5. SEKCE BIOLOGICKÝCH A LÉKAŘSKÝCH VĚD
Seznam anotací:
  1. Neobvyklé konformace DNA, prodlužování mikrosatelitů a zákonitosti uspořádání nukleotidů v genomech (BFÚ)
  2. Preferenční vazba nádorového supresoru proteinu p53 na nadšroubovicovou DNA (BFÚ)
  3. Nové cytostatikum odvozené od trinukleárních komplexů platiny (BFÚ)
  4. Diapauza u Chymomyza costata (ENTÚ)
  5. Studium vlivu evolučních mechanismů výběru potravy na  druhovou koexistenci (ENTÚ)
  6. Molekulárně-cytogenetické studium evoluce chromozómů (ENTÚ)
  7. Výzkum účasti nově popsaných typů 5-HT receptorů v mechanismu neuroimunofarmakologických účinků muramylpeptidů (FKÚ)
  8. Buněčné mechanismy bolesti vznikající popálením (FGÚ)
  9. Rozdíly mezi růstovými vlastnostmi hladkých svalových buněk cév u samců a samic a jejich význam pro cévní patologii (FGÚ)
  10. Molekulární mechanismus funkce Na,K-ATPázy (FGÚ)
  11. Nový typ vrozené poruchy mitochondriální ATPázy (FGÚ)
  12. Cytolytický faktor coelomové tekutiny dešťovek (MBÚ)
  13. Model struktury a funkce adenylát cyklázového toxinu podílejícího se na patogenicitě Bordetella pertussis, původce černého kašle (MBÚ)
  14. Kombinace biologických a chemických metod při dekontaminaci znečištěných složek životního prostředí (MBÚ)
  15. Organizace jaderného genomu rostlin (ÚEB)
  16. Charakterizace a detekce A a Y virů brambor (ÚEB)
  17. Účast polyaminů a aromatických monoaminů v diferenciačních pochodech (ÚEB)
  18. Gliové buňky vytvářejí difúzní bariéry v CNS (ÚEM)
  19. Úloha apoptosy při determinaci zubního vzorce u myši (ÚEM)
  20. Vztah znečištěného ovzduší a nitroděložní růstové retardace plodu (ÚEM)
  21. Variabilita a molekulární typizace viru nekrotické kroužkovitosti slivoně a viru zakrslosti slivoně na ovocných dřevinách v ČR (ÚMBR)
  22. Struktura genů buněčných částic rozpoznávajících signál pro sekreci bílkovin u chmelu (ÚMBR)
  23. Interakce -tubulinu a Lyn kinázy v procesu antigenní aktivace a následných morfologických změn žírných buněk (ÚMG)
  24. Úloha onkogenní bílkoviny Myb v diferenciaci a proliferaci krevních buněk (ÚMG)
  25. Vliv genotypu na průběh imunitní reakce proti Leishmania major (ÚMG)
  26. Starobylá chromozomová architektura v oblasti ribosomálních genů (ÚŽFG)
  27. Remodelace jadérka v normálních a klonovaných embryích skotu (ÚŽFG)
  28. Hormonální regulace lipogeneze u přežvýkavců v průběhu vývoje (ÚŽFG)
5.1. Neobvyklé konformace DNA, prodlužování mikrosatelitů a zákonitosti uspořádání nukleotidů v genomech
Výsledek byl získán při řešení projektů GA AV ČR A5004802 a GA ČR 206/98/0626. Řešitel: Jaroslav Kypr
Počítačové analýzy nukleotidových posloupností genomů ukázaly, že mikrosatelity jsou ve většině případů jen malou centrální částí mnohem delších úseků, které mají výrazně nenáhodné vlastnosti. Toto zjištění naznačuje, že mikrosatelity tvoří dominantní část lidského genomu a že sehrály klíčovou úlohu při vzniku eukaryontních genomů. Mikrosatelity se prodlužují a nabývají neobvyklých konformací. Zjistili jsme, že mikrosatelit (TA)n může nabývat neobvyklé konformace i v případě, kdy je velmi krátký a navíc obklopen oblastmi, které této konformace nenabývají. Mikrosatelit (GA)n nabývá jiné konformace, která je ještě více odlišná od dvojité šroubovice Watsona a Cricka. Stabilizuje ji např. metanol nebo dimetylsulfoxid, který běžnou DNA denaturuje. Zjistili jsme, že v krystalech jsou stabilizovány konformace DNA, které jsou stabilní ve vodném trifluoretanolu. Tento poznatek umožní lépe než dosud využívat informací, které poskytuje rentgenstrukturní analýza krystalů DNA a molekulární dynamika. Studie uspořádání nukleotidů v genomech ukázaly, že komplementární báze se v genomech shlukují, zatímco dvojice A s C a G s T se vzájemně kompenzují. To je dosud nepoznaná, velice silná a univerzální zákonitost uspořádání nukleotidů v genomech, kterou jsme poprvé pozorovali v genomech retrovirů. Dále jsme z analýz nukleotidových posloupností genomů vyvodili, že krátké oligonukleotidy lze rozdělit do několika málo skupin podle nestejnoměrnosti jejich rozložení v genomech. Extrémní nestejnoměrnost rozložení vykazují oligonukleotidy, v nichž je dinukleotid CpG kombinován s C a G. Nestejnoměrností rozložení nukleotidů a krátkých oligonukleotidů v genomech bude možno využít k identifikaci funkčně významných míst v genomech a k výzkumu evoluce genomů.
  • Matula, M., Kypr, J.: Nucleotide sequences flanking dinucleotide microsatelites in the human, mouse and drosophila genomes. - J. Biomol. Struct. Dyn. 17: 275-280 (1999)
  • Kypr, J.: Prodlužování DNA a mikrosatelity. - Vesmír 78: 328-329 (1999)
  • Kypr, J., Štěpán, J., Chládková, J., Vorlíčková, M.: Circular dichroism spectroscopy analysis of conformational transitions of a 54 base pair DNA duplex composed of alternating CGCGCG and TATATA blocks. - Biospectroscopy 5: 253-262 (1999)
  • Vorlíčková, M., Kejnovská, I., Kovanda, J., Kypr, J.: Dimerization of the guanine-adenine repeat strands of DNA. - Nucl. Acids Res. 27: 581-586 (1999)
  • Kypr, J., Chládková, J., Zimulová, M., Vorlíčková, M.: Aqueous trifluorethanol solutions simulate the environment of DNA in the crystalline state. - Nucl. Acids Res. 27: 3466-3473 (1999)
  • Haring, D., Kypr, J.: Correlations and anticorrelations among nucleotide distributions along the genomes of various organisms. - J. Biomol. Struct. Dyn. 17: 267-273 (1999)
  • Haring, D., Kypr, J.: Variations of the mononucleotide and short oligonucleotide distributions in the genomes of various organisms. - J. Theor. Biol. 201: 141-156 (1999)
  • Kypr, J.: Rozložení nukleotidů v genomech. - Živa 4: 150-151 (1999)
  • Kypr, J.: Proteiny, proteomy a proteomika. - Živa 5: 198-200 (1999)
5.2. Preferenční vazba nádorového supresoru proteinu p53 na nadšroubovicovou DNA
Výsledek byl získán při řešení projektů GA ČR 301/99/0692, GA AV ČR A5004803 a IGA MZ NC5343-3/1999. Řešitel: Emil Paleček
Protein p53 je nádorovým supresorem, jehož normální funkcí je kontrola buněčné proliferace. Při poškození buněčné DNA, které představuje potenciální hrozbu nekontrolovaného buněčného dělení a tedy i vzniku nádorů, dokáže protein p53 zabránit vzniku nádoru, a to buď zastavením buněčného dělení na dobu potřebnou k opravě DNA nebo zahájením procesu vedoucího k programované smrti buňky. Pro tyto pochody jsou interakce proteinu p53 s DNA klíčové. V BFÚ bylo zjištěno, že p53 se váže přednostně na nadšroubovicovou DNA.

Byla však prokázána i sekvenčně specifická vazba p53 na cílovou sekvenci v lineárních molekulách DNA; tato vazba působí ohyb v DNA. Ionty zinku ve fyziologických koncentracích inhibují vazbu p53 na našroubovicovou DNA i na cílovou sekvenci v lineární molekule DNA. Vazba p53 na nadšroubovicovou DNA je mnohonásobně pevnější než nespecifická vazba na linearizovanou DNA; vazby na nadšroubovicovou DNA se pravděpodobně účastní jak centrální doména proteinu p53, tak i jeho C-koncová doména. Objevená vazba p53 na nadšroubovicovou DNA by se mohla podílet např. při stabilizaci p53 v buňkách. Část výše uvedených výsledků vznikla ve spolupráci s Masarykovým onkologickým ústavem v Brně.

