DEPARTMENT OF MOLECULAR BIOLOGY

Osiągnięcia naukowe Zakładu Biologii Molekularnej

• Wykryto kilkadziesiąt polimorfizmów w badanych genach kazein, GH, GHR, receptora estrogenowego a i b, PRL, STAT5A, MSTN, LEP, PTP-RQ, MYF5 i MYF6, MEF2A, MEF2D i MEF2C. Wykazano wpływ polimorfizmu większości analizowanych genów na cechy produkcyjne bydła. Stwierdzono „funkcjonalność” niektórych wykrytych polimorfizmów; wpływają one na właściwości biologiczne białka, np. wiązane z DNA (STAT5A) lub wiązanie liganda (GHR, ERa); wykazują związek z sekrecją hormonów i ich poziomem we krwi (GH, PRL, GHR), a także z ekspresją genu (kazeiny, PRL, STATA5A, MSTN, LEP, MEF2C, MEF2B).  

Publikacje: Maj i wsp., 2006 – Meat Science 72, 539-544; Flisikowski i wsp., 2007 – Biochemical Genetics 45, 139-143; Bagnicka i wsp., 2010 – Journal of Dairy Research 77, 37-42; Zwierzchowski i wsp., 2010 – Czech Journal of Animal Science 55, 227-233; Juszczuk-Kubiak i wsp., 2011 – Molecular Biology Reports 38, 1269-1276; Juszczuk-Kubiak i wsp., 2013 – Czech Journal of Animal Science 58(6), 262-269; Adamowicz, Flisikowski i wsp., 2006 – Mammalian Genome 17, 77-82; Jank, Zwierzchowski i wsp., 2006 – Journal of Animal and Feed Science 15, 381-391; Maj i wsp., 2008 – Neuroendocrinology Letters 29, 981-989; Sadkowski, Jank, Zwierzchowski i wsp., 2008 – Journal of Applied Genetics 49, 237-250; Szreder i wsp., 2008 – Molecular Biology Reports 35, 65-71; Juszczuk-Kubiak i wsp., 2012 - Molecular Biology Reports 39(8), 8387-93.

• Stosując mikromacierze ekspresyjne i metody bioinformatyczne wykazano różnice w ekspresji genów hormonów i czynników wzrostowych w tkankach i narządach  bydła o różnej użytkowności mlecznej i mięsnej – Hereford, Limousin, Polskie Czerwone i Holsztyńsko-Fryzyjskich. Porównawcze profile ekspresji w mięśniach wątroby i szkieletu wykazały regulację w dół lub w górę dziesiątek genów między rasami. Analizy wykazały zmiany w nierozpoznanych wcześniej sieciach genów metabolizmu lipidów i funkcji układu hormonalnego, miogenezie i szlakach wytwarzania energii. Łącząc wyniki ekspresji genów i informacje z biologicznych baz danych, nasze odkrycia dostarczają opisu regulacji metabolicznej towarzyszącej indywidualnemu rozwojowi, która może być podstawą różnic fenotypowych między rasami bydła. Po raz pierwszy oszacowano zmiany szybkości ekspresji kilku genów (np. IGF1, IGF2, GHR, MRF, MEF2C) w ontogenezie bydła.

Publikacje: Sadkowski, Jank, Zwierzchowski i wsp.,  2009 – Journal of Physiology and Pharmacology 60, 15-27; Sadkowski, Jank, Zwierzchowski i wsp., 2009 – Journal of Applied Genetics 50, 109-123; Lisowski i wsp., 2013 -  Animal Genetics, 45(2), 288-92; Lisowski i wsp., 2008 - Journal of Applied Genetics 49(4), 367-372; Robakowska-Hyżorek i wsp., 2010 – Biochemical Genetics 48, 450-464; Juszczuk-Kubiak i wsp., 2014 – Meat Science 98(4), 753-758.

• Stwierdzono rolę nerek w recyrkulacji żelaza u myszy z niedoborem oksygenazy hemowej 1, wykazujących dysfunkcję układu siateczkowo-śródbłonkowego, co może być istotne w kilku patologiach związanych z akumulacją żelaza w nerkach. Hemoliza jest dodatkowym czynnikiem patogennym w mysim modelu chorób Menkesa oraz dostarcza dowodów na pośredni związek między niedoborem miedzi a metabolizmem żelaza.

Publikacje: Starzyński i wsp. 2013 - Biochemical Journal 449, 69-78; Lenartowicz, Starzyński i wsp. 2014 - PLoS ONE 9, e107641.

• Wykazano, że stosowanie hemoglobiny wołowej jako źródła żelaza w diecie prosiąt skutecznie przeciwdziała rozwojowi niedokrwistości spowodowanej niedoborem żelaza. Wyniki ujawniły wzrost ekspresji genów odpowiedzialnych za transport hemu do dwunastnicy prosiąt karmionych paszą wzbogaconą w hem.  Stwierdzono, że stosowanie hemoglobiny wołowej jako źródła żelaza w diecie skutecznie przeciwdziała rozwojowi niedokrwistości z niedoboru żelaza u prosiąt. Nasze wyniki ujawniły wspólny wzrost ekspresji genów odpowiedzialnych za transport wierzchołkowy i podstawno-boczny hemu w dwunastnicy prosiąt karmionych dietą wzbogaconą w hem.

Publikacje: Staroń i wsp., PLoS One, 2017; 12 (7): e0181117t

• Wykazano, że zwierzęta z nadekspresją genów SOD1 i SOD1^G93A jest niezbędne do badań nad deregulacją metabolizmu żelaza w modelach zwierzęcych ALS. Zintegrowaliśmy Hmox1, kodujący oksygenaze hemową 1 (OH1), ważną odpowiedź na stres oksydacyjny, która, jak stwierdzono była indukowana wyłącznie u myszy z nadekspresją ludzkiego zmutowanego genu  SOD1^G93A, wyłącznie w tkankach, o których wiadomo, że są dotknięte ALS.

Publikacje: Gajowiak i wsp., Front Mol Neurosci. 2016; 8:82.

• Wykorzystując metody genomiki funkcjonalnej, bioinformatyki oraz metody behawioralne wykazano, że chroniczny stres prowadzi do degradacji ekspresji genów w strukturach limbicznych – korze czołowej oraz hipokampie. Stosując mysi model chronicznego stresu (CMS) wykazano, że zidentyfikowane geny odpowiedzi na stres należą do grup funkcjonalnych zaangażowanych w przekaźnictwo glutaminergiczne, cholinergiczne, kodują receptory glikokortykoidowe i cholecystokinowe, oraz regulując procesy różnicowania się neuronów i wzrostu synaptycznego. Wykazano również, wpływ stresu na ekspresje genów odpowiedzialnych za modyfikacje struktury chromatyny, co wskazuje na epigenetyczny mechanizm długotrwałych efektów działania.

Publikacje: Lisowski i wsp. 2013 - BMC Neuroscience 14 (1), 144; Stankiewicz i wsp. 2013 - Brain Res Bull 98, 76-92; Lisowski i wsp. 2012 - Journal Molecular. Neuroscience 47 (1), 101-112; Lisowski i wsp. 2012 - Molecular Neuroscience 50 (1), 33-57, Lisowski i wsp. 2011- Neuropsychopharmacology 21 (1), 45-62