Wiki FKKT - User contributions [en]

Funkcije protismernih zaporedij RNA

2026-04-17T09:47:48Z

Teja Zaletelj: /* Viri */

==Uvod in osnovni koncept==
Protismerna RNA je enoverižna molekula RNA, ki je komplementarna informacijski RNA (mRNA). Zaradi te komplementarnosti se lahko veže na svojo tarčno mRNA, kar omogoča natančno regulacijo izražanja genov. Protismerne RNA lahko vplivajo na različne ravni izražanja genov vključno s transkripcijo, translacijo in stabilnostjo mRNA. Poleg naravnih protismernih RNA obstajajo tudi umetno sintetizirani protismerni oligonukleotidi, ki se uporabljajo za uravnavanje izražanja genov v raziskavah.

Sprva so bili protismerni transkripti obravnavani kot transkripcijski šum, danes pa jih prepoznamo kot pomemben regulatorni mehanizem. Najdemo jih v vseh skupinah organizmov, kjer imajo pomembno vlogo pri uravnavanju izražanja genov. Uvrščamo jih med nekodirajoče RNA, kamor sodijo tudi druge regulatorne RNA, kot so miRNA, siRNA in dolge nekodirajoče RNA (lncRNA).

==Delovanje in zgodovinski razvoj==
Protismerne RNA lahko delujejo na 2 osnovna načina: v cis ali v trans. Cis-delujoče protismerne RNA nastajajo na istem genomskem lokusu kot njihov tarčni gen in zato delujejo lokalno. Običajno imajo visoko stopnjo komplementarnosti z mRNA in vplivajo na njeno stabilnost ali translacijo. Nasprotno trans-delujoče protismerne RNA, nastajajo na drugih mestih v genomu in lahko vplivajo na oddaljene gene preko delne komplementarnosti. Ključna razlika med obema načinoma delovanja je torej v tem, ali protismerna RNA deluje na gen, iz katerega nastane, ali pa deluje na drug gen. Cis-delovanje je pogostejše, saj protismerne RNA pogosto nastajajo na istem mestu kot njihovi tarčni geni.

Raziskovanje protismernih RNA se je začelo leta 1967, ko je bila prvič predlagana uporaba komplementarnih oligonukleotidov za ciljno vezavo na nukleinske kisline. V osemdesetih letih so v bakterijah prvič dokazali, da naravne protismerne RNA lahko zavirajo izražanje genov. Pomemben korak je bil tudi dokaz delovanja v evkariontskih celicah, kjer so protismerni konstrukti povzročili zmanjšanje izražanja genov. Po letu 2000 so z razvojem metod, kot je RNA-seq (RNA sequencing), raziskovalci začeli odkrivati protismerne RNA na ravni celotnega genoma, kar je potrdilo njihov pomen kot regulatorjev v živih sistemih.

==Razširjenost in pomen==
Sodobne raziskave so pokazale, da so protismerne RNA zelo razširjene. Ocenjuje se, da ima približno 50 % mRNA v človeških celicah ustrezen protismeren transkript, kar pomeni, da za velik delež genov obstaja dodaten regulatorni nivo, kjer RNA molekule vplivajo druga na drugo. RNA tako ne deluje le kot nosilec genetske informacije, ampak tudi kot regulator drugih RNA molekul.

Raziskovalci uporabljajo metode, kot je RNA-seq, za identifikacijo protismernih transkriptov in analizo njihovih lastnosti, kot so dolžina, lokacija in izražanje. Protismerne RNA so bile odkrite tudi pri virusih, kar dodatno potrjuje njihovo razširjenost in funkcionalno pomembnost. Raziskovanje tega področja se hitro razvija, saj odkrivamo vedno nove regulatorne mehanizme in funkcije teh molekul, kar prispeva k boljšemu razumevanju kompleksne regulacije genov v celici.

==Protismerne RNA in eksperimentalni pristopi==
Protismerne RNA predstavljajo pomemben mehanizem regulacije genske ekspresije, saj lahko vplivajo na transkripcijo, stabilnost RNA in kromatinsko stanje. Njihovo funkcionalno preučevanje temelji na sodobnih molekularnih pristopih, ki omogočajo specifično uravnavanje RNA ali transkripcije brez neposrednih sprememb DNA zaporedja. Med ključa orodja sodijo protismerni oligonukleotidi (ASO), CRISPR-temeljni sistemi brez rezanja DNA ter visoko zmogljivi presejalni testi, ki omogočajo sistematično analizo velikega števila protismernih transkriptov.
==Protismerni oligonukleotidi (ASO)==
ASO so kratke sintetične nukleinske kisline, ki se specifično vežejo na komplementarne RNA tarče. Niso protismerne RNA, ampak posnemajo njihov mehanizem. Delujejo v jedru ali citoplazmi. V jedru se vežejo na pre-mRNA, delujejo kot sterična ovira, vplivajo na splicing ali sprožijo razgradnjo z RNazo H. V citoplazmi blokirajo vezavo ribosomov ali povzročijo razgradnjo mRNA, s čimer preprečijo sintezo proteinov in zmanjšajo izražanje genov.
Za njihovo učinkovito delovanje so ključne kemijske modifikacije. Fosforotioatne spremembe povečajo odpornost proti nukleazam in omogočajo aktivacijo RNase H. Modifikacije, kot sta 2'-OMe in 2'-MOE, povečajo stabilnost in afiniteto vezave, vendar ne aktivirajo RNase H. LNA (“locked nucleic acid”) poveča strukturno stabilnost hibrida, medtem ko fosforodiamidatni morfolino oligomeri (PMO) zagotavljajo visoko odpornost na razgradnjo in delujejo kot sterične ovire.
==Vnos RNA molekul v celice==
Velik izziv pri uporabi ASO je njihov vnos v celico, saj zaradi fizikalno-kemijskih lastnosti ne prehajajo pasivno skozi membrano. Uporabljajo se strategije, kot so GalNAc-konjugati, lipidni nanonosilci, celično penetrantni peptidi in eksosomi. Vsi ti pristopi temeljijo na endocitozi, vendar večina molekul ostane ujeta v endosomih, kar predstavlja pomembno omejitev učinkovitosti.
==CRISPR sistemi brez rezanja DNA==
Pomemben napredek pri analizi protismerne RNA predstavljajo CRISPR sistemi z dCas9, ki omogočajo vezavo na DNA brez njenega rezanja. CRISPRi, z uporabo represorske domene KRAB, utiša transkripcijo z oblikovanjem zaprtega kromatina, medtem ko CRISPRa z aktivatorskimi domenami (npr. VP64, p300) poveča transkripcijo z odpiranjem kromatina. Ključna prednost teh pristopov je, da omogočajo preučevanje funkcije protismernih RNA brez sprememb DNA zaporedja, kar omogoča ločevanje med vplivom RNA in genomskega lokusa.
==Vloga saRNA==
saRNA (“small activating RNA”) so kratke dvoverižne RNA, ki delujejo v jedru in ciljajo promotorske regije genov. Njihova posebnost je sposobnost aktivacije transkripcije, kar razširja razumevanje RNA-posredovane regulacije. Eksperimentalno je dobro podprt mehanizem aktivacije preko sprememb kromatina, kjer RNA veže histonske acetiltransferaze. Pri saRNA je dokazana tudi vloga proteina Argonaute 2 (AGO2), medtem ko za protismerne RNA ta mehanizem še ni splošno potrjen.
==Visoko zmogljivi presejalni test in RNA-seq==
Za sistematično preučevanje protismernih RNA se uporabljajo genomski CRISPR presejalni testi, ki vključujejo knockout in CRISPRi/a pristope. Slednji omogočajo uravnavanje transkripcije brez sprememb DNA. Interpretacija rezultatov temelji na RNA-sekvenciranju (RNA-seq), ki omogoča identifikacijo genov s spremenjenim izražanjem ter razlikovanje med neposrednimi in posrednimi učinki regulacije.
Kombinacija ASO, CRISPRi/a sistemov in RNA-seq predstavlja sodoben pristop za preučevanje protismernih RNA. Ti omogočajo natančno uravnavanje transkripcije, razumevanje funkcije RNA in sistematično analizo njihove vloge v regulaciji genske ekspresije na ravni celotnega genoma.
==Viri==
S. U. Rehman, N. Ullah, Z. Zhang, Y. Zhen, A.-U. Din, H. Cui, M. Wang: Recent insights into the functions and mechanisms of antisense RNA: emerging applications in cancer therapy and precision medicine. Front. Chem. 2024, 11. DOI: 10.3389/fchem.2023.1335330

S. Brantl: Antisense-RNA regulation and RNA interference. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Gene Structure and Expression 2002, 1575, 15–25. DOI: 10.1016/S0167-4781(02)00280-4

Funkcije protismernih zaporedij RNA

2026-04-17T09:46:51Z

Teja Zaletelj: /* Viri */

==Uvod in osnovni koncept==
Protismerna RNA je enoverižna molekula RNA, ki je komplementarna informacijski RNA (mRNA). Zaradi te komplementarnosti se lahko veže na svojo tarčno mRNA, kar omogoča natančno regulacijo izražanja genov. Protismerne RNA lahko vplivajo na različne ravni izražanja genov vključno s transkripcijo, translacijo in stabilnostjo mRNA. Poleg naravnih protismernih RNA obstajajo tudi umetno sintetizirani protismerni oligonukleotidi, ki se uporabljajo za uravnavanje izražanja genov v raziskavah.

Sprva so bili protismerni transkripti obravnavani kot transkripcijski šum, danes pa jih prepoznamo kot pomemben regulatorni mehanizem. Najdemo jih v vseh skupinah organizmov, kjer imajo pomembno vlogo pri uravnavanju izražanja genov. Uvrščamo jih med nekodirajoče RNA, kamor sodijo tudi druge regulatorne RNA, kot so miRNA, siRNA in dolge nekodirajoče RNA (lncRNA).

==Delovanje in zgodovinski razvoj==
Protismerne RNA lahko delujejo na 2 osnovna načina: v cis ali v trans. Cis-delujoče protismerne RNA nastajajo na istem genomskem lokusu kot njihov tarčni gen in zato delujejo lokalno. Običajno imajo visoko stopnjo komplementarnosti z mRNA in vplivajo na njeno stabilnost ali translacijo. Nasprotno trans-delujoče protismerne RNA, nastajajo na drugih mestih v genomu in lahko vplivajo na oddaljene gene preko delne komplementarnosti. Ključna razlika med obema načinoma delovanja je torej v tem, ali protismerna RNA deluje na gen, iz katerega nastane, ali pa deluje na drug gen. Cis-delovanje je pogostejše, saj protismerne RNA pogosto nastajajo na istem mestu kot njihovi tarčni geni.

Raziskovanje protismernih RNA se je začelo leta 1967, ko je bila prvič predlagana uporaba komplementarnih oligonukleotidov za ciljno vezavo na nukleinske kisline. V osemdesetih letih so v bakterijah prvič dokazali, da naravne protismerne RNA lahko zavirajo izražanje genov. Pomemben korak je bil tudi dokaz delovanja v evkariontskih celicah, kjer so protismerni konstrukti povzročili zmanjšanje izražanja genov. Po letu 2000 so z razvojem metod, kot je RNA-seq (RNA sequencing), raziskovalci začeli odkrivati protismerne RNA na ravni celotnega genoma, kar je potrdilo njihov pomen kot regulatorjev v živih sistemih.

==Razširjenost in pomen==
Sodobne raziskave so pokazale, da so protismerne RNA zelo razširjene. Ocenjuje se, da ima približno 50 % mRNA v človeških celicah ustrezen protismeren transkript, kar pomeni, da za velik delež genov obstaja dodaten regulatorni nivo, kjer RNA molekule vplivajo druga na drugo. RNA tako ne deluje le kot nosilec genetske informacije, ampak tudi kot regulator drugih RNA molekul.

