oddaje, ki je naveden v tabeli v elektronski obliki z uporabo [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/ tega obrazca].
* Vsi seminarji so v elektronski obliki dostopni [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/bioseminar/ tukaj].
* Recenzenti do dneva določenega v tabeli določijo popravke (v elektronski obliki) in podajo oceno pisnega dela. Popravljen seminar oddajte z uporabo [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/ tega obrazca].
* Ustna predstavitev sledi na dan, ki je vpisan v tabeli. Za predstavitev je na voljo 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.
* 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
* 116_BIO_Priimek_Ime.doc(x) za seminar, ki je napisan na novo in je bil prijavljen v shemo 50%

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

== Mnenje o predstavitvi ==
Vsak posameznik 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 2015

2015-12-24T13:33:53Z

Nejc Kejžar: /* Biokemija- Povzetki seminarjev 2015/2016 */

== Biokemija- Povzetki seminarjev 2015/2016 ==
Nazaj na osnovno [http://wiki.fkkt.uni-lj.si/index.php/BIO2_Seminar_2015 stran]

=== Kristjan Stibilj: PI3K kaskada in njihova vloga pri rakavih obolenjih ===
Dandanes je zdravljenje rakavih obolenj poglavitna točka v razvoju farmacevtskih zdravil. Velike multinacionalke vlagajo ogromno denarja v razvoj zdravila, ki bi ozdravil tumorje oz. omilil njihovo delovanje. Za nastanek rakavih obolenj so v veliki meri krivi receptorji tirozin kinaze (RTK) in njihova PI3K/AKT/mTOR signalna pot. Ta namreč nadzoruje celično proliferacijo, metabolizem, premikanje in preživetje. Mutacije ključnih proteinov v PI3K kaskadi vodijo do nenadzorovane rasti in delitve celic, kar privede do nastanka tumorjev. Glavni princip zdravljenja oz. iskanje zdravila za rakava obolenja je torej poiskati takšno molekulo, ki bi uspešno inhibirala mutiran protein in s tem ustavila njegovo hiperaktivacjo. Znanstveniki so v zadnjih letih odkrili precej inhibitorjev, ki so bolj ali majn specifični in so sedaj v preiskavah kot morebitno zdravilo. Za inhibiranje PI3K molekule sta se v predkličninih študijah pokazala kot uspešna pictilisib in buparlisib, ki se vežeta na ATP-vezavno mesto. Na enak način deluje tudi večina AKT inhibitorjev, kamor spada tudi dobro raziskan Inhibitor VIII. mTOR, zadnja molekula v PI3K kaskadi, pa ima prav tako kar nekaj sintetičnih inhibitorjev, ki so analogni naravni molekuli rapamcin. Vsi našteti inhibitorji pa žal še niso zdravila za raka, saj so interakcije z ostalimi encimi v celici še vedno nepoznane.

=== Klara Kuret: Vpliv bakterijskih efektorjev na celični ubikvitinacijski sistem in rastlinski imunski odziv ===
Patogene bakterije uporabljajo efektorje za zatiranje imunskega odziva gostitelja. Tarča mnogih efektorskih proteinov je celični ubikvitinacijski sistem (UBS), ki je pomemben regulator imunskega odgovora. Ubikvitinska signalizacija poteka preko treh encimskih kompleksov, ki na proteinske substrate vežejo molekule ubikvitina. Dolžina in oblika ubikvitinske verige narekujeta, kakšen bo biološki odgovor celice na ubikvitinacijo oz. kaj se bo s substratom zgodilo. Ker prokarionti nimajo lastnega ubikvitinacijskega sistema, so morali razviti drugačne mehanizme, ki jim omogočajo interakcijo z evkariontskimi proteini, kateri nastopajo pri ubikvitinaciji. Efektorji lahko gostiteljski UBS izkoriščajo tako, da strukturno ali funkcijsko posnemajo evkariontske komponente UBS, ali pa so homologi evkariontskih proteinov. Lahko tudi pospešujejo ali inhibirajo delovanje 26S proteasoma. Efektorski proteini torej izkoriščajo evkariontske strategije za nadzor in manipulacijo gostiteljevih celičnih procesov, v smeri, ki patogenu omogoča čim boljšo možnost razvoja in množitve. Efektorji AvrPtoB, HopM1 ter VirF so nastali z različnim evolucijskim razvojem, zato se tudi mehanizmi njihovega delovanja na UBS razlikujejo. Patogeni efektorji lahko preko ubikvitinacije pomembnih signalnih proteinov v imunskih kaskadah povzročijo nezmožnost celice, da aktivira PAMP ter ETI imunost. Razgradnja gostiteljevih proteinov vodi lahko do motenj v izražanju genov, motenj v vezikularnem transportu in številnih drugih nepravilnosti v celičnih procesih, ki pripeljejo do večje dovzetnosti celice za okužbo.

=== Tjaša Lukšič: Alternativno izrezovanje GPCR-jev s poudarkom na sekretinski družini ===
Alternativno izrezovanje GPCR-jev je pogost pojav, še posebej pri sekretinski in nekaterih sorodnih družinah. Receptorji sekretinske družine se pojavljajo v zanimivih izooblikah, ki odstirajo nove poglede na regulacijo celične signalizacije. V sedmi transmembranski vijačnici sekretinskih GPCR-jev je dobro ohranjen ekson 12 oz. zaporedje 14 aminokislin, ki je tarča izrezovalno-povezovalnega kompleksa pri nekaterih receptorjih. Delecija eksona 12 nima izrazitega vpliva na vezavo primarnih sporočevalcev, ima pa zato toliko večje posledice pri prenosu signalov. Povezovanje z G-proteini je onemogočeno, ker skrajšana TMD7 ne omogoča normalne konformacijske spremembe. Le-ta se v običajnih izooblikah zgodi zaradi premika TMD6 in TMD7 proti statični TMD3, kar razkrije intracelularno vezavno domeno za navzdolnje efektorje. Poleg omenjene funkcije lažnega receptorja, se oslabi tudi membranska ekspresija kratkih-TMD7 receptorjev, saj je izbrisan transportni motiv v eksonu 12 in zmanjšana hidrofobnost C konca. Najbolj fascinantna posledica je zagotovo dominantno negativna regulacija membranske ekspresije ostalih izooblik. Za transport GPCR-jev iz kontrolnega sistema endoplazmatskega retikuluma je potrebna oligomerizacija. Hetero-oligomeri določenih kombinacij s kratkim-TMD7 receptorjem ne uspejo zapustiti ER, število delujočih receptorjev v membrani se zmanjšuje in celica je slabše odzivna na njihove primarne sporočevalce. Med tem pa nekateri receptorji nimajo težav pri transportu skupaj s skrajšanimi izooblikami. Številna bolezenska stanja so povezana s patološkimi izooblikami ali z neuspešnim transportom proteinov iz ER, za kar obstaja potencialna rešitev v farmakoloških šaperonih.

=== Rok Miklavčič: Preusmeritve signalnih poti preko TNFR1 v boju s patogeni ===
Celice so se skozi čas prilagodile na življenje v okolju, polnem potencialno škodljivih patogenov. Razvilo se je mnogo mehanizmov celičnega odgovora, ki so prilagojeni tako, da lahko ustrezen odgovor na patogene pripravijo v različnih situacijah. En takih mehanizmov predstavlja tudi signalna kaskada preko TNFR1, receptorja za citokin TNFα. TNFα sprostijo celice imunskega sistema, ko zaznajo prisotnost patogena. Osnovni celični odgovor pri stimulaciji TNFR1 je kaskada, ki preko zaporedja ubikvitinacij sodelujočih proteinov, privede do translokacije transkripcijskega faktorja NF-κB v jedro. NF-κB tam sproži prepisovanje genov za vnetne citokine, ki ob kasnejšem sproščanju v okolico celice povzročijo vnetni odziv sosednjih celic ter s tem omejitev okužbe. Nekateri patogeni pa so na ta odziv prilagojeni tako, da inhibirajo ključne proteine v začetni kaskadi in s tem zmanjšajo vnetje, vendar pa imajo na to prilagoditev odgovor tudi gostiteljske celice. Pri taki inhibiciji pride do prenosa signala po drugi poti, ki privede do apoptoze napadene celice, kar ubije tudi patogene v njej, in tako omeji okužbo. Patogeni lahko inhibirajo tudi samo apoptozo, zaradi česar obstaja tudi zasilni celični mehanizem odgovora nanje. V primeru inhibicije apoptoze se kaskada konča z aktivacijo psevdokinaze MLKL, ki je glavni efektor za mehanizem programirane nekroze z imenom nekroptoza. Pri nekroptozi pride kot pri nekrozi do celične lize, pri čemer se v okolico sprostijo DAMP-i, ki sprožijo vnetni odziv okoliškega tkiva.

=== Ema Gašperšič: PKC in njihov vpliv na raka ter Alzheimerjevo bolezen ===
Protein kinaze C (PKC) so družina encimov, ki sodelujejo v številnih signalnih poteh v celici. S fosforilacijo serina ali treonina nekega drugega proteina regulira njegovo aktivnost. Vplivajo na proliferacijo in diferenciacijo celice, apoptozo, oblikovanje sinaps, učenje ter shranjevanje spominov, nevrološke motnje in mnogo drugih procesov v celici. Za aktivacijo PKC sta ključni povečani koncentraciji diacilglicerola (DAG) in kalcijevih ionov Ca2+, ki z vezavo na PKC povzročita prehod iz neaktivne v aktivno obliko. Aktivacija PKC vpliva na spodbujanje oziroma inhibiranje razvoja raznih bolezni, kot so rak, ishemična možganska kap ali Alzheimerjeva bolezen in druge nevrodegenerativne bolezni. Problem je v tem, da je pri zdravljenju raka potrebno rast celic čim prej zaustaviti, med tem ko morajo pri nevrodegenerativnih boleznih nevroni ostajati živi. Poleg tega je zanimivo, da naj bi nekateri aktivatorji protein kinaz C rast rakavih celic spodbujali, drugi pa zavirali. Običajen mehanizem delovanja PKC je težko opisati, saj obstaja več oblik PKC izoencimov, ki so po različnih tkivih različno razporejeni, v celici imajo različne funkcije, poleg tega pa obstaja več signalnih poti, ki vodijo do aktivacije PKC. Vse to so razlogi za oteženo delo raziskovalcev, ki želijo odkriti načine zdravljenja prej omenjenih boleznih, zato torej to področje zahteva še precej raziskav, ki bi posledično lahko olajšale njihovo zdravljenje.

