Narušená aktivácia 3′ zostrihových miest vplyvom vrodených mutácií RRM motívu PUF60 zostrihového faktora
Jana Královičová, Ivana Ševčíková
VEGA 2/0057/18
Eukaryotické gény obsahujú intróny, ktoré musia byť odstránené z prekurzora mediátorovej RNA pomocou veľkého a vysoko dynamického komplexu-spliceozómu. Spliceozóm je formovaný na každom intróne, zahŕňa U1, U2 a U4/5/6 malé jadrové ribonukleoproteíny a množstvo ďalších proteínov. Kritickým krokom formovania zostrihového aparátu je interakcia U1 s 5′ zostrihovým miestom a U2 s bodom vetvenia, ktorému pomáha U2 pomocný factor (U2AF) viažuci sa na 3′ zostrihové miesto (3′ss).
PUF60 je jedným zo zostrihových faktov, ktoré sú homológne s U2AF. Molekula PUF60 obsahuje dva motívy rozpoznávajúce RNA (RRM) a v spolupráci s U2AF uľahčuje asociáciu U2 s primárnym transkriptom. Deficiencia PUF60 (PD) je asociovaná s oneskoreným vývinom, mentálnym postihnutím a poruchami funkcie obličiek, miechy a srdca, no patogenéza ochorenia nie je doposiaľ objasnená.
Použitím RNA NGS sme identifikovali a charakterizovali gény/exóny regulované PUF60 proteínom, ktorý pôsobí prevažne ako ich aktivátor (panel A). Použitím ko-transfekcie zostrihových minigénov s PUF60 konštruktami, sme sledovali funkčné dôsledky PUF60 mutácii asociovaných s PD. Zistili sme, že mutácie postihujú selekciu kompetujúcich 3′ zostrihových miest regulovaných PUF60, a že heterogenita zárodočných mutácií lokalizovaných v rovnakej PUF60 RRM môže zvyšovať fenotypovú variabilitu na úrovni selekcie zostrihových miest (panel B).
KRÁLOVIČOVÁ, Jana – ŠEVČÍKOVÁ, Ivana – STEJSKALOVÁ, Eva – OBUCA, Mina – HILLER, Michael – STANĚK, David – VOŘECHOVSKÝ, Igor. PUF60-activated exons uncover altered 3 ‚; splice-site selection by germline missense mutations in a single RRM. In Nucleic acids research, 2018, vol. 46, no. 12, p. 6166-6187. (11.561 – IF2017). ISSN 0305-1048.
Kardiolipín syntáza kvasinky Schizosaccharomyces pombe a jej regulácia
Veronika Virčíková, Lucia Pokorná, Dana Tahotná, Mária Balážová, Peter Griač
APVV-15-0654, VEGA 2/0111/15
Poruchy homeostázy mitochondriálneho fosfolipidu kardiolipínu majú za následok viaceré ochorenia u ľudí, niektoré z nich dedičné. Zamerali sme sa na štúdium kardiolipínovej biosyntetickej dráhy kvasinky Schizosaccharomyces pombe. Zistili sme, že CL syntáza je súčasťou mitochondriálneho tandemového proteínu spolu s hydrolázou neznámej funkcie. Objavili sme nový unikátny mechanizmus akým eukaryotická bunka zabezpečuje množstvo jednotlivých partnerov tohto fúzneho proteínu a reguluje tak relatívnu expresiu dvoch proteínov, ktoré sa v priebehu evolúcie vyvinuli do fúzneho tandemového proteínu riadeného spoločným promótorom.
VIRČÍKOVÁ, Veronika – POKORNÁ, Lucia – TAHOTNÁ, Dana – DŽUGASOVÁ, Vladimíra – BALÁŽOVÁ, Mária – GRIAČ, Peter. Schizosaccharomyces pombe cardiolipin synthase is part of a mitochondrial fusion protein regulated by intron retention. In Biochimica et Biophysica Acta : molecular and cell biology of lipids, 2018, vol. 1863, iss. 10, p. 1331-1344. (4.966 – IF2017). ISSN 1388-1981.
Vysoké dávky mangánu ovplyvňujú bachorový mikrobióm
Svetlana Kišidayová, Peter Pristaš, Klaudia Čobanová, Ľubomíra Grešáková, Zora Váradyová
VEGA 2/0069/17
Vplyv zvýšeného príjmu organického a anorganického mangánu na bachorový ekosystém prežúvavcov je málo preskúmaný. V našej práci sme sledovali vplyv zvýšeného príjmu mangánu na hydrolytické aktivity a mikrobiálnu (protozoálnu, eubakteriálnu a archeálnu) druhovú diverzitu a početnosť v bachore jahniat. Zistili sme, že typ mangánu nemal vplyv na sledované parametre. Zvýšená dávka mangánu však ovplyvňovala diverzitu a početnosť eubakteriálnej populácie, čo sa prejavilo aj na sledovaných hydrolytických aktivitách.