  • Paleček, E., Vlk, D., Staňková, V., Brázda, V., Vojtěšek, B., Hupp, T.R., Schaper, A., Jovin, T.M.: Tumor suppressor protein p53 binds preferentially to supercoiled DNA. - Oncogene 15: 2201-2209 (1997).
5.3. Nové cytostatikum odvozené od trinukleárních komplexů platiny
Výsledek byl získán při řešení projektů GA AV ČR A5004702, National Institutes of Health (USA) 1R01CA78754-01, Howard Hughes Medical Institute (USA) HHMI 75195-540201 a projektu v rámci dohody mezi National Science Foundation (USA) a MŠMT ČR ME 152.
Odpovědný řešitel: Viktor Brabec
Pomocí moderních metod molekulární biofyziky byly získány výsledky podporující závěr, podle kterého komplexy platiny ovlivňující strukturní a další fyzikální vlastnosti DNA odlišným způsobem než cisplatina a další protinádorově účinné komplexy platiny již zavedené do klinické praxe, mohou vykazovat zlepšené terapeutické vlastnosti. Toto zjištění bylo uplatněno při testování nových polynukleárních komplexů platiny a vedlo k syntéze nového bifunkčního trinukleárního platinového komplexu BBR3464, který je v současné době ve fázi I klinického zkoušení. Strukturu BBR3464 je možné si nejlépe představit jako spojení dvou jednotek trans-[PtCl(NH3)2] pomocí tetraaminového můstku [trans-Pt(NH3)2{H2N(CH2)6NH2}2]2+. Ve spolupráci s Department of Chemistry, Virginia Commonwealth University v Richmondu bylo provedeno hodnocení protinádorové účinnosti tohoto nového komplexu. Bylo zjištěno, že nový komplex je protinádorově účinný při koncentracích desetkrát nižších než jsou koncentrace používané při chemoterapii cisplatinou a jejích derivátů. Je důležité, že nové cytostatikum inhibuje také růst lidských nádorových buněk s mutovaným genem p53. Důsledkem této skutečnosti je výrazně širší spektrum nádorů citlivých vůči působení BBR3464, které zahrnuje také nádory rezistentní vůči působení platinových cytostatik již využívaných v klinické praxi. Poznání mechanismu protinádorového působení polynukleárních komplexů platiny a na jeho základě provedená syntéza nového cytostatika BBR3464 znamenají první zásadní průlom ve vývoji nových platinových cytostatik od objevu protinádorové účinnosti prvního cytostatika této třídy, cisplatiny, před třiceti lety.
  • Brabec, V., Kašpárková, J., Vrána, O., Nováková, O., Cox, J.W., Qu, Y., Farrell, N.: DNA modifications by a novel bifunctional trinuclear platinum Phase I anticancer agent. - Biochemistry 38: 6781-6790 (1999)
  • Kašpárková, J., Nováková, O., Vrána, O., Farrell, N., Brabec, V.: Effect of geometric isomerism in dinuclear complexes on DNA interstrand cross-linking. - Biochemistry 38: 10997-11005 (1999)
  • Loskotová, H., Brabec, V.: DNA interactions of cisplatin tethered to DNA minor groove binder distamycin. - Eur. J. Biochem. 266: 392-402 (1999)
  • Neplechová, K., Kašpárková, J., Vrána, O., Nováková, O., Habtemariam, A., Watchman, B., Sadler, P.J., Brabec, V.: DNA interactions of new antitumor aminophosphine platinum(II) complexes. - Mol. Pharmacol. 56: 20-30 (1999)
  • McGregor, T.D., Balcarova, Z., Qu, Y., Tran, M.-C., Žaludová, R., Brabec, V., Farrell, N.: Sequence-dependent conformational changes in DNA induced by polynuclear platinum complexes. - Inorg. Biochem. 77: 43-46 (1999)
  • Malina, J., Hofr, C., Maresca, L., Natile, G., Brabec, V.: DNA interactions of antitumor cisplatin analogues containing enantiomeric amine ligands. Biophys. J. (1999) in press
  • Brabec, V.: Chemistry and structural biology of 1,2-interstrand adducts of cisplatin. in Platinum-Based Drugs in Cancer Therapy (Kelland LR and Farrell, N., Eds.) Totowa, NJ, Humana Press Inc., 1999, pp 37-61.
  • Balcarová, Z., Kašpárková, J., Žákovská, A., Nováková, O., Sivo, M.F., Natile, G., Brabec, V.: DNA interactions of a novel platinum drug, cis-[PtCl(NH3)2(N7-acyclovir)]+. - Mol. Pharmacol. 53: 846-855 (1998)
  • Žákovská, A., Nováková, O., Balcarová, Z., Bierbach, U., Farrell, N., Brabec, V.: DNA interactions of antitumor trans-[PtCl2(NH3)(quinoline)]. - Eur. J. Biochem. 254: 547-557 (1998)
5.4. Diapauza u Chymomyza costata

Analýzou fotoperiodické reakce u mušky Chymomyza costata bylo prokázáno vzájemné propojení biologických hodin, odměřujících denní čas, a biologického kalendáře, který informuje o sezónním čase a řídí vstup organismu do alternativních vývojových programů jako je hmyzí diapauza (Košťál et al., 2000a). Pomocí biochemicko-farmaceutických metod bylo zjištěno, že serotonin je postradatelný v larválním mozku během indukce, udržování i ukončování fotoperiodické diapauzy (Košťál et al., 1999). Obsah dopaminu se měnil v průběhu dne, maximum bylo dosaženo vždy po začátku temné fáze fotoperiody. Výsledky naznačily možnou souvislost mezi denní fluktuací dopaminu a cirkadiánním oscilátorem ovlivňujícím fotoperiodickou reakci (Košťál et al., 2000b). Klonovali jsme "hodinové" geny period a timeless u mušky C. costata. Analýza denních rytmů jejich exprese a korelace s fenotypem u mutantního, nefotoperiodického a arytmického kmene naznačila, že protein Timeless by mohl být hledaným spojovacím článkem fotoperiodického a cirkadiánního časového systému (Košťál & Shimada, 2000).

  • Košťál V., Noguchi H., Shimada K. & Hayakawa Y. (1999) Dopamine and serotonin in the larval CNS of a drosophilid fly, Chymomyza costata: Are they involved in the regulation of diapause? Archives of Insect Biochemistry and Physiology 42, 147-162.
  • Košťál V., Shimada K. & Hayakawa Y. (2000a) Induction and development of winter larval diapause in a drosophilid fly, Chymomyza costata. Journal of Insect Physiology, (in press).
  • Košťál V., Noguchi H., Shimada K. & Hayakawa Y. (2000b) Circadian component influences the photoperiodic induction of diapause in a drosophilid fly, Chymomyza costata. Journal of Insect Physiology, (in press).
  • Košťál V. & Shimada K. (2000) Silence of the timeless gene in the non-photoperiodic-diapause mutants of the drosophilid fly, Chymomyza costata. Insect Biochemistry and Molecular Biology, (submitted).
5.5. Studium vlivu evolučních mechanismů výběru potravy na  druhovou koexistenci

Jednou ze základních otázek ekologie je snaha o pochopení mechanismů udržujících vysokou druhovou rozmanitost na Zemi. Uvažujeme-li např. interakce mezi izolovanou populací dravce a jeho kořisti, logickým závěrem se zdá být stav, kdy dravci vyplení svoji kořist a následně, v důsledku nedostatku potravy, sami vyhynou. Je známa řada mechanismů, které uvedenou modelovou situaci stabilizují v ekologické rovnováze. Tyto mechanizmy však většinou nezohledňují adaptivní chování organizmů. Dva základní modely adaptivního chování popisují výběr potravy v homogenním a nehomogenním prostředí. V práci Boukal & Křivan (1999) bylo matematicky dokázáno, že nerovnoměrné rozmístění potravy v prostoru v několika potravních oblastech a optimální výběr potravní oblasti predátorem může vést ke koexistenci dravce a jeho kořisti ve výše zmíněném modelu. V rámci této druhové koexistence může však docházet k periodickým fluktuacím u obou populací. Případ, kdy je potrava rozmístěna v prostoru rovnoměrně byl zkoumán v práci Křivan & Sikder (1999). Tato práce předpokládala, že kromě preferované potravy se v prostoru nachází ještě další, alternativní potrava. Optimální chování konzumenta pak vede k tomu, že pokud hustota preferované potravy klesne pod jistou minimální úroveň, konzument zahrne i méně výhodnou potravu do svého jídelníčku. Z hlediska populační dynamiky tento mechanismus opět vede k druhové koexistenci všech tří populací.

Teoreticky bylo prokázáno, že selektivní výběr potravy vede ke zvýšení biodiversity. Predace nevede k vyhynutí preferované kořisti, poněvadž při jejích nízkých hustotách konzument buď změní potravní oblast, nebo zahrne do svého jídelníčku také alternativní potravu. To vede k poklesu predačního tlaku na primární potravu a její persistenci v systému.

  • Boukal D. S. & Křivan V. (1999) Lyapunov functions for Lotka-Volterra predator-prey models with optimal foraging behavior. Journal of Mathematical Biology 39, 493-517.
  • Křivan V. & Sikder A.(1999) Optimal foraging and predator-prey dynamics II, Theoretical Population Biology 55, 111-126.
5.6. Molekulárně-cytogenetické studium evoluce chromozómů

Fluorescenční hybridizace in situ (FISH) umožňuje lokalizovat na chromozómech specifické sekvence DNA. Zavedení FISH významně přispělo k poznání fyzických konců chromozómů, tzv. telomer, které jsou nezbytné pro stabilitu, ochranu a funkci eukaryotních chromozómů. Telomerická DNA je tvořena bloky opakujících se krátkých, specifických sekvencí DNA, například pro rostliny je typická sekvence (TTTAGGG)n, u všech obratlovců včetně člověka se univerzálně vyskytuje sekvence (TTAGGG)n. Podobná sekvence, (TTAGG)n, byla nedávno izolována u bource morušového. V poměrně rozsáhlé fylogenetické studii jsme prokázali, že TTAGG motiv je původním znakem telomer hmyzu, který byl u některých skupin (mouchy, ploštice, některé taxony brouků) druhotně ztracen a nahrazen jiným motivem či mechanizmem (Sahara et al., 1999).