Raziskovalci uporabljajo metode, kot je RNA-seq, za identifikacijo protismernih transkriptov in analizo njihovih lastnosti, kot so dolžina, lokacija in izražanje. Protismerne RNA so bile odkrite tudi pri virusih, kar dodatno potrjuje njihovo razširjenost in funkcionalno pomembnost. Raziskovanje tega področja se hitro razvija, saj odkrivamo vedno nove regulatorne mehanizme in funkcije teh molekul, kar prispeva k boljšemu razumevanju kompleksne regulacije genov v celici.

==Protismerne RNA in eksperimentalni pristopi==
Protismerne RNA predstavljajo pomemben mehanizem regulacije genske ekspresije, saj lahko vplivajo na transkripcijo, stabilnost RNA in kromatinsko stanje. Njihovo funkcionalno preučevanje temelji na sodobnih molekularnih pristopih, ki omogočajo specifično uravnavanje RNA ali transkripcije brez neposrednih sprememb DNA zaporedja. Med ključa orodja sodijo protismerni oligonukleotidi (ASO), CRISPR-temeljni sistemi brez rezanja DNA ter visoko zmogljivi presejalni testi, ki omogočajo sistematično analizo velikega števila protismernih transkriptov.
==Protismerni oligonukleotidi (ASO)==
ASO so kratke sintetične nukleinske kisline, ki se specifično vežejo na komplementarne RNA tarče. Niso protismerne RNA, ampak posnemajo njihov mehanizem. Delujejo v jedru ali citoplazmi. V jedru se vežejo na pre-mRNA, delujejo kot sterična ovira, vplivajo na splicing ali sprožijo razgradnjo z RNazo H. V citoplazmi blokirajo vezavo ribosomov ali povzročijo razgradnjo mRNA, s čimer preprečijo sintezo proteinov in zmanjšajo izražanje genov.
Za njihovo učinkovito delovanje so ključne kemijske modifikacije. Fosforotioatne spremembe povečajo odpornost proti nukleazam in omogočajo aktivacijo RNase H. Modifikacije, kot sta 2'-OMe in 2'-MOE, povečajo stabilnost in afiniteto vezave, vendar ne aktivirajo RNase H. LNA (“locked nucleic acid”) poveča strukturno stabilnost hibrida, medtem ko fosforodiamidatni morfolino oligomeri (PMO) zagotavljajo visoko odpornost na razgradnjo in delujejo kot sterične ovire.
==Vnos RNA molekul v celice==
Velik izziv pri uporabi ASO je njihov vnos v celico, saj zaradi fizikalno-kemijskih lastnosti ne prehajajo pasivno skozi membrano. Uporabljajo se strategije, kot so GalNAc-konjugati, lipidni nanonosilci, celično penetrantni peptidi in eksosomi. Vsi ti pristopi temeljijo na endocitozi, vendar večina molekul ostane ujeta v endosomih, kar predstavlja pomembno omejitev učinkovitosti.
==CRISPR sistemi brez rezanja DNA==
Pomemben napredek pri analizi protismerne RNA predstavljajo CRISPR sistemi z dCas9, ki omogočajo vezavo na DNA brez njenega rezanja. CRISPRi, z uporabo represorske domene KRAB, utiša transkripcijo z oblikovanjem zaprtega kromatina, medtem ko CRISPRa z aktivatorskimi domenami (npr. VP64, p300) poveča transkripcijo z odpiranjem kromatina. Ključna prednost teh pristopov je, da omogočajo preučevanje funkcije protismernih RNA brez sprememb DNA zaporedja, kar omogoča ločevanje med vplivom RNA in genomskega lokusa.
==Vloga saRNA==
saRNA (“small activating RNA”) so kratke dvoverižne RNA, ki delujejo v jedru in ciljajo promotorske regije genov. Njihova posebnost je sposobnost aktivacije transkripcije, kar razširja razumevanje RNA-posredovane regulacije. Eksperimentalno je dobro podprt mehanizem aktivacije preko sprememb kromatina, kjer RNA veže histonske acetiltransferaze. Pri saRNA je dokazana tudi vloga proteina Argonaute 2 (AGO2), medtem ko za protismerne RNA ta mehanizem še ni splošno potrjen.
==Visoko zmogljivi presejalni test in RNA-seq==
Za sistematično preučevanje protismernih RNA se uporabljajo genomski CRISPR presejalni testi, ki vključujejo knockout in CRISPRi/a pristope. Slednji omogočajo uravnavanje transkripcije brez sprememb DNA. Interpretacija rezultatov temelji na RNA-sekvenciranju (RNA-seq), ki omogoča identifikacijo genov s spremenjenim izražanjem ter razlikovanje med neposrednimi in posrednimi učinki regulacije.
Kombinacija ASO, CRISPRi/a sistemov in RNA-seq predstavlja sodoben pristop za preučevanje protismernih RNA. Ti omogočajo natančno uravnavanje transkripcije, razumevanje funkcije RNA in sistematično analizo njihove vloge v regulaciji genske ekspresije na ravni celotnega genoma.
==Viri==
S. U. Rehman, N. Ullah, Z. Zhang, Y. Zhen, A.-U. Din, H. Cui, M. Wang: Recent insights into the functions and mechanisms of antisense RNA: emerging applications in cancer therapy and precision medicine. Front. Chem. 2024, 11. DOI: 10.3389/fchem.2023.1335330
S. Brantl: Antisense-RNA regulation and RNA interference. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Gene Structure and Expression 2002, 1575, 15–25. DOI: 10.1016/S0167-4781(02)00280-4

Funkcije protismernih zaporedij RNA

2026-04-17T09:44:09Z

Teja Zaletelj: /* Viri */

Funkcije protismernih zaporedij RNA

2026-04-17T09:39:55Z

Teja Zaletelj: /* Viri: */

Funkcije protismernih zaporedij RNA

2026-04-17T09:39:36Z

Teja Zaletelj:

Funkcije protismernih zaporedij RNA

2026-04-17T09:23:37Z

Teja Zaletelj: /* Razširjenost in pomen */

Funkcije protismernih zaporedij RNA

2026-04-17T09:23:09Z

Teja Zaletelj: /* Delovanje in zgodovinski razvoj */

==Uvod in osnovni koncept==
Protismerna RNA je enoverižna molekula RNA, ki je komplementarna informacijski RNA (mRNA). Zaradi te komplementarnosti se lahko veže na svojo tarčno mRNA, kar omogoča natančno regulacijo izražanja genov. Protismerne RNA lahko vplivajo na različne ravni izražanja genov vključno s transkripcijo, translacijo in stabilnostjo mRNA. Poleg naravnih protismernih RNA obstajajo tudi umetno sintetizirani protismerni oligonukleotidi, ki se uporabljajo za uravnavanje izražanja genov v raziskavah.

Sprva so bili protismerni transkripti obravnavani kot transkripcijski šum, danes pa jih prepoznamo kot pomemben regulatorni mehanizem. Najdemo jih v vseh skupinah organizmov, kjer imajo pomembno vlogo pri uravnavanju izražanja genov. Uvrščamo jih med nekodirajoče RNA, kamor sodijo tudi druge regulatorne RNA, kot so miRNA, siRNA in dolge nekodirajoče RNA (lncRNA).

==Delovanje in zgodovinski razvoj==
Protismerne RNA lahko delujejo na 2 osnovna načina: v cis ali v trans. Cis-delujoče protismerne RNA nastajajo na istem genomskem lokusu kot njihov tarčni gen in zato delujejo lokalno. Običajno imajo visoko stopnjo komplementarnosti z mRNA in vplivajo na njeno stabilnost ali translacijo. Nasprotno trans-delujoče protismerne RNA, nastajajo na drugih mestih v genomu in lahko vplivajo na oddaljene gene preko delne komplementarnosti. Ključna razlika med obema načinoma delovanja je torej v tem, ali protismerna RNA deluje na gen, iz katerega nastane, ali pa deluje na drug gen. Cis-delovanje je pogostejše, saj protismerne RNA pogosto nastajajo na istem mestu kot njihovi tarčni geni.

Raziskovanje protismernih RNA se je začelo leta 1967, ko je bila prvič predlagana uporaba komplementarnih oligonukleotidov za ciljno vezavo na nukleinske kisline. V osemdesetih letih so v bakterijah prvič dokazali, da naravne protismerne RNA lahko zavirajo izražanje genov. Pomemben korak je bil tudi dokaz delovanja v evkariontskih celicah, kjer so protismerni konstrukti povzročili zmanjšanje izražanja genov. Po letu 2000 so z razvojem metod, kot je RNA-seq (RNA sequencing), raziskovalci začeli odkrivati protismerne RNA na ravni celotnega genoma, kar je potrdilo njihov pomen kot regulatorjev v živih sistemih.

==Razširjenost in pomen==
==Protismerne RNA in eksperimentalni pristopi==
Protismerne RNA predstavljajo pomemben mehanizem regulacije genske ekspresije, saj lahko vplivajo na transkripcijo, stabilnost RNA in kromatinsko stanje. Njihovo funkcionalno preučevanje temelji na sodobnih molekularnih pristopih, ki omogočajo specifično uravnavanje RNA ali transkripcije brez neposrednih sprememb DNA zaporedja. Med ključa orodja sodijo protismerni oligonukleotidi (ASO), CRISPR-temeljni sistemi brez rezanja DNA ter visoko zmogljivi presejalni testi, ki omogočajo sistematično analizo velikega števila protismernih transkriptov.
==Protismerni oligonukleotidi (ASO)==
ASO so kratke sintetične nukleinske kisline, ki se specifično vežejo na komplementarne RNA tarče. Niso protismerne RNA, ampak posnemajo njihov mehanizem. Delujejo v jedru ali citoplazmi. V jedru se vežejo na pre-mRNA, delujejo kot sterična ovira, vplivajo na splicing ali sprožijo razgradnjo z RNazo H. V citoplazmi blokirajo vezavo ribosomov ali povzročijo razgradnjo mRNA, s čimer preprečijo sintezo proteinov in zmanjšajo izražanje genov.
Za njihovo učinkovito delovanje so ključne kemijske modifikacije. Fosforotioatne spremembe povečajo odpornost proti nukleazam in omogočajo aktivacijo RNase H. Modifikacije, kot sta 2'-OMe in 2'-MOE, povečajo stabilnost in afiniteto vezave, vendar ne aktivirajo RNase H. LNA (“locked nucleic acid”) poveča strukturno stabilnost hibrida, medtem ko fosforodiamidatni morfolino oligomeri (PMO) zagotavljajo visoko odpornost na razgradnjo in delujejo kot sterične ovire.
==Vnos RNA molekul v celice==
Velik izziv pri uporabi ASO je njihov vnos v celico, saj zaradi fizikalno-kemijskih lastnosti ne prehajajo pasivno skozi membrano. Uporabljajo se strategije, kot so GalNAc-konjugati, lipidni nanonosilci, celično penetrantni peptidi in eksosomi. Vsi ti pristopi temeljijo na endocitozi, vendar večina molekul ostane ujeta v endosomih, kar predstavlja pomembno omejitev učinkovitosti.
==CRISPR sistemi brez rezanja DNA==
Pomemben napredek pri analizi protismerne RNA predstavljajo CRISPR sistemi z dCas9, ki omogočajo vezavo na DNA brez njenega rezanja. CRISPRi, z uporabo represorske domene KRAB, utiša transkripcijo z oblikovanjem zaprtega kromatina, medtem ko CRISPRa z aktivatorskimi domenami (npr. VP64, p300) poveča transkripcijo z odpiranjem kromatina. Ključna prednost teh pristopov je, da omogočajo preučevanje funkcije protismernih RNA brez sprememb DNA zaporedja, kar omogoča ločevanje med vplivom RNA in genomskega lokusa.
==Vloga saRNA==
saRNA (“small activating RNA”) so kratke dvoverižne RNA, ki delujejo v jedru in ciljajo promotorske regije genov. Njihova posebnost je sposobnost aktivacije transkripcije, kar razširja razumevanje RNA-posredovane regulacije. Eksperimentalno je dobro podprt mehanizem aktivacije preko sprememb kromatina, kjer RNA veže histonske acetiltransferaze. Pri saRNA je dokazana tudi vloga proteina Argonaute 2 (AGO2), medtem ko za protismerne RNA ta mehanizem še ni splošno potrjen.
==Visoko zmogljivi presejalni test in RNA-seq==
Za sistematično preučevanje protismernih RNA se uporabljajo genomski CRISPR presejalni testi, ki vključujejo knockout in CRISPRi/a pristope. Slednji omogočajo uravnavanje transkripcije brez sprememb DNA. Interpretacija rezultatov temelji na RNA-sekvenciranju (RNA-seq), ki omogoča identifikacijo genov s spremenjenim izražanjem ter razlikovanje med neposrednimi in posrednimi učinki regulacije.
Kombinacija ASO, CRISPRi/a sistemov in RNA-seq predstavlja sodoben pristop za preučevanje protismernih RNA. Ti omogočajo natančno uravnavanje transkripcije, razumevanje funkcije RNA in sistematično analizo njihove vloge v regulaciji genske ekspresije na ravni celotnega genoma.