KIŠIDAYOVÁ, Svetlana – PRISTAŠ, Peter – ZIMOVČÁKOVÁ, Michaela – WENCELOVÁ, Monika – HOMOĽOVÁ, Lucia – MIHALIKOVÁ, Katarína – ČOBANOVÁ, Klaudia – GREŠÁKOVÁ, Ľubomíra – VÁRADYOVÁ, Zora. The effects of high dose of two manganese supplements (organic and inorganic) on the rumen microbial ecosystem. In PLoS ONE, 2018, vol. 13, iss. 1, art. no. e0191158. (2.766 – IF2017).
Izolácia, identifikácia a charakterizácia kyslomliečnych baktérií pre ich aplikáciu v mliekarenskom priemysle
Anna Kopčáková, Martin Šuľák, Peter Javorský, Vladimír Kmeť, Andrea Lauková, Peter Pristaš
ITMS 26220220065
Bryndza je tradičný slovenský syr vyrábaný z nepasterizovaného mlieka. Enterokoky sú kľúčovou zložkou mikrobioty v procese dozrievania syrov v surovom ovčom mlieku, ale ich prežívanie v procese fermentácie je ovplyvnené fágovými infekciami. V súčasnosti je dostupných len veľmi málo údajov o výskyte restrikčno-modifikačných systémov (RMS) u enterokokov z ovčieho mlieka. V našich experimentoch sme u 61 identifikovaných izolátov enterokokov charakterizovali 8 typov RMS II. typu. Zistili sme, že frekvencia výskytu RMS u enterokokov z ovčieho mlieka je nízka a RMS nie sú hlavným obranným mechanizmom pred fágovou infekciou.
KOPČÁKOVÁ, Anna – DUBÍKOVÁ, Katarína – ŠUĽÁK, Martin – JAVORSKÝ, Peter – KMEŤ, Vladimír – LAUKOVÁ, Andrea – PRISTAŠ, Peter. Restriction-modification systems and phage resistance of enterococci from ewe milk. In LWT – Food Science and Technology, 2018, vol. 93, p. 131-134. (3.129 – IF2017). ISSN 0023-6438.
Modelácia interakcií CD9 a CD81 na spermii pred oplodnením.
Jana Jankovičová, Petra Sečová, Jana Antalíková
VEGA-2/0037/16, APVV-15-0196, SAV- AV ČR (15-05), SAV- AV ČR (18-17)
Procesy predchádzajúce fúzii spermie a oocytu sú spojené s radikálnou reorganizáciou membrán oboch gamét, regulovanou okrem iného cholesterolovým efluxom nielen v oblasti lipidických raftov, ale aj v mikrodoménach bohatých na tetraspaníny, molekuly schopné vytvárať tetraspanínovú sieť vzájomnými väzbami a interakciami s ďalšími proteínmi. Na základe detekcie a lokalizácie tetraspanínov CD9 a CD81 na býčích, myších a ľudských spermiách sme v spolupráci s Biotechnologickým ústavom AV ČR vytvorili štruktúrny model homologických a heterologických interakcií týchto dvoch molekúl v rámci plazmatickej membrány spermie (Cis-interakcie) a počas fúzie gamét (Trans-interakcie). CD81 vďaka schopnosti viazať a uvoľňovať cholesterol, pôsobí pravdepodobne ako regulátor dynamického mechanizmu tetraspanínovej siete v membráne spermie, zatiaľ čo CD9 membránu stabilizuje a umožňuje trans-interakciu pri kontakte spermie s oocytom.
FROLÍKOVÁ, Michaela – MAŇÁSKOVÁ-POSTLEROVÁ, Pavla – ČERNÝ, Jiří – JANKOVIČOVÁ, Jana – ŠIMONÍK, Ondřej – POHLOVÁ, Alžběta – SEČOVÁ, Petra – ANTALÍKOVÁ, Jana – DVOŘÁKOVÁ-HORTOVÁ, Kateřina. CD9 and CD81 Interactions and Their Structural Modelling in Sperm Prior to Fertilization. In International Journal of Molecular Sciences, 2018, vol. 19, iss. 4, art. n. 1236. (3.687 – IF2017). ISSN 1422-0067.
