263 replies to this topic

[revolucionar]

U epigenetske modifikacije histona se ubrajaju metilacija lisina i arginina, acetilacija lisina, fosforilacija serina, monoubikvitacija, i ribozilacija.

<{POST_SNAPBACK}>

Prakticno sve ove (post translacione) modifikacije histona su enzimatski katalizovane. Ne znam dobro srpsku terminologiju ali me cudi da se kaze ubikvitacija ja bih to preveo kao "ubihitinilacija".
Posto je u fizioloskim rastvorima DNK negativno naelektrisana (fosfor), pozitivna naelektrisanja na histonima (lizin i arginin) su izuzetno vazna za interakciju sa DNK-om. Izgleda da vecina od ovih modifikacija ima za posledicu smanjenja interakcija izmedju DNK i histona.
Ne razumem samo da li ove modifikacije histona postoje u svim fazama razvica embriona ili se javljaju kod formiranih jedinki. Kakav je zapravo odnos ovih modifikacija u toku starenja jedinke. Pretpostavimo da se neki enzimi koji modifikuju histone ne eksprimuju u svim fazama razvoja organizma. To bi znacilo da su modifikujuci enzimi, na neki nacin, regulatori ekspresije nekih ili grupe gena u toku razvoja jedinke.
Drugo pitanje, da li postoji "katabolicka" kontrola ovih modifikacija. Preciznije, da li postoje hidroliticki enzimi koji "eliminisu" ove modifikacije. na primer, histon je fosforilovan ; da li moze da se "defosforiluje" dejstvom neke fosfataze ?

[likota39]

[quote=revolucionar,28 Sep 2006, 11:35]
Prakticno sve ove (post translacione) modifikacije histona su enzimatski katalizovane. Ne znam dobro srpsku terminologiju ali me cudi da se kaze ubikvitacija ja bih to preveo kao "ubihitinilacija"...[/quote]

Jao, sada tek znam da nista ne znam!

[Anduril]

Prakticno sve ove (post translacione) modifikacije histona su enzimatski katalizovane. Ne znam dobro srpsku terminologiju ali me cudi da se kaze ubikvitacija ja bih to preveo kao "ubihitinilacija".

Jezik nauke je engleski, a na engleskom se kaze "ubiquitination". Sa terminima na srpskom takodje imam problema, ali generalno oni uopste nisu ni vazni, posto se radi o strucnim terminima.

Posto je u fizioloskim rastvorima DNK negativno naelektrisana (fosfor), pozitivna naelektrisanja na histonima (lizin i arginin) su izuzetno vazna za interakciju sa DNK-om. Izgleda da vecina od ovih modifikacija ima za posledicu smanjenja interakcija izmedju DNK i histona.

Ovo sta si opisao je sustina jedne od glavnih teorija kako modifikacije histona funkcionisu. Medjutim, postoje jos dve druge i svaka teorija ima neke nedostatke, ali zato ne iskljucuje u potpunosti onu drugu. Teorija naelektrisanja je recimo istinita za acetilaciju ali ne za metilaciju histona, jer su oni neutralne prirode.
Zato druga teorija koju sam vec spomenuo, teorija histonskog koda, objasnjava metilaciju histona nesto bolje, posto je eksperimentalnim putem i dokazano da pojedini moduli u proteinima interagiraju sa metilovanim lisinima i argininima. Isto vazi i za pojedine acetilovane amino kiseline. Za druge to ne vazi, posto su jednostavno suvise ceste.
Treca teorija postavlja analogiju izmedju modifikacija histona i signalnog sistema celija, koji bazira na fosforilaciji tirozina, serina i treonina, a cije su glavne odlike - mogucnost kombinovanja raznih signala, specificna interakcija modula sa modifikacijama, i nesto sto se u engleskom naziva "biological robustness of the system"

Ne razumem samo da li ove modifikacije histona postoje u svim fazama razvica embriona ili se javljaju kod formiranih jedinki. Kakav je zapravo odnos ovih modifikacija u toku starenja jedinke. Pretpostavimo da se neki enzimi koji modifikuju histone ne eksprimuju u svim fazama razvoja organizma. To bi znacilo da su modifikujuci enzimi, na neki nacin, regulatori ekspresije nekih ili grupe gena u toku razvoja jedinke.

Modifikacije histona igraju veliku ulogu od jajne celije do odraslog organizma. Modifikacije igraju kljucnu ulogu ne samo kod ekspresije gena, vec i kod svih ostalih procesa koji se odvijaju u jezgru, a ciji je substrat DNK, tj. hromatin. To su jos rekombinacija genetskog materijala, DNK replikacija, i na kraju veoma vazno - "DNA repair", tj. sistem koji kontrolise nivo DNK mutacija. Na taj nacin epigenetika utice na genetiku, tj. direktno na DNK informaciju, a ova opet indirektno utice na genetiku preko enzima koji postavljaju modifikacije.
Fenomen RNAi interferencije, za koji je ove godine dodeljena Nobelova nagrada, takodje spada u epigenetske fenomene i delimicno zavisi od modifikacija histona.