=== Tadej Satler: PD-1 limfocitov in melanomskih celic ===
Melanom je najnevarnejša oblika kožnega raka in znanstveniki že desetletja borijo izboljšali rezultate zdravljenja. Vzpodbuditi želijo proti-tumorski odziv imunskega sistema, vendar so zaradi kontrolnih točk neuspešni. Kontrolne točke so ključne za ohranjanje imunske homeostaze, saj bi brez njih bili žrtev številnim avtoimunskim boleznim in poškodbam tkiva ob prevelikem odzivu sistema na patogene vnetje. Med imunske kontrolne točke spada tudi receptor PD-1. Je monomer sestavljen iz imunoglobulinske in citoplazemske domene. Zanj sta značilna tudi dva liganda (PD-L1 in PD-L2), ki sta potrebna za njegovo aktivacijo. Najdemo ga predvsem pri limfocitih T in nekaterih melanomskih celicah. Izražanje PD-1 je raziskano predvsem pri limfocitih T, kjer ob interakciji z ligandoma inhibira delovanje in funkcije limfocitov ter povzroča njihovo apoptozo. To doseže s pomočjo zaviranja številnih ključnih procesov znotraj celice, ki so potrebni za njeno normalno delovanje. Pri melanomskih celicah je pa delovanje PD-1 še dokaj neraziskano. Do zdaj njegova prisotnost ni bila znana, vendar so nedavne raziskave pokazale njegovo izražanje na nekaterih celicah limfocitov. Obnašanje PD-1 melanomskih celic je drugačno kot pa pri limfocitih, saj njegovo izražanje spodbuja rast tumorja. S pomočjo boljšega poznavanja delovanja PD-1 v limfocitih T in melanomskih celicah, bo lažje razviti učinkovitejše metode boja proti raku.

=== Tilen Tršelič: PKM2 in njegova vloga pri razvoju rakavih celic ===
Piruvat kinaza (PK) je pomemben glikolitski encim, ki se pojavlja v štirih različnih oblikah. Oblika M2 je posebno zanimiva, saj poleg svoje glikolitske funkcije opravlja še mnoge druge, nemetabolične funkcije. Poleg tega je PKM2 prevladujoča oblika encima v rakavih celicah. Razlog za povečano izražanje le-tega verjeno izhaja iz dejstva, da lahko PKM2 zavzema aktivno tetramerno obliko ali skoraj neaktivno dimerno obliko. Možnost menjavanja svojih oblik celicam, bodisi zdravim ali rakavim, omogoča prilagajanje delovanja njihovim potrebam. Če celici primanjkuje energije, lahko encim zavzema pretežno aktivno tetramerno obliko in tako spodbuja proizvodnjo ATP. Če celica potrebuje nove makromolekule za proliferacijo, tu encim lahko zavzame pretežno neaktivno dimerno obliko in spodbuja kopičenje intermediatov glikolize. Te so ključni za sintezo novih snovi, saj služijo kot njihovi prekurzorji.
Aktivnost encima PKM2 se regulira na več načinov. Vlogo regulatorjev po navadi opravljajo post-translacijske modifikacije encima, lahko pa tudi nekatere druge spremembe v celičnem okolju.
PKM2 v svoji manj aktivni dimerni obliki prav tako lahko regulira druge procese. Predvsem pospešuje celično rast in razvoj prek reakcij z pomembnimi transkripcijskimi faktorji v jedru. Izkazalo se je, da delovanje encima PKM2 močno koristi rakavim celicam.
Ker je encim PKM2 zelo pomemben za razvoj takšnih celic, predstavlja dobro potencialno tarčo za zdravljenje. Raziskave potrjujejo, da bi bilo slednje možno, ne ponujajo pa konkretnega odgovora na vprašanje, kako bi takšno zdravljenje potekalo.

=== Tina Šimunović: Pentoza-fosfatna pot, njena regulacija in povezava z rakom ===
Pod imenom rak razumemo bolezen, za katero je značilna nenadzorovana rast in celična delitev. Rakave celice imajo tako večjo potrebo po biosintezi pomembnih makromolekul, ki jo zadostijo s prilagoditvijo in spremembo svojih metaboličnih poti. Ena izmed prilagoditev je lahko sprememba pentoza-fosfatne poti (PPP). To je ena izmed metaboličnih poti glukoze, katere glavna produkta sta riboza-5-fosfat in NADPH. Prva se naprej uporablja pri sintezi nukleinskih kislin, NADPH pa je pomemben za sintezo makromolekul in za detoksikacijo. Regulacija PPP poteka preko njenih metabolnih encimov. V rakavih celicah je predvsem izražena povišana aktivnost glukoza-6-fosfat dehidrogenaze in s tem aktivnost PPP. Pri tem encimu sta, poleg mnogih drugih, najpomembnejša regulatorja NADPH in tumorski supresor p53. Aktivnost PPP lahko poveča tudi acetilacija 6-fosfoglukonat dehidrogenaze ali pa povečano izražanje transketolaze. Na pospešeno proliferacijo rakavih celic vplivajo tudi inaktivirani tumorski supresorji in aktivirani onkoproteini, npr. p53, TIGAR, ATM, Ras, mTORC1 in Nrf2. Največji pomen PPP pri rakavih celicah, je v zaščiti pred celično smrtjo, saj se s povečano aktivnostjo PPP pospeši tvorba njenih produktov, ki so ključni pri preživetju celice. Z inhibicijo te poti, bi lahko tudi inhibirali rast tumorjev. PPP je tako postala potenciala tarča za zdravljenje raka, vendar je za to potrebnih še veliko raziskav in boljše razumevanje metabolizma rakavih celic.

=== Maja Zupanc: Kako dolge nekodirajoče RNA vplivajo na regulacijo metabolizma ===
Ena najbolj fascinantnih lastnosti metabolizma je njegova regulacija. Za homeostazo metabolizma hranil in energije v telesu je nujna specializirana regulacija centralnega živčnega sistema, Langerhansovih otočkov trebušne slinavke in glavnih metabolnih tkiv (maščobno tkivo, skeletne mišice in jetra). Dolge nekodirajoče molekule RNA (lncRNA) so RNA molekule dolge več kot 200 nukleotidov, ki ne kodirajo proteinov. Njihov spekter delovanja je izredno širok, na metabolizem vplivajo prek regulacije procesov adipogeneze in hepatičnega metabolizma, nadzora funkcionalnosti Langerhansovih otočkastih celic, regulacije razvoja skeletnih mišic, in energijske homeostaze. Do sedaj je bilo odkritih že več kot 60000 dolgih nekodirajočih RNA molekul in repetuar njihovih funkcij se z vsako novo raziskavo širi. Vloga lncRNA je še pred desetimi leti bila neznanka, od takrat pa nam je že postalo jasno, da so pomembni regulatorji izražanja DNA, diferenciacije in razvoja celic, razvoja tkiva in tumorogeneze. V resnici pa vemo zelo malo, oziroma smo šele na začetku razumevanja lncRNA. Ker se zaradi tega z vsakim novim odkritjem pojavlja še več vprašanj (o podrobnih principih delovanja lncRNA in njihovega sodelovanja z drugimi molekulami, o še nepoznanih funkcijah, vpletenosti v bolezni in možnosti razvoja novih tehnik zdravljenja…), so raziskave na tem področju zelo aktualne.

=== Lara Jerman: Warburgov učinek: od raka do avtoimunosti ===
V dvajsetih letih prejšnjega stoletja je Otto Warburg s svojimi sodelavci meril porabo kisika in sintezo laktata v rakastem tkivu. Pri tem je prišel do zelo pomembnega opažanja, ki ostaja zelo aktualno – da celice rakastega tkiva tudi ob normoksičnih pogojih vztrajajo pri močno povečani glikolizi. Danes vemo, da se Warburgov učinek v rakastih tkivi pojavlja skoraj univerzalno. Večina Warburgovih opažanj in meritev je bila kvantitativno pravilna. Njegova razlaga vzroka pojava pa se je izkazala za napačno, saj povečano stopnjo glikolize zasledimo v mnogih rakastih tkivih brez določljivih mitohondrijskih mutacij ali motenj oksidativno-fosforilacijske metabolne poti. V takih tkivih sinteza ATP v mitohondrijih poteka nemoteno in enako učinkovito kot pri normalnih tkivih z enako koncentracijo kisika. Raziskave zadnjih let kažejo na to, da je povečana glikoliza strateška poteza rakastih celic, ki zadovoljuje predvsem njihove potrebe po sintezi biomase. V skoraj stoletju od Warburgovega prvotnega odkritja je postalo jasno, da metabolična stikala omogočajo celici, da se prilagaja svojim bioenergetskim in biosintetskim potrebam. Zmožnost hitrega prilagajanje potrebam je še posebej pomembna pri imunskih celicah, ki morajo ob imunskem odzivu hitro preiti iz mirujočega stanja. Zato ni presenetljivo, da so si rakaste in imunske celice glede zagotavljanja metabolnih tokov in bionenergetike za rast in širjenje v marsičem podobne.

=== Sara Tekavec: Mutacije encimov Krebsovega cikla in vpliv na razvoj ter rast tumorjev ===
Encimi izocitrat dehidrogenaza (IDH), sukcinat dehidrogenaza (SDH) in fumarat hidrataza (FH) sodelujejo v Krebsovem ciklu. Prvi omogoča pretvorbo izocitrata v α-ketoglutarat (α-KG), drugi pretvorbo sukcinata v fumarat, tretji pa pretvorbo fumarata v malat. Za gene, ki kodirajo te encime, so značilne mutacije, ki vodijo v nastanek in rast tumorjev. Mutacije so lahko onkogen-aktivirajoče (mutacija IDH) ali tumor-supresor deaktivirajoče (mutacije SDH in FH). Mutacija IDH tako v encimu vzpodbudi novo funkcijo, in sicer pretvorbo α-ketoglutarata ob prisotnosti NADPH v onkometabolit 2-hidroksiglutarat (2-HG). Pri drugih dveh mutacijah pa gre za to, da je aktivnost encima zmanjšana oz. je sploh ni, kar ima za posledico kopičenje sukcinata ali fumarata. To ugodno vpliva na rast tumorja, saj lahko te tri omenjene molekule na različne načine inducirajo izražanje genov, pomembnih za celično rast in preživetje. Vse tri na primer stabilizirajo hipoksični inducibilni faktor (HIF), ki nato sproži transkripcijo in angiogenezo (rast krvnih žil). Z zmanjšano koncentracijo dveh antioksidantov NADPH in α-ketoglutarata se poveča tudi tveganje za nove mutacije, povzročene s strani reaktivnih kisikovih zvrsti. Poleg tega lahko α-KG sam deluje kot mutagen ali pa tudi inhibira metilacijo DNA in histonov, zaradi česar je izražanje onkogenov povečano. Kljub temu, da je ta metabolična pot pri tumorjih precej kompleksna, nam bodo nove metode detekcije tumorjev kmalu omogočile tudi boljše razumevanje samih mutacij in mehanizma nastanka tumorjev, ki tiči v ozadju.