Funkcije protismernih zaporedij RNA

2026-04-17T09:22:04Z

Teja Zaletelj: /* Uvod in osnovni koncept */

BIO2 Povzetki seminarjev 2025

2025-11-16T19:07:46Z

Teja Zaletelj: /* Povzetki seminarjev */

== Povzetki seminarjev ==
{| class="wikitable"
! študent !! naslov seminarja !! povzetek seminarja
|-
| Sojer, Peter ||naslov
||Inositol fosfati (InsP) in inositol pirofosfati (PP-InsP) so raznolika skupina bioaktivnih molekul, ki izhajajo iz kombinatorne fosforilacije cikloheksanskega inositolnega obroča. Te izjemno raznovrstne molekule, ki so široko razširjene v živih organizmih, delujejo kot sekundarni signalni posredniki, alosterični regulatorji, substrati in strukturni kofaktorji. Njihova kompleksna presnovna mreža je povezana s številnimi celičnimi potmi in tvori zapleten sistem, ki vpliva na skoraj vse vidike celične fiziologije. Ta seminarski članek ponuja celovit pregled najpogostejših InsP in PP-InsP, pri čemer preučuje njihovo biosintezo, presnovne povezave in strukturno raznolikost. Posebna pozornost je namenjena njihovim interakcijam z beljakovinami, vključno z njihovo sposobnostjo, da delujejo kot regulativni ligandi, ki modulirajo stabilnost beljakovin, aktivnost in signalne kaskade. Raziskujemo tudi uveljavljene in nastajajoče metodologije, ki se uporabljajo za preučevanje teh molekul, skupaj z nedavnimi odkritji, ki poudarjajo njihovo vlogo pri ohranjanju fiziološke homeostaze. Poleg tega ta seminarska naloga obravnava posledice motenega metabolizma InsP, pri čemer poudarja, kako dereguliranje prispeva k patološkim stanjem, kot so presnovne motnje, nevrodegeneracija, imunsko disfunkcija in rak. S konsolidacijo trenutnega znanja si to delo prizadeva pojasniti nerešena vprašanja na tem področju in poudariti terapevtski potencial ciljanega delovanja na poti, povezane z InsP, pri boleznih človeka.
|
|-
| Vertnik, Tadej || Proteinska fosfataza 1 pod nadzorom SDS22 in inhibitorja-3 || Proteinska fosfataza 1 (PP1), prisotna v vseh evkariontskih celicah, katalizira velik del defosforilacij serinskih (Ser) in treoninskih (Thr) aminokislinskih ostankov v proteinih. Sodeluje v številnih signalnih poteh in drugih celičnih procesih. Strogo jo regulirajo številni regulatorni interaktorji proteinske fosfataze ena (RIPPO). Dva najpogosteje izražena sta supresor-Dis2-številka 2 (SDS22) in inhibitor-3 (I3). Omenjena regulatorna interaktorja proteinske fosfataze ena (RIPPO) tvorita trojni kompleks s proteinsko fosfatazo 1 (PP1). Njuna delecija vodi do fenotipov mitotske zaustavitve, kar je lahko za nekatere organizme smrtonosno. Funkcija supresorja-Dis2-številka 2 (SDS22) in inhibitorja-3 (I3) je že desetletja neznanka. V preteklosti sta bila SDS22 in I3 poznana zgolj kot aktivatorja in inhibitorja PP1. V minulih letih pa so znanstveniki prišli do podrobnejših ugotovitev o kompleksni večstopenjski vlogi SDS22 in I3 v življenjskem ciklu PP1. Sodelujeta namreč pri stabilizaciji in aktivaciji novih PP1, translokaciji PP1 v jedro in tudi shranjevanju PP1 za ponovno uporabo pri tvorbi holoencimov. Obstoječe študije nakazujejo, da SDS22 in I3 služita tudi kot lovilca PP1 za proteolitsko degradacijo. Predstavljene bodo posamezne in medsebojne interakcije PP1, SDS22 in I3. ||
|-
| Grošelj, Kristina ||VPLIV SONČNE SVETLOBE NA SIGNALNE POTI
||Sončna svetloba je nekaj, s čimer se vsi vsakodnevno srečujemo, ampak le redko pomislimo, kako močno vpliva na celice v naši koži. Koža ni le pasivna pregrada, ampak je aktiven organ, ki zaznava svetlobo s pomočjo posebnih molekul. Najpomembnejši za zaznavanje svetlobe so opsini, ki so svetlobno občutljivi receptorji, ki delujejo podobno kot tisti v očeh, vendar so prisotni tudi v koži. Poleg opsinov sodelujejo še druge molekule, kot so kriptokromi, flavini, hemoproteini in melanin.Ob izpostavljenosti UVA-svetlobi se v keratinocitih aktivira opsin OPN3, ki sproži signalno kaskado preko G-proteinov. Ta vodi do sproščanja kalcija in aktivacije encimov, ki na koncu omogočijo nastanek melaninske kape, ki ščiti DNA pred UVA. Po drugi strani pa UVB in ROS sprožijo signalne poti, kot so MAPK in NF-κB, ki vodijo do razgradnje kolagena, vnetja in fotostaranja kože. Rdeča svetloba pa ima obraten učinek, saj preko mitohondrijev aktivira STAT3, ki spodbuja celjenje ran. Vse te poti kažejo, da sončna svetloba ni enoznačno dobra ali slaba, ampak sproža kompleksne odzive, ki so lahko ali pozitivni ali pa škodljivi, odvisno od količine in vrste svetlobe.
|
|-
| Korbar, Maruša || Osteoartroza: vloga signalne poti Wnt pri ravnovesju med regeneracijo in razgradnjo hrustanca || Osteoartroza je kronična, degenerativna bolezen sklepov, ki prizadene milijone ljudi po svetu in je glavni vzrok invalidnosti oziroma fizične oviranosti pri starejši populaciji. Njen razvoj je na biokemijskem nivoju posledica porušenega ravnovesja med sintezo in razgradnjo hrustančnega zunajceličnega matriksa. Ključno vlogo pri tem igrajo hondrociti, glavne celice sklepnega hrustanca. Njihova presnovna aktivnost je strogo uravnana, k čemur pomembno prispeva Wnt signalizacija. Ta vpliva na razvoj, diferenciacijo in preživetje hondrocitov ter uravnava ravnovesje med proliferacijo in zorenjem celic. V seminarski nalogi se osredotočam na potek signalnih poti in njihov vpliv. Kanonična Wnt/beta-kateninska pot nadzoruje izražanje genov, povezanih s sintezo kolagena, proteoglikanov in encimov za razgradnjo zunajceličnega matriksa. Nekanonične poti (Wnt/PCP in Wnt/ Ca2+) pa urejajo celično polariteto, komunikacijo med celicami in organizacijo tkiva. V zdravem hrustancu so te poti uravnotežene. Prekomerna aktivnost vodi v hipertrofijo hondrocitov, fibrozo in razgradnjo matriksa, medtem ko prenizka aktivnost zmanjšuje regeneracijske sposobnosti. Razumevanje mehanizma teh signalnih poti je zato pomembno za razvoj novih učinkovitih terapevtskih pristopov k zdravljenju osteoartroze. Eden izmed njih je zdravljenje z Lorecivivintom, ki je trenutno v tretji fazi kliničnega testiranja in pri testirancih kaže zelo obetavne rezultate. ||
|-
| Fink Ružič, Ema || Nikotin actetilholinski receptor || Nikotinski acetilholinski receptorji (nAChR) so integralni, od liganda odvisni ionski kanalčki. Sestavljeni so iz petih podenot, ki so razporejene okoli centralnega ionskega kanala. Ob vezavi acetilholina pride do značilnih konformacijskih sprememb v strukturi proteina, kar omogoči prehod kationov. Zaradi sposobnosti, da kemični signal pretvorijo v električnega, imajo ključno vlogo pri prenosu živčnih impulzov in se zato nahajajo v sinapsah centralnega in perifernih živčnih sistemov ter v živčno-mišičnih stikih.