Evoluci pohlavních chromozómů jsme studovali pomocí modifikace FISH, tzv. komparativní genomová hybridizace. Prokázali jsme vysoký stupeň molekulárního rozrůznění mezi chromozómy X a Y u člověka, myši a drozofily, tedy druhů s heteromorfními pohlavními chromozómy. Naopak absence molekulárních rozdílů mezi genomy samců a samic mouchy Megaselia scalaris signalizují ranné stadium evoluce pohlavních chromozómů. U motýlů s determinací pohlaví typu WZ bylo možno rozpoznat chromozóm W v různých fázích meitického i mitotického buněčného cyklu navzdory nedostatku morfologických rozdílů od ostatních chromozómů. Výsledky ukazují, že v evoluci se pohlavní chromozómy nejprve odlišují na úrovni DNA a teprve později se mohou odlišit i morfologicky (Traut et al., 1999).

  • Sahara K., Marec F., Traut W. (1999) TTAGG telomere repeats in chromosomes of some insects and other arthropods. Chromosome Research 7: 449-460.
  • Traut W., Sahara K., Otto T.D., Marec F. (1999) Molecular differentiation of sex chromosomes probed by comparative genomic hybridization. Chromosoma 108: 173-180.
5.7. Výzkum účasti nově popsaných typů 5-HT receptorů v mechanismu neuroimunofarmakologických účinků muramylpeptidu
Jan Ševčík
Naše práce navazovala a dále rozšiřovala výsledky projektu, jehož cílem bylo a je zkoumání interakce mezi imunomodulátory a nervovým systémem. Již dříve jsme sledovali účinek imunomodulátoru muramyldipeptidu (MDP) na serotonergní systém zažívacího traktu s přihlédnutím k typu zúčastněného serotonergního receptoru. V tomto roce jsme se zabývali možnou interakcí MDP s 5-HT4 typem. Pokračuje tak mapování účinku MDP na jednotlivých 5-HT subtypech, kterých je dnes známo čtrnáct. Většinu z nich lze na modelových preparátech zažívacího traktu zkoumat bez vetších potíží. Naše zjištění přinášejí nový pohled na komplexnost interakce imunomodulátoru MDP se serotonergním systémem. Takováto interakce může mít důležité důsledky, neboť serotonergní systém je velmi významným prostředníkem mnoha fyziologických funkcí organismu. Mapování účinku MDP na jednotlivých 5-HT subtypech je tedy nezbytným předpokladem pro lepší pochopení interakce mezi serotoninem a imunomodulátory v nervovém systému, a může tak přispět ke konstrukci nových typu imunomodulátoru zbavených nežádoucích účinků.

5.8. Buněčné mechanismy bolesti vznikající popálením
V. Vlachová, A. Lyfenko, I. Dittert, L. Vyklický
Popálení vyvolává u člověka nesnesitelnou bolest, kterou nelze odstranit běžnými analgetiky a která představuje vážný lékařský a etický problém. Zakončení senzorických nervových vláken specializovaných pro signalizaci bolesti jsou na svém povrchu vybavena receptory, které se aktivují tepelnými podněty. Jejich aktivace je spojena s otevřením iontových kanálů, vznikem elektrického proudu napříč povrchovou membránou nervového zakončení a její depolarizací. V důsledku depolarizace vzniká impulsní aktivita, která je přenášena do centrálního nervového systému, a na periferii dochází k uvolnění tachykininů, vyvolávajících neurogenní zánět. Podařilo se objevit nové vlastnosti membránových elektrických proudů, na jejichž funkci je vznik bolestivých signálů založen. V rozmezí teplot 43-53 °C, které jsou pociťovány bolestivě jako varování, že by mohlo dojít k poškození tkáně, dochází v příslušných neuronech ke zhruba dvacetinásobnému zvýšení proudové odpovědi. Působením vyšších teplot (>56 °C) nastávají nevratné změny: prahové teploty pro aktivaci receptorů pak je dosaženo již při 25 °C. Charakterizace membránových receptorů, které jsou zodpovědny za přenos informace o teplotních podnětech, umožní účinné hledání specifických farmakologických látek s periferním působením, jimiž by bylo možno tlumit bolest v místě jejího vzniku. Odhalené vlastnosti membránových proudů v zodpovědných senzorických neuronech a jejich změny způsobené vyššími teplotami vysvětlují i praktickou zkušenost o užitečnosti rychlého ochlazení kůže po popálení.

5.9. Rozdíly mezi růstovými vlastnostmi hladkých svalových buněk cév u samců a samic a jejich význam pro cévní patologii
L Bačáková, V. Lisá, J. Kuneš, V. Mareš
V patogenezi atherosklerosy a dalších kardiovaskulárních onemocnění hraje důležitou úlohu aktivace dělení a migrace hladkých svalových buněk (HSB) cévních stěn. Riziko těchto onemocnění je vyšší u mužů. Při studiu HSB v kulturách odvozených z hrudní aorty samců a samic potkana jsme zjistili, že HSB samců migrují z explantátů cévní stěny podstatně dříve, ve vyšším počtu a na delší vzdálenosti. Ke kultivační podložce přitom adherují menší plochou a slaběji. Jejich kultury obsahují více vřetenovitých buněk s podélně uspořádanými svazky -aktinových mikrofilament. HSB samců mají rovněž kratší mitotický cyklus, vyšší růstovou frakci, kratší dobu zdvojení svého celkového počtu i vyšší maximální populační densitu. Na opakované pasážování reagují podstatně větším zrychlením proliferace než buňky samic, jež odpovídají spíše vznikem hypertrofie. Mezi projevy hypertrofie HSB samic dominoval vyšší stupeň polyploidizace a vyšší obsah některých specifických proteinů (-aktinu, vimentinu a v integrinů, receptorů pro vitronektin a fibronektin), což zároveň svědčí i o vyšším stupni diferenciace těchto buněk. Uvedené rozdíly byly patrné jak u buněk isolovaných z dospělých potkanů, tak u buněk z potkanů novorozených a přetrvávaly po dobu několika měsíců od jejich přenosu do kultur s médiem neobsahujícím celotělově cirkulující pohlavní hormony. Tyto nálezy svědčí o tom, že rozdílné růstové schopnosti HSB jsou determinovány časně ve vývoji a jsou pevně fixovány na úrovni genomu. Odlišný stupeň aktivace hladkých svalových buněk, následující po poškození cévní endotelové výstelky, pravděpodobně představuje jednu z příčin častějšího výskytu hyperplastických reakcí cév u samců.
  • Bačáková L. Kuneš J.: Sex-dependent differences in growth of vascular smooth muscle cells from spontaneously hypertensive rats. Physiol. Res 44: 127-130, 1995.
  • Bačáková L., Mareš V., Lisá V., Bottone M.-G., Pellicciari C., Kocourek F.: Sex-related differences in the migration and proliferation of rat aortic smooth muscle cells in short and long term culture. In Vitro Cell Dev. Biol.-Anim. 33: 410-413, 1997.
  • Bačáková L., Mareš V., Lisá V., Kocourek F.: Sex-determined differences in growth and morphology of vascular smooth muscle cells in cultures from newborn rat. Physiol. Res. 46: 403-406, 1997.
  • Loukotová J., Bačáková L., Zicha J., Kuneš J.: The influence of angiotensin II on sex-dependent proliferation of aortic VSMC isolated from SHR. Physiol. Res. 47: 501-505, 1998.
  • Bačáková L., Pellicciari C., Bottone M.-G., Lisá V., Mareš V.: Different responsiveness of male and female rat aortic smooth muscle cells (SMCs) to repeated passaging in culture. Gen. Physiol. Biophys. 18 (Suppl): 56-59, 1999.
  • Bačáková L., Mareš V., Lisá V.: Gender-related differences in adhesion, growth and differentiation of vascular smooth muscle cells are enhanced in serum-deprived cultures. Cell. Biol. Int., v tisku.
  • Bačáková L., Kuneš J.: Gender differences in growth of vascular smooth muscle cells isolated from hypertensive and normotensive rats. Clin. Exp. Hypertens., v tisku.
  • Bačáková L., Pellicciari C., Bottone M.-G., Lisá V., Mareš V.: A sex-related difference in the hypertrophic versus hyperplastic response of vascular smooth muscle cells to repeated passaging in culture. Cell Tissue Res.(odesláno do tisku).
5.10. Molekulární mechanismus funkce Na,K-ATPázy
E. Amler
Na,K-ATPáza je jeden z klíčových enzymů všech eukaryotních buněk (s výjimkou kvasinek), který hraje zásadní roli v řadě závažných lidských onemocnění včetně hypertenze. Od objevu a první izolace Na,K-ATPázy v roce 1957 se díky značné homologii s příbuznou Ca-ATPázou celosvětově přijímalo, že molekulární mechanismus funkce obou enzymů je též podobný. Naše nedávné práce však ukázaly, že klasický učebnicový popis funkce enzymu podle tzv. Albers-Postova modelu je nedostatečný a chybný. S využitím pokročilých fluorescenčních technik jsme prokázali, že Na,K-ATPáza je strukturně heterodimerem a že existence tohoto heterodimeru je nezbytná i pro funkci enzymu. Objevili jsme existenci dvou vazebných míst s nízkou a vysokou afinitou pro ATP, která jsou současně přítomna na jedné a druhé alfa-podjednotce heterodimeru. Podařilo se nám prokázat, že domény, na kterých je lokalizováno ATP-vazebné místo, jsou v dimerické struktuře enzymu ve vzájemné interakci a že tato vazebná místa spolu funkčně kooperují. Až dosud obecně přijímaný Albers-Postův model funkce Na,K-ATPázy jsme tedy nahradili novým modelem molekulárního mechanismu, ve kterém se objevuje jako minimální funkční jednotka dimer.
  • H. Linnertz, I. Miksik, P. Kvasnicka, E. Bertoli, L. Mazzanti, W. Schoner, E. Amler: Binding of pyrene isothiocyanate to the E ATP site makes the H­H cytoplasmic loop of Na/K-ATPase rigid. Eur. J. Biochem. 251: 522-527, 1998.
  • I. Konopasek, P. Kvasnicka, P. Herman, H. Linnertz, T. Obsil, J. Vecer, J. Svobodova, K. Strzalka, L. Mazzanti, E. Amler: The origin of the diphenylhexatriene short lifetime component in membranes and solvents. Chemical Physics Letters 293: 429-435, 1998.
  • T. Obsil, F. Merola, A. Lewit-Bentley, E. Amler: The isolated H ­H cytoplasmic loop of Na,K-ATPase overexpressed in Escherichia coli retains its ability to bind ATP. FEBS Letters 426: 297-300, 1998.
  • H. Linnertz, H. Kost, T. Obsil, A. Kotyk, E. Amler, W. Schoner: Erythrosin 5´-isothiocyanate labels Cys 549 as part of the low-affinity ATP binding site of Na/K-ATPase. FEBS Letters 441: 103-105, 1998.
  • H. Linnertz, P. Urbanova, T. Obsil, P. Herman, E. Amler, W. Schoner: Molecular distance measurements reveal an ()2 dimeric structure of Na+/K+-ATPase. J. Biol. Chem. 273: 28813-28821, 1998.
  • H. Linnertz, E. Lanz, M. Gregor, R. Antolovic, R. Krumscheid, T. Obsil, J. Slavik, Z. Kovarik, W. Schoner, E. Amler: Microenvironment of the high affinity ATP-binding site of Na,K-ATPase is slightly acidic. Biochem. Biophys. Res. Commun. 254: 215-221, 1999.
  • D. Thoenges, E. Amler, T. Eckert, W. Schoner: Tight binding of bulky fluorescent derivatives of adenosine to the low affinity E2ATP site leads to inhibition of Na,K-ATPase.
  • J. Biol. Chem. 274: 1971-1978, 1999.
5.11. Nový typ vrozené poruchy mitochondriální ATPázy
J. Houštěk
Poruchy enzymů oxidativní fosforylace představují velkou skupinu závažných metabolických chorob, které často vedou k progredujícímu postižení nervosvalového aparátu novorozenců a dětí. Mezi mitochondriální choroby s obzvláště těžkým průběhem patří defekty mitochondriální ATPázy, klíčového enzymu buněčné přeměny energie. Všechny doposud popsané poruchy ATPázy jsou způsobené maternálně děděnými mutacemi v  podjednotce a, která je kódovaná mitochondriální DNA (mtDNA). Jedinou vyjímku představuje nový typ fatální deficience ATPázy, který jsme objevili ve spolupráci s Klinikou dětí a dorostu 1. Lékařské fakulty UK v Praze. Jedná se o selektivní snížení obsahu ATPázy na 25% kontrolních hodnot ve všech tkáních, které má za následek pokles mitochondriální tvorby ATP na méně než 15%. Analýza mtDNA a genetické studie fibroblastů a odvozených transmitochondriálních cybridů ukázaly jaderný původ onemocnění. Studium mechanismu vzniku onemocnění pomocí bichemických a imunochemických metod ukázalo poruchu tvorby enzymu beze změn v  jeho degradaci. Příčinou vzniku ATPázového defektu je porucha procesu asemblace heterooligomerního ATPázového komplexu z  jednotlivých podjednotek.
  • Andersson U., Houštěk J., Cannon B.: ATP synthase subunit c expression: physiological regulation of the P1 and P2 genes. Biochem J. 323: 379-385, 1997
  • Floryk D., Houštěk J.: TMRM is suitable for cytofluorometric measurements of changes of mitochondrial membrane potential in cells treated with digitonin. Bioscience Reports 19: 27-34, 1999
  • Antonická H., Floryk D., Stratilová L., Klement P., Heřmanská J., Houšťková H., Zeman J., Houštěk J.: Defective kinetics of cytochrome c oxidase and alteration of mitochondrial membrane potential in fibroblasts and cybrids with MERRF mutation at position 8344 nt. Biochem. J. 342:537-544, 1999
  • Houštěk J, Klement P, Floryk D, Antonická H, Heřmanská J, M. K, Hansíková H, Houšťková H, Chowdhury SKR, Rosipal S, Kmoch S, Stratilová L, Zeman J.: A novel deficiency of mitochondrial ATPase of nuclear origin. Hum.Mol.Genetics 8:1967-1974, 1999
5.12. Cytolytický faktor coelomové tekutiny dešťovek
Martin Bilej
Přestože bezobratlí představují přibližně 95 % ze dvou milionů živočišných druhů, naše poznatky o obranných mechanismech jsou založeny převážně na výsledcích získaných u myši a člověka. V posledních letech se však stále více a více objevují studie popisující často unikátní obranné faktory bezobratlých s potenciálním klinickým použitím. Jednou z modelových skupin bezobratlých jsou kroužkovití červi - dešťovky.