=== Fran Krstanović: L-Carnitine enhances exercise endurance capacity ===
Our energy metabolism is working constantly to cover energy need of our body. ATP represents the first line of action. With cellular ATP concentration low, our body needs other sources of energy as fuel. Fats carbs and proteins play that part. To get energy from fats they need to be oxidase. The process of fat oxidation is situated in the mitochondria. Fats need a special transporter to get into the cell, l-carnitine.
Apart from fat transportation l-carnitine has many other roles; enhancing exercise endurance capacity is believed to be one of them. Mice fed with L-carnitine showed great promise to confirm this theory. Glycogen concentrations were higher, all important parameters for fatty acid intake and mitochondria biogenesis were higher and do additional AMPK was activated. The most important parameter was higher endurance capacity was reached. The problem lies in implicating the theory on humans; consuming concentrations are unknown (high can lead to problems, low won’t have affect). Further experiments will surely be held as carnitine provides great attention from sports industries as a supplement for fat burning or maybe for greater athletes’ fatigue.

=== Janja Krapež: Vpliv metabolizma maščobnih kislin na povišan krvni tlak v plučnih arterijah ===
Povišan krvni tlak v pljučnih arterijah (PAH) je huda bolezen, ki posledično zelo vpliva tudi na srce, predvsem na desni prekat, ki se zaradi prevelike obremenjenosti poveča. To lahko privede tudi do odpovedi srca. Zakaj pride do nepravilnega delovanja desnega prekata, je še neznano, prav tako kako do tega pride. Zadnje raziskave sklepajo, da je z nedelovanje povezan tudi metabolizem maščobnih kislin in glukoze. Problem predstavlja kopičenje maščobnih kislin znotraj mišičnih celic srca. Za transport maščobnih kislin z dolgimi verigami poskrbi protein CD36 skupaj s FATP (v miocitih FATP6). Kopičenje maščobnih kislin v celici je povezano tudi s favoriziranjem oksidacije glukoze. Preklop med ß-oksidacijo maščobnih kislin in oksidacijo glukoze poteka v Randlovem ciklu, kjer intermediati ene oksidacije inhibirajo drugo. Ključni pri inhibiciji ß-oksidacije je malonil-CoA, ki inhibira CAP encim na mitohondrjski membrani in je ključni prenašalec maščobnih kislin v mitohondrij, kjer se nadalje oksidirajo. Trenutne raziskave želijo izboljšati delovanje desnega prekata prav preko oksidacije maščobnih kislin. Šele razumevanje zapletenih mehanizmov metabolizma bo omogočilo nadaljnji razvoj potencialnih zdravil za zdravljenje PAH in posledično tudi izboljšalo delovanje desnega prekata.

=== Elvira Boršić: Posledice spremenjenega metabolizma maščobnih kislin v kardiomiocitih ===
V fetusu kardiomiociti pridobivajo energijo z oksidacijo glukoze in laktata zaradi pomanjkanja kisika. Ko se rodimo pa postanejo maščobne kisline preferenčni substrat pridobivanja ATP-ja. Do sprememb glavnega substrata pride zaradi večjih telesnih obremenitev, bolezni in okoliščin zunaj celice. Pri tem imajo osrednjo vlogo razni transkripcijski faktorji, npr. receptor, aktiviran s peroksisomskim proliferatorjem α (PPARα), in transkripcijski koaktivatorji, npr. PPARγ koaktivator 1α (PGC1α). Dokazali so, da lahko nedelovanje vsaj 22 encimov in transporterjev udeleženih pri metabolizmu maščobnih kislin povzroči razne bolezni, ki zmanjšajo delovanje srca. Vsaka od teh pa lahko povzroči srčno popuščanje. Do tega pride, ko srce ni več zmožno črpati krvi iz pljuč po telesu. Najpogostejša vzroka sta zvišan krvni tlak in ishemija. Slednjo povzroči hipoksija, zaradi česar se ustavi tok elektronov v dihalni verigi. V anaerobnih pogojih je tako glikoliza edini vir energije in proizvede le 5 % celotnega ATP-ja, ki ga imajo kardiomiociti v normalnih pogojih. Produkti glikolize porušijo homeostazo in za ohranjanje le-te celice porabijo veliko energije, ki bi se sicer porabila pri kontrakciji. Raven kisika se obnovi pri reperfuziji, ki pa naredi še več škode kot ishemija. Zaradi srčnega popuščanja umre vsako leto več tisoč ljudi, saj še ne poznamo zdravila, ki bi to bolezen preprečilo. Ker še ne razumemo vseh mehanizmov, poteka na tem področju veliko raziskav.

=== Miha Koprivnikar Krajnc: Pomanjkanje karbamoil-fosfat sintetaze ===
Pomanjkanje karbamoil fosfat sintetaze (CPS1) je ena izmed motenj cikla sečnine, torej poslabša zmožnost proizvodnje sečnine, ki ima pomembno vlogo pri regulaciji pH. CPS1 katalizira nastanek vstopne spojine cikla sečnine, karbamoil fosfat, in jo regulirajo Mg2+, Ca2+, NAG, ter tudi druge snovi posredno, preko NAG sintetaze. Mutacij, ki povzročajo spremembo strukture CPS1 je kar nekaj in povzročajo spremembe v aktivnosti encima različnih jakosti (od milih sprememb do popolne inaktivacije). To je razlog, da nekateri oboleli velikokrat sploh ne dočakajo otroštva, medtem ko pri ostalih bolezen pride na dan kasneje v življenju ob nekem stresu za organizem. Simptomi pomanjkanja CPS1 so predvsem nevropatološke narave in vključujejo poslabšanje kognitivnih sposobnosti, epizode delirija, utrujenost in druge simptome. Pri pacientih s hujšimi motnjami lahko bolezen tudi po zdravljenju pusti trajne posledice, saj pride do poškodb možganov v procesu razvoja. Razlog za nevrotoksičnost je osmotska aktivnost glutamina, ki se v velikih količinah nabira v astrocitah možganov. To povzroča hipertonično okolje v celicah in otekanje možganov. Brez ukrepov to privede do kome in smrti. Zdravljenje akutnih primerov motnje se začne z uporabo lovilcev amonijaka in dializo krvi, nadaljnji ukrepi pa so za enkrat omejeni na dieto z malo proteinov in citrulin. Za prihodnost je obetavno zdravljenje s stimulacijo encima z aktivatorjem oziroma njegovim analogom ali pa kar s stimulacijo sintetaze aktivatorja.

=== Špela Malenšek: Leucinska in glutaminska regulacija mTORC1 ===
Kompleks mTORC1 je ohranjena Ser/Thr kinaza, ki z združevanjem signalov regulira celično ravnovesje med anabolizmom in katabolizmom. Nadzoruje celično rast, sintezo proteinov ter ribosomov in blokira avtofagijo. Nepravilno delovanje mTORC1 je vzrok različnim vrstam raka, diabetesu tipa 2 in nevrodegenerativnim boleznim. Verjetno najpomembnejši, a hkrati najmanj razumljeni regulatorji mTORC1 so aminokisline, med katerimi izstopata leucin in glutamin. Koncentraciji slednjih v citosolu sta odvisni druga od druge, saj je t.i. terciarni aktivni transport leucina v celico sklopljen s prenosom glutamina iz celice. Eden izmed modelov regulacije mTORC1 predpostavlja, da so pri prenosu aminokislinskega signala do mTORC1 glavni trije multiproteinski kompleksi, ki vključujejo majhne RagGTPaze, Ragulator in v-ATPazo. Združitev slednjih poteka na lizosomih, kjer je mTORC1 posledično tudi aktiviran s proteinom Rheb. Aminokislinska signalna kaskada mTORC1 predstavlja tudi tipalo, s katerim celica zaznava prisotnost in koncentracijo aminokislin v lizosomskem lumnu, citoplazmi in v zunaj-celičnem prostoru. Delovanje v-ATPaze je namreč močno odvisno od koncentracije leucina v notranjosti lizosomov in predstavlja t.i. »notranjo« regulacijo mTORC1. Hkrati naj bi leucin neposredno vplival na spremembno konformacije RagGTPaz z vezavo na protein Sestrin2, vendar so je popoln mehanizem posledice vezave leucina še nepojasnjen. Glutamin naj bi na mTORC1 deloval drugače kot leucin (brez posredovanja RagGTPaz in Ragulatorja), hkrati pa naj bi regulacijsko vlogo aktivacije mTORC1 imel tudi eden izmed produktov dvojne deaminacije glumatina, α-ketoglutarat.