Strukturno so razdeljeni tri funkcionalne dela - na zunajcelični del, transmembranski del in znotrajcelični del. Vezava liganda na ortosterično mesto sproži konformacijske spremembe, ki omogočijo odpiranje ionskega kanala. Poleg ortosteričnih vezavnih mest so bila odkrita tudi alosterična mesta, ki omogočajo dodatno, posredno uravnavanje aktivnosti receptorja. V seminarski nalogi je natančneje opisana struktura receptorja, ter tri različne znane konformacije, v katerih se (nAChR) lahko nahaja. Poleg tega je predstavljena tudi vloga alosteričnih modulatorjev in njihov vpliv na delovanje receptorja. Alosterični modulatorji lahko povečajo (pozitivni modulatorji) ali zmanjšajo (negativni modulatorji) aktivnost receptorja in imajo velik pomen pri razvoju novih zdravil, ki ciljajo na živčni sistem. Eno takih zdravil je danes že v uporabi za zdravljenje poporodne depresije. Ta receptor uravnava tudi sproščanje dopamina v možganih in zato igra pomembno vlogo pri razumevanju zasvojenosti.||
|-
| Neloska, Nina || Serotoninski receptorji in vpliv lipidno-proteinskih interakcij || Serotonin je v splošni javnosti znan kot “molekula dobrega počutja”, saj ga pogosto povezujemo z uravnavanjem razpoloženja. Poleg tega ima številne druge učinke na organizme, zaradi česar je izjemno kompleksna signalna molekula. Razumevanje mehanizmov serotoninske signalizacije je ponovno izziv. Več različnih tipov sinaptičnih serotoninskih receptorjev (5-HT-R), ki večinoma pripadajo družini z G-proteini sklopljenih receptorjev (GPCR), izkazujejo zanimive interakcije z lipidi, zlasti s holesterolom. Ugotovljeno je bilo, da sta učinkovitost in funkcionalna aktivnost 5-HT1-R in 5-HT3-R receptorjev neposredno odvisni od prisotnosti holesterola. Podobno tudi pri serotoninskem prenašalcu (SERT), ki sodeluje pri ponovnem privzemu serotonina v predsinaptično membrano, kaže izrazite spremembe v svojem konformacijskem ravnovesju, kadar je holesterol vezan na specifične domene na proteinu. V sinaptičnih membranah so prisotni številni, evolucijsko ohranjene domene, tako imenovani “lipidni splavi” (angl. lipid rafts), za katere je bilo dokazano, da vplivajo na funkcionalnost receptorjev, kar dodatno potrjuje njihovo vlogo v regulaciji signalnih procesov. Poleg tega serotonin lahko neposredno vpliva na lastnosti membrane z vezavo na polarne glave lipidov, kar spreminja fleksibilnost in premeabilnost membrane ter pospešuje zlivanje veziklov. Te kompleksne interakcije med lipidi in membranskimi proteini, zlasti med serotoninskimi receptorji in lipidi, ki sestavljajo celično membrano, so verjetno ključne za popolno razumevanje serotoninske signalizacije. ||
|-
| Bogataj, Tjaša || Endomembranska signalizacija GPCR || Receptorji sklopljeni z G-proteini (GPCR) so največja skupina celičnih receptorjev. Zaznavajo signale zunaj celice in sprožijo odziv celice preko znotrajceličnih signalov. Sodelujejo pri transkripciji genov, uravnavajo fiziološke procese in so pomembni pri številnih boleznih. Raziskave v zadnjih letih so potrdile, da signalizacija preko G-proteinov ne delujejo le na plazemski membrani, ampak tudi na membranah znotrajceličnih organelov, kot so endosomi in Golgijev aparat. Hipotezo so potrdili s študijo o receptorju za tiroidni stimulirajoči hormon (TSH) in študijo o receptorju za paratiroidni hormon (PTH). Predstavili so nov mehanizem delovanja signalizacije, kjer se lahko cAMP ponovno aktivira tudi po internalizaciji GPCR. Ključen pomen ima jakost interakcije med receptorjem in ligandom ter lokacija in časovno trajanje signalizacije. Pomembno vlogo ima β-arrestin saj omogoči notranjo signalizacijo. Sproži aktivacijo receptorja in prenos receptorja v endosome. Povzroči lahko tudi dodatne signalne poti z nastankom megakompleksov. Sproži desenzitacijo, s čimer prepreči nadaljnjo aktivacijo G-proteinov. Signalizacija GPCR se odvija tudi v jedro, kjer je ključen nastanek PKA holoencimov. Znanstveniki odpirajo novo vprašanje o mehanizmu v znotrajceličnem prostoru, ki bi ga imenovali intrakrini. S tem bi razširili do sedaj znana prepričanja o endokrini, parakrini in avtokrini signalizaciji GPCR. V nadaljevanju bodo predstavljeni ključni mehanizmi endomembranske GPCR in njeni fiziološki učinki, s čimer se odpirajo tudi potencialne možnosti za razvoj novih zdravil. ||
|-
| Uršič, Neža || Signalne poti kot ključni dejavniki pri razvoju motenj avtističnega spektra || Avtizem je zapletena razvojna motnja, ki je v zadnjih letih doživela velik porast. Pojavlja se v različnih stopnjah težavnosti, zato je del motenj avtističnega spektra. Povzroča težave s socialno komunikacijo, socialno interakcijo in težave na področju fleksibilnosti mišljenja. Ker je zelo kompleksna bolezen za njen pojav ne moremo določiti le enega samega razloga, temveč se pojavi zaradi interakcij genetskih, okolijskih in imunoloških dejavnikov. Med drugim so zelo pomembne različne signalne poti (wnt, mTOR in Notch) in sinaptične funkcije, katerih nepravilno delovanje lahko vodi do razvoja avtizma. Mutacije v wnt signalizaciji vodijo do prevelike proliferacije embrionalnih živčnih matičnih celic, prekomerno delovanje mTOR signalne poti pa povzroča povečano sintezo z avtizmom povezanih proteinov. Sinaptični proteini, ki skrbijo za pravilno delovanje sinaps in so povezani z avtizmom so nevroligini, nevreksini, kalcijevi in natrijevi kanalčki ter proteini SHANK. K razvoju simptomov avtizma lahko prispevajo tudi imunski dejavniki. Predvsem nepravilno delovanje in avtofagija mikroglija celic ter z njimi povezane notch signalizacije. Zaenkrat znanstveniki še niso odkrili zdravila oz. terapije, ki bi delovala celostno in bi izboljšala vse simptome avtizma. Zato je boljše razumevanje teh poti in njihovih mehanizmov pomembno za odkrivanje novih in učinkovitejših terapij, ki bi olajšale življenja mnogim osebam z motnjami avtističnega spektra. ||
|-
| Sitki, Anna || Posebnosti glikogena v možganih in nevrološke bolezni shranjevanja glikogena || Funkcije in presnova glikogena, ki v celicah predstavlja zalogo energije, so najbolje raziskane v mišičnih in jetrnih celicah. Zaradi raznolikosti funkcij je nedavno poraslo zanimanje za preučevanje glikogena v možganskih celicah, predvsem v astrocitih. Tam predstavlja hiter vir energije, poleg tega pa aktivno sodeluje pri posredni energijski oskrbi nevronov, uravnavanju homeostaze glutamata in utrjevanju sinaptičnih povezav za višje kognitivne funkcije. Mutacije v genih, ki kodirajo za encime sodelujoče v presnovi glikogena, vodijo do nevroloških bolezni shranjevanja glikogena, kot so Laforina bolezen, odrasla bolzen poliglukozanskih teles in Pompejeva bolezen. Zaradi nabiranja poliglukozanskih telesc v možganskih celicah te bolezni spremljajo tudi nevrološki simptomi. Obstoječe terapije za nabiranje glikogena v celicah, kot je encimska nadomestna terapija, pri boleznih osrednjega živčevja niso učinkovite, saj ne prehajajo krvno-možganske pregrade. V razvoju so druge metode, kot so vezava encimov na protitelesa, intracerebroventrikularna aplikacija zdravil, transport skozi receptorje v krvno-možganski pregradi in genske terapije. Največji izziv ostaja učinkovit vnos v možgane in iskanje enotnega načina terapije za vse n-GSD. Napredek na tem področju bo odprl možnosti za zdravljenje tudi drugih nevrodegenerativnih bolezni, povezanih z moteno presnovo glikogena. ||
|-
| Kranjc Praprotnik, Ana || Glukoneogeneza kot ključni dejavnik pri sladkorni bolezni tipa 2 || Sladkorna bolezen tipa 2 je obolenje, ki ni prirojeno, ampak se razvije skozi življenje posameznika. Nanjo vpliva vrsta številnih dejavnikov med drugim tudi metabolna pot glukoneogeneza, katere moten potek znotraj jetrnih celic lahko negativno vpliva na obolele. Ta proces uravnava vrsta dejavnikov med katerimi sta najbolj pomembna hormona inzulin in glukagon. Njuni nasprotujoči učinki zagotavljajo homeostazo krvnega sladkorja med drugim preko nadzora transkripcije glukoneogeneznih encimov fosfoenol karboksilaza in glukoza-6-fosfataza. Porušenje te dinamike lahko pripomore k napačni regulaciji metabolizma glukoze, kar lahko povzroči nastanek bolezni ali njeno poslabšanje. Raziskave so pokazale, da na elemente glukoneogeneznega mehanizma učinkuje tudi encim in regulator sirtuin1, katerega boljše razumevanje predstavlja novo možnost za zdravljenje diabetesa tipa 2. V medicini pa se za blaženje zdravljenje že uporablja učinkovina metformin. Na videz preprosta molekula lahko poseže v celične procese preko adenozin monofosfat kinaza odvisne in neodvisne poti in s tem na številne načine blaži prekomerno delovanje omenjene metabolne poti. Razumevanje različnih vidikov zaviranja in spodbujanja glukoneogeneze je eden izmed ključnih korakov za razvoj novih učinkovin, ki bi lahko zmanjšale simptome sladkorne bolezni tipa 2 ali celo pripomogle k popolni ozdravitivi ene izmed najbolj razširjenih bolezni moderne družbe. ||
|-