Vaznost epigenetike za evoluciju ilustruje cinjenica da preko epigenetskih promena organizam moze da evoluira mnogo brze nego preko mutacija, posto recimo mutacija u samo jednom enzimu vaznom za modofikacije histona moze da se promeni citav ekspresioni program jedne celije, tj. identitet jedne celije moze da se promeni u potpunosti. Kad se govori o evoluciji treba uvek govoriti u sprezi geneticke i epigeneticke evolucije, a ne o potpuno odvojenim fenomenima.

Epigenetskih fenomena ima mnogo. Jedan od njih je recimo kontrola boje krzna kod macaka. Zenke imaju genotip XX, ali se uvek jedan od X hromosoma iskljucuje, ali po principu slucajnosti u svakoj pojedinoj celiji. Neki geni koji kontrolisu boju krzna se nalaze na X hromozomu, i ako macka na svoja dva X hromozoma nosi razlicite verzije ovih gena, boja krzna ce se promeniti u zavisnosti od toga koji X hromozom je iskljucen u kojoj celiji. Rezultat su macke sa karakteristicnim narandzastim tackastim krznom razlicitih boja. Ovo vazi samo za zenke, a ne za muzjake koji imaju samo jedan X hromozom, i zato veoma retko moze da se nadje tackasti muzjak (sindrom) sa narandzastim krznom.

Drugo pitanje, da li postoji "katabolicka" kontrola ovih modifikacija. Preciznije, da li postoje hidroliticki enzimi koji "eliminisu" ove modifikacije. na primer, histon je fosforilovan ; da li moze da se "defosforiluje" dejstvom neke fosfataze ?

<{POST_SNAPBACK}>

Postoji. Za acetilaciju postoje deacetilaze. Za folforilaciju - fosfataze. Za metilaciju se jos vodi rasprava, tj. objavljeni su neki radovi, ali njih treba da potvrde dovoljno drugih laboratorija da bi bili zaista merodavni. Hemijska demetilacija je sigurno moguca. Treba dodati da su i ti enzimi prilicno specificni in vivo.

Nadam se da sam pojasnio neke stvari. Maksimalno se trudim da pisem razumljivim jezikom, ali to nije uvek lako kad se radi o molekularnoj biologiji i genetici.

Edited by Anduril, 02 October 2006 - 19:24.

[Anduril]

A ovo je cica-maca o kojoj sam govorio.

Edited by Anduril, 02 October 2006 - 19:44.

[revolucionar]

Vaznost epigenetike za evoluciju ilustruje cinjenica da preko epigenetskih promena organizam moze da evoluira mnogo brze nego preko mutacija, posto recimo mutacija u samo jednom enzimu vaznom za modofikacije histona moze da se promeni citav ekspresioni program jedne celije, tj. identitet jedne celije moze da se promeni u potpunosti. Kad se govori o evoluciji treba uvek govoriti u sprezi geneticke i epigeneticke evolucije, a ne o potpuno odvojenim fenomenima.

Postoji. Za acetilaciju postoje deacetilaze. Za folforilaciju - fosfataze. Za metilaciju se jos vodi rasprava, tj. objavljeni su neki radovi, ali njih treba da potvrde dovoljno drugih laboratorija da bi bili zaista merodavni. Hemijska demetilacija je sigurno moguca. Treba dodati da su i ti enzimi prilicno specificni in vivo.

Nadam se da sam pojasnio neke stvari. Maksimalno se trudim  da pisem razumljivim jezikom, ali to nije uvek lako kad se radi o molekularnoj biologiji i genetici.

<{POST_SNAPBACK}>

Hvala na objasnjenju. Da bi pronasao neki enzim, predhodno, treba imati substrat u odgovarajucoj koncentraciji i u ovom slucaju modifikovane histone. Ne znam koji su naucni pristupi u identifikaciji ovih enzima ali problema sigurno ima. Pod uslovom ako se zna koji enzim npr. metiluje histon stvari su mnogo lakse jer mogu da se dobiju markirane modifikacije pomocu radioaktivnih substrata. Na nivou genetike, ako su poznati enzimi koji ucetvuju u ovim modifikacijama ili "de-modifikacijama", razmim genetskim postupcima moze da se "suprimuje" (potpuno ili delimicno) eksperesija ovi gena i da se vide fenotipske promene na organizmu. Mejutim, stvari bi bile dosta komplikovane (a to je uvek slucaj u nauci) ako postoje vise enzima koji bi mogli npr da metiluju i de-metiluju histone...