=== Neža Koritnik: Uravnavanje koncentracije ROS in glutationilacija v mitohondriju ===
V mitohondriju zaradi razlik v redoks okolju nastajajo reaktivne kisikove spojine (ROS), ki lahko povzročajo oksidativno škodo, v manjših koncentracijah pa so pomembne signalne molekule. Njihov glavni vir so predvsem flavoproteini, jih najdemo tudi v kompleksih dihalne verige in nekaterih encimih Krebsovega cikla. Ti lahko v času oksidativnega stresa zaradi različnih razlogov prenesejo elektrone namesto na njihov naravni akceptor direktno na kisik, pri čemer se tvorijo reaktivni superoksidni radikali (in druge ROS). H2O2 ima sposobnost oksidacije tiolnih cisteinskih ostankov proteinov (-SH do -SOH), kar ponavadi povzroči reverzibilno deaktivacijo proteinov in s tem regulacijo različnih procesov v mitohondriju. V skrajnem primeru pa pride do hiperoksidacije (do -SO2H ali - SO3H), ki pa je ireverzibilna in lahko trajo poškoduje proteine in druge molekule. Za preprečevanje oksidativne škode in uravnavanjem redoks signalizacije so se razvili sistemi GSH/Gpx/GR in Prx/Trx/TrxR. Glutation (GSH) je pomembna molekula, ki v razmerju s svojo oksidirano obliko (dimerom GSSG) določa redoks stanje v mitohondriju. V oksidirani obliki ima sposobnost vezave na tiole cisteinskih ostankov proteinov. To je proces glutationilacije, pri kateri se tvori disulfidna povezava protein-SSG, kar pa ima regulatorno vlogo (začasna aktivacija/deaktivacija proteina) ali pa zaščitno vlogo pred hiperoksidacijo. Pomemben encim, ki regulira glutationilacijo je glutaredoksin (Grx). S temi mehanizmi se v mitohondriju uravnavajo številni metabolni procesi in redoks stanje matriksa.

=== Urša Kopač: Vpliv mutacij na delovanje ATP-sintaze s poudarkom na TMEM70 ===
Mutacije genov, ki vplivajo na encim ATP-sintaza, v grobem razdelimo v dve skupini. Tiste, ki nastanejo na mitohondrijski mtDNA, in tiste, ki vplivajo na genski material v jedru (nDNA). Različne mutacije vplivajo na različne podenote ATP-sintaze, ali pa mutirajo gene za proteinske faktorje, ki sodelujejo pri biosintezi ATP-sintaze. Med slednje prištevamo tudi mutacije TMEM70 na nDNA. Proteinski faktor TMEM70 vpliva sintezo domene F1. Ugotovili so, da mutacije na genu TMEM70 povzročijo, da se sinteza ATP-sintaze ustavi že v začetni fazi. Ker se encimski kompleks ne more sintetizirati do konca, nastanejo motnje v metabolizmu zaradi pomanjkanja ATP. Z elektronsko mikroskopijo so dokazali, da se v takšnih bolezenskih stanjih morfologija mitohondrija korenito spremeni. S proučevanjem mutacij genov, ki vplivajo na delovanje ATP-sintaze, pridobivamo tudi nove podatke o biosintezi ATP-sintaze. To je več kot dobrodošlo, saj v nasprotju s samo strukturo ATPaze o poteku izgradnje encima ne vemo veliko. Predvsem se na ta način zbira podatke o pomožnih faktorjih, ki imajo ključno vlogo pri tvorbi tega pomembnega encima. Za primer lahko vzamemo TMEM70. Šele s proučevanjem mutacije TMEM70 pri bolnikih z mitohondrijskimi boleznimi so odkrili, da je sama sinteza ATP-sintaze povezana s pomožnim proteinskim faktorjem TMEM70. Obširnejše znanje o biogenezi ATP-sintaze ter o mutacijah, ki vplivajo na delovanje ATP-sintaze, pomeni tudi več možnosti za razvijanje novih potencialnih zdravil in oblik zdravljenja.

=== Gašper Virant: Vpliv reaktivnih kisikovih spojin na dolžino življenjske dobe ===
Reaktivne kisikove spojine oz. kratko ROS nastajajo v 90% v mitohondrijih v glavnem na dihalni verigi, natančneje na kompleksih I in III. V preteklosti so veljale kot nujno zlo prisotno v celici, saj lahko zaradi svojih oksidacijskih lastnosti poškodujejo proteine, DNA in ostale makromolekule, kar vodi v celično disfunkcijo in kasneje smrt. V poznejših raziskavah so ROS-e začeli osvetljevati z druge strani in jim pripisovati ter poudarjati njihov pomen za celično sporočanje. Seveda je transdukcija z ROS-i zelo reguliran proces na več stopnjah. V glavnem se ROSi pojavijo v povečani količini kot odgovor na stres in v vlogi signalnih intermediatov aktivirajo različne celične odzive, ki vodijo k adaptaciji na le-tega . Prekomerna količina ROS-ov je lahko zmanjšana s transkripcijo genov, ki kodirajo sirtuine. Ti veljajo za proteine, ki skrbijo za vitalnost in zdravje celic ter tako podaljšujejo življenjsko dobo organizma. Sirtuini z deacetilacijo aktivirajo superoksid dizmutaze (SOD) in s tem posledično pomembno znižajo nivo ROS-ov v celici. SOD so encimi, ki pretvarjajo superoksidni anion v vodikov peroksid, kateri v nadaljnjih reakcijah razpade na kisik in vodo. Skratka, rekativne kisikove spojine so v višjih koncentracijah za celico škodljive in krajšajo življenjsko dobo, v malih količinah pa so nujno potrebne za celično sporočanje.

=== Simon Aleksič: Sinteza eksopolisaharidov v bakterijah in njihov vpliv na povečanje populacije celic imunskega odziva ===
V človeškem telesu je bakterij desetkrat več kot človeških celic, zato kljub njihovi mikroskopski velikosti njihovega vpliva na telo ne smemo zanemarjati. Pomembne sekrecijske molekule bakterij so eksopolisaharidi, ki se nahajajo na zunanji strani bakterijske membrane in pomagajo pri tvorbi kapsule. Sinteza eksopolisaharidov vključuje zanimive encimske komplekse in procese, med drugim tudi fosfotransferazno pot. Čeprav imajo eksopolisaharidi za bakterijo mnogo efektov, kot so zaščita pred izsušitvijo, spremembami pH in vdiranju antibiotikov so za nas še posebej zanimivi pozitivni učinki eksopolisaharidov na človeške celice imunskega sistema. Bakterija Bacteroides fragilis, ki simbiontsko živi v človeškem črevesju, je ena izmed bakterij, ki izloča zwitterionski polisaharid. Ta vsebuje tako pozitivno kot negativno nabite skupine, te pa mu omogočajo, da ga prepoznajo antigen predstavljajoče celice in ga predstavijo celicam CD4+T, ki imajo regulatorsko vlogo v imunskem sistemu, imunski odziv aktivirajo in tudi inhibirajo. S predstavljanjem antigena se poveča število celic CD4+T, kar tudi posledično privede do boljšega imunskega odziva pri potencialnemu vdoru nevarnih antigenov v telo. Dandanes je mnogo govora o boleznih, povezanih s prekomernim imunskim odzivom telesa na nenevarne antigene - alergijah. Prav zgodnja izpostavitev bakterijam kot je Bacteroides fragilis lahko pripomore k preprečitvi takšnih obolenj pri ljudeh, nadaljnje raziskave pa bodo razkrile več ugodnih učinkov simbiontskih bakterij na imunski sistem.

=== Uroš Zavrtanik: RuBisCO aktivaza ===
Rubisco aktivaze (Rca) so posebni proteini, ki so se specializirali za aktivacijo inhibiranega Rubisca (ribuloza-bisfosfat dekarboksilaza/oksigenaza). Ta korak je ključen za dovoljšen izkoristek fotosinteze. Rca je motorni protein, ki spada v družino AAA+ proteinov (ATPases associated with various cellular activities). ATPazna aktivnost proteina omogoča spremembe med konformacijama z vezanim ATP ter po hidrolizi vezanim ADP. Rca tvorijo heksamerne komplekse, ki so v interakciji z inhibiranim Rubiscom zmožne le tega preoblikovati tako, da inhibitor zapusti aktivno mesto encima in Rubisco postane znova aktiven. Model mehanizma aktivacije, ki je bil postavljen glede na strukture udeleženih kompleksov in se ujema z eksperimentalnimi ugotovitvami, vključuje interakcijo centralne pore heksamernega kompleksa Cbbx (Rca za Rubisco rdečega tipa) z na-površini-Rubisca (rdeči tip) izpostavljenim aminokislinskim repom. Z vezavo aminokislinskega repa v poro in njeno kasnejšo transformacijo ob hidrolizi ATP, se lahko sila preko aminokislinskega repa prenese v notranjost Rubisca, kar destabilizira vezavo inhibitorja in ga odstrani z aktivnega mesta. Ker Rca katalizira hidrolizo visokoenergetskega celičnega vira (ATP), je njena regulacija smiselno uravnana. Eden izmed zanimivejših aspektov te regulacije je regulacija glede na svetlobne pogoje, ki vključuje redukcijo in oksidacijo cisteinskih ostankov v α podenotah heksamera Rca zelenega tipa pod vplivom delovanja tioredoksina ''f''. Prikazana modela nam jasno kažejo, kako tesno sta povezana struktura in funkcija in kako pomembne so strukturnobiološke študije za razumevanje bioloških procesov in njihovo manipulacijo.

=== Matej Hvalec ===
Plazmodij, taksoplazma in številni njima sorodni enoceličarji so paraziti, ki lahko povzročajo nevarne bolezni. Čeprav živijo tipičen parazitski način življenja in imajo temu primerno zakrnel metabolizem,so znanstveniki pri njih odkrili dodaten genski zapis, ki ne sodi ne v jedro ne v mitohondrij. To zaporedje, dolgo približno 35 tisoč baznih parov, ima lastnosti, primerljive prokariontskemu genomu in določene lastnosti plastidnega genoma. Dejansko se je izkazalo, da je to zaporedje reducirana oblika izvirnega plastidnega genskega materiala, ki pa ima mnogo bolj zavrte metabolične sposobnosti. Organizmi iz družine apikompleksanov so evolucijsko razmeroma blizu fotosintetskim algam in navkljub parazitskemu načinu življenja je velika večina vrst ohranila nekakšne plastide, ki še vedno opravljajo določene naloge v celici in so očitno zelo pomembni. Ob vsaki celični delitvi se od vseh organelov najprej razdeli ta plastid, imenovan apikoplast, in se enakovredno prenese na novo generacijo celic. Organel obdajajo tri oziroma štiri membrane, kar nakazuje na endosimbiontski izvor s primarno ali sekundarno fagocitozo. Veliko plastidnih genov je bilo prenesenih v jedro in zunaj organela sintetizirani encimi se transportirajo v apikoplast ter sodelujejo pri določenih ohranjenih ali prilagojenih metaboličnih poteh, kot so biosinteza maščobnih kislin, prostetične skupine Fe-S, hema in izopreonidov. Ker imajo paraziti zaradi pomembnosti delovanja apikoplasta izpostavljene posebne značilnosti, ki so značilne za prokarionte ali rastline, so ti idealna tarča z boj proti boleznim. Te posebne značilnosti predstavljajo razliko med parazitom in gostiteljem, zato lahko s specifično inhibicijo omejimo okužbo, ne da bi škodovali bolniku.