Ve spolupráci s belgickou laboratoří buněčné imunologie Vlámského meziuniverzitního ústavu pro biotechnologie jsme v coelomové tekutině dešťovek Eisenia foetida identifikovali nový cytolytický faktor nazvaný CCF (Coelomic Cytolytic Factor), který vykazuje řadu vlastností podobných savčímu faktoru nekrotizujícímu tumory (TNF). CCF lyzuje TNF-senzitivní nádorové linie, je secernován podobným typem buněk, přičemž se tato sekrece zvyšuje podobně jako u TNF po podání bakteriálních lipopolysacharidů, je rozpoznáván stejnými protilátkami, má podobně jako TNF opsonizační účinky a shodným způsobem ovlivňuje iontové kanály (antiedematózní účinky). Většina těchto vlastností je založena na shodné lektinové aktivitě, tedy na interakci se specifickými sacharidy. Nejmarkantněji se tato podobnost projevuje v případě trypanolytické aktivity namířené proti krevním stádiím afrických trypanosom, parazitům způsobujícím spavou nemoc u lidí nebo tzv. naganu u dobytka.

CCF byl úspěšně klonován a rekombinantní CCF exprimovaný v bakteriích si zachovává své trypanolytické a cytolytické vlastnosti. Překvapivě však nebyla zjištěna žádná sekvenční homologie mezi CCF a TNF. CCF vykazuje určitou homologii s některými proteiny hmyzu a korýšů, které se uplatňují při rozpoznávání mikrobiálních polysacharidů a při jejich eliminaci (tzv. profenoloxidasový aktivační systém). Oproti těmto proteinům se však odlišuje výrazně širší sacharidovou specificitou. Z hlediska základního výzkumu představují tato data významný příklad konvergentní evoluce. Navíc CCF a z něj odvozené peptidy představují zajímavou alternativu cytolytického a trypanolytické faktoru v případech, kdy jsou terapeutické možnosti TNF omezeny vzhledem k jeho toxicitě.

  • Bilej M., Brys L., Beschin A., Lucas R., Vercauteren E., Hanušová R., De Baetselier P.: Identification of a cytolytic protein in the coelomic fluid of Eisenia foetida earthworms. Immunol. Lett. 45, 123-128 (1995).
  • Bilej M., Rossmann P., Šinkora M., Hanušová R., Beschin A., Raes G., De Baetselier P.: Cellular expression of the cytolytic factor in earthworms Eisenia foetida. Immunol. Lett. 60, 23-29 (1998)
  • Beschin A., Bilej M., Hanssens P., Raymakers J., Van Dyck E., Revets H., Gomez J., Brys L., De Baetselier P., Timmermans M.: Identification and cloning of a glucan- and lipopolysaccharide-binding protein from Eisenia foetida earthworms involved in the activation of prophenoloxidase cascade. J. Biol. Chem. 273, 24948-24954, (1998)
  • Beschin A., Bilej M., Brys L., Torreele E., Lucas R., Magez S., De Baetselier P.: Convergent evolution of cytokines. Nature 400, 627-628 (1999)
5.13. Model struktury a funkce adenylát cyklázového toxinu podílejícího se na pathogenicitě Bordetella pertussis, původce černého kašle.
P. Šebo
Černý kašel je onemocnění, které ač bylo ve většině civilizovaných zemí téměř vytlačeno, představuje pro rozvojové země stále velký problém. Na patogenicitě původce onemocnění Bordetella pertussis se výrazně podílí také adenylát cyklázový toxin (ACT), který přenáší svoji adenylát cyklázovou doménu přes membránu cílových buněk. Detoxifikované formy ACT, které mají geneticky zrušenu schopnost syntetizovat cAMP z buněčných zásob ATP a zabíjet buňky, jsou velmi slibným antigenem pro přípravu nových rekombinantních vakcín proti černému kašli. Pokud je schopnost takto mutovaných ACT pronikat do buněk zachována, lze je použít jako velmi účinného dopravce virálních a nádorových proteinů do buněk prezentujících antigeny a vyvolat u experimentálních zvířat imunitní odpověď která je ochrání proti některým typům virů a nádorů. Studium mechanismu průniku ACT buněčnou membránou má proto kromě teoretického, také značný praktický význam pro vývoj zcela nové generace účinných a bezpečných vakcín proti závažným onemocněním.

