Institutional creator:

Instytut Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego PAN

Contributor:

Urban-Ciećko, Joanna : Promotor ; Jaworski, Tomasz : Promotor

Publisher:

Instytut Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN

Place of publishing:

Warszawa

Description:

[3], 104 strony : 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: 09.12.2022

Type of object:

Praca dyplomowa

Abstract:

Kinaza syntazy glikogenu-3β (GSK-3β) została odkryta w badaniach nad regulacją metabolizmu glikogenu. GSK-3β ulega ekspresji w różnych tkankach i jest zaangażowana w regulację aktywności wielu białek i szlaków metabolicznych. U transgenicznych myszy, ze zmutowaną, konstytutywnie aktywną formą GSK-3β w mózgu, następują zmiany takie jak zaburzenia pamięci i nadpobudliwość ruchowa. U dorosłych transgenicznych osobników zaobserwowano zmiany strukturalne, obejmujące zmniejszenie objętości mózgu oraz zwiększenie liczby długich kolców dendrytycznych (uważanych za niedojrzałe) w komórkach ziarnistych zakrętu zębatego hipokampa. Mechanizmy leżące u podstaw zaburzeń funkcjonowania synaps pod wpływem zwiększonej aktywności GSK-3β nie zostały dokładnie poznane.W pierwszej części pracy skupiono się na badaniu wpływu wzmożonej aktywności tego enzymu na morfologię kolców dendrytycznych oraz na pobudzające przekaźnictwo synaptyczne w komórkach ziarnistych zakrętu zębatego hipokampa u młodych myszy transgenicznych GSK-3β[S9A]. Badania mikroskopowe wykazały, że wzmożona aktywność GSK-3β prowadzi do zwiększenia udziału kolców długich, ale całkowita gęstość kolców nie ulega zmianie. Wykorzystując technikę rejestracji elektrofizjologicznej z pojedynczych neuronów in vitro wykazano zmiany w pobudzającej transmisji synaptycznej, polegające na zwiększeniu długości interwałów między zdarzeniami miniaturowych pobudzających prądów postsynaptycznych (mEPSCs) oraz brak zmian w amplitudzie mEPSCs. Wyniki elektrofizjologiczne wskazywały na zmniejszenie liczby funkcjonalnych synaps, pomimo braku zmian w gęstości kolców dendrytycznych. W kolejnych doświadczeniach wykazano wzrost procentowy niefunkcjonalnych (milczących) synaps w komórkach ziarnistych zakrętu zębatego u myszy GSK-3β[S9A]. Powyższe wyniki sugerują, że wzrost aktywności GSK-3β zmniejsza stabilność receptorów AMPA w błonie lub/i hamuje dojrzewanie połączeń synaptycznych.Drugim celem pracy było zbadanie czy zaburzona aktywność GSK-3β może wpływać na poziom ekspresji mikroRNA (miRNA) w neuronach. Dane literaturowe wskazują, że miRNA (krótkie niekodujące RNA), są istotne dla prawidłowego funkcjonowania ośrodkowego układu nerwowego. Wcześniejsze badania wykazały, że GSK-3β może regulować poziom ekspresji miRNA w komórkach nowotworowych. W celu sprawdzenia, czy mechanizm taki zachodzi w komórkach nerwowych, zbadano zmiany w poziomie ekspresji miRNA w hipokampie myszy GSK 3β[S9A] wykorzystując technikę sekwencjonowania nowej generacji. Zaobserwowano różnice w poziomie ekspresji 24 dojrzałych oraz 71 prekursorowych miRNA. Walidacja za pomocą ilościowej reakcji łańcucha polimerazy potwierdziła, że miR-221-5p (miR-221*) ma obniżony poziom ekspresji u transgenicznych myszy GSK-3β[S9A]. Wpływ miR-221* na strukturę i funkcjonowanie synaps sprawdzono na pierwotnej hodowli komórek nerwowych hipokampa pochodzącej z myszy typu dzikiego, transfekowanej inhibitorem miR-221*. Analiza mikroskopowa nie wykazała zmian w kształcie, ani w gęstości kolców dendrytycznych. Zaobserwowano zwiększoną amplitudę mEPSC, bez zmian w długości interwałów między zdarzeniami w rejestracjach elektrofizjologicznych in vitro. Uzyskane wyniki wskazują, że zmniejszenie ekspresji miR-221* wzmacnia pobudzające przekaźnictwo synaptyczne w neuronach hipokampalnych. Podsumowując, wzrost aktywności GSK-3β prowadzi do zmniejszenia puli funkcjonalnych synaps w komórkach ziarnistych zakrętu zębatego hipokampa u młodych myszy. Dodatkowo, aktywność GSK-3β może wpływać na poziom miRNA w neuronach. U transgenicznych myszy ze wzmożoną aktywnością GSK-3β wykazano obniżenie poziomu miR-221*. Zahamowanie aktywności tego miRNA prowadzi do zmian w pobudzającym przekaźnictwie synaptycznym. Zaobserwowane zmiany w morfologii i funkcjonowaniu synaps pod wpływem zwiększonej aktywności GSK-3β mogą być podłożem zaburzonej plastyczności synaptycznej

Detailed Resource Type:

Praca doktorska

Resource Identifier:

oai:rcin.org.pl:237149

Source:

IBD PAN, sygn. 20091 ; 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