=== Katja Brezovar: Vloga biosinteze sfingolipidov pri fagocitozi ''Candide albicans'' ===
Lipidi, kot glavni gradniki celičnih membran, igrajo pomembno vlogo v delovanju celice. Njihove funkcije bi lahko strnili v tri glavne naloge: shranjevanje energije, omogočanje komparmentalizacije znotraj celice in vloga primarnih in sekundarnih sporočevalcih pri signaliziranju in prepoznavanju molekul. Raziskava “Disruption of Sphinoglipid Biosynthesis Blocks Phagocytosis of ''Candida albicans''” pa dokazuje pomembno vlogo sfingolipidov pri fagocitozi patogena ''Candida albicans''. Vemo, da je pri obrambi pred patogenom je ključen imunski odziv. Fagocitoza je eden izmed mehanizmov imunskega odziva. Pomembnost sinteze sfingolipidov pri uspešni fagocitozi ''Candide albicans'' so dokazali, s tem, da so sintezo inhibirali – z inhibitorji in pa z modifikacijo genoma. Encime v sintezni poti sfingoglipidov so inhibirali sprva in vitro, kar je pokazalo ovirano fagocitozo. Tudi miši z onemogočeno sintezo sfingolipidov, ki so jih okužili z živimi C. albicans, niso preživele. Z CRISPR/Cas9 genomskim urejanjem smo ustvarili celice z neaktivno podenoto encima SPT – takšna celična linija ni bila sposobna fagocitoze. Posledica omejene sinteze sfingolipidov je pokazala tudi oslabljeno ekspresijo receptorjev PRR (Patteren Recognition Receptors), kot so Dectin-1, TLR2 in FcγR, ki prepoznavajo vzorce na patogenih in zagotovijo primeren odziv na njih. Z dodatkom gangliozida GM1 tistim celicam, ki so imele onemogočeno sintezo sfingolipidov, smo videli, kako se je sposobnost fagocitoze povrnila.

=== Urša Čerček: PCSK9: Nov način uravnavanja koncentracije LDL ===
Srčno-žilne bolezni so eden izmed najpogostejših vzrokov smrti v razvitem svetu. Glavni razlog za razvoj teh obolenj je povišana koncentracija LDL. To so lipoproteinski delci z najmanjšo gostoto, ki skrbijo za prenos holesterola iz perifernih tkiv do jeter. Če je teh delcev preveč, se holesterol prične nabirati v t.i. penastih celicah. Povišanje koncentracije se sedaj preprečuje z uporabo statinov, ki inhibirajo delovanje HMG-CoA reduktaze. Problem je, da je veliko ljudi odpornih na njihovo delovanje in da imajo veliko slabih stranskih učinkov. Znanstveniki so zato z odkritjem novega encima PCSK9 in predstavitvijo njegove strukture omogočili razvoj novih zdravil na tem področju. Ta encim je eden izmed glavnih regulatorjev izražanja LDL receptorjev na membrani hepatocit, saj jih razgrajuje. Mutacije gena za zapis PCSK9, ki zavirajo njegovo izražanje, so bile zelo pomembne za načrtovanje zdravil, saj jih novi načini zdravljenja oponašajo. Najbolj obetavno se je do sedaj izkazalo zdravljenje z monoklonskimi protitelesi, ki so večinoma že v tretji fazi kliničnih raziskav. Dve zdravili pa sta že dobili dovoljenje FDA za njihovo uporabo kot poizkusni zdravili. Poleg tega bi lahko LDL znižali s tehnikami za utišanje genov, v zadnjem letu pa so odkrili tudi aligatne oligosaharide kot potencialne inhibitorje PCSK9.

=== Gašper Žun: Biosinteza in biološka vloga terpenoidov s poudarkom na abscizinski kislini ===
Terpenoidi so lipidi in so zelo raznolika ter hkrati tudi največja skupina biomolekul. Njihova hipotetična gradbena enota je izopren (C5), zato imajo po navadi verigo dolgo iz večkratnika števila 5 ogljikovih atomov. V organizmih imajo funkcijo hormonov, privabljanja opraševalcev, fotosinteze in obrambe pred biotskim in abiotskim stresom.
Predlagani biosintetski poti izoprenoidov sta dve: Prva poteka iz acetil-CoA preko mevalonata do dimetilalil difosfata (DMAPP), druga pa iz piruvata preko deoksiksiluloza fosfata do izopentenil difosfata (IPP) in dimetilalil difosfata (DMAPP). Produkt te konvergentne sinteze vsebuje 5 ogljikovih atomov; višji terpenoidi se sintetizirajo z nadaljnjo kondenzacijo osnovnih enot. Regulacija biosinteze poteka tako na transkripcijski kot posttranskripcijski ravni. Znani so mehanizmi, ko na biosintezo terpenoidov vpliva dnevno-nočni ritem, napad patogenov, mraz ali suša.
Terpenoidni hormon, ki se odziva na te zunanje dražljaje, je abscizinska kislina. V višjih rastlinah se sintetizira s katabolizmom karotenoidov, njena raven pa se poveča ob stresu. Takrat hormon z vezavo na receptor omogoči izhajanje Cl- in K+ iz listne celice zapiralke, kar povzroči padec turgorskega tlaka, zato se listna reža zapre. Rastlina s tem ob suši prepreči transpiracijo vode, ob napadu patogenov pa jim prepreči vstop v organizem.
Terpenoidi so uporabni kot prehranski dodatki, v farmacevtski industriji, pomembni pa so tudi v kmetijstvu za zaščito poljščin.

=== Petra Hruševar: Serin in glicin ter njun vpliv na rakave celice ===
V tumorskih celicah pride do velikega reprogramiranja celičnega metabolizma, da bi lahko zadostile povečani potrebi po hranilih za rast in delitev. Poleg običajnih povečanj porabe glukoze in glutamina, so se raziskovalci osredotočili na povečanje biosinteze serina, glicina in encimov povezanih s tema biosintetskima potema. Serin in glicin sta biosintetsko povezana in predstavljata prekurzorje za nujno sintezo proteinov, lipidov in nukleotidov... Obe poti povezuje cikel enega ogljika, katerega lahko razdelimo na folatni in metioninski cikel ter transsulfuracijsko pot, in je pomemben za nadaljnjo biosintezo proteinov, lipidov, nukleotidov... Mutacija kateregakoli encima teh poti vodi do okvare rasti celic. S pomočjo mnogih raziskav so dokazali, da je biosinteza serina potrebna in zadostna za onkogenezo, povečana absorpcija in katabolizem glicina pa prav tako spodbujata tumorigenezo in malignost. Pomembna je tudi povezava p53 in PKM2 z reprogramiranjem metabolizma rakavih celic, saj celotna skupina p53 tumor supresorskih genov spodbudi biosintezo serina in glicina, zmanjšana aktivnost PKM2 zaradi pomanjkanja serina pa preusmeri 3-fosfoglicerat iz glikolize v biosintezo serina. Glede na ta odkritja in še vedno veliko nepoznavanje uporabe teh odkritij, bi bile smiselne nadaljnje raziskave v tej smeri, predvsem glede razvoja novih terapij/zdravil za rakava obolenja pri katerih je cilj tarčenje biosinteze serina/glicina in cikla enega ogljika.

=== Blaž Lebar: Pomembna vloga glutamina v rakavih celicah ===
Rakave celice, ki se nenadzorovano proliferirajo, se običajno preživljajo z velikimi količinami glukoze, ki jih pretvarjajo v energijo preko oksidativne fosforilacije. Nekateri tipi raka pa uporabljajo tudi glutaminolizo. V tem primeru potrebujejo veliko glutamina, ki je lahko ključen pri sintezi aminokislin in nukleotidov, maščobnih kislin, anaplerozo pri citratnem ciklu, vzdrževanje kislinsko-bazičnega ravnotežja,…Sposoben je tudi aktivirati mTORC1, s katerim se celica še pospeši svoj razvoj. Ključno vlogo naj bi glutamin tudi odigral pri borbi proti kislinskemu stresu, kjer se ob tako hitrem načinu življenja v celici začnejo nabirati večje količine mlečne kisline, katera lahko zakisa celico. Pri pretvorbi glutamina v glutamat se odcepi NH3, kateri lahko nevtralizira takšen kislinski stres. Direktno nanj vpliva tudi c-Myc, ki je eden najbolj poznanih proto-onkogenov. Njegov porast v celici je premo sorazmeren z absorpcijo glutamina v celico ter glutaminolizo njega. Obstajajo pa tudi povezave z SIRT4 in p53, kjer bi po nekaterih študijah glutamin naj deloval kot tumor zaviralec. Ta ključen pomen glutamina za rakave celice bi lahko s pridom izkoriščaki v medicini. Študije so poskušale ciljati točno določen del vloge glutamina v celici, ter ugotoviti kako nanj vplivati. Preko zaviranja anapleroze, inhibicije kompleksa I v mitohondriju, inhibiranja Gln transporterjev ter mTORC1 in mnogih drugih vlog so pokazali, da so možnosti takega zdravljenja obetavne.