V předchozích letech jsme připravili širokou sadu cílených a inserčních mutant ACT s pozměněnými vlastnostmi, které byly detailně charakterizovány v roce 1999. Na základě jejich analýzy byly identifikovány klíčové struktury zapojené do translokace ACT přes membránu cílových buněk a navržen model interakce ACT s membránou (Osičková et al., 1999). Jako nejzajímavější se ukázaly mutanty v oblasti amfipatického -helixu mezi zbytky 502 až 522 molekuly ACT, který hraje klíčovou roli v mechanizmu interakce ACT s buněčnou membránou. Substituce glutamátu 509 za prolinový zbytek (získaná mutanta ACT-Glu509Pro), který láme -helikální struktury, zcela zruší translokaci AC domény do buněk, zatímco neutrální substitutce glutamátového zbytku 509 za glutaminový a valinový zbytek aktivitu ACT nijak výrazně neovlivní. Naopak změna náboje na zbytku 509 nebo 516 substitucí lysinu za glutamátový zbytek sníží četnost inzerce ACT do membrány o polovinu a zvýší tvorbu membránových kanálů dvakrát. Úplné otočení celkového elektrostatického náboje -helixu z -2 na +2 po substituci E509K+E516K pak zcela zruší kapacitu ACT translokovat AC doménu do buněk, sníží inserci do membrány o polovinu a zároveň zvýší počet iontových kanálů tvořených ACT asi 10 krát a drasticky sníží jejich selektivitu pro kationty. Na základě uvedených zjištění jsme navrhli model mechanizmu průniku ACT membránou. Ten předpokládá, že v roztoku existují dva vzájemně se vylučující formy ACT, které interagují ve formě monomerů ACT s membránou odlišným způsobem. První se insertuje do membrány jako translokační prekurzor a má schopnost translokovat AC doménu přes membránu buněk. Druhý se insertuje do membrány jako prekurzor membránového kanálu ACT, který vzniká oligomerizací tohoto prekurzoru v membráně. V dalších letech se zaměříme na testování tohoto modelu několika paralelními přístupy.

  • Osičková, A., Osička, R., Meyer, E., Benz, R. and P. Šebo.: An Amphipathic -helix Including Glutamates 509 and 516 is Crucial for Membrane Translocation of Adenylate Cyclase Toxin and Modulates Formation and Cation Selectivity of Its Membrane Channels. J. Biol. Chem. 274(53), 37644-37650 (1999).
5.14. Kombinace biologických a chemických metod při dekontaminaci znečištěných složek životního prostředí
František Nerud, Jiří Gabriel, Čeněk Novotný, Václav Šašek
Dřevokazné houby, zejména druhy, které rozkládají lignin (tzv. houby bílé hniloby), se v posledních desetiletích staly předmětem zájmu i v oblasti vývoje nových environmentálních biotechnologií. Tyto houby produkují enzymy schopné rozkládat, kromě ligninu, i jiné aromatické polutanty, např. polyaromatické uhlovodíky (PAH), polychlorované bifenyly (PCB), dioxiny, chlorofenoly, syntetická barviva, aromatické herbicidy apod.

Soustavný výzkum fyziologie a biochemie hub v laboratořích Sektoru ekologie vedl v minulých letech k izolaci řady kmenů s výraznými biodegradačními schopnostmi. Jako hlavní polutanty byly studovány PAH, PCB a syntetická barviva. Degradace vybraných PAH probíhala na 3 úrovních ­ v tekutém medium, v uměle kontaminované zemině a v zemině pocházející z lokality dlouhodobé zátěže (místa bývalé plynárny v Praze ­ Michli). V tekutém mediu byla srovnávána degradační schopnost 5 druhů hub bílé hniloby (Irpex lacteus, Pleurotus ostreatus, Bjerkandera adusta, Trametes versicolor a Phanerochaete chrysosporium). Nejvyšší degradace byla zjištěna u I. lacteus (po 14 dnech bylo z media odstraněno 60% antracenu, 15% fluorantenu a 40% pyrenu). U výše uvedených hub byla sledována schopnost kolonizovat sterilizovanou a nesterilní zeminu. Protože nejrychleji zeminu kolonizoval Irpex lacteus, byl v dalších pokusech použit pouze tento druh. Z uměle kontaminované zeminy (50 ppm každého PAH) bylo po 3 měsících odstraněno 49% antracenu, 25% fluorantenu, 52% pyrenu a 37% fenantrenu). Zemina z bývalé plynárny kromě PAH obsahovala těžké kovy a kyanidy; přesto I. lacteus zeminou dobře prorůstal a pokles hlavních PAH (ve srovnání s půdou, kam byla přidána tepelně inaktivovaná houba) byl následující: fenantren ze 141 na 53 ppm, antracen z 29 na 12 ppm, fluoranten z 83 na 74 ppm a pyren ze 118 na 79 ppm. Za dalších 5 týdnů inkubace byl další pokles uvedených PAH již jen malý, avšak toxicita zeminy se snížila. Z aplikovaných ekotoxikologických testů byla pozitivní korelace mezi poklesem koncentrace PAH (po 10 týdnech inkubace byla sumární koncentrace přibližně 50%) a toxicitou zjištěna u klíčivosti semen Brassicasp. (zvýšení ze 40 na 60%) a redukcí oxidoreduktasové aktivity u Bacillus subtilis (pokles z 58 na 28%). Enzymatická aktivita I. lacteus po vnesení inokula do půdy byla potvrzena pomocí Remazol Brilliant Blue R (antrachinonového barviva strukturálně blízkého PAH), kdy k dekolorizaci barviva (postupně až o 80%) docházelo po dobu 6 týdnů.

Paralelně se studiem enzymatických degradací byla pozornost věnována i čistě chemickým procesům rozkladu různých xenobiotik. Bylo zjištěno, že systémem kov/H2O2 lze v přítomnosti určitých organických mediátorů docílit takřka okamžité degradace xenobiotika. Systém, jenž je nyní předmětem intenzivního studia, může být vhodným doplňkem resp. předstupněm bioremediačních postupů aplikovatelných v různých odvětvích průmyslu.

Mycelium dřevokazných hub obsahuje na svém povrchu struktury schopné chemicky poutat ionty těžkých kovů. V roce 1999 byla úspěšně prokázána možnost využít myceliální pelety k sorpci mědi z modelových roztoků i z odpadů z galvanizačních provozů. Tato studie navázala na dřívější výzkumy biosorpce kadmia a uranu a potvrdila perspektivnost dalšího testování vlastností dřevokazných basidiomycetů i v této oblasti.

  • Bhatt M., Patel M., Rawal B., Novotný Č., Molitoris H.P., Šašek V.: Decolourisation of the synthetic dye RBBR in contaminated soil. World J. Microbiol. Biotechnol. (in press).
  • Krčmář P., Kubátová A., Votruba J., Erbanová P., Novotný Č., Šašek V.: Degradation of polychlorinated biphenyls by extracellular enzymes of Phanerochaete chrysosporium produced in perforated plate bioreactor. World J. Microbiol. Biotechnol. 15, 237-242 (1999).
  • Krcmar P., Novotny C., Marais M.-R., Joseleau J.-P.: Structure of extracellular polysaccharide produced by lignin-degrading fungus Phlebia radiata. Internat. J. Biol. Macromolecul. 24, 61-64 (1999).
  • Isikhuemhen O.S., Nerud F.: Preliminary studies of the ligninolytic enzymes produced by the tropical fungus Pleurotus tuber-regium (Fr.) Sing. Antonie van Leeuwenhoek 75, 257-260 (1999).
  • Kubátová A., Erbanová P.: Factors affecting the evaluation of long-term PCB biodegradation in soil by white rot fungi, pp. 141-146 in Ph. Baveye et al. (Eds.) Bioavailability of Organic Xenobiotics in the Environment. Kluywer Academic Publishers, The Netherlands, 1999.
  • Matucha M., Bubner M., Kubátová A., Erbanová P., Uhlířová H., Novotný Č., Šašek V.: Isotopic labeling in ecological research: Acta Universitatis Carolinae Environmentalis, 1999.
  • Novotný Č., Erbanová P., Šašek V., Kubátová A., Cajthaml T., Lang E., Krahl J., Zadrazil F.: Extracellular oxidative enzyme production and PAH removal in soil by exploratory mycelium of white rot fungi. Biodegradation 10,: 159-168 (1999).
  • Šašek V., Novotný C., Erbanová P., Bhatt M., Cajthaml T., Kubátová A., Dosoretz C., Rawal B., Molitoris H.P.: Selection of ligninolytic fungi for biodegradation of organopollutants, pp. 69-74 in A. Leason and B.C. Alleman (Eds.) Phytoremediation and Innovative Strategies for Specialized Remedial Applications. Battelle Press, Columbus-Richland 1999.
5.15. Organizace jaderného genomu rostlin
Jaroslav Doležel a kol.
Většina genetické informace rostlin je uložena v buněčném jádře. Ve srovnání s ostatními eukaryoty lze u rostlin pozorovat značnou variabilitu v množství jaderné DNA. Ta je z větší části způsobena rozdíly v zastoupení repetitivních sekvencí DNA v genomu rostlin. Přestože repetitivní sekvence nekódují genetické informace, ovlivňují strukturu i funkce rostlinného genomu. Proto je studium velikosti genomu a repetitivních sekvencí významné pro pochopení evoluce a speciace rostlin. Na druhé straně repetitivní sekvence značně komplikují genetické mapování většiny kulturních rostlin, protože představují hlavní příčinu obrovské velikosti jejich genomů. Proto je v současnosti věnována značná pozornost vyvíjení metod analýzy genomu rostlin na základě jeho redukce na jednotlivé typy chromosomů.