Výskum možností efektívne chemoterapeuticky zasiahnuť leukemické bunky s rozvinutou viacliekovou rezistenciou založenou na efluxnej aktivite P-gp
Viera Boháčová, Mário Šereš, Lucia Pavlíková, Szilvia Kontár, Martin Cagala, Zdena Sulová, Albert Breier
APVV-14-0334, 15-0303, 15-0372, 15-0641, VEGA 2/0028/15, 2/0156/16, 2/0122/17, ITMS 26240220071, ITMS 26230120006
Dokázali sme, že triorganocínové deriváty, známe ako xenobiotické ligandy RXR nukleárnych receptorov, v submikromolárnych koncentráciách indukujú apotózu L1210 buniek nezávisle od expresie P-gp. Význam tohto výsledku je možné podčiarknuť faktom, že v aplikovanom a translačnom výskume spojenom s racionálnym vývojom protirakovinných liečiv narastá záujem o také, ktoré nedokážu z buniek eliminovať proteíny spojené s viacliekovou rezistenciou. Zdá sa, že takýmito látkami by mohli byť aj stanany (organocínové deriváty), nakoľko vykazujú výraznejší účinok na neoplasticky transformované ako na normálne bunky. V bunkách s zvýšenou expresiou P-gp je ťažko použivať analytické metódy založené na meraní retencie a špecifickej fluorescencie intracelulárnych indikátorov nakoľko sú tieto často substrátmi P-gp. Takáto je aj situácia pri meraní mitochondriálneho membránového potenciálu s JC-1. Preto sme vypracovali rýchlu metódu založenú na špecifickej inhibícii P-gp s tariquidarom, ktorá umožňuje detekciu mitochondriálneho membránového potenciálu aj v bunkách s vysokým obsahom P-gp. Táto metóda si môže nájsť uplatnenie v aplikovanom výskume spojenom s rýchlou detekciou mitochondriálneho poškodenia cytotoxickými látkami aj u neoplastických buniek s rozvinutou viacliekovou rezistenciou sprostredkovanou efluxnou aktivitou P-gp.
BOHÁČOVÁ, Viera – ŠEREŠ, Mário – PAVLÍKOVÁ, Lucia – KONTÁR, Szilvia – CAGALA, Martin – BOBÁĽ, Pavel – OTEVŘEL, Jan – BRTKO, Július – SULOVÁ, Zdena – BREIER, Albert. Triorganotin derivatives induce cell death effects on L1210 leukemia cells at submicromolar concentration independently of P-glycoprotein expression. In Molecules, 2018, vol. 23, iss. 5, art. no. 1053 (3.098 – IF2017). ISSN 1420-3049.
ELEFANTOVÁ, Katarína – LAKATOŠ, Boris – KUBÍČKOVÁ, Jana – SULOVÁ, Zdena – BREIER,
Albert. Detection of the Mitochondrial Membrane Potential by the Cationic Dye JC-1 in L1210 Cells
with Massive Overexpression of the Plasma Membrane ABCB1 Drug Transporter. In International
Journal of Molecular Sciences, 2018, vol. 19, art. no. 1985. (3.687 – IF2017). ISSN 1422-0067.
Zmeny v mozgu spevavcov odhalené pomocou zobrazovania magnetickou rezonanciou
Kristína Lukáčová, Ľubica Kubíková
APVV-15-0077, SAIA
Naše laboratórium je schopné ako jedno z 3 na svete merať zmeny v mozgu spevavcov pomocou metódy zobrazovania magnetickou rezonanciou (MRI). Táto metóda má výhodu oproti klasickým histologickým alebo elektrofyziologickým metódam v tom, že umožňuje opakované merania v celom mozgu u toho istého jedinca a počas dlhého časového obdobia. V spolupráci s pracoviskom v Belgicku (Bio-Imaging Lab, Antwerpy) sme detegovali objemové zmeny vo vokálnych oblastiach vyvíjajúceho sa mozgu spevavcov oboch pohlaví počas dospievania, pričom samci sa počas tohoto obdobia učili spievať. Využili sme tiež metódu difúzne vážených obrazov (DTI) a jej parametre frakčnú anizotropiu (FA), strednú difuzivitu (MD), axiálnu a radiálnu difuzivitu (lambda), ktoré poukazujú na štrukturálne remodelovanie tkaniva po lézii jednej z vokálnych oblastí mozgu, Area X. Detegovali sme zmeny nielen v lézii, ale aj v oblastiach, ktoré sú s Area X eferentne spojené. Prekvapivo sme zistili zmeny aj v mozočku, čo by mohla byť nová oblasť zapojená do kontroly naučenej vokálnej komunikácie. Naše výsledky jasne ukazujú štrukturálnu neuroplasticitu mozgu počas učenia aj počas poškodenia a následnej obnovy mozgu. Tieto výsledky tiež poukazujú na existenciu dráhy zahŕňajúcej mozoček pre sprostredkovanie a kontrolu naučenej vokalizácie u spevavcov, podobne ako je tomu u ľudí.