===Aleksandra Uzar: Regulacija in biosinteza nukleozidnih antibiotikov ===
Nukleozidni antibiotiki so naravni derivati nukleozidov in nukleotidov. V splošnem jih delimo v tri večje skupine, antibakterijski, antiglivični in antivirusni. Kako se razlikujejo od tistih, ki so v uporabi sedaj in zakaj obstaja potreba po njih? V zadnjih desetletjih so kot posledico relativno velike uporabe nekateri patogeni razvili odpornost proti antibiotikom. Zato so znanstveniki pozornost usmerili v nukleozidne antibiotike, ki jih sintetizirajo nekateri mikroorganizmi in so kot naravni produkti v organizmu lahko reciklirani. Antibakterijski antibiotiki, na primer pacidamycini, kompetitivno inhibirajo translokazo 1, ki je pri bakterijah ključnega pomena pri biosintezi celične stene. Njihova sinteza po kompleksni poti, in v gruči genov za ta antibiotik se nahajajo tako geni za posamezne encime, kot tudi posebni odseki za NRPS – neribosomalne peptidne sintetaze. Katalizirajo nastanek strukturno in funkcionalno raznolikih peptidov. Katalitska domena izbere, aktivira in modificira reakcijske intermediate ter ob tem podaljšuje in odcepi peptidno verigo. Proces je neodvisen od ribosomov, in vključuje peptide neproteinskih aminokislin. Na drugi strani pa antiglivični inhibirajo hitin sintazo, ter tem onemogočijo sintezo hitina v stenah celic gliv. Predstavniki so na primer nikkomycini in polyoxini. Sintetizirani so iz nukleozidnega ter peptidnega dela. Mehanizem njihove sinteze ter definicija genskega zapisa sta razložena dovolj natančno, da je znanstvenikom omogočila sintezo njunih hibridov, ki so bili formirani s kombinatornimi metodami.

=== Nejc Kejžar: Hormonska regulacija razvoja T-celic ===
Imunski sistem je izredno močan obrambni mehanizem, tako pred endogenimi (tumorji), kot tudi eksogenimi patogeni (virusi, bakterije, plesni). Odlikuje ga neprimerno daljše evolucijsko izpopolnjevanje, zaradi česar je veliko bolj vsestranski in učinkovitejši kot današnja zdravila. Poznavanje njegovega delovanja nam tako lahko pomaga pri boju z boleznimi in eden izmed ključnih procesov v pravilnem imunskem odzivu je razvoj T-limfocitov v priželjcu. Izkazalo se je, da je slednji pod zapleteno hormonsko kontrolo, kar nam odpira nove možnosti stimulacije imunskega odziva z uporabo ustrenih hormonov. Najmočnejše pozitivne učinke kažeta prolaktin in rastni hormon, negativne vplive glukokortikoidov pa je moč zavirati z antagonisti njihovih receptorjev. Poznavanje teh mehanizmov regulacije nam omogoča zdravljenje bolezni, ki vplivajo neposredno na zorenje T-celic. Lep primer je Chagasova bolezen, ki je velik problem v Srednji in Južni Ameriki. Njena glavna posledica je hormonsko neravnovesje stresnih hormonov prolaktina in glukokortikoidov, ki vodi v atrofijo priželjca in zmanjšanje sposobnosti imunskega odziva. Obnovitev hormonske homeostaze je učinkovito zavrlo atrofijo, uspeh v zdravljenju starostne atrofije priželjca pa je pokazal tudi rastni hormon, ki je poleg stimuliranja proliferacije T-celic in celic priželjca obnovil tudi število hematopoetičnih celic kostnega mozga. Tako je moč znižati tveganja obolenj starostnikov zaradi oslabljenega imunskega sistema.

BIO2 Seminar 2015

2015-10-13T15:51:03Z

Nejc Kejžar: /* Seznam seminarjev */

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

== Seznam seminarjev ==
{| {{table}}
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Ime Priimek'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''poglavje'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Naslov seminarja'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 1'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 2'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum oddaje'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum recenzije'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum predstavitve'''
|-
| Kristjan Stibilj||12||"RTK in njihova vloga pri rakavih obolenjih"||Lovro Kotnik||Blaž Lebar||21/10/15||23/10/15||28/10/15
|-
| Tjaša Lukšič||12||||Karmen Žbogar||Aleksandra Uzar||21/10/15||23/10/15||28/10/15
|-
| Klara Kuret||12||Vpliv bakterijskih efektorjev na signalizacijo gostiteljske celice||Klara Lenart||Petra Hruševar||21/10/15||23/10/15||28/10/15
|-
| Rok Miklavčič||12||||Katja Čop||Lovro Kotnik||28/10/15||30/10/15||04/11/15
|-
| Ema Gašperšič||12||||Nejc Kejžar||Karmen Žbogar||28/10/15||30/10/15||04/11/15
|-
| Tadej Satler||12||||Neža Brezovar||Klara Lenart||28/10/15||30/10/15||04/11/15
|-
| Tina Šimunović||14-15||||Kristjan Stibilj||Katja Čop||04/11/15||06/11/15||11/11/15
|-
| Maja Zupanc||14-15||||Tjaša Lukšič||Nejc Kejžar||04/11/15||06/11/15||11/11/15
|-
| Tilen Tršelič||14-15||||Klara Kuret||Neža Brezovar||04/11/15||06/11/15||11/11/15
|-
| Lara Jerman||16||||Rok Miklavčič||Kristjan Stibilj||11/11/15||13/11/15||18/11/15
|-
| Eva Rajh||16||||Ema Gašperšič||Tjaša Lukšič||11/11/15||13/11/15||18/11/15
|-
| Sara Tekavec||16||||Tadej Satler||Klara Kuret||11/11/15||13/11/15||18/11/15
|-
| Fran Krstanović||17||||Tina Šimunović||Rok Miklavčič||18/11/15||20/11/15||25/11/15
|-
| Elvira Boršić||17||||Maja Zupanc||Ema Gašperšič||18/11/15||20/11/15||25/11/15
|-
| Janja Krapež||17||||Tilen Tršelič||Tadej Satler||18/11/15||20/11/15||25/11/15
|-
| Janez Javornik||18||||Lara Jerman||Tina Šimunović||25/11/15||27/11/15||02/12/15
|-
| Miha Koprivnikar Krajnc||18||||Eva Rajh||Maja Zupanc||25/11/15||27/11/15||02/12/15
|-
| Špela Malenšek||18||||Sara Tekavec||Tilen Tršelič||25/11/15||27/11/15||02/12/15
|-
| Urša Kopač||19||||Fran Krstanović||Lara Jerman||02/12/15||04/12/15||09/12/15
|-
| Neža Koritnik||19||||Elvira Boršić||Eva Rajh||02/12/15||04/12/15||09/12/15
|-
| Gašper Virant||19||||Janja Krapež||Sara Tekavec||02/12/15||04/12/15||09/12/15
|-
| Uroš Zavrtanik||20||||Janez Javornik||Fran Krstanović||09/12/15||11/12/15||16/12/15
|-
| Simon Aleksič||20||||Miha Koprivnikar Krajnc||Elvira Boršić||09/12/15||11/12/15||16/12/15
|-
| Matej Hvalec||20||||Špela Malenšek||Janja Krapež||09/12/15||11/12/15||16/12/15
|-
| Urša Čerček||21||||Urša Kopač||Janez Javornik||16/12/15||18/12/15||23/12/15
|-
| Katja Brezovar||21||||Neža Koritnik||Miha Koprivnikar Krajnc||16/12/15||18/12/15||23/12/15
|-
| Gašper Žun||21||||Gašper Virant||Špela Malenšek||16/12/15||18/12/15||23/12/15
|-
| Blaž Lebar||22||||Uroš Zavrtanik||Urša Kopač||23/12/15||03/01/16||06/01/16
|-
| Aleksandra Uzar||22||||Simon Aleksič||Neža Koritnik||23/12/15||03/01/16||06/01/16
|-
| Petra Hruševar||22||||Matej Hvalec||Gašper Virant||23/12/15||03/01/16||06/01/16
|-
| Lovro Kotnik||23||||Urša Čerček||Uroš Zavrtanik||06/01/16||08/01/16||13/01/16
|-
| Karmen Žbogar||23||||Katja Brezovar||Simon Aleksič||06/01/16||08/01/16||13/01/16
|-
| Klara Lenart||23||||Gašper Žun||Matej Hvalec||06/01/16||08/01/16||13/01/16
|-
| Katja Čop||23||||Blaž Lebar||Urša Čerček||13/01/16||15/01/16||20/01/16
|-
| Nejc Kejžar||23||Hormonska regulacija razvoja T-celic||Aleksandra Uzar||Katja Brezovar||13/01/16||15/01/16||20/01/16
|-
| Neža Brezovar||23||||Petra Hruševar||Gašper Žun||13/01/16||15/01/16||20/01/16
|}

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

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

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

Za pripravo seminarja velja naslednje: 
* [[BIO2 Povzetki seminarjev 2014|Povzetek seminarja]] opišete na wikiju '''v 200 besedah''' (+- dvajset besed) - najkasneje do dne ko morate oddati seminar recenzentom.
* Povezavo do povzetka vnesete v tabelo seminarjev tekočega letnika.
* Seminar pripravite v obliki seminarske naloge na ~5-12 straneh A4 (pisava 12, enojni razmak, 2,5 cm robovi). Zelo pomembno je, da je obseg od 2700 do 3000 besed , a ne več kot 3500 besed. Seminarska naloga mora vsebovati najmanj tri slike. Slika mora imeti legendo in v besedilu mora biti na ustreznem mestu sklic na sliko. 
* Seminar oddajte do datuma oddaje, ki je naveden v tabeli v elektronski obliki z uporabo [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/ tega obrazca].
* Vsi seminarji so v elektronski obliki dostopni [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/bioseminar/ tukaj].
* Recenzenti do dneva določenega v tabeli določijo popravke (v elektronski obliki) in podajo oceno pisnega dela. Popravljen seminar oddajte z uporabo [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/ tega obrazca].
* Ustna predstavitev sledi na dan, ki je vpisan v tabeli. Za predstavitev je na voljo 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.
* 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
* 116_BIO_Priimek_Ime.doc(x) za seminar, ki je napisan na novo in je bil prijavljen v shemo 50%

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

TBK2015 Povzetki seminarjev

2015-03-05T17:15:36Z

Nejc Kejžar: /* Nejc Kejžar: Novi 'pametni' inzulin */

[[TBK2015-seminar|Nazaj na osnovno stran]]

=== Ime in Priimek: Naslov seminarja ===

Povzetek.