V naší laboratoři je studována organizace jaderného genomu několika ekonomicky významných plodin. Pomocí průtokové cytometrie byly získány nové poznatky o velikosti jaderného genomu u vybraných druhů a kultivarů banánovníku (Musa spp.). Jedná se o první rozsáhlou studii, která poskytuje cenná data pro studium genomu na molekulární úrovni. Velikost jaderného genomu dobře koreluje se současnou taxonomickou klasifikací banánovníků. Existuje proto předpoklad využití průtokové cytometrie pro rychlou identifikaci neznámých klonů a hybridů v rámci šlechtitelských programů (Lysák et al. 1999a). Ve spolupráci s Boyce Thompson Institute (Cornell University) byla z genomu banánovníku izolována a chromosomálně lokalizována nová mobilní sekvence DNA. Získané výsledky mohou přispět k vysvětlení vzniku a evoluce jednotlivých druhů a kultivarů banánovníku (Balint-Kurti et al. 2000). Byla rovněž vypracována původní metoda izolace a třídění mitotických chromosomů ječmene (Hordeum vulgare) pomocí průtokové cytometrie. Využití tříděných chromosomových frakcí usnadní a zrychlí mapování genomu ječmene, zejména prostřednictvím konstrukce chromosomově specifických knihoven DNA velkých inzertů (Lysák et al. 1999b). Podobně byla ve spolupráci s MLZU Brno vypracována metoda izolace a třídění chromosomů smrku (Picea abies) pomocí průtokové cytometrie. Byla získána frakce chromosomu 1, která byla použita pro konstrukci chromosomově specifické knihovny DNA. Tento unikátní materiál podstatně zjednoduší mapování rozsáhlého genomu smrku.

  • Lysák M.A., Doleželová M., Horry J.-P., Swennen R., Doležel J.: Flow cytometric analysis of nuclear DNA content in Musa. Theor. Appl. Genet. 98: 1344-1350, 1999a.
  • Lysák M.A., Číhalíková J., Kubaláková M., Šimková H., Künzel G., Doležel J.: Flow karyotyping and sorting of mitotic chromosomes of barley (Hordeum vulgare). Chrom. Res. 7: 431-444, 1999b.
  • Balint-Kurti P.J., Clendennen S.K., Doleželová M., Valárik M., Doležel J., Beetham P., May G.D.: Identification and chromosomal localization of the Monkey retrotransposon in Musa spp. Mol. Gen. Genet., 2000 (v tisku).
5.16. Charakterizace a detekce A a Y virů brambor
Noemi Čeřovská a kol.
Potyviry reprezentují velmi širokou skupinu rostlinných patogenů s velkým ekonomickým dopadem. K nejvýznamnějším zástupcům této skupiny patří A a Y viry bramboru. Pro studium vlastností těchto virů a jejich diagnostiku jsme připravili sadu monoklonálních protilátek. Pro detekci A viru bramboru (PVA) byla vypracována i metoda polymerázové řetězové reakce (PCR). V posledních letech se vyskytla zcela nová skupina izolátů Y viru bramboru (PVY), označovaná jako PVY-NTN, způsobující nekrózy na hlízách. U osmi izolátů tohoto kmene PVY jsme pomocí monoklonálních protilátek provedli mapování spojitých epitopů (tj. míst na obalovém proteinu viru, na kterých dochází k interakci s protilátkou) a charakterizovali jsme jejich polohu v rámci obalového proteinu. Dále byla určena nukleotidová a aminokyselinová sekvence vysoce variabilních N-koncových částí proteinových obalů jednotlivých izolátů. Velká homologie v těchto sekvencích u PVY-NTN v porovnání s ostatními kmeny PVY potvrzuje, že tento kmen je evolučně nejmladší mezi všemi kmeny PVY. Provedené analýzy poslouží nejen k objasnění vývojových odlišností a příbuznosti mezi kmeny rostlinných virů, ale ve spojení s imunochemickou analýzou obalového proteinu PVY-NTN i k vypracování spolehlivého diagnostického rozlišení.
  • Čeřovská N.: Production and characterization of monoclonal antibodies to potato virus YNTN strain and their use in strain differentiation. Plant Pathol. 47: 505-509, 1998.
  • Čeřovská N., Filigarová M., Moravec T., Šubr Z.: Mapping antigenic epitopes of potato virus A using monoclonal antibodies and overlapping synthetic peptides. Can. J. Plant Pathol. 20: 221-226, 1998.
  • Čeřovská N., Petrzik K., Moravec T., Mráz I.: Potato virus A detection by reverse transcription - polymerase chain reaction. Acta Virologica 42: 83-85, 1998.
  • Moravec T., Čeřovská N., Pavlíček A.: Electron microscopic observation of potato virus A using monoclonal murine antibodies. Acta Virologica 42: 341-346, 1998.
  • Čeřovská N., Moravec T., Filigarová M., Ryšlavá H., Grosclaude J.: Partial antigenic characterization of different potato virus Y-NTN isolates with monoclonal antibodies by means of competitive binding tests and immunoblotanalysis. Acta Virologica 43: 391-393, 1999.
5.17. Účast polyaminů a aromatických monoaminů v diferenciačních pochodech
Milena Cvikrová a kol.
Polyaminy (putrescin, spermidin a spermin) představují skupinu alifatických aminů přítomných ve všech živých organismech. Tyto nízkomolekulární polykationty se účastní širokého spektra fyziologických pochodů spojených s buněčným dělením, růstem a diferenciací. Jejich biologická aktivita je do značné míry podmíněna jejich interakcemi s biomembránami a molekulami nukleových kyselin, které jsou těmito vazbami stabilizovány a ochráněny před degradací. V rostlinných buňkách jsou významně zastoupeny též rozpustné konjugáty polyaminů s hydroxyskořicovými kyselinami. Polyaminy ovlivňují společně s rostlinnými hormony řadu diferenciačních pochodů včetně indukce kvetení, tvorby kořenů, somatické embryogeneze a vývoje somatických embryí. Funkce polyaminů a aromatických monoaminů (fenyletylamin a tyramin) v těchto vývojových stádiích jsou intenzivně studovány.

Vytvořily jsme systém, který nám umožnil srovnání cytologických změn explantátů vojtěšky kultivovaných na médiích indukujících (1) intenzivní buněčné dělení anebo (2) dělení pouze omezeného počtu buněk explantátu, ale jejich výrazné prodlužování. Zvýšení obsahu volných i konjugovaných forem polyaminů a aromatických monoaminů bylo významně vyšší v explantátech s intenzivním dělením buněk. Vysoká hladina spermidinu, sperminu a tyraminu je pravděpodobně nezbytná pro počáteční vývoj embryí v intenzívně se dělícím explantátu, zatímco vyšší podíl putrescinu byl charakteristický pro prodlužující se buňky explantátu. Naše další experimenty potvrdily účast spermidinu a jeho rozpustných konjugátů na konverzi somatických embryí dubu. V nekonvertujících embryích jsme zjistily naopak vysoký obsah putrescinu, jeho rozpustných konjugátů a vysoký obsah volného fenyletylaminu. Růst a vývoj je výsledkem koordinace buněčného dělení a dlouživého růstu, pochodů s odlišným požadavkem na obsah polyaminů. Dosažené výsledky rozšiřují poznatky o úloze aromatických monoaminů a polyaminů v regulaci těchto procesů.