HAMAIDE, Julie – LUKÁČOVÁ, Kristína – VAN AUDEKERKE, Johan – VERHOYE, Marleen – KUBÍKOVÁ, Ľubica – VAN DER LINDEN, Annemie. Neuroplasticity in the cerebello-thalamo-basal ganglia pathway: A longitudinal in vivo MRI study in male songbirds. In NEUROIMAGE, 2018, vol. 181, p. 190-202. (5.426 – IF2017). ISSN 1053-8119.
HAMAIDE, Julie – DE GROOF, Geert – VAN RUIJSSEVELT, Lisbeth – LUKÁČOVÁ, Kristína – VAN AUDEKERKE, Johan – VERHOYE, Marleen – VAN DER LINDEN, Annemie. Volumetric development of the zebra finch brain throughout the first 200 days of post-hatch life traced by in vivo MRI. In NEUROIMAGE, 2018, vol. 183, p. 227-238. (5.426 – IF2017). ISSN 1053-8119.
Rastlinné nutraceutiká a zinok ako terapia pri nematódovej infekcii jahniat
Zora Váradyová, Dominika Mravčáková, Ľubomíra Grešáková, Klaudia Čobanová, Svetlana Kišidayová, Iveta Plachá
APVV 14-0169, APVV-0667-12
Gastrointestinálny parazitárny nematód Haemonchus contortus je patogénny organizmus rezistentný voči viacerým antihelmintikám a spôsobuje ekonomické straty na farmách oviec hlavne u jahniat. Pokúsili sme sa vyhodnotiť účinnosť zmesi vyselektovaných medicinálnych rastlín a organického zinku u jahniat experimentálne nakazených H. contortus. Priamy vplyv použitých nutraceutík na životaschopnosť H. contortus nebol úplne preukázaný, ale zistili sme, že liečba rastlinnými nutraceutikami a zinkom pravdepodobne nepriamo prispela k zvýšeniu odolnosti jahniat proti nematódovej infekcii.
VÁRADYOVÁ, Zora – MRAVČÁKOVÁ, Dominika – BABJÁK, Michal – BRYSZAK, Magdalena – GREŠÁKOVÁ, Ľubomíra – ČOBANOVÁ, Klaudia – KIŠIDAYOVÁ, Svetlana – PLACHÁ, Iveta – KÖNIGOVÁ, Alžbeta – CIESLAK, A. – SLUSARCZYK, Sylwester – PECIO, Lukasz – KOWALCZYK, Mariusz – VÁRADY, Marián. Effects of herbal nutraceuticals and/or zinc against Haemonchus contortus in lambs experimentally infected. In BMC Veterinary Research, 2018, vol. 14, no. 1, art. no. 78. (1.958 – IF2017). ISSN 1746-6148.
Molekulárny mechanizmus regulácie inotropného účinku Omecamtiv mecarbilu
Marta Gaburjáková
Omecamtiv mecarbil (OM) sa v súčasnosti testuje ako nový perspektívny liek na srdcové zlyhávanie (3. fáza klinického testovania), ktorý priamo stimuluje kontraktilný aparát srdcového a kostrového svalu. Na úrovni jednotlivých srdcových svalových buniek sme ukázali, že účinok OM je závislý od koncentrácie a frekvencie kontrakcie. Atypická frekvenčná závislosť môže u niektorých pacientov v prípade predávkovania viesť k diastolickej stuhnutosti srdcového svalu. Túto hypotézu podporuje aj schopnosť OM aktivovať srdcový ryanodínový receptor (RYR2), ktorý je esenciálnym komponentom v procese spriahnutia excitácie s kontrakciou. Naše zistenia poukázali na možné riziká použitia supraterapeutických koncentrácií OM, ktoré by preto mali byť detailne preskúmané na molekulárnej úrovni.
NÁNÁSI JR., Péter – KOMÁROMI, István – GABURJÁKOVÁ, Marta – ALMÁSSY, János. Omecamtiv mecarbil: a myosin motor activator agent with promising clinical performance and new in vitro results. In Current Medicinal Chemistry, 2018, vol. 25, no. 15, p. 1720-1728. (3.469 – IF2017). (2018 – Current Contents). ISSN 0929-8673.