| Černoša, Žiga || Glukokinaza pri človeku - več kot le heksokinaza || Glukokinaza (GCK) je encim, ki spada v širšo skupino encimov heksokinaz. Najdemo jo predvsem v β–celicah pankreasa in v hepatocitih, kjer katalizira reakcijo fosforilacije glukoze v glukozo–6–fosfat ob porabi ATP. Je monomerni encim, ki ga kodira en sam gen, tega pa regulirata dva različna promotorja, t. i. upstream v β–celicah pankreasa in t. i. downstream v hepatocitih. Izbiro promotorja preko transkripcijskih faktorjev posredno uravnava hormon inzulin. V jetrih je sinteza encima glukokinaze regulirana transkripcijsko – posredno z inzulinom; več kot ga je, večja je promocija transkripcije – kot tudi post–translacijsko z glukokinaznim regulatornim proteinom, ki GCK zadržuje v neaktivni obliki v hepatocitnem jedru. V pankreasu GCK predstavlja senzor za koncentracijo glukoze v krvi, zato se izraža neprestano, na podlagi zaznav pa se v kri sprošča inzulin. Med heksokinazami GCK izkazuje unikatno kinetiko, z najnižjo vezavno afiniteto za glukozo in navideznim kooperativnim efektom, kar gre pripisati spremembam konformacijskih stanj encima ob katalitični funkciji. Nepravilno delovanje GCK v našem telesu lahko vodi do najrazličnejših zdravstvenih zapletov, med njimi monogenskih oblik diabetesa, ki se kažejo v raznih oblikah hipo– ali hiperglikemije, zato je nujna učinkovita diagnostika bolezenskih stanj, kot tudi prihodnje raziskovanje delovanja, pomena in celičnih mehanizmov v povezavi z GCK. ||
|-
| Peteh, Zoja || Pentoza fosfatna pot – nova obzorja spregledane presnovne poti || Pentoza fosfatna pot (PPP) je metabolna pot oksidacije glukoze, konkurenčna glikolizi. V bioloških sistemih je prisotna od nastanka prvih oblik življenja in ohranjena je v vseh organizmih. Po prvem koraku glikolize se od nje loči in porablja glukoza-6-fosfat za tvorbo NADPH v oksidativni in riboze-5-fosfat v neoksidativni veji. NADPH ima poglavitno vlogo pri vzdrževanju redukcijsko-oksidacijske homeostaze in je nepogrešljiv za regeneracijo antioksidantov, obenem pa lahko tudi podpira nastajanje reaktivnih zvrsti. Razmerje med PPP in glikolizo skokovito naraste, ko je celica izpostavljena oksidativnemu stresu. Metabolni preklop je rezultat sodelovanja transkripcijskih, alosteričnih in posttranslacijskih regulatornih mehanizmov. Odgovor na stresne pogoje pa sega onkraj generacije NADPH in vključuje tudi aktivno indukcijo izražanja genov, povezanih z odzivom na stres. NADPH z redukcijskim potencialom za anabolni metabolizem in metaboliti neoksidativne veje kot prekurzorji omogočajo biosintezo lipidov, aminokislin, nukleotidov, vitaminov B2 in B6 ter podporo metabolizmu folata. Na področju uravnavanja cirkadiane ure so novi izsledki izzvali uveljavljen model transkripcijsko-translacijske povratne zanke in razkrili filogenetsko ohranjene redoks ritme, neodvisne od ciklov prepisovanja. PPP kot kritični vir NADPH se izkaže za pomembnega regulatorja tako transkripcijskih kot redoks oscilacij. PPP lahko deluje pro- ali antiferoptozno. Verjetno pa so med vsemi tipi celic od PPP najbolj odvisni prav nevroni. ||
|-
| Željko, Urška || || ||
|-
| Matjašec, Klemen ||Metaboliti cikla citronske kisline in njihov vpliv na zdravje Kosti in osteoporozo ||Osteoporoza je bolezen, za katero je značilno zmanjšanje kostne mase in gostote, kar vodi v povečano tveganje za zlome. K nastanku bolezni prispevajo staranje, hormonske spremembe in epigenetski dejavniki, ki vplivajo na diferenciacijo osteoblastov in osteoklastov. V zadnjih letih so raziskave pokazale, da intermediati citratnega cikla, kot so citrat, α-ketoglutarat in itakonat, poleg svoje energetske vloge sodelujejo tudi pri epigenetski regulaciji. Ti intermediati vplivajo na acetilacijo in demetilacijo histonov ter s tem na izražanje genov, ki uravnavajo kostni metabolizem. Encimi, kot so piruvat dehidrogenaza in α-KG dehidrogenaza, lahko delujejo tudi v jedru, kjer tvorijo lokalne vire acetil-CoA in sukcinil-CoA za histonske modifikacije. Poleg tega α-KG in itakonat kažeta terapevtski potencial, saj zmanjšujeta izgubo kostne mase in spodbujata regeneracijo kosti. Demetilaze, kot je FTO, prav tako uravnavajo kostno diferenciacijo in odziv celic na stres. Vsa ta odkritja kažejo, da povezava med celičnim metabolizmom in epigenetskimi spremembami odpira nove možnosti za zdravljenje osteoporoze. ||
|-
| Trojer, Pavel || Kataplerotske in anaplerotske reakcije Krebsovega cikla || Krebsov cikel ni pomemben le za oksidacijo acetil-CoA, ampak ima vlogo metabolnega krožišča, na katerem se srečujejo reakcije anabolizma in katabolizma. Intermediati igrajo ključno vlogo pri biosintezi glukoze, aminokislin, lipidov in drugih ključnih molekul. Zaradi preusmerjanja intermediatov cikla na takšne metabolne poti (katapleroza), se nabor molekul cikla zmanjša. Posledica tega vpelje nujnost obstoja reakcij, ki te molekule dopolnjujejo (anapleroza), ter vzdržujejo njihove koncentracije približno konstantne. Primer takšne reakcije je encimsko katalizirana pretvorba piruvata v oksaloacetat z encimom piruvat karboksilazo, ki ima nadvse kompleksno zgradbo in delovanje. Po drugi strani se oksaloacetat lahko pretvarja v fosfoenolpiruvat z encimom fosfoenolpiruvat karboksikinaza, ki izraža neobičajen nadzor pretoka skozi lastno reakcijo. Neustrezna regulacija teh dveh reakcij je tesno povezana s kronično hiperglikemijo (povišana raven krvnega sladkorja) oziroma diabetesom tipa 2, ki nastopi, če je pretok v proces glukoneogeneze prekomeren. Ena izmed kataplerotskih reakcij je tudi transport citrata iz mitohondrija, ki deluje kot način prenosa acetil koencima A v citosol za namen biosinteze predvsem maščobnih kislin. Preučena literatura jasno utemeljuje, kako pomembna je pravilna regulacija katapleroze in anapleroze za potrebe metabolnega ravnovesja in kako centralno vlogo ima Krebsov cikel v celičnih procesih, saj je preko omenjenih anaplerotskih in kataplerotskih reakcij v tesnem stiku z glukoneogenezo in lipogenezo. ||
|-
|Šen Bubnjevič, Nuša ||Možne modifikacije Krebsovega cikla ob celičnem stresu ||Krebsov cikel ni le osrednja metabolna pot za aerobno pridobivanje ATP, temveč predstavlja tudi fleksibilno mrežo, ki omogoča celicam prilagoditev na različne stresorje. Ob oksidativnem stresu, ki ga povzročajo reaktivni kisikovi delci (ROS), se cikel preusmeri, da zmanjša nastajanje NADH in hkrati poveča proizvodnjo NADPH, kar krepi antioksidativne sisteme. Alfa ketoglutarat deluje kot neencimski “scavenger” ROS, pri čemer nastane sukcinat, ki deluje tudi kot signalna molekula za sprožitev obrambnih mehanizmov. Krebsov cikel je tudi ključnega pomena pri obrambi proti kovinski toksičnosti, saj nekateri intermediati cikla sodelujejo pri imobilizaciji nekaterih toksičnih kovin. Pseudomonas fluorescens lahko nasprotuje toksičnemu aluminiju tako, da preusmeri pretvorbo citrata v oksalat, kar omogoča vezavo aluminijevih ionov in njihovo odstranjevanje iz celice. Pri cinku se Krebsov cikel prilagodi z večjo sintezo oksaloacetata in alfa ketoglutarata, ki podpirata nastanek aminokislin za imobilizacijo cinka, ter z vzpodbujanjem ATP proizvodnje preko substratne fosforilacije. Obenem se poveča aktivnost encimov za tvorbo NADPH, medtem ko so encimi, ki proizvajajo NADH, zavirani, kar krepi antioksidativne sisteme in zmanjšuje oksidativni stres. Poleg tega modulacija Krebsovega cikla vpliva na dovzetnost bakterij za antibiotike. Povečana aktivnost cikla in proizvodnja NADH krepita protonsko motorno silo, kar omogoča učinkovitejši transport določenih antibiotikov v bakterijsko celico. ||
|-
|Zaletelj,Teja||Mitohondriji – več kot le vir energije: razkrita pot sinteze maščobnih kislin||Mitohondriji so dolgo veljali za »energetske tovarne« celice, kjer poteka razgradnja hranil in nastanek energije ATP z oksidativno fosforilacijo. V zadnjem desetletju pa postaja vse jasneje, da ti organeli niso le končno mesto katabolizma, temveč tudi pomembno središče biosintetskih procesov. Med njimi je ključna, a dolgo spregledana, mitohondrijska sinteza maščobnih kislin. Čeprav je znano, da ravno ta pot sodeluje pri nastanku lipojske kisline-nepogrešljive za delovanje Krebsovega cikla, še vedno ni jasno, zakaj mitohondriji ohranjajo lastno pot sinteze maščobnih kislin in kako ta vpliva na njihovo energijsko učinkovitost. Avtorji članka so želeli razjasniti vlogo mitohondrijske sintezne poti maščobnih kislin pri uravnavanju oksidativnega metabolizma ter razkriti, kako pomanjkanje te poti vpliva na mitohondrijsko funkcijo in bolezni. Z uporabo živalskih modelov, bolniških vzorcev in biokemijskih metod so analizirali izražanje genov v tej poti, strukturo kompleksov elektronske transportne verige in metabolne posledice motenj v tej poti. Raziskava razkriva, da ta pot ni pomembna le za sintezo lipojske kisline, temveč tudi za tvorbo daljših acilnih verig, potrebnih za sestavljanje kompleksov dihalne verige. Motnje v njej povzročajo napake v dihanju, presnovne bolezni in nevrološke simptome.||

