ABC transporteri sudjeluju u očuvanju crijevne barijere, te utječu na biodostupnost lijekova. Promjene njihove ekspresije mogu doprinijeti narušavanju barijere i razvoju upale, kao što je slučaj u ...upalnim bolestima crijeva. Njihova uloga u patogenezi upalnih bolesti crijeva nije u potpunosti razjašnjena. U ovom istraživanju odredili smo ekspresiju triju transportera: MDR1, MRP1 i BCRP, kod odraslih i djece oboljele od Crohnove bolesti (odrasli; n=25, djeca; n=26) i ulceroznog kolitisa (odrasli; n=27, djeca; n=20). Paralelno smo odredili i ekspresiju proupalnih citokina interferona (IFN)-γ, interleukina (IL)-2, IL-6, IL-1β i IL-17A, kao i njihove negativne regulatore, SOCS1 i SOCS3. Ispitanici su podijeljeni u četiri grupe: neliječeni bolesnici dijagnosticirani de novo, grupa bolesnika pod terapijom, te grupa u remisiji odnosno grupa zdrave kontrole (odrasli; n=10, djeca; n=15). Ovo istraživanje pokazuje izmijenjene ekspresije transportera koji koreliraju s povišenim ekspresijama citokina u oboljelih ispitanika. Nadalje, povišena ekspresija proupalnih citokina, popraćena povišenim ekspresijama njihovih negativnih regulatora, potvrđuju upalni proces kao dominantni patološki mehanizam u upalnim bolestima crijeva. Dakle, promjene ekspresija ABC transportera mogle bi imati funkcionalnu važnost u progresiji bolesti i liječenju.
Efflux transporters are crucial for the maintenance of gut homeostasis and influence drug bioavailability. Changes in their expression can disrupt the barrier which consequently results with inflammatory response, as observed in inflammatory bowel diseases (IBD). Their exact role in IBD pathogenesis is inconclusive. We have measured the expression of transporeters MDR1, MRP1 and BCRP in pediatric and adult patients with Crohn's disease (adults; n=25, pediatric; n=26) and ulcerative colitis (adults; n=27, pediatric; n=20). In paralell, we have assessed the expression of inflammatory cytokines IFN-γ , IL-2, IL-6, IL-1β and IL-17A, as well as their negative regulators, SOCS1 and SOCS3. Subjects were grouped as: newly diagnosed/untreated, active disease/treated, remission and controls (adults; n=10, pediatric; n=15). We showed that altered expression of efflux transporters correlated with cytokine expressions in IBD patients compared to controls. Furthermore, high cytokine expression, followed by high expression of their matched negative regulators, confirmed inflammatory process as the dominant pathological mechanism in IBD. In conclusion, alterations in ABC transporter expression could have functional importance in disease progression and treatment.
JE LI LAMARKIZAM JOŠ ŽIV? Kešina, Ivan
Crkva u svijetu,
12/2007, Letnik:
42, Številka:
4
Journal Article
Odprti dostop
Kao što prirodne znanosti općenito, a među njima genetika i
molekularna biologija, imaju svoju povijest, tako i suvremena teorija
evolucije, koja se temelji na rezultatima istraživanja spomenutih
...znanosti, ima svoju povijest, koja je sastavni dio povijesti bioloških
znanosti.
U ovom radu autor analizira evolucijsku teoriju J. B. Lamarcka,
lamarkizam, kao značajni moment u povijesti evolucijskih teorija,
posežući za njegovim temeljnim djelom “Zoološka filozofija”.
U prvom dijelu rada autor iznosi glavne etape Lamarckova
života, koji je, na neki način, bio predodređen da postane najprije
botaničar, a onda i zoolog, što je na kraju iznjedrilo njegovu teoriju
evolucije.
U drugom dijelu analizira se Lamarckova teorija, po njemu
nazvana lamarkizam, na temelju njegova djela “Zoološka filozofija”,
te se iznose pokušaji revitalizacije lamarkizma u drugoj polovici
dvadesetoga stoljeća.
