Institutional creator:

Instytut Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego PAN

Contributor:

Bielak-Żmijewska, Anna (1966- ) : Promotor

Publisher:

Instytut Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego PAN

Place of publishing:

Warszawa

Description:

213 stron : ilustracje ; 30 cm ; Bibliografia ; Streszczenie w języku angielskim

Degree name:

doktor nauk biologicznych

Degree discipline :

nauki biologiczne

Degree grantor:

Instytut Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego PAN ; nadanie stopnia: 23.02.2024

Type of object:

Praca dyplomowa

Abstract:

Spodziewana średnia długość życia człowieka nieustająco rośnie. Negatywnym skutkiem tego zjawiska jest coraz częstsze występowanie chorób związanych z wiekiem, zwłaszcza chorób układu krążenia, które według WHO nadal pozostają dominującą przyczyna zgonów na świecie. Do najczęstszych chorób zaliczają się nadciśnienie, niewydolność serca i zawał, tętniak aorty oraz udar mózgu. u podstaw tych schorzeń leży rozwój miażdżycy, czyli zapalnej choroby tętnic prowadzącej do zwężenia światła naczynia poprzez wytworzenie stabilnej lub niestabilnej (tworzącej największe zagrożenie dla zdrowia) blaszki miażdżycowej. Badania dowiodły, że jednym z głównych typów komórek odpowiedzialnych za kondycję naczyń oraz stabilność blaszki miażdżycowej są komórki mięśni gładkich naczyń (vascular smooth muscle cells – VSMC). VSMC izolowane z blaszki wykazują wiele cech starzenia komórkowego. Starzenie komórkowe jest nieodwracalnym zatrzymaniem cyklu komórkowego z zachowaniem pełnych, aczkolwiek zmienionych, funkcji metabolicznych. Do starzenia może dojść zarówno na drodze wyczerpania zdolności komórki do podziałów (starzenie replikacyjne – RS), jak i w wyniku stresu (starzenie przyspieszone – PS). Oba typy starzenia powodują szereg zmian morfologicznych komórki, a w szczególności zmian na poziomie jądra komórkowego i ekspresji genów. Obserwuje się stopniowy spadek zawartości skondensowanej heterochromatyny na rzecz rozluźnionej euchromatyny. Jest to spowodowane między innymi utratą histonów, zaburzeniem równowagi między represyjnymi a aktywującymi modyfikacjami potranslacyjnymi histonów oraz upośledzeniem działania enzymów modelujących histony czy białek stabilizujących strukturę chromatyny. Jednym z takich białek jest HP1α (ang. Heterochromatin Protein 1 subunit α – białko heterochromatyny 1 podjednostka α), które poprzez przyłączanie się do trimetylowanej lizyny 9 histonu 3 (H3K9me3) powoduje kondensację i stabilizację chromatyny oraz wyciszenie genów. Wstępne badania prowadzone w Pracowni Molekularnych Podstaw Starzenia wykazały, że podczas starzenia replikacyjnego znacząco spada poziom zarówno modyfikacji H3K9me3 jak i białka HP1α oraz dochodzi do reorganizacji HP1α w jądrze, czyli tworzenia się wielu wyraźnych skupisk. W związku z tym, celem niniejszej rozprawy była analiza zmian w poziomie, organizacji oraz wpływie na ekspresję genów wybranych modyfikacji histonu H3 oraz zbadanie jak to się przekłada na zmiany struktury chromatyny w komórkach poddanych różnym typom starzenia. Dodatkowo próbowano poznać udział HP1α w procesie starzenia. Następnie porównano zmiany zachodzące w VSMC in vitro z tymi zachodzącymi in vivo w komórkach mięśni gładkich pochodzących z blaszek miażdżycowych. Ostatnim zadaniem była weryfikacja uniwersalności zmian w upakowaniu chromatyny towarzyszących starzeniu na przykładzie ludzkich fibroblastów. Główny model badawczy stanowiły VSMC, które poddano starzeniu RS i PS. Czynnikami indukującymi PS była doksorubicyna oraz kurkumina. Ten sam model eksperymentalny zastosowano w przypadku fibroblastów. Ponadto, analizie poddano komórki mięśni gładkich pochodzące z blaszek miażdżycowych wyizolowane od 6 pacjentów. Szczegółowa analiza struktury jądra oraz chromatyny w VSMC wykazała znaczące różnice zależne od typu starzenia i pozwoliła wytypować parametry odróżniające starzenie przyspieszone od replikacyjnego. Zastosowanie jednego z tych parametrów – wielkości powierzchni jądra specyficznej dla VSMC– ułatwiło identyfikację starych komórek w populacji pochodzącej z blaszki miażdżycowej. Wykazano również, że spadek H3K4me3, H3K9me3, H3K27me3 oraz H3K9Ac jest uniwersalnym zjawiskiem zachodzącym w starzeniu badanych typów komórek, a wielkość spadku modyfikacji w hodowlach in vitro jest zależna od rodzaju bodźca indukującego starzenie.

Detailed Resource Type:

Praca doktorska

Resource Identifier:

oai:rcin.org.pl:240586

Source:

IBD PAN, sygn. 20296 ; click here to follow the link

Language:

pol

Language of abstract:

eng

Rights:

Prawa zastrzeżone - dostęp nieograniczony

Terms of use:

Zasób chroniony prawem autorskim. Korzystanie dozwolone w zakresie określonym przez przepisy o dozwolonym użytku.

Copyright holder:

Zgoda na udostępnienie pracy w formie cyfrowej wyrażona oświadczeniem autora

Digitizing institution:

Instytut Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego Polskiej Akademii Nauk

Original in:

Biblioteka Instytutu Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego PAN

Access:

Otwarty