=== Nejc Kejžar: Novi 'pametni' inzulin ===

Z odkritjem biotehnoloških metod za umetno sintezo inzulina s pomočjo bakterije E. coli ali kvasovk je življenje s sladkorno boleznijo postalo mogoče, še vedno pa so prisotni zapleti, ki jih povzročata hipoglikemija in hiperglikemija. Današnje inzulinske terapije se osredotočajo na konstanto merjenje koncentracij glukoze v krvi in intravenozni vnos inzulina glede na izmerjeno koncentracijo, kar pa je kljub nujnosti (še posebej za paciente diabetesa tipa 1) zelo nadležno. Do težav lahko pride zaradi neupoštevanja terapije ali slabe glikemične kontrole, kar lahko v resnih stanjih hipoglikemije privede do kome ali smrti, hiperglikemija pa lahko vodi do kardiovaskularnih obolenj, težav s celjenjem ran ali celo do raka. Za učinkovitejše nadziranje krvne koncentracije glukoze in olajšano življenje pacientov je skupina znanstvenikov iz MIT razvila ‘pametni’ inzulin, ki ima nase pritrjen konjugat sestavljen iz alifatske verige 11 ogljikovih atomov in fenilborove kisline. Alifatska veriga povzroča podaljšano delovanje inzulina, fenilborova kislina pa služi kot ‘stikalo’, ki aktivira delovanje inzulina samo ob povečani koncentracije glukoze v krvi. Ta sintetični derivat je zmožen hitrejšega obnavljanja normalnih koncentracij krvne glukoze kot naravni in klinični inzulin, večkratnega zaporednega odziva na porast glukoze, prav tako pa ima nižji hipoglikemični indeks ob administraciji v času normalnih koncentracij glukoze, kar pomeni, da je tveganje za hipoglikemijo manjše. V najbolj zgovornem testu je bilo pokazano, da je učinkovitost pametnega inzulina primerljiva z delovanjem zdravega pankreasa.

TBK2015 Povzetki seminarjev

2015-03-05T17:14:10Z

Nejc Kejžar: /* Nejc Kejžar: Novi 'pametni' inzulin */

TBK2015 Povzetki seminarjev

2015-03-01T15:29:41Z

Nejc Kejžar: /* Nejc Kejžar: Novi 'pametni' inzulin */

[[TBK2015-seminar|Nazaj na osnovno stran]]

=== Ime in Priimek: Naslov seminarja ===

Povzetek.

=== Nejc Kejžar: Novi 'pametni' inzulin ===

Z odkritjem biotehnoloških metod za umetno sintezo inzulina s pomočjo bakterije E. coli ali kvasovk je življenje s sladkorno boleznijo postalo mogoče, še vedno pa so prisotni zapleti, ki jih povzročata hipoglikemija in hiperglikemija. Današnje inzulinske terapije se osredotočajo na konstanto merjenje koncentracij glukoze v krvi in intravenozni vnos inzulina glede na izmerjeno koncentracijo, kar pa je kljub nujnosti (še posebej za paciente diabetesa tipa 1) zelo nadležno. Do težav lahko pride zaradi neupoštevanja terapije ali slabe glikemične kontrole, kar lahko v resnih stanjih hipoglikemije privede do kome ali smrti, hiperglikemija pa lahko vodi do kardiovaskularnih obolenj, težav s celjenjem ran ali celo do raka. Za učinkovitejše nadziranje krvne koncentracije glukoze in olajšano življenje pacientov je skupina znanstvenikov iz MIT razvila ‘pametni’ inzulin, ki ima nase pritrjen konjugat sestavljen iz alifatske verige 14 ogljikovih atomov in fenilborove kisline. Alifatska veriga povzroča podaljšano delovanje inzulina, fenilborova kislina pa služi kot ‘stikalo’, ki aktivira delovanje inzulina samo ob povečani koncentracije glukoze v krvi. Ta sintetični derivat je zmožen hitrejšega obnavljanja normalnih koncentracij krvne glukoze kot naravni in klinični inzulin, večkratnega zaporednega odziva na porast glukoze, prav tako pa ima nižji hipoglikemični indeks ob administraciji v času normalnih koncentracij glukoze, kar pomeni, da je tveganje za hipoglikemijo manjše.

TBK2015 Povzetki seminarjev

2015-02-26T16:19:31Z

Nejc Kejžar: /* Nejc Kejžar: Novi 'pametni' inzulin */

[[TBK2015-seminar|Nazaj na osnovno stran]]

=== Ime in Priimek: Naslov seminarja ===

Povzetek.

=== Nejc Kejžar: Novi 'pametni' inzulin ===

Z odkritjem biotehnoloških metod za umetno sintezo inzulina s pomočjo bakterije E. coli ali kvasovk je življenje s sladkorno boleznijo postalo mogoče, še vedno pa so prisotni zapleti, ki jih povzročata hipoglikemija in hiperglikemija. Današnje inzulinske terapije se osredotočajo na konstanto merjenje koncentracij glukoze v krvi in intravenozni vnos inzulina glede na izmerjeno koncentracijo, kar pa je kljub nujnosti (še posebej za paciente diabetesa tipa 1) zelo nadležno. Do težav lahko pride zaradi neupoštevanja terapije ali slabe glikemične kontrole, kar lahko v resnih stanjih hipoglikemije privede do kome ali smrti, hiperglikemija pa lahko vodi do kardiovaskularnih obolenj, težav s celjenjem ran ali celo do raka. Za učinkovitejše nadziranje krvne koncentracije glukoze in olajšano življenje pacientov je skupina znanstvenikov univerze v Utah-u razvila ‘pametni’ inzulin, ki ima nase pritrjen konjugat sestavljen iz alifatske verige 14 ogljikovih atomov in fenilborove kisline. Alifatska veriga povzroča podaljšano delovanje inzulina, fenilborova kislina pa služi kot ‘stikalo’, ki aktivira delovanje inzulina samo ob povečani koncentracije glukoze v krvi. Ta sintetični derivat je zmožen hitrejšega obnavljanja normalnih koncentracij krvne glukoze kot naravni in klinični inzulin, večkratnega zaporednega odziva na porast glukoze, prav tako pa ima nižji hipoglikemični indeks ob administraciji v času normalnih koncentracij glukoze, kar pomeni, da je tveganje za hipoglikemijo manjše.

TBK2015 Povzetki seminarjev

2015-02-26T16:03:14Z

Nejc Kejžar: /* Ime in Priimek: Naslov seminarja */

[[TBK2015-seminar|Nazaj na osnovno stran]]

=== Ime in Priimek: Naslov seminarja ===

Povzetek.

=== Nejc Kejžar: Novi 'pametni' inzulin ===

Z odkritjem biotehnoloških metod za umetno sintezo inzulina s pomočjo bakterije E. coli ali kvasovk je življenje s sladkorno boleznijo postalo mogoče, še vedno pa so prisotni zapleti, ki jih povzročata hipoglikemija in hiperglikemija. Današnje inzulinske terapije se osredotočajo na konstanto merjenje koncentracij glukoze v krvi in intravenozni vnos inzulina glede na izmerjeno koncentracijo, kar je kljub nujnosti (še posebej za paciente diabetesa tipa 1) neprikladno. Do težav lahko pride zaradi neupoštevanja terapije ali slabe glikemične kontrole, kar lahko v resnih stanjih hipoglikemije privede do kome ali smrti, hiperglikemija pa lahko vodi do kardiovaskularnih obolenj, težav s celjenjem ran ali celo do raka. Za učinkovitejše nadziranje krvne koncentracije glukoze in olajšano življenje pacientov je skupina znanstvenikov univerze v Utah-u razvila ‘pametni’ inzulin, ki ima nase pritrjen konjugat sestavljen iz alifatske verige 14 ogljikovih atomov in fenilborove kisline. Alifatska veriga povzroča podaljšano delovanje inzulina, fenilborova kislina pa služi kot ‘stikalo’, ki aktivira delovanje inzulina samo ob povečani koncentracije glukoze v krvi. Ta sintetični derivat je zmožen hitrejšega obnavljanja normalnih koncentracij krvne glukoze kot naravni in klinični inzulin, večkratnega zaporednega odziva na porast glukoze, prav tako pa ima nižji hipoglikemični indeks ob administraciji v času normalnih koncentracij glukoze, kar pomeni, da je tveganje za hipoglikemijo manjše.