U trećem dijelu iznosi se kritički osvrt na lamarkizam, kao i
obrazloženje zašto Lamarckova teorija, premda je u sebi nosila neke
pozitivne strane, nije mogla doživjeti veći uspjeh. Naime, suvremena
genetika i molekularna biologija pokazale su da se individualno
stečena ili izgubljena svojstva ne prenose na potomstvo. Nasljedne
osobine uglavnom su zabilježene na genetičkom materijalu spolnih
stanica. Molekularna biologija je dokazala da su nasljedne samo
genotipske promjene koje nastaju u liniji stanica, koje u tijeku
gametogeneze, produciraju zrele gamete.
Pokušaji koji su vodili k ponovnom oživljavanju lamarkizma
ostali su bezuspješni, jer se nije uspjelo ponuditi dovoljno argumenata
za teorijske spekulacije koje su se često javljale.
Neuropeptid Y (NPY) izražavaju stanice iz loze osteoblasta. In vitro studije su pokazale da NPY ima negativan učinak na diferencijaciju osteoblasta. Vođeni pretpostavkom da NPY izražen u stanicama ...loze zrelih osteoblasta može kontrolirati diferencijaciju mezenhimskih progenitorskih stanica istražili smo in vivo ulogu neuropeptida Y kao regulatora osteogeneze. U tu svrhu uzgojili smo transgeničnog miša (Col2.3NPY-ires GFPtopaz). Lančana reakcija polimerazom u stvarnom vremenu (RT-qPCR) i NPY EIA analiza pokazali su pojačani izražaj NPY-a u transgeničnim miševima. Col2.3NPY miševi imali su 25% smanjen udio trabekularne kosti i 7-10% tanje trabekule. Analiza genske ekspresije nije pokazala nikakve razlike u ekspresiji OC, BSP i DMP-1 kod transgeničnih životinja. Col2.3NPY mCOB kulture imale su 6 puta manju površinu mineralizacije te smanjeni izražaj markera osteogeneze. Ovaj mišji model pokazao je da lokalno izražen NPY ima važnu ulogu u regulaciji koštane mase te regulira promjene u koštanoj masi. Svi ovi rezultati pokazali su da periferni signalni put NPY-a ima bitnu ulogu u koštanoj pregradnji.
Neuropeptide Y is expressed by osteoblast lineage cells and when administered in vitro can inhibit osteoblast lineage differentiation. We hypothesize that NPY, generated by mature osteoblast lineage cells, can control and modulate differentiation of osteoprogenitor cells. In this study we have evaluated the effects of bone-specific overexpression by generating Col2.3NPY-ires GFPtopaz transgenic mice. RT-qPCR and NPY EIA analysis showed increased expression of NPY in transgenic mice. Col2.3NPY mice had 25% lower trabecular volume and 7-10% lower trabecular thickness. Gene expression analysis in Col2.3NPY mice did not show any changes in expression levels of OC, BSP and DMP-1. Terminal osteoblast differentiation was impaired in Col2.3NPY mCOB cultures as indicated by a 6-fold decrease in mineralized area and decreased expression of all osteogenic markers. Our model has shown that locally expressed NPY plays an important role in regulation of bone mass. All these findings suggest that peripheral mechanism of the NPY signaling is important in bone remodeling.
Za analizu humane DNA koriste se tetranukleotidni STR sustavi, dok se za analizu uzoraka animalnog podrijetla najčešće koriste dinukleotidni mikrosateliti. Međunarodno društvo za animalnu genetiku ...(ISAG), za ispitivanje podrijetla goveda, preporučilo je 30 najčešćih dinukleotida prisutnih u različitim kombinacijama u postojećim komercijalnim kitovima. Korištenjem jednog od alata (Tandem-Repeats Finder) „in silico mining“ pretraživanjem mikrosatelitnih sljedova iz baze podataka DNA sljedova (UniGene NCBI) za goveda, odabrani su novi, visoko polimorfni mikrosateliti (tetranukleotidi), do sada neprimijenjeni u postupcima utvrđivanja identiteta kod goveda. Testirani su na uzorku od 110 goveda i uspoređeni s mikrosatelitima uključenim u komercijalni set reagensa tvrtke Applied Biosystems. Ispitan je i velik broj postojećih, preporučenih mikrosatelita. Odabrana je statistički najznačajnija kombinacija - novorazvijeni multiplex STR sustav (12 STR lokusa), u sklopu kojeg je razvijena i integrirana alelna ljestvica. Dobiveni rezultati omogućiti će primjenu biljega čija će uporaba povećati vrijednost i preciznost budućih DNA analiza kod goveda, te ih približiti vrijednostima analiza DNA humanog podrijetla.