BIO2 Povzetki seminarjev 2025

2025-11-16T19:07:02Z

Teja Zaletelj: /* Povzetki seminarjev */

== Povzetki seminarjev ==
{| class="wikitable"
! študent !! naslov seminarja !! povzetek seminarja
|-
| Sojer, Peter ||naslov
||Inositol fosfati (InsP) in inositol pirofosfati (PP-InsP) so raznolika skupina bioaktivnih molekul, ki izhajajo iz kombinatorne fosforilacije cikloheksanskega inositolnega obroča. Te izjemno raznovrstne molekule, ki so široko razširjene v živih organizmih, delujejo kot sekundarni signalni posredniki, alosterični regulatorji, substrati in strukturni kofaktorji. Njihova kompleksna presnovna mreža je povezana s številnimi celičnimi potmi in tvori zapleten sistem, ki vpliva na skoraj vse vidike celične fiziologije. Ta seminarski članek ponuja celovit pregled najpogostejših InsP in PP-InsP, pri čemer preučuje njihovo biosintezo, presnovne povezave in strukturno raznolikost. Posebna pozornost je namenjena njihovim interakcijam z beljakovinami, vključno z njihovo sposobnostjo, da delujejo kot regulativni ligandi, ki modulirajo stabilnost beljakovin, aktivnost in signalne kaskade. Raziskujemo tudi uveljavljene in nastajajoče metodologije, ki se uporabljajo za preučevanje teh molekul, skupaj z nedavnimi odkritji, ki poudarjajo njihovo vlogo pri ohranjanju fiziološke homeostaze. Poleg tega ta seminarska naloga obravnava posledice motenega metabolizma InsP, pri čemer poudarja, kako dereguliranje prispeva k patološkim stanjem, kot so presnovne motnje, nevrodegeneracija, imunsko disfunkcija in rak. S konsolidacijo trenutnega znanja si to delo prizadeva pojasniti nerešena vprašanja na tem področju in poudariti terapevtski potencial ciljanega delovanja na poti, povezane z InsP, pri boleznih človeka.
|
|-
| Vertnik, Tadej || Proteinska fosfataza 1 pod nadzorom SDS22 in inhibitorja-3 || Proteinska fosfataza 1 (PP1), prisotna v vseh evkariontskih celicah, katalizira velik del defosforilacij serinskih (Ser) in treoninskih (Thr) aminokislinskih ostankov v proteinih. Sodeluje v številnih signalnih poteh in drugih celičnih procesih. Strogo jo regulirajo številni regulatorni interaktorji proteinske fosfataze ena (RIPPO). Dva najpogosteje izražena sta supresor-Dis2-številka 2 (SDS22) in inhibitor-3 (I3). Omenjena regulatorna interaktorja proteinske fosfataze ena (RIPPO) tvorita trojni kompleks s proteinsko fosfatazo 1 (PP1). Njuna delecija vodi do fenotipov mitotske zaustavitve, kar je lahko za nekatere organizme smrtonosno. Funkcija supresorja-Dis2-številka 2 (SDS22) in inhibitorja-3 (I3) je že desetletja neznanka. V preteklosti sta bila SDS22 in I3 poznana zgolj kot aktivatorja in inhibitorja PP1. V minulih letih pa so znanstveniki prišli do podrobnejših ugotovitev o kompleksni večstopenjski vlogi SDS22 in I3 v življenjskem ciklu PP1. Sodelujeta namreč pri stabilizaciji in aktivaciji novih PP1, translokaciji PP1 v jedro in tudi shranjevanju PP1 za ponovno uporabo pri tvorbi holoencimov. Obstoječe študije nakazujejo, da SDS22 in I3 služita tudi kot lovilca PP1 za proteolitsko degradacijo. Predstavljene bodo posamezne in medsebojne interakcije PP1, SDS22 in I3. ||
|-
| Grošelj, Kristina ||VPLIV SONČNE SVETLOBE NA SIGNALNE POTI
||Sončna svetloba je nekaj, s čimer se vsi vsakodnevno srečujemo, ampak le redko pomislimo, kako močno vpliva na celice v naši koži. Koža ni le pasivna pregrada, ampak je aktiven organ, ki zaznava svetlobo s pomočjo posebnih molekul. Najpomembnejši za zaznavanje svetlobe so opsini, ki so svetlobno občutljivi receptorji, ki delujejo podobno kot tisti v očeh, vendar so prisotni tudi v koži. Poleg opsinov sodelujejo še druge molekule, kot so kriptokromi, flavini, hemoproteini in melanin.Ob izpostavljenosti UVA-svetlobi se v keratinocitih aktivira opsin OPN3, ki sproži signalno kaskado preko G-proteinov. Ta vodi do sproščanja kalcija in aktivacije encimov, ki na koncu omogočijo nastanek melaninske kape, ki ščiti DNA pred UVA. Po drugi strani pa UVB in ROS sprožijo signalne poti, kot so MAPK in NF-κB, ki vodijo do razgradnje kolagena, vnetja in fotostaranja kože. Rdeča svetloba pa ima obraten učinek, saj preko mitohondrijev aktivira STAT3, ki spodbuja celjenje ran. Vse te poti kažejo, da sončna svetloba ni enoznačno dobra ali slaba, ampak sproža kompleksne odzive, ki so lahko ali pozitivni ali pa škodljivi, odvisno od količine in vrste svetlobe.
|
|-
| Korbar, Maruša || Osteoartroza: vloga signalne poti Wnt pri ravnovesju med regeneracijo in razgradnjo hrustanca || Osteoartroza je kronična, degenerativna bolezen sklepov, ki prizadene milijone ljudi po svetu in je glavni vzrok invalidnosti oziroma fizične oviranosti pri starejši populaciji. Njen razvoj je na biokemijskem nivoju posledica porušenega ravnovesja med sintezo in razgradnjo hrustančnega zunajceličnega matriksa. Ključno vlogo pri tem igrajo hondrociti, glavne celice sklepnega hrustanca. Njihova presnovna aktivnost je strogo uravnana, k čemur pomembno prispeva Wnt signalizacija. Ta vpliva na razvoj, diferenciacijo in preživetje hondrocitov ter uravnava ravnovesje med proliferacijo in zorenjem celic. V seminarski nalogi se osredotočam na potek signalnih poti in njihov vpliv. Kanonična Wnt/beta-kateninska pot nadzoruje izražanje genov, povezanih s sintezo kolagena, proteoglikanov in encimov za razgradnjo zunajceličnega matriksa. Nekanonične poti (Wnt/PCP in Wnt/ Ca2+) pa urejajo celično polariteto, komunikacijo med celicami in organizacijo tkiva. V zdravem hrustancu so te poti uravnotežene. Prekomerna aktivnost vodi v hipertrofijo hondrocitov, fibrozo in razgradnjo matriksa, medtem ko prenizka aktivnost zmanjšuje regeneracijske sposobnosti. Razumevanje mehanizma teh signalnih poti je zato pomembno za razvoj novih učinkovitih terapevtskih pristopov k zdravljenju osteoartroze. Eden izmed njih je zdravljenje z Lorecivivintom, ki je trenutno v tretji fazi kliničnega testiranja in pri testirancih kaže zelo obetavne rezultate. ||
|-
| Fink Ružič, Ema || Nikotin actetilholinski receptor || Nikotinski acetilholinski receptorji (nAChR) so integralni, od liganda odvisni ionski kanalčki. Sestavljeni so iz petih podenot, ki so razporejene okoli centralnega ionskega kanala. Ob vezavi acetilholina pride do značilnih konformacijskih sprememb v strukturi proteina, kar omogoči prehod kationov. Zaradi sposobnosti, da kemični signal pretvorijo v električnega, imajo ključno vlogo pri prenosu živčnih impulzov in se zato nahajajo v sinapsah centralnega in perifernih živčnih sistemov ter v živčno-mišičnih stikih.