TBK2015-seminar

2015-02-24T09:52:45Z

Nejc Kejžar: /* Seznam seminarjev */

= Temelji biokemije- seminar =

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

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

== Seznam seminarjev ==
{| border="1" cellpadding="4" cellspacing="0" style="border:#c9c9c9 1px solid; margin: 1em 1em 1em 0; border-collapse: collapse;"
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Ime in priimek'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Naslov seminarja'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Povezava'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Rok za oddajo'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Rok za recenzijo'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Datum predstavitve'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 1'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 2'''
| align="center" style="background:#f0f0f0;"|'''Recenzent 3'''
|-
| Klara Lenart||naslov||povezava||10.03.||13.03.||16.03.||Maja Zupanc||Matej Hvalec||Urša Kopač
|-
| Uroš Zavrtanik||||||10.03.||13.03.||16.03.||Eva Rajh||Lara Jerman||Neža Koritnik
|-
| Blaž Lebar||||||10.03.||13.03.||16.03.||Elvira Boršić||Kristjan Stibilj||Katja Čop
|-
| Gašper Žun||||||17.03.||20.03.||23.03.||Nejc Kejžar||Samo Smole||Klara Kuret
|-
| Rok Miklavčič||||||17.03.||20.03.||23.03.||Tilen Tršelič||Miha Koprivnikar Krajnc||Matej Hvalec
|-
| Simon Aleksič||||||17.03.||20.03.||23.03.||Klara Lenart||Maja Zupanc||Lara Jerman
|-
| Tjaša Lukšič||||||17.03.||20.03.||23.03.||Uroš Zavrtanik||Eva Rajh||Kristjan Stibilj
|-
| Špela Malenšek||||||24.03.||27.03.||30.03.||Blaž Lebar||Elvira Boršić||Samo Smole
|-
| Ema Gašperšič||||||24.03.||27.03.||30.03.||Gašper Žun||Nejc Kejžar||Miha Koprivnikar Krajnc
|-
| Petra Hruševar||||||24.03.||27.03.||30.03.||Rok Miklavčič||Tilen Tršelič||Maja Zupanc
|-
| Gašper Virant||||||24.03.||27.03.||30.03.||Simon Aleksič||Klara Lenart||Eva Rajh
|-
| Manca Zupan||||||07.04.||10.04.||13.04.||Tjaša Lukšič||Uroš Zavrtanik||Elvira Boršić
|-
| Urša Čerček||||||07.04.||10.04.||13.04.||Špela Malenšek||Blaž Lebar||Nejc Kejžar
|-
| Katja Brezovar||||||07.04.||10.04.||13.04.||Ema Gašperšič||Gašper Žun||Tilen Tršelič
|-
| Lovro Kotnik||||||07.04.||10.04.||13.04.||Petra Hruševar||Rok Miklavčič||Klara Lenart
|-
| Maruša Grošelj||||||14.04.||17.04.||20.04.||Gašper Virant||Simon Aleksič||Uroš Zavrtanik
|-
| Tadej Satler||||||14.04.||17.04.||20.04.||Manca Zupan||Tjaša Lukšič||Blaž Lebar
|-
| Aleksandra Uzar||||||14.04.||17.04.||20.04.||Urša Čerček||Špela Malenšek||Gašper Žun
|-
| Niko Šetar||||||14.04.||17.04.||20.04.||Katja Brezovar||Ema Gašperšič||Rok Miklavčič
|-
| Lija Srnovršnik||||||24.04.||30.04.||04.05.||Lovro Kotnik||Petra Hruševar||Simon Aleksič
|-
| Sara Tekavec||||||24.04.||30.04.||04.05.||Maruša Grošelj||Gašper Virant||Tjaša Lukšič
|-
| Jaka Kos||||||24.04.||30.04.||04.05.||Tadej Satler||Manca Zupan||Špela Malenšek
|-
| Samo Purič||||||24.04.||30.04.||04.05.||Aleksandra Uzar||Urša Čerček||Ema Gašperšič
|-
| Urša Kopač||||||05.05.||08.05.||11.05.||Niko Šetar||Katja Brezovar||Petra Hruševar
|-
| Neža Koritnik||||||05.05.||08.05.||11.05.||Lija Srnovršnik||Lovro Kotnik||Gašper Virant
|-
| Katja Čop||||||05.05.||08.05.||11.05.||Sara Tekavec||Maruša Grošelj||Manca Zupan
|-
| Klara Kuret||||||05.05.||08.05.||11.05.||Jaka Kos||Tadej Satler||Urša Čerček
|-
| Matej Hvalec||||||12.05.||15.05.||18.05.||Samo Purič||Aleksandra Uzar||Katja Brezovar
|-
| Lara Jerman||||||12.05.||15.05.||18.05.||Urša Kopač||Niko Šetar||Lovro Kotnik
|-
| Kristjan Stibilj||||||12.05.||15.05.||18.05.||Neža Koritnik||Lija Srnovršnik||Maruša Grošelj
|-
| Samo Smole||||||12.05.||15.05.||18.05.||Katja Čop||Sara Tekavec||Tadej Satler
|-
| Miha Koprivnikar Krajnc||||||19.05.||22.05.||25.05.||Klara Kuret||Jaka Kos||Aleksandra Uzar
|-
| Maja Zupanc||||||19.05.||22.05.||25.05.||Matej Hvalec||Samo Purič||Niko Šetar
|-
| Eva Rajh||||||19.05.||22.05.||25.05.||Lara Jerman||Urša Kopač||Lija Srnovršnik
|-
| Elvira Boršić||||||19.05.||22.05.||25.05.||Kristjan Stibilj||Neža Koritnik||Sara Tekavec
|-
| Nejc Kejžar||Novi 'pametni' inzulin||http://www.sciencedaily.com/releases/2015/02/150209161141.htm||26.05.||29.05.||01.06.||Samo Smole||Katja Čop||Jaka Kos
|-
| Tilen Tršelič||||||26.05.||29.05.||01.06.||Miha Koprivnikar Krajnc||Klara Kuret||Samo Purič
|}

==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 2014. Osnova za seminar naj bo znanstveni članek, ki je podlaga za to novico. Poleg tega članka za seminar uporabite še najmanj pet drugih virov, od teh vsaj še dva druga znanstvena članka, ki se navezujeta na to vsebino.
* članke na temo lahko iščete v PubMed povezavi [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/ tukaj]
* naslov izbrane teme in povezavo do novice vpišite v tabelo seminarjev takoj ko ste si izbrali temo, najkasneje pa en teden pred rokom za oddajo
* [[TBK2015 Povzetki seminarjev|Povzetek seminarja]] opišete na wikiju v približno 200 besedah - najkasneje do dne ko morate oddati seminar recenzentom.
* Povezavo do povzetka vnesete v tabelo seminarjev tekočega letnika.
* Seminar pripravite v obliki seminarske naloge (pisava Cambria, font 11, enojni razmak, 2,5 cm robovi; tekst naj obsega okoli 1000 besed), vsebuje naj 1-2 sliki. Slika mora imeti legendo in v besedilu mora biti na ustreznem mestu sklic na sliko. Vse uporabljene vire citirajte v tekstu, kot npr. (Nobel, 2010), na koncu pa navedite točen seznam literature, kot je opisano spodaj!
*Celotni seminar naj obsega 2 strani A4 formata (po možnosti dvostransko tiskanje).
* Seminar oddajte do datuma oddaje, ki je naveden v tabeli v elektronski obliki z uporabo [http://bio.ijs.si/~zajec/tbk/poslji/ tega obrazca].
* vsi seminarji so v elektronski obliki dostopni [http://bio.ijs.si/~zajec/tbk/poslji//bioseminar/ tukaj].
* Recenzenti do dneva določenega v tabeli določijo popravke in podajo oceno pisnega dela, v predpisanem formatu elektronskega obrazca na internetu.
* Ustna predstavitev sledi na dan, ki je vpisan v tabeli. Za predstavitev je na voljo 12 minut. Recenzenti morajo biti na predstavitvi prisotni. Prvi recenzent vodi predstavitve in razpravo ter skrbi za to, da vse poteka v zastavljenih časovnih okvirih.
* Predstavitvi sledi razprava do 8 minut. Sledijo vprašanja prisotnih, recenzenti postavijo vsak vsaj dve vprašanji in na koncu podajo oceno predstavitve.
* En dan pred predstavitvijo na strežnik oddajte tudi končno verzijo. Na dan predstavitve morate oddati tudi končno (popravljeno) in natisnjeno verzijo seminarja v enem izvodu.
* Seminarska naloga in povzetek na wikiju morajo biti v slovenskem jeziku!

==Imena datotek==
Prosim vas, da vse datoteke, ki jih pošiljate poimenujete po spodnjih pravilih. Ne uporabljajte ČŽŠčžš!
* TBK_2015_Priimek_Ime.doc(x) za seminar, npr. TBK_2015_Guncar_Gregor.docx
* TBK_2015_Priimek_ime_final.doc(x) za končno verzijo seminarja
* TBK_2015_Priimek_Ime_rec_Priimek2.doc(x) za recenzijo, kjer je Priimek2 priimek recenzenta, npr. TBK_2015_Guncar_Gregor_rec_Scott.docx (če se pišete Scott in odajate recenzijo za seminar, ki ga je napisal Gunčar)
* TBK_2015_Priimek_Ime.ppt(x) za prezentacijo, npr TBK_2015_Guncar_Gregor.pptx

==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 leto 2011 faktorji vpliva še niso objavljeni, zato se orientirajte po faktorjih vpliva zadnjih par let. Če faktorja vpliva za vašo izbrano revijo ne najdete v bazi COBISS, potem izberite članek iz kakšne druge revije.

==Citiranje virov==Citiranje je možno po več shemah, važno je, da se v seminarju držite ene same.Temeljno načelo je, da je treba vir navesti na tak način, da ga je mogoče nedvoumno poiskati.Za citate v naravoslovju je najpogostejše citiranje po pravilniku ISO 690. [http://www.google.com/url?sa=t&source=web&cd=6&sqi=2&ved=0CEUQFjAF&url=http%3A%2F%2Fwww.tre.sik.si%2Fmain%2Fpomoc%2Ffiles%2Fcitiranje_in_navajanje_virov.pdf&rct=j&q=citiranje%20po%20pravilniku%20ISO%20690&ei=jPBqTe6FC9DKswaWk-TmDA&usg=AFQjCNF8r6X9Y781sanDObaXNdCew4suUg&sig2=cTqKObSJsTicekWGRGa72g&cad=rja Pravila], ki upoštevajo omenjeni standard, so pripravili pri ZTKS. Sicer pa ima vsaka revija lahko svoj način citiranja, ki ga je treba pri pisanju članka upoštevati. '''Citiranje knjig:''' Priimek, I. ''Naslov''. Kraj: Založba, letnica. Priimek, I. ''Naslov: podnaslov''. Izdaja. Kraj: Založba, letnica. Zbirka, številka. ISBN. Boyer, R. ''Temelji biokemije''. Ljubljana: Študentska založba, 2005. Glick BR in Pasternak JJ. ''Molecular biotechnology: principles and applications of recombinant DNA''. 3. izdaja. Washington: ASM Press, 2003. ISBN 1-55581-269-4. Če so avtorji trije, je beseda in med drugim in tretjim avtorjem. Če so avtorji več kot trije, napišemo samo prvega in dopišemo ''et al''. (in drugi, po latinsko). Vse, kar je latinsko, pišemo poševno (npr. tudi imena rastlin in živali, pojme ''in vivo'', ''in vitro'' ipd.). '''Citiranje člankov:''' Priimek, I. Naslov. ''Naslov revije'', letnica, letnik, številka, strani. Lartigue C. ''et al''. Genome transplantation in bacteria: changing one species to another. ''Science'', 2007, letn. 317, str. 632-638.Alternativni način citiranja (predvsem v družboslovju) je po pravilih APA, kjer članke citirajo takole: Priimek, I. (letnica, številka). Naslov. Naslov revije, strani. Lartigue C. ''et al.'' (2007, 317) Genome transplantation in bacteria: changing one species to another. ''Science'', 632-638.Revija Science uporablja skrajšani zapis: C. Lartigue ''et al''. Science 317, 632 (2007) V diplomah na FKKT je treba navesti vire tako, da izpišete tudi naslov citiranega dela in strani od-do (ne samo začetne).'''Citiranje spletnih virov:''' Priimek, I. ''Naslov dokumenta''. Izdaja. Kraj: Založnik, letnica. Datum zadnjega popravljanja. [Datum citiranja.] spletni naslov strangeguitars. ''On the brink of artificial life''. 6. 10. 2007. [citirano 13. 11. 2007] http://www.metafilter.com/65331/On-the-brink-of-artificial-life Navedemo čim več podatkov; pogosto vseh iz pravila ne boste našli.