  • Cvikrová M., Malá J., Eder J., Hrubcová M., Vágner M.: Abscisic acid, polyamines and phenolic acids in sessile oak somatic embryos in relation to their conversion potential. Plant Physiol. Biochem. 36: 247-253, 1998.
  • Cvikrová M., Binarová P., Cenklová V., Eder J., Macháčková I.: Reinitiation of cell division and polyamine and aromatic monoamine levels in alfalfa explants during the induction of somatic embryogenesis. Physiol. Plant. 105: 330-337, 1999.
  • Cvikrová M., Binarová P., Eder J., Vágner M., Hrubcová M., Zoń J., Macháčková I.: Effect of inhibition of phenylalanine ammonia lyase activity on growth of alfalfa cell suspension culture: Alterations in mitotic index, ethylene production, and contents of phenolics, cytokinins, and polyamines. Physiol. Plant. 107: 329-337, 1999.
5.18. Gliové buňky vytvářejí difúzní bariéry v CNS
Doc. MUDr. Eva Syková, DrSc.,
Gliové buňky mají významnou úlohu nejen při udržování iontové a objemové homeostázy v CNS, ale tím, že vytvářejí v mozku difúzní barriéry, zajišťují i specificitu extrasynaptického přenosu. Studium tzv. zbytkových K+ proudů oligodendrocytů prokázalo, že v jejich okolí existuje větší difúzní bariéra, která způsobuje zvýšené hromadění K+ v průběhu depolarizačního pulzu a zvýšený přesun K+ přes membránu zpět do buňky po ukončení pulzu, než u astrocytů. Difúzní bariéry v ECP mohou zásadním způsobem ovlivnit směr difúze iontů a neuroaktivních látek v nervové tkání. Ukázali jsme, že poranění mozku, aplikace draselných iontů, excitačních mediátorů, nebo hypotonického roztoku způsobí významné změny difúzních parametrů extracelulárního prostoru mozku. Dochází k rychlému zmenšení extracelulárního prostoru a zpomalení difúze neuroaktivních látek zvýšením difúzních překážek, tzv. tortuozity. Po vzniku astrogliózy přetrvávají zvýšené hodnoty tortuozity a v bílé hmotě navíc dochází k vymizení typické difúzní anizotropie. Naše výsledky ukázaly, že astroglióza, která doprovází poranění a četné patologické stavy (anoxie, epileptické záchvaty, demyelinizace, degenerace atp.) je spojena s přetrvávajícími změnami difúzních parametrů extracelulárního prostoru. Tyto nálezy je možné uplatnit pro diagnostiku některých onemocnění CNS na př. pomocí difúzně-vážené magnetické resonance (MR).
  • Chvátal, A., Anděrová, M., Žiak, D., Syková, E.: Glial depolarization evokes a larger potassium accumulation around oligodendrocytes than around astrocytes in gray matter of rat spinal cord slices. J. Neurosci. Res. 56: 493-505 (1999).
  • Syková, E., Vargová, L., Prokopová, Š., Šimonová, Z.: Glial swelling and astrogliosis produce diffusion barriers in the rat spinal cord. Glia 25: 56-70 (1999).
  • Roitbak, T., Syková, E.: Diffusion barriers evoked in the rat cortex by reactive astrogliosis. Glia 28: 40-48 (1999).
5.19. Úloha apoptosy při determinaci zubního vzorce u myši
MUDr. Miroslav Peterka, CSc
Pomocí histologických řezů a počítačových 3D rekonstrukcí byla provedena detailní analýza úlohy apoptosy při časném vývoji mandibulární dentice u myších embryí. Revidovali jsme obecně uznávanou představu o vývoji prvního dolního moláru (M1) u myši. Mohutná asymetrická zubní lišta, která je dominantní epitelovou strukturou v dolní čelisti dvanáctidenních myších zárodku (tj. na počátku morfogenese dentice) není ještě základem M1, jak se obecně předpokládá. Tato struktura podléhá regresi za účasti apoptosy v jejím epitelu. Vlastní M1 vzniká více vzadu a o den později. Naše výsledky ukázaly, že apoptosa se zásadním způsobem účastní při determinaci počtu, velikosti a polohy časných zubních primordií a její časo-prostorový vzorec hraje jednu z klíčových úloh při morfogenesi mandibulárního zubního epitelu u myši. Vzhledem ke skutečnosti, že vývoj M1 myši je velice často používaným modelem při studiích regulace orgánového vývoje, správná reinterpretace výsledků molekulárních studií vzhledem k časo-prostorové specificitě morfogenetických dějů při vývoji odpovídajících struktur je z tohoto hlediska velice důležitá.
  • Lesot, H., Peterková, R., Schmitt, R., Meyer, J. M., Viriot, L., Vonesch, J. L., Senger, B., Peterka, M., Ruch, J. V.: Initial features of the inner dental epithelium histo-morphogenesis in the first lower molar in mouse. Int. J. Dev. Biol., 43: 245-254 (1999).
  • Peterková, R., Peterka, M., Vonesch, J. L., Ruch, J.V.: Contribution of 3-D computer assisted reconstructions to study of the initial steps of mouse odontogenesis. Journal of Hard Tissue Biology (Spec. Issue): 248-256 (1999).
  • Kieffer, S., Peterková, R., Vonesch, J. L., Peterka, M., Ruch, J. V., Lesot, H.: Alterations in the incisor development in the Tabby mouse. Int. J. Dev. Biol. 43: 531-53 (1999).
  • Miard, S., Peterková, R., Vonesch, J. L., Ruch, J.V., Peterka, M., Lesot, H.: Morphogenesis of the lower incisor in mouse from bud to early bell stage. Int. J. Dev. Biol. 43: 517-529 (1999).
5.20. Vztah znečištěného ovzduší a nitroděložní růstové retardace plodu.
MUDr. Radim Šrám, DrSc.,
V rámci Programu Teplice II byly studovány účinky znečištění ovzduší na výsledky těhotenství v okrese Teplice a Prachatice. Byla prokázána asociace relativního rizika růstové retardace plodu (IUGR) s expozicí prachovým částicím (PM10 a PM2.5) v období prvého měsíce těhotenství. Asociace s rizikem IUGR byla pozorována také u polycyklických aromatických uhlovodíků (PAU) a karcinogenních PAU v obou lokalitách. Koncentrace PAU predikuje riziko IUGR lépe než PM10. To nás vede k vyslovení hypotézy, že vlastní účinnou složkou ve vztahu k riziku IUGR jsou karcinogenní PAU adsorbované na povrchu jemných prachových částic. Je možné, že PM a PAU působí synergicky. Výsledky dále naznačují, že i zvýšená expozice SO2 před početím může snižovat plodnost. K účinku SO2 je nejcitlivější druhý měsíc před početím. Multivariační analýza potvrdila význam ochranného účinku vitamínu A a C. Relativní rizika růstové retardace plodu klesala s růstem hladiny vitaminu C v krvi matky. S růstem hladiny vitaminu A v krvi matky klesla také pravděpodobnost nízké porodní hmotnosti a předčasného porodu. Výsledky in vitro testů genotoxicity analýzou DNA aduktů a testy embryotoxicity prokázaly, že karcinogenní PAU jsou hlavní příčinou genotoxické a embryotoxické aktivity organických látek vázaných na aerosolové částice.
  • Dejmek, J., Selevan, J. D., Beneš, I., Solanský, I., Šrám, J. R.: Fetal growth and maternal exposure to particulate matter during pregnancy. Environ. Health Perspect. 107: 475-480 (1999).
  • Šrám, R.J., Binková, B., Rössner, P., Rubeš, J., Topinka, J., Dejmek, J.: Adverse reproductive outcomes from exposure to environmental mutagens. Mutation Research 428: 203-215 (1999).
  • Binková, B., Veselý, D., Veselá, D., Jelínek, R., Šrám, R.J.: Genotoxicity and embryotoxicity of urban air particulate matter collected during winter and summer period in two different districts of the Czech Republic. Mutation Research 440: 45-58 (1999).
5.21. Variabilita a molekulární typizace viru nekrotické kroužko-vitosti slivoně a viru zakrslosti slivoně na ovocných dřevinách v ČR
Dana Vašková, Karel Petrzik, Renata Karešová, Josef Špak
V našich podmínkách mají z ilarvirů dřevin praktický význam pouze virus nekrotické kroužkovitosti třešně (prunus necrotic ringspot virus - PNRSV), virus zakrslosti švestky (prune dwarf virus - PDV) a virus mozaiky jabloně (apple mosaic virus). Spektra hostitelů těchto virů se do značné míry překrývají - infikují třešně, višně, slivoně, trnky, mirabelky, meruňky, broskvoně, jabloně, ale i mandloně, maliníky, růže či chmel. Tyto viry se šíří rouby, pylem a v menší míře semeny. Příznaky infekce ilarviry se liší jak v typech způsobovaných poškození, tak v intenzitě, s jakou se napadení projeví. Variabilitu příznaků ovlivňují konkrétní izoláty viru, ale v nemalé míře se uplatňuje i druh a kultivar hostitelské rostliny. Některé kmeny PNRSV se mohou podílet na pozdějším dozrávání plodů a na nižším vzrůstu stromů. Variabilita izolátů má význam pro spolehlivé zjištění přítomnosti virů ve stromech metodou ELISA. Protilátky připravené proti jednomu kmeni viru často nejsou schopné odhalit přítomnost kmene mírně odlišného. U PNRSV byly zatím nalezeny tři sérotypy.

Podařilo se nám vytvořit sbírku 16 izolátů PNRSV a 11 izolátů PDV pocházejících z různých hostitelů z území České republiky. U všech těchto izolátů jsme zjistili sekvenci genu bílkoviny kapsidu, která do značné míry určuje nejen sérologické, ale i patogenní vlastnosti daného izolátu.

U viru nekrotické kroužkovitosti třešně se nám podařilo prokázat, že virus existuje ve třech různých variantách, každé reprezentované několika izoláty, korelujícími s geografickým původem viru. Většina našich izolátů je příbuzná s jinými evropskými izoláty, ale sporadicky se u nás vyskytují i izoláty podobné americkým.

Naopak v případě viru zakrslosti slivoně jsme nenalezli žádnou souvislost geografickou ani jsme neprokázali významné odchylky v sekvenci bílkoviny kapsidu.

Znalost sekvence velkého počtu místně se vyskytujících izolátů nám umožnila navrhnout molekulární detekční systém, který se zvýšenou citlivostí zachycuje především izoláty specifické pro území České republiky.

  • Vašková, D., Petrzik, K., Karešová, R.: Variability and molecular typing of the woody-tree infecting prunus necrotic ringspot ilarvirus.- Arch. Virol. 145: 1-11 (2000).
5.22. Struktura genů buněčných částic rozpoznávajících signál pro sekreci bílkovin u chmelu
Jaroslav Matoušek, V. Junker, Lukáš Vrba, J. Schubert, J. Patzak, G. Steger
U chmelu byla odhalena dědičně podmíněná proměnlivost buněčných částic rozpoznávajících signál pro sekreci bílkovin. Podařilo se izolovat a charakterizovat několik význačných genů určujících ribonukleovou složku těchto částic. V rámci těchto genů byly identifikovány dva nové regulační elementy, specifické pro chmel. Některé části charakterizovaných genů patrně souvisí s jejich vývojem a s evolucí chmelu. Pomocí těchto genů a nově objevených pseudogenů je možné český chmel odlišit od jiných odrůd. Kromě toho lze tyto funkční geny též modifikovat a použít pro přípravu rostlin odolných proti různým, zejména virovým patogenům. Práce poprvé popisuje toto uspořádání chmelových genů i životně důležitý mechanizmus transportu bílkovin, který je studován též u živočichů a baktérií.
  • Matoušek, J., Junker, V., Vrba, L., Schubert, J., Patzak, J., Steger, G.: Molecular characterization and genome organization of 7SL RNA genes from hop (Humulus lupulus L.). - Gene 239: 173-183 (1999).
5.23.Interakce -tubulinu a Lyn kinázy v procesu antigenní aktivace a následných morfologických změn žírných buněk