Strukturno so razdeljeni tri funkcionalne dela - na zunajcelični del, transmembranski del in znotrajcelični del. Vezava liganda na ortosterično mesto sproži konformacijske spremembe, ki omogočijo odpiranje ionskega kanala. Poleg ortosteričnih vezavnih mest so bila odkrita tudi alosterična mesta, ki omogočajo dodatno, posredno uravnavanje aktivnosti receptorja. V seminarski nalogi je natančneje opisana struktura receptorja, ter tri različne znane konformacije, v katerih se (nAChR) lahko nahaja. Poleg tega je predstavljena tudi vloga alosteričnih modulatorjev in njihov vpliv na delovanje receptorja. Alosterični modulatorji lahko povečajo (pozitivni modulatorji) ali zmanjšajo (negativni modulatorji) aktivnost receptorja in imajo velik pomen pri razvoju novih zdravil, ki ciljajo na živčni sistem. Eno takih zdravil je danes že v uporabi za zdravljenje poporodne depresije. Ta receptor uravnava tudi sproščanje dopamina v možganih in zato igra pomembno vlogo pri razumevanju zasvojenosti.||
|-
| Neloska, Nina || Serotoninski receptorji in vpliv lipidno-proteinskih interakcij || Serotonin je v splošni javnosti znan kot “molekula dobrega počutja”, saj ga pogosto povezujemo z uravnavanjem razpoloženja. Poleg tega ima številne druge učinke na organizme, zaradi česar je izjemno kompleksna signalna molekula. Razumevanje mehanizmov serotoninske signalizacije je ponovno izziv. Več različnih tipov sinaptičnih serotoninskih receptorjev (5-HT-R), ki večinoma pripadajo družini z G-proteini sklopljenih receptorjev (GPCR), izkazujejo zanimive interakcije z lipidi, zlasti s holesterolom. Ugotovljeno je bilo, da sta učinkovitost in funkcionalna aktivnost 5-HT1-R in 5-HT3-R receptorjev neposredno odvisni od prisotnosti holesterola. Podobno tudi pri serotoninskem prenašalcu (SERT), ki sodeluje pri ponovnem privzemu serotonina v predsinaptično membrano, kaže izrazite spremembe v svojem konformacijskem ravnovesju, kadar je holesterol vezan na specifične domene na proteinu. V sinaptičnih membranah so prisotni številni, evolucijsko ohranjene domene, tako imenovani “lipidni splavi” (angl. lipid rafts), za katere je bilo dokazano, da vplivajo na funkcionalnost receptorjev, kar dodatno potrjuje njihovo vlogo v regulaciji signalnih procesov. Poleg tega serotonin lahko neposredno vpliva na lastnosti membrane z vezavo na polarne glave lipidov, kar spreminja fleksibilnost in premeabilnost membrane ter pospešuje zlivanje veziklov. Te kompleksne interakcije med lipidi in membranskimi proteini, zlasti med serotoninskimi receptorji in lipidi, ki sestavljajo celično membrano, so verjetno ključne za popolno razumevanje serotoninske signalizacije. ||
|-
| Bogataj, Tjaša || Endomembranska signalizacija GPCR || Receptorji sklopljeni z G-proteini (GPCR) so največja skupina celičnih receptorjev. Zaznavajo signale zunaj celice in sprožijo odziv celice preko znotrajceličnih signalov. Sodelujejo pri transkripciji genov, uravnavajo fiziološke procese in so pomembni pri številnih boleznih. Raziskave v zadnjih letih so potrdile, da signalizacija preko G-proteinov ne delujejo le na plazemski membrani, ampak tudi na membranah znotrajceličnih organelov, kot so endosomi in Golgijev aparat. Hipotezo so potrdili s študijo o receptorju za tiroidni stimulirajoči hormon (TSH) in študijo o receptorju za paratiroidni hormon (PTH). Predstavili so nov mehanizem delovanja signalizacije, kjer se lahko cAMP ponovno aktivira tudi po internalizaciji GPCR. Ključen pomen ima jakost interakcije med receptorjem in ligandom ter lokacija in časovno trajanje signalizacije. Pomembno vlogo ima β-arrestin saj omogoči notranjo signalizacijo. Sproži aktivacijo receptorja in prenos receptorja v endosome. Povzroči lahko tudi dodatne signalne poti z nastankom megakompleksov. Sproži desenzitacijo, s čimer prepreči nadaljnjo aktivacijo G-proteinov. Signalizacija GPCR se odvija tudi v jedro, kjer je ključen nastanek PKA holoencimov. Znanstveniki odpirajo novo vprašanje o mehanizmu v znotrajceličnem prostoru, ki bi ga imenovali intrakrini. S tem bi razširili do sedaj znana prepričanja o endokrini, parakrini in avtokrini signalizaciji GPCR. V nadaljevanju bodo predstavljeni ključni mehanizmi endomembranske GPCR in njeni fiziološki učinki, s čimer se odpirajo tudi potencialne možnosti za razvoj novih zdravil. ||
|-
| Uršič, Neža || Signalne poti kot ključni dejavniki pri razvoju motenj avtističnega spektra || Avtizem je zapletena razvojna motnja, ki je v zadnjih letih doživela velik porast. Pojavlja se v različnih stopnjah težavnosti, zato je del motenj avtističnega spektra. Povzroča težave s socialno komunikacijo, socialno interakcijo in težave na področju fleksibilnosti mišljenja. Ker je zelo kompleksna bolezen za njen pojav ne moremo določiti le enega samega razloga, temveč se pojavi zaradi interakcij genetskih, okolijskih in imunoloških dejavnikov. Med drugim so zelo pomembne različne signalne poti (wnt, mTOR in Notch) in sinaptične funkcije, katerih nepravilno delovanje lahko vodi do razvoja avtizma. Mutacije v wnt signalizaciji vodijo do prevelike proliferacije embrionalnih živčnih matičnih celic, prekomerno delovanje mTOR signalne poti pa povzroča povečano sintezo z avtizmom povezanih proteinov. Sinaptični proteini, ki skrbijo za pravilno delovanje sinaps in so povezani z avtizmom so nevroligini, nevreksini, kalcijevi in natrijevi kanalčki ter proteini SHANK. K razvoju simptomov avtizma lahko prispevajo tudi imunski dejavniki. Predvsem nepravilno delovanje in avtofagija mikroglija celic ter z njimi povezane notch signalizacije. Zaenkrat znanstveniki še niso odkrili zdravila oz. terapije, ki bi delovala celostno in bi izboljšala vse simptome avtizma. Zato je boljše razumevanje teh poti in njihovih mehanizmov pomembno za odkrivanje novih in učinkovitejših terapij, ki bi olajšale življenja mnogim osebam z motnjami avtističnega spektra. ||
|-
| Sitki, Anna || Posebnosti glikogena v možganih in nevrološke bolezni shranjevanja glikogena || Funkcije in presnova glikogena, ki v celicah predstavlja zalogo energije, so najbolje raziskane v mišičnih in jetrnih celicah. Zaradi raznolikosti funkcij je nedavno poraslo zanimanje za preučevanje glikogena v možganskih celicah, predvsem v astrocitih. Tam predstavlja hiter vir energije, poleg tega pa aktivno sodeluje pri posredni energijski oskrbi nevronov, uravnavanju homeostaze glutamata in utrjevanju sinaptičnih povezav za višje kognitivne funkcije. Mutacije v genih, ki kodirajo za encime sodelujoče v presnovi glikogena, vodijo do nevroloških bolezni shranjevanja glikogena, kot so Laforina bolezen, odrasla bolzen poliglukozanskih teles in Pompejeva bolezen. Zaradi nabiranja poliglukozanskih telesc v možganskih celicah te bolezni spremljajo tudi nevrološki simptomi. Obstoječe terapije za nabiranje glikogena v celicah, kot je encimska nadomestna terapija, pri boleznih osrednjega živčevja niso učinkovite, saj ne prehajajo krvno-možganske pregrade. V razvoju so druge metode, kot so vezava encimov na protitelesa, intracerebroventrikularna aplikacija zdravil, transport skozi receptorje v krvno-možganski pregradi in genske terapije. Največji izziv ostaja učinkovit vnos v možgane in iskanje enotnega načina terapije za vse n-GSD. Napredek na tem področju bo odprl možnosti za zdravljenje tudi drugih nevrodegenerativnih bolezni, povezanih z moteno presnovo glikogena. ||
|-
| Kranjc Praprotnik, Ana || Glukoneogeneza kot ključni dejavnik pri sladkorni bolezni tipa 2 || Sladkorna bolezen tipa 2 je obolenje, ki ni prirojeno, ampak se razvije skozi življenje posameznika. Nanjo vpliva vrsta številnih dejavnikov med drugim tudi metabolna pot glukoneogeneza, katere moten potek znotraj jetrnih celic lahko negativno vpliva na obolele. Ta proces uravnava vrsta dejavnikov med katerimi sta najbolj pomembna hormona inzulin in glukagon. Njuni nasprotujoči učinki zagotavljajo homeostazo krvnega sladkorja med drugim preko nadzora transkripcije glukoneogeneznih encimov fosfoenol karboksilaza in glukoza-6-fosfataza. Porušenje te dinamike lahko pripomore k napačni regulaciji metabolizma glukoze, kar lahko povzroči nastanek bolezni ali njeno poslabšanje. Raziskave so pokazale, da na elemente glukoneogeneznega mehanizma učinkuje tudi encim in regulator sirtuin1, katerega boljše razumevanje predstavlja novo možnost za zdravljenje diabetesa tipa 2. V medicini pa se za blaženje zdravljenje že uporablja učinkovina metformin. Na videz preprosta molekula lahko poseže v celične procese preko adenozin monofosfat kinaza odvisne in neodvisne poti in s tem na številne načine blaži prekomerno delovanje omenjene metabolne poti. Razumevanje različnih vidikov zaviranja in spodbujanja glukoneogeneze je eden izmed ključnih korakov za razvoj novih učinkovin, ki bi lahko zmanjšale simptome sladkorne bolezni tipa 2 ali celo pripomogle k popolni ozdravitivi ene izmed najbolj razširjenih bolezni moderne družbe. ||
|-
| Černoša, Žiga || Glukokinaza pri človeku - več kot le heksokinaza || Glukokinaza (GCK) je encim, ki spada v širšo skupino encimov heksokinaz. Najdemo jo predvsem v β–celicah pankreasa in v hepatocitih, kjer katalizira reakcijo fosforilacije glukoze v glukozo–6–fosfat ob porabi ATP. Je monomerni encim, ki ga kodira en sam gen, tega pa regulirata dva različna promotorja, t. i. upstream v β–celicah pankreasa in t. i. downstream v hepatocitih. Izbiro promotorja preko transkripcijskih faktorjev posredno uravnava hormon inzulin. V jetrih je sinteza encima glukokinaze regulirana transkripcijsko – posredno z inzulinom; več kot ga je, večja je promocija transkripcije – kot tudi post–translacijsko z glukokinaznim regulatornim proteinom, ki GCK zadržuje v neaktivni obliki v hepatocitnem jedru. V pankreasu GCK predstavlja senzor za koncentracijo glukoze v krvi, zato se izraža neprestano, na podlagi zaznav pa se v kri sprošča inzulin. Med heksokinazami GCK izkazuje unikatno kinetiko, z najnižjo vezavno afiniteto za glukozo in navideznim kooperativnim efektom, kar gre pripisati spremembam konformacijskih stanj encima ob katalitični funkciji. Nepravilno delovanje GCK v našem telesu lahko vodi do najrazličnejših zdravstvenih zapletov, med njimi monogenskih oblik diabetesa, ki se kažejo v raznih oblikah hipo– ali hiperglikemije, zato je nujna učinkovita diagnostika bolezenskih stanj, kot tudi prihodnje raziskovanje delovanja, pomena in celičnih mehanizmov v povezavi z GCK. ||
|-
| Peteh, Zoja || Pentoza fosfatna pot – nova obzorja spregledane presnovne poti || Pentoza fosfatna pot (PPP) je metabolna pot oksidacije glukoze, konkurenčna glikolizi. V bioloških sistemih je prisotna od nastanka prvih oblik življenja in ohranjena je v vseh organizmih. Po prvem koraku glikolize se od nje loči in porablja glukoza-6-fosfat za tvorbo NADPH v oksidativni in riboze-5-fosfat v neoksidativni veji. NADPH ima poglavitno vlogo pri vzdrževanju redukcijsko-oksidacijske homeostaze in je nepogrešljiv za regeneracijo antioksidantov, obenem pa lahko tudi podpira nastajanje reaktivnih zvrsti. Razmerje med PPP in glikolizo skokovito naraste, ko je celica izpostavljena oksidativnemu stresu. Metabolni preklop je rezultat sodelovanja transkripcijskih, alosteričnih in posttranslacijskih regulatornih mehanizmov. Odgovor na stresne pogoje pa sega onkraj generacije NADPH in vključuje tudi aktivno indukcijo izražanja genov, povezanih z odzivom na stres. NADPH z redukcijskim potencialom za anabolni metabolizem in metaboliti neoksidativne veje kot prekurzorji omogočajo biosintezo lipidov, aminokislin, nukleotidov, vitaminov B2 in B6 ter podporo metabolizmu folata. Na področju uravnavanja cirkadiane ure so novi izsledki izzvali uveljavljen model transkripcijsko-translacijske povratne zanke in razkrili filogenetsko ohranjene redoks ritme, neodvisne od ciklov prepisovanja. PPP kot kritični vir NADPH se izkaže za pomembnega regulatorja tako transkripcijskih kot redoks oscilacij. PPP lahko deluje pro- ali antiferoptozno. Verjetno pa so med vsemi tipi celic od PPP najbolj odvisni prav nevroni. ||
|-
| Željko, Urška || || ||
|-
| Matjašec, Klemen ||Metaboliti cikla citronske kisline in njihov vpliv na zdravje Kosti in osteoporozo ||Osteoporoza je bolezen, za katero je značilno zmanjšanje kostne mase in gostote, kar vodi v povečano tveganje za zlome. K nastanku bolezni prispevajo staranje, hormonske spremembe in epigenetski dejavniki, ki vplivajo na diferenciacijo osteoblastov in osteoklastov. V zadnjih letih so raziskave pokazale, da intermediati citratnega cikla, kot so citrat, α-ketoglutarat in itakonat, poleg svoje energetske vloge sodelujejo tudi pri epigenetski regulaciji. Ti intermediati vplivajo na acetilacijo in demetilacijo histonov ter s tem na izražanje genov, ki uravnavajo kostni metabolizem. Encimi, kot so piruvat dehidrogenaza in α-KG dehidrogenaza, lahko delujejo tudi v jedru, kjer tvorijo lokalne vire acetil-CoA in sukcinil-CoA za histonske modifikacije. Poleg tega α-KG in itakonat kažeta terapevtski potencial, saj zmanjšujeta izgubo kostne mase in spodbujata regeneracijo kosti. Demetilaze, kot je FTO, prav tako uravnavajo kostno diferenciacijo in odziv celic na stres. Vsa ta odkritja kažejo, da povezava med celičnim metabolizmom in epigenetskimi spremembami odpira nove možnosti za zdravljenje osteoporoze. ||
|-
| Trojer, Pavel || Kataplerotske in anaplerotske reakcije Krebsovega cikla || Krebsov cikel ni pomemben le za oksidacijo acetil-CoA, ampak ima vlogo metabolnega krožišča, na katerem se srečujejo reakcije anabolizma in katabolizma. Intermediati igrajo ključno vlogo pri biosintezi glukoze, aminokislin, lipidov in drugih ključnih molekul. Zaradi preusmerjanja intermediatov cikla na takšne metabolne poti (katapleroza), se nabor molekul cikla zmanjša. Posledica tega vpelje nujnost obstoja reakcij, ki te molekule dopolnjujejo (anapleroza), ter vzdržujejo njihove koncentracije približno konstantne. Primer takšne reakcije je encimsko katalizirana pretvorba piruvata v oksaloacetat z encimom piruvat karboksilazo, ki ima nadvse kompleksno zgradbo in delovanje. Po drugi strani se oksaloacetat lahko pretvarja v fosfoenolpiruvat z encimom fosfoenolpiruvat karboksikinaza, ki izraža neobičajen nadzor pretoka skozi lastno reakcijo. Neustrezna regulacija teh dveh reakcij je tesno povezana s kronično hiperglikemijo (povišana raven krvnega sladkorja) oziroma diabetesom tipa 2, ki nastopi, če je pretok v proces glukoneogeneze prekomeren. Ena izmed kataplerotskih reakcij je tudi transport citrata iz mitohondrija, ki deluje kot način prenosa acetil koencima A v citosol za namen biosinteze predvsem maščobnih kislin. Preučena literatura jasno utemeljuje, kako pomembna je pravilna regulacija katapleroze in anapleroze za potrebe metabolnega ravnovesja in kako centralno vlogo ima Krebsov cikel v celičnih procesih, saj je preko omenjenih anaplerotskih in kataplerotskih reakcij v tesnem stiku z glukoneogenezo in lipogenezo. ||
|-
|Šen Bubnjevič, Nuša ||Možne modifikacije Krebsovega cikla ob celičnem stresu ||Krebsov cikel ni le osrednja metabolna pot za aerobno pridobivanje ATP, temveč predstavlja tudi fleksibilno mrežo, ki omogoča celicam prilagoditev na različne stresorje. Ob oksidativnem stresu, ki ga povzročajo reaktivni kisikovi delci (ROS), se cikel preusmeri, da zmanjša nastajanje NADH in hkrati poveča proizvodnjo NADPH, kar krepi antioksidativne sisteme. Alfa ketoglutarat deluje kot neencimski “scavenger” ROS, pri čemer nastane sukcinat, ki deluje tudi kot signalna molekula za sprožitev obrambnih mehanizmov. Krebsov cikel je tudi ključnega pomena pri obrambi proti kovinski toksičnosti, saj nekateri intermediati cikla sodelujejo pri imobilizaciji nekaterih toksičnih kovin. Pseudomonas fluorescens lahko nasprotuje toksičnemu aluminiju tako, da preusmeri pretvorbo citrata v oksalat, kar omogoča vezavo aluminijevih ionov in njihovo odstranjevanje iz celice. Pri cinku se Krebsov cikel prilagodi z večjo sintezo oksaloacetata in alfa ketoglutarata, ki podpirata nastanek aminokislin za imobilizacijo cinka, ter z vzpodbujanjem ATP proizvodnje preko substratne fosforilacije. Obenem se poveča aktivnost encimov za tvorbo NADPH, medtem ko so encimi, ki proizvajajo NADH, zavirani, kar krepi antioksidativne sisteme in zmanjšuje oksidativni stres. Poleg tega modulacija Krebsovega cikla vpliva na dovzetnost bakterij za antibiotike. Povečana aktivnost cikla in proizvodnja NADH krepita protonsko motorno silo, kar omogoča učinkovitejši transport določenih antibiotikov v bakterijsko celico. ||
|Zaletelj,Teja||Mitohondriji – več kot le vir energije: razkrita pot sinteze maščobnih kislin||Mitohondriji so dolgo veljali za »energetske tovarne« celice, kjer poteka razgradnja hranil in nastanek energije ATP z oksidativno fosforilacijo. V zadnjem desetletju pa postaja vse jasneje, da ti organeli niso le končno mesto katabolizma, temveč tudi pomembno središče biosintetskih procesov. Med njimi je ključna, a dolgo spregledana, mitohondrijska sinteza maščobnih kislin. Čeprav je znano, da ravno ta pot sodeluje pri nastanku lipojske kisline-nepogrešljive za delovanje Krebsovega cikla, še vedno ni jasno, zakaj mitohondriji ohranjajo lastno pot sinteze maščobnih kislin in kako ta vpliva na njihovo energijsko učinkovitost. Avtorji članka so želeli razjasniti vlogo mitohondrijske sintezne poti maščobnih kislin pri uravnavanju oksidativnega metabolizma ter razkriti, kako pomanjkanje te poti vpliva na mitohondrijsko funkcijo in bolezni. Z uporabo živalskih modelov, bolniških vzorcev in biokemijskih metod so analizirali izražanje genov v tej poti, strukturo kompleksov elektronske transportne verige in metabolne posledice motenj v tej poti. Raziskava razkriva, da ta pot ni pomembna le za sintezo lipojske kisline, temveč tudi za tvorbo daljših acilnih verig, potrebnih za sestavljanje kompleksov dihalne verige. Motnje v njej povzročajo napake v dihanju, presnovne bolezni in nevrološke simptome.||