Tetra nucleotides STR systems are used to analyse the DNA of human origin. In the analyses of samples of animal origin dinucleotide microsatellites are most commonly used. For the study of bovine origin International Society for Animal Genetics (ISAG) has recommended 30 of the most common dinucleotide microsatellites that are present in different combinations in existing commercial kits. By using one of available tools (Tandem-Repeats Finder) for "in silico mining" search of microsatellite sequences from a database of DNA sequences (UniGene NCBI) for cattle, a new highly polymorphic microsatellites were chosen - up till now not applied in the procedures of establishing the bovine identity. They were tested on a sample of 110 cattle and compared with microsatellites included in the existing commercial kit of Applied Biosystems. The large number of the existing, recommended microsatellites was also examined. Then the statistically most significant combination was chosen– newly developed multiplex STR system -12 STR loci and the allelic ladder for selected combination has been developed and integrated. The acquired results will enable the aplication of markers the use of which will increase the value and accuracy of future DNA analysis in cattle. It will also bring them closer to the DNA analysis of human origin.
Istraživanjem je analizirana pojava peritumorskih pukotina u duktalnom invazivnom karcinomu dojke, ekspresija matriks metaloproteinaze-2 i p63 u tumorskim stanicama te povezanost pojave peritumorskih ...pukotina s ekspresijom matriks metaloproteinaze-2 i p63. Također je analizirana korelacija pojave peritumorskih pukotina te ekspresije matriks-mateloproteinaze-2 i p63 s ostalim obilježjima tumora - uključujući dob bolesnica, histološki gradus, veličinu tumora, status pazušnih limfnih čvorova, TNM klasifikaciju, stadij bolesti, ekspresiju estrogenskih i progesteronskih receptora te ekspresiju proteina Her2/neu. Rezultati istraživanja pokazuju da se peritumorske pukotine statistički značajno češće pojavljuju kod starijih bolesnica (p=0,010) i u većim tumorima (p=0,018). Nije nađena statistički značajna povezanost ekspresije matriks metaloproteinaze-2 s pojavom peritumorskih pukotina niti u odnosu na ostala promatrana obilježja. Pozitivna ekspresija p63 je nađena u samo jednom karcinomu, histološkog gradusa III. Pozitivna ekspresija p63 u mioepitelnim stanicama okolnog zdravog tkiva dojke, te izostanak imunoreaktivnosti u karcinomima s peritumorskim pukotinama, upućuje na povezanost pojave peritumorskih pukotina s gubitkom mioepitelnih stanica.
In this study we analyzed the presence and correlation of peritumoral retraction clefting and the expression of matrix metalloproteinase-2 (MMP-2) and p63 in invasive ductal breast carcinoma. The occurrence of peritumoral clefting and expression of MMP-2 and p63 was also correlated to patient age, tumor size and histological grade, axillary lymph node status, TNM stage, stage of the disease and the expression of Her2/neu, estrogen and progesterone receptors. The results show a statistically significant higher occurrence of peritumoral clefting in older patients (p=0,010) and larger tumors (p=0,018). The expression of MMP-2 did not show statistically significant correlation to peritumoral clefting nor to other parameters. p63 expression was found only in one grade III carcinoma. p63 expression in the myoepithelial cells of the surrounding normal breast tissue and the lack in carcinomas showing peritumoral clefting, indicates the correlation between the loss of myoepitelial cells and the occurrence of peritumoral retraction clefting.