Žírné buňky jsou významnou komponentou imunitního systému a mají rozhodující pro rozvoj alergických reakcí. Aktivace žírných buněk vede k uvolnění histaminu a dalších sekretorických komponent. Aktivace je zahájena vazbou antigenu (alergenu) na imunoglobulin E (IgE), který je zakotven na receptoru pro IgE na povrchu žírných buněk. Tato vazba spouští kaskádu biochemických pochodů v cytoplasmě, které vedou k sekreci a produkci regulátorů imunitních odpovědí. Klíčovým enzymem čásných fází aktivace je protein tyrosin kináza Lyn. Předpokládá se, že enzymy signalizační dráhy jsou organizovány na buněčné membráně a na strukturách buněčné kostry (cytoskeletu). Jednou ze základních komponent cytoskeletu jsou mikrotubuly tvořené tubuliny, které se podílejí na změnách tvaru buněk při jejich aktivaci. Molekulární podstata mechanismů jak se tubuliny účastní v těchto pochodech jsou však z velké části neznámé.V práci je prokázáno, že u žírných buněk existují v cytoplazmě vysokomolekulární komplexy proteinů, které obsahují tubuliny, Lyn kinázu a další proteiny fosforylované na tyrosinu. Aktivace buněk vede ke zvýšení fosforylace proteinů v těchto komplexech. V komplexech byl nalezen vedle tubulinových -heterodimerů, které vytváří mikrotubuly, také -tubulin, který je nutný k zahájení polymerace mikrotubulů. Tyto nové nálezy naznačily, že -tubulin se účastní aktivace žírných buněk a že může být prostředníkem mezi časnými fázemi antigenní aktivace a následnými změnami v morfologii buněk.

  • Dráberová, L., Dráberová, E., Surviladze, Z., Dráber, Pe., Dráber, Pa.: Protein tyrosine kinase p53/p56lyn forms complexes with gamma-tubulin in rat basophilic leukemia cells. International Immunology 11: 1829-1839, 1999
5.24. Úloha onkogenní bílkoviny Myb v diferenciaci a proliferaci krevních buněk

S použitím kvasničného dvouhybridního selekčního systému byla identifikována bílkovina ATBF1 jako faktor, který se specificky váže na bílkoviny c-Myb a v-Myb. ATBF1 patří do rodiny multidoménových bílkovin (rodina ZfH/ATBF1), které se podílejí na regulaci exprese genetické informace. Podobně skupina bílkovin Myb (rodina Myb) se rovněž účastní regulace exprese genetické informace. Jeden člen této rodiny, bílkovina c-Myb, je prokázaným významným regulátorem normálního vývoje krevních buněk a pravděpodobně se uplatňuje i v nervové tkáni a v jiných tkáních. Na druhé straně, bílkovina v-Myb je onkogen, vyvolávající experimentální monoblastickou leukemii. V naší práci bylo ukázáno, že ATBF1 může ovlivňovat transkripční aktivitu bílkovin Myb, která je zásadně důležitá pro jejich biologické působení. Nedávné výsledky zahraniční laboratoře ukazují, že i bílkovina ZEB, která rovněž patří do rodiny ZfH/ATBF1, ovlivňuje transkripční aktivitu bílkoviny c-Myb. Výsledky zahraniční i naše dohromady poukazují na možnost, že bílkoviny ZfH/ATBF1 a Myb spolupracují při regulačních pochodech významných pro vývoj nebo funkci některých tkání.

  • Kašpar, P., Dvořáková, M., Králová, J., Pajer, P., Kozmik, Z., Dvořák, M.: Myb-interacting protein, ATBF1, represses transcriptional activity of Myb oncoprotein. J. Biol. Chem. 274: 14422-8, 1999
5.25. Vliv genotypu na průběh imunitní reakce proti Leishmania major

Prvoci rodu Leishmania působí každý rok téměř 400000 nových případů leishmanióz, přičemž několik desítek miliónů lidí je touto chorobou ohroženo. S cílem lepší prevence a léčby tohoto onemocnění jsme studovali vnímavost k Leishmania major na modelu rekombinantních kongenních kmenů myší série CcS/Dem, které vznikly křížením vnímavého kmene BALB/c a rezistentního kmene STS. Identifikovali jsme 5 nových genetických lokusů Lmr (Leishmania major response) 3-7, které kontrolují imunitní odpověď k L. major. Každý z těchto lokusů kontroluje jinou kombinaci patologických a imunologických reakcí. Zjistili jsme, že v literatuře postulovaná korelace mezi Th2 typem imunitní odpovědi a chorobou platí pouze pro určité genotypy v lokusech na chromosomech 10 a 17. Naše výsledky ukazují významný vliv genotypu na průběh imunitních reakcí, který musí být brán do úvahy při výběru optimální individuální terapie.

  • Lipoldová, M., Svobodová, M., Krulová, M., Havelková, H., Badalová, J., Nohýnková, E., Holáň, V., Hart, A. A. M., Volf, P., Demant, P.: Susceptibility to Leishmania major infection in mice: multiple loci and heterogeneity of immunopathological phenotypes. Genes and Immunity, in press
5.26. Starobylá chromozomová architektura v oblasti ribosomálních genů

Ribosomální RNA (rDNA) geny formující jadérko u ryb a obojživelníků jsou charakteristické vysokým obsahem DNA bohaté GC bázemi - GC heterochromatinem. Tento molekulárně architektonický znak zřetelně odlišuje nižší a vyšší obratlovce, přibližně Anamniota a Amniota. Dosud však nebylo známo, kdy tato charakteristická asociace heterochromatinu bohatého GC bázemi a ribosomálních genů v evoluci obratlovců vznikla. Molekulárně cytogenetická analýza vlastností a lokalizace ribosomálních genů "živé zkameněliny" kostlína amerického, Lepisosteus osseus, ukázala, že u tohoto zástupce druhé nejstarší radiace (Holostei) paprskoploutvých ryb (Actinoptergyii) se tato asociace vyskytuje. Protože u první nejstarší vývojové větve paprskoploutvých, ryb chrupavčitých (Chondrostei) - jeseterů, takový heterochromatin v oblasti ribosomálních genů není znám, je zřejmé, že tento typ heterochromatinu vznikl na úrovni označované jako Neopterygii. Ta zahrnuje kostlíny a ryby kostnaté (Teleostei), tedy všechny ostatní žijící druhy ryb a datuje se do pozdního permu.

  • Ráb, P., Rábová, M., Reed, K.M., Phillips, R.B., (1999): Chromosomal characteristics of ribosomal DNA in the primitive semionotiform fish, longnose gar Lepisosteus osseus. Chromosome Research 7: 475 - 480.
5.27. Remodelace jadérka v normálních a klonovaných embryích skotu

Srovnali jsme změny v ultrastruktuře jadérka v průběhu časného embryonálního vývoje kontrolních embryí skotu a klonovaných embryí skotu. Práce byla provedena ve spolupráci s Embryo Technology Center, Danish Inst. of Agricultural Sciences, Dánsko.

U kontrolních embryí skotu, oplozených in vitro, probíhá aktivace jadérka probíhá ve stadiu 8 buněk. U klonovaných embryí tato aktivace začíná na stadiu 4 buněk, tedy o jeden buněčný cyklus dříve. Tyto výsledky souhlasí s našimi dříve publikovanými údaji o syntéze heterogenní jaderné RNA. Z uvedeného vyplývá, že remodelace jádra a jadérka u klonovaných embryí neopakuje přesné časové schema normálního vývoje.

  • Kaňka, J., Smith, S. D., Soloy, E., Holm, P., & Callesen, H. (1999). Nucleolar ultrastructure in bovine nuclear transfer embryos. Mol. Reprod. Dev., 52(3), 253-263.
5.28. Hormonální regulace lipogeneze u přežvýkavců v průběhu vývoje

Tuková tkáň novorozených přežvýkavců má strukturu a funkci charakteristickou pro hnědou tukovou tkáň. V reakci na chlad dochází u novorozených kůzlat ke stimulaci lipolýzy, která poskytuje substrát jak pro přímou produkci tepla - netřesovou termogenezi, tak pro třesovou termogenezi. Mláďata, která nemají schopnost mobilizovat mastné kyseliny, hynou. Lipogeneze nebyla u novorozených kůzlat inhibována noradrenalinem, isoprenalin však lipogenezi inhiboval. U kůzlat ve věku 24-32 dní již noradrenalin lipogenezi inhiboval, isoprenalin však byl účinnější než noradrenalin. Ošetření somatotropinem in vivo nebo in vitro nezvýšilo schopnost kultivovaných explantátů tukové tkáně reagovat na přídavek noradrenalinu in vitro, schopnost reagovat na přídavek isoprenalinu však byl výrazně zvýšen. Tyto výsledky demonstrují, že somatotropin zvyšuje koncentraci in vivo nebo in vitro nervů v adipocytech. Lipogeneze v kultivovaných explantátech tukové tkáně novorozených kůzlat nebyla ovlivněna samotným inzulínem, kortisolem ani somatotropinem. U zvířat ve věku 24-32 dní samotný kortisol lipogenezi inhiboval, kombinace inzulín plus kortisol stimulovala. Inzulínem a kortisolem stimulovaná lipogeneze byla v explantátech perirenální tukové tkáně (nikoliv tkáně omentální) inhibována somatotropinem. Inhibiční účinek somatotropinu na lipogenezi byl v omentální tukové tkáni demonstrován u zvířat ve věku 8 měsíců. Rozdíly ve schopnosti hormonů ovlivňovat lipogenezi jsou odrazem rozdílných rychlostí vývojových změn v tukových depech během ontogeneze.

  • Škarda J.: Effets of catecholamines in vitro on lipogenesis in cultured adipose tissue from young goats. (1999) J. Vet. Med. A 46: 379-387.
Poslední úprava 30.3.2000 (webmaster)