BIO2 Seminar 2025

2025-11-14T12:34:53Z

Teja Zaletelj: /* Seznam seminarjev */

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

== Seznam seminarjev ==
{| class="wikitable"
! študent !! poglavje !! naslov seminarja !! recenzent 1 !! recenzent 2 !! datum oddaje !! datum recenzije !! datum predstavitve
|-
| Sojer, Peter || 12 || || Sumina, Mia || Logar, Klara || 24/10/2025 || 27/10/2025 || 29/10/2025
|-
| Vertnik, Tadej || 12 || [[BIO2_Povzetki_seminarjev_2025|Proteinska fosfataza 1 pod nadzorom SDS22 in inhibitorja-3]] || Prevodnik, Tjaša || Jelaković, Tina || 24/10/2025 || 27/10/2025 || 29/10/2025
|-
| Grošelj, Kristina || 12 || || Markova, Evdokija || Bratkovič, Maša || 24/10/2025 || 27/10/2025 || 29/10/2025
|-
| Korbar, Maruša || 12 || || Papa, Maja || Žižmund, Bruno || 24/10/2025 || 27/10/2025 || 29/10/2025
|-
| Fink Ružič, Ema || 12 || || Sojer, Peter || Sumina, Mia || 31/10/2025 || 03/11/2025 || 05/11/2025
|-
| Neloska, Nina || 12 || || Vertnik, Tadej || Prevodnik, Tjaša || 31/10/2025 || 03/11/2025 || 05/11/2025
|-
| Bogataj, Tjaša || 12 || || Žižmund, Bruno || Markova, Evdokija || 31/10/2025 || 03/11/2025 || 05/11/2025
|-
| Uršič, Neža || 12 || || Korbar, Maruša || Sojer, Peter || 31/10/2025 || 03/11/2025 || 05/11/2025
|-
| Peteh, Zoja || 14-15 || || Fink Ružič, Ema || Papa, Maja || 07/11/2025 || 10/11/2025 || 12/11/2025
|-
| Černoša, Žiga || 14-15 || || Neloska, Nina || Vertnik, Tadej || 07/11/2025 || 10/11/2025 || 12/11/2025
|-
| Sitki, Anna || 14-15 || || Bogataj, Tjaša || Grošelj, Kristina || 07/11/2025 || 10/11/2025 || 12/11/2025
|-
| Kranjc Praprotnik, Ana || 14-15 || || Uršič, Neža || Korbar, Maruša || 07/11/2025 || 10/11/2025 || 12/11/2025
|-
| Željko, Urška || 16 || || Peteh, Zoja || Fink Ružič, Ema || 14/11/2025 || 17/11/2025 || 19/11/2025
|-
| Matjašec, Klemen || 16 || || Černoša, Žiga || Neloska, Nina || 14/11/2025 || 17/11/2025 || 19/11/2025
|-
| Trojer, Pavel || 16 || Kataplerotske in anaplerotske reakcije Krebsovega cikla || Sitki, Anna || Bogataj, Tjaša || 14/11/2025 || 17/11/2025 || 19/11/2025
|-
| Šen Bubnjevič, Nuša || 16 || || Kranjc Praprotnik, Ana || Uršič, Neža || 14/11/2025 || 17/11/2025 || 19/11/2025
|-
| Špan, Ana || 17 || || Željko, Urška || Peteh, Zoja || 21/11/2025 || 24/11/2025 || 26/11/2025
|-
| Filipič, Žan || 17 || || Matjašec, Klemen || Černoša, Žiga || 21/11/2025 || 24/11/2025 || 26/11/2025
|-
| Zaletelj, Teja || 17 || Mitohondriji – več kot le vir energije: razkrita pot sinteze maščobnih kislin || Trojer, Pavel || Sitki, Anna || 21/11/2025 || 24/11/2025 || 26/11/2025
|-
| Vetrih, Elina || 17 || || Šen Bubnjevič, Nuša || Kranjc Praprotnik, Ana || 21/11/2025 || 24/11/2025 || 26/11/2025
|-
| Kokol, Manja || 18 || || Špan, Ana || Željko, Urška || 28/11/2025 || 01/12/2025 || 03/12/2025
|-
| Ničić, Petar || 18 || || Filipič, Žan || Matjašec, Klemen || 28/11/2025 || 01/12/2025 || 03/12/2025
|-
| Založnik, Lina || 18 || || Zaletelj, Teja || Trojer, Pavel || 28/11/2025 || 01/12/2025 || 03/12/2025
|-
| Pikelj, Vesna || 18 || || Vetrih, Elina || Šen Bubnjevič, Nuša || 28/11/2025 || 01/12/2025 || 03/12/2025
|-
| Kovač, Maša || 19 || || Kokol, Manja || Špan, Ana || 05/12/2025 || 08/12/2025 || 10/12/2025
|-
| Rampre, Inja || 19 || || Ničić, Petar || Filipič, Žan || 05/12/2025 || 08/12/2025 || 10/12/2025
|-
| Jeretič, Timon || 19 || || Založnik, Lina || Zaletelj, Teja || 05/12/2025 || 08/12/2025 || 10/12/2025
|-
| Debevec, Ana || 19 || || Pikelj, Vesna || Vetrih, Elina || 05/12/2025 || 08/12/2025 || 10/12/2025
|-
| Sedonja, Jakob || 20 || || Kovač, Maša || Kokol, Manja || 12/12/2025 || 15/12/2025 || 17/12/2025
|-
| Činkole Črček, Anja || 20 || || Rampre, Inja || Ničić, Petar || 12/12/2025 || 15/12/2025 || 17/12/2025
|-
| Gobec, Lara || 20 || || Jeretič, Timon || Založnik, Lina || 12/12/2025 || 15/12/2025 || 17/12/2025
|-
| Milić, Danka || 20 || || Debevec, Ana || Pikelj, Vesna || 12/12/2025 || 15/12/2025 || 17/12/2025
|-
| Štante, Nejc || 21 || || Sedonja, Jakob || Kovač, Maša || 19/12/2025 || 22/12/2025 || 24/12/2025
|-
| Lanišek, Eva || 21 || || Činkole Črček, Anja || Rampre, Inja || 19/12/2025 || 22/12/2025 || 24/12/2025
|-
| Bedjanič, Bine || 21 || || Gobec, Lara || Jeretič, Timon || 19/12/2025 || 22/12/2025 || 24/12/2025
|-
| Presker, Urša || 21 || || Milić, Danka || Debevec, Ana || 19/12/2025 || 22/12/2025 || 24/12/2025
|-
| Smodiš, Živa || 22 || || Štante, Nejc || Sedonja, Jakob || 02/01/2026 || 05/01/2026 || 07/01/2026
|-
| Logar, Klara || 22 || || Lanišek, Eva || Činkole Črček, Anja || 02/01/2026 || 05/01/2026 || 07/01/2026
|-
| Jelaković, Tina || 22 || || Bedjanič, Bine || Gobec, Lara || 02/01/2026 || 05/01/2026 || 07/01/2026
|-
| Bratkovič, Maša || 22 || || Presker, Urša || Milić, Danka || 02/01/2026 || 05/01/2026 || 07/01/2026
|-
| Žižmund, Bruno || 23 || || Smodiš, Živa || Štante, Nejc || 09/01/2026 || 12/01/2026 || 14/01/2026
|-
| Sumina, Mia || 23 || || Logar, Klara || Lanišek, Eva || 09/01/2026 || 12/01/2026 || 14/01/2026
|-
| Prevodnik, Tjaša || 23 || || Jelaković, Tina || Bedjanič, Bine || 09/01/2026 || 12/01/2026 || 14/01/2026
|-
| Markova, Evdokija || 23 || || Bratkovič, Maša || Presker, Urša || 09/01/2026 || 12/01/2026 || 14/01/2026
|-
| Papa, Maja || 23 || || Grošelj, Kristina || Smodiš, Živa || 09/01/2026 || 12/01/2026 || 14/01/2026
|}

*številka v okencu za temo pomeni poglavje v Lehningerju, v katerega naj izbrana tema spada
Razporeditev je začasna in se lahko še spremeni, načeloma pa se termini do vključno 18. poglavja ne bodo spreminjali.
Prosim, da mi sporočite morebitne napake ali če vas nisem razporedil.

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

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

Za pripravo seminarja velja naslednje: 
* [[BIO2 Povzetki seminarjev 2025|Povzetek seminarja]] opišete na wikiju '''v 200 besedah''' (+- dvajset besed) - najkasneje do dne, ko morate oddati seminar recenzentom. Povzetek je tudi del pisnega izdelka.
* 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). Obseg seminarja naj bo 2700 do 3000 besed , a ne več kot 3500 besed. Seminarska naloga mora vsebovati najmanj tri slike, bolje več. Eno sliko morate narisati sami in to pod sliko posebej označiti. Slika mora imeti legendo in v besedilu mora biti na ustreznem mestu sklic na sliko. 
* Seminar oddajte do datuma oddaje, ki je naveden v tabeli, v elektronski obliki z uporabo [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/ tega obrazca].
* Vsi seminarji so v elektronski obliki dostopni [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/bioseminar/ tukaj].
* Recenzenti do dneva, določenega v tabeli, določijo popravke (v elektronski obliki) in podajo oceno pisnega dela. Popravljen seminar oddajte z uporabo [http://bio.ijs.si/~zajec/poslji/ tega obrazca].
* Ustna predstavitev sledi na dan, ki je vpisan v tabeli. Za predstavitev je na voljo 15 do 18 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 okviru celega seminarskega obdobja. Vprašanja, ki ste jih postavili, vpišite na [https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSdV9OFlNzI3XyS8FRGnuIbG89gwH_36uwz29ocigV--2CXSbQ/viewform tukaj].
* Na dan predstavitve morate še pred predstavitvijo oddati končno (popravljeno) elektronsko verzijo seminarja, predstavitev pa morate 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 ključu:
* 312_BIO_Priimek_Ime.docx za seminar, npr. 312_BIO_Guncar_Gregor.docx
* 312_BIO_Priimek_ime_final.docx za končno verzijo seminarja
* 312_BIO_Priimek_Ime_rec_Priimek2.docx 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.pptx za prezentacijo, npr 312_BIO_Guncar_Gregor.pptx
* 312_BIO_Priimek_ime_poprava.doc(x) za popravljeno končno verzijo seminarja, če so popravki manjši

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

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

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

==Citiranje virov==
V seminarskih nalogah uporabljajte način citiranja, ki je predpisan za [https://fkkt.uni-lj.si/fileadmin/datoteke/1-O_fakulteti/3-Pravilniki__akti/2_stopnja_Pravilnik_Priloge/Navodila_za_izdelavo_dipl_mag_dela_PB3.pdf diplomska in magistrska dela na FKKT].
Temeljno načelo je, da je treba vir navesti na tak način, da ga je mogoče nedvoumno poiskati.