Laringofaringealni refluks je trenutno nedovoljno istražena bolest, a smatra se da je djelomično odgovoran za nastanak bolesti grkljana. Nastaje povratom kiselog sadržaja iz želuca, ali postoje ...naznake o grkljanu kao mjestu stvaranja kiseline, uslijed djelovanja protonske pumpe u sluznici. U literaturi također postoji mali broj radova o detaljnoj morfometriji grkljana. Stoga je cilj ovog rada bio detaljno istražiti morfometrijske korelacije grkljana i utvrditi pojavnost protonske pumpe u različitim dijelovima grkljana. U radu je prisutnost protonske pumpe utvrđivana imunohistokemijskim dokazivanjem na uzorku od 50 kadavera i 11 živih pacijenata kod kojih je učinjena laringektomija. Morfometrijskom analizom dokazane su korelacije mjerenih parametara s ciljem dodatnog razumijevanja razvoja dijelova grkljana. Dokazana je prisutnost protonske pumpe u seromukoznim žlijezdama grkljana u području supraglotisa. Po prvi je put utvrđena prisutnost protonske pumpe u ljudskim hondrocitima štitne i epiglotične hrskavice. Dokazana ekspresija protonske pumpe ostavlja prostor za dodatna istraživanja laringofaringealnog refluksa, ali i patofiziologije hrskavičnih poremećaja.
Laryngopharyngeal reflux is quite spread, but still not suffitiently investigated dissease that is at least partly connected to pathogenesis of other laryngeal disseases. It is generally known to be developed by upward recurrence of acid gastric content, but there are some signs that acid can be produced in larynx as well, because of the proton pump activity in the laryngeal mucosa. There is also quite small number of studies about detailed laryngeal morphometry.Theafore the goal of our study was to investigate laryngeal morphometric corelations and to identify the existance of proton pump in different parts of larynx.The presence of proton pump was determined by imunohistochemistry in a group of 50 cadavers and 11 live patients after laryngectomy. Morphometric analysis showed corelation between measured parameters for better understanding of development of laryngeal parts. The presence of proton pump was proved in seromucos glands in laryngeal supraglottic area, but it is also, for the first time, found in human hondrocites of thyroid and epiglottic cartilage.These new findings of proton pump expression open the space for additional research, not only of laryngopharyngeal reflux, but also the pathophysiology of cartilaginous disorders.
Serotonin (5HT) regulira razvoj vlastitih neurona i ciljnih tkiva tijekom neurogeneze pa odstupanje od optimalnih koncentracija 5HT tijekom razvoja mozga može dovesti do strukturnih i funkcionalnih ...anomalija. U ovom smo istraživanju kroničnom perinatalnom primjenom neposrednog prekursora sinteze 5HT, 5-hidroksitriptofana (5HTP, 25mg/kg), ili inhibitora razgradnje 5HT, tranilcipromina (TCP, 2mg/kg) povisili razinu 5HT u štakora s ciljem istraživanja posljedica po homeostazu 5HT u odraslom mozgu. Tijekom primjene 5HTP je značajno povisio razinu 5HT samo u perifernom odjeljku (hiperserotoninemija), a TCP i u perifernom i u središnjem odjeljku. Obje primjene uzrokovale su (dugo)trajne posljedice po funkciju središnjeg 5HT-odjeljka, koje su se očitovale kroz promjene u razini i metabolizmu serotonina, ekspresiji 5HT-regulirajućih gena te ponašanja vezanog uz serotonin. Činjenica da su razvojni poremećaji u metabolizmu serotonina (dugo)trajno narušili funkciju središnjeg 5HT-odjeljka upućuje na gene koji reguliraju metabolizam 5HT kao na moguće kandidate u istraživanjima poremećaja ponašanja vezanima uz 5HT sustav. Posljedice dviju primjena bile su analogne, ali su odražavale efekt doze: središnja homeostaza 5HT bila je diskretno narušena u životinja s razvojnim promjenama samo u perifernoj 5HT-homeostazi (5HTP), a opsežno u životinja s razvojnim promjenama i u središnjoj i u perifernoj 5HThomeostazi (TCP). To upućuje na zaključak da je za ozbiljno narušavanje funkcije 5HT, kakvo je opaženo u psihijatrijskim bolestima, nužna razvojna neuravnoteženost u središnjem 5HT-odjeljku i govori u prilog teoriji o hiperserotoninemiji kao o biljegu, a ne uzročniku promjena u središnjoj homeostazi serotonina.