[Anduril]

Hvala na objasnjenju. Da bi pronasao neki enzim, predhodno, treba imati substrat u odgovarajucoj koncentraciji i u ovom slucaju modifikovane histone. Ne znam koji su naucni pristupi u identifikaciji ovih enzima ali problema sigurno ima. Pod uslovom ako se zna koji enzim npr. metiluje histon stvari su mnogo lakse jer mogu da se dobiju markirane modifikacije pomocu radioaktivnih substrata.  Na nivou genetike, ako su poznati enzimi koji ucetvuju u ovim modifikacijama ili "de-modifikacijama", razmim genetskim postupcima moze da se "suprimuje" (potpuno ili delimicno)  eksperesija ovi gena i da se vide fenotipske promene na organizmu. Mejutim, stvari bi bile dosta komplikovane (a to je uvek slucaj u nauci) ako postoje vise enzima koji bi mogli npr da metiluju i de-metiluju histone...

<{POST_SNAPBACK}>

Upravo tako. Enzimi koji modifikuju histone su pronadjeni po prvi put mutagenisanjem kvasca. Modifikacije histona su poznate vec nekih 40 godina, ali enzimi koji ih modifikuju su otkriveni tek pocetkom devedesetih. Antitela koja su specificna za razne modifikacije su danas glavno orudje za istrazivanja na tom polju.

Knock-out ili knock-down nekog enzima moze direktno da se dovede u vezu sa nestankom odredjene modifikacije. U in vitro reakcijama aktivnost enzima moze da se utvrdi pomocu proteina eksprimiranog i izolovanog iz bakterija, Baculovirusa, kvasca ili in vitro translacionog sistema.

[revolucionar]

Upravo tako. Enzimi koji modifikuju histone su pronadjeni po prvi put mutagenisanjem kvasca. Modifikacije histona su poznate vec nekih 40 godina, ali enzimi koji ih modifikuju su otkriveni tek pocetkom devedesetih. Antitela koja su specificna za razne modifikacije su danas glavno orudje za istrazivanja na tom polju.

Knock-out ili knock-down nekog enzima moze direktno da se dovede u vezu sa nestankom odredjene modifikacije. U in vitro reakcijama aktivnost enzima moze da se utvrdi pomocu proteina eksprimiranog i izolovanog iz bakterija, Baculovirusa, kvasca ili in vitro translacionog sistema.

<{POST_SNAPBACK}>

Na osnovu toga sta si napisao, kladim se da si specijalista iz celularne i molekularne biologije. Sta si dosad uradio (pronasao) koristeci konfokalni mikroskop ili western blot.
Otprilike u oko 50% publikovanih radova iz bioloskih disciplina u Nature imas raznorazne "image" iz cellularne biologije i blotove. Da ti postavim samo jedno pitanje ako imas iskustvo u vezi western blota. Da li je po tebi to pouzdana tehnika ? Kako stojis sa nespecificnim trakama ?
Proteini eksprimovani u heterolognim sistemima su ponekad nefunkcionalni (izgube aktivnost ili funkciju). Medjutim, u slucaju da su funcionalni, problem je resen i to omogucava da se naprave antitela protiv tih proteina.

[Anduril]

Na osnovu toga sta si napisao, kladim se da si specijalista iz celularne i molekularne biologije. Sta si dosad uradio (pronasao) koristeci konfokalni mikroskop ili western blot.    
Otprilike u oko 50% publikovanih radova iz bioloskih disciplina u Nature  imas raznorazne "image" iz cellularne biologije i blotove. Da ti postavim samo jedno pitanje ako imas iskustvo u vezi western blota. Da li je po tebi to pouzdana tehnika ? Kako stojis sa nespecificnim trakama ?
Proteini  eksprimovani u heterolognim sistemima su ponekad nefunkcionalni (izgube aktivnost ili funkciju). Medjutim, u slucaju da su funcionalni, problem je resen i to omogucava da se naprave antitela protiv tih proteina.

<{POST_SNAPBACK}>

Istina je da sam naucnik. Western blot je danas u molekularnoj biologiji jedna od dominantnih metoda. Problemi se ponekad pojavljuju sa nespecificnim signalima, ali to zavisi iskljucivo od kvaliteta antitela koje se koristi, a ne od same tehnike vestern blota koja je prilicno pouzdana mada ne i u potpunosti kvantitativna. Danas se sve vise koriste monoklonalna antitela ili preciscena poliklonalna antitela koja su veoma specificna za odredjeni protein.
Funkcionalnost proteina ne odredjuje mogucnost pravljenja antitela. Vazna je iskljucivo prirodna konformacija koja ne mora da bude i uvek funkcionalna. Funkcija proteina moze da zavisi od mnogih faktora - pre svega drugih proteina, modifikacija, temperature, malih hemijskih supstanci, metala itd. Antitela ponekad zavise od modifikacija, ali za vecinu proteina je vazno da imaju tipicne tercijarne strukture koje ce antitelo moci da prepozna. Naravno, te strukture su i prvi preduslov svake fukncionalnosti, ali ne i jedini.

[Indy]

BBC pise: Kompletna Darwinova dela online - http://darwin-online.org.uk/

(Tj. bice kompletna do 2009, ali i sad vec ima puno, oko 50%).