Serotonin (5HT) regulira razvoj vlastitih neurona i ciljnih tkiva tijekom neurogeneze pa odstupanje od optimalnih koncentracija 5HT tijekom razvoja mozga može dovesti do strukturnih i funkcionalnih anomalija. U ovom smo istraživanju kroničnom perinatalnom primjenom neposrednog prekursora sinteze 5HT, 5-hidroksitriptofana (5HTP, 25mg/kg), ili inhibitora razgradnje 5HT, tranilcipromina (TCP, 2mg/kg) povisili razinu 5HT u štakora s ciljem istraživanja posljedica po homeostazu 5HT u odraslom mozgu. Tijekom primjene 5HTP je značajno povisio razinu 5HT samo u perifernom odjeljku (hiperserotoninemija), a TCP i u perifernom i u središnjem odjeljku. Obje primjene uzrokovale su (dugo)trajne posljedice po funkciju središnjeg 5HT-odjeljka, koje su se očitovale kroz promjene u razini i metabolizmu serotonina, ekspresiji 5HT-regulirajućih gena te ponašanja vezanog uz serotonin. Činjenica da su razvojni poremećaji u metabolizmu serotonina (dugo)trajno narušili funkciju središnjeg 5HT-odjeljka upućuje na gene koji reguliraju metabolizam 5HT kao na moguće kandidate u istraživanjima poremećaja ponašanja vezanima uz 5HT sustav. Posljedice dviju primjena bile su analogne, ali su odražavale efekt doze: središnja homeostaza 5HT bila je diskretno narušena u životinja s razvojnim promjenama samo u perifernoj 5HT-homeostazi (5HTP), a opsežno u životinja s razvojnim promjenama i u središnjoj i u perifernoj 5HThomeostazi (TCP). To upućuje na zaključak da je za ozbiljno narušavanje funkcije 5HT, kakvo je opaženo u psihijatrijskim bolestima, nužna razvojna neuravnoteženost u središnjem 5HT-odjeljku i govori u prilog teoriji o hiperserotoninemiji kao o biljegu, a ne uzročniku promjena u središnjoj homeostazi serotonina.
Serotonin (5HT) regulates the development of its own neurons and target tissues during neurogenesis, therefore deviations from optimal 5HT concentrations during brain development can lead to structural and functional anomalies. In this thesis, through the chronic perinatal treatment with the immediate serotonin synthesis precursor, 5- hydroxytryptophan (5HTP, 25 mg/kg), or with an inhibitor of 5HT degradation, tranylcypromine (TCP, 2 mg/kg), we have increased 5HT concentrations in rats with the aim of investigating the effects on adult brain 5HT homeostasis. During the treatment 5HTP significantly increased 5HT levels in the peripheral compartment (hyperserotonemia), and TCP in the peripheral and central compartment. Both treatments had long-lasting/permanent consequences on the function of the central 5HT compartment, evident through changes in 5HT concentration and metabolism, expression of 5HT-regulating genes and serotonin related behavior. The fact that developmental disturbances in 5HT metabolism induced permanent disturbances in function of central 5HT compartment points to the genes that regulate 5HT metabolism as potential candidates for research in 5HT-related behavioral disorders. The effects of both treatments where analogous, showing a dose-effect: central 5HT homeostasis was mildly altered in animals with developmental disturbances only in peripheral 5HT homeostasis (5HTP), and drastically altered in animals with developmental disturbances in both central and peripheral 5HT homeostasis (TCP). These findings suggest that severe alterations in 5HT function observed in psychiatric diseases may be caused by developmental disbalance in the central 5HT compartment and speak in favor of the theory of hyperserotonemia as a marker, not a cause, of disturbances in central serotonin homeostasis.
Imunoglobulin G (IgG) smatra se jednim od modulatora imunog odgovora u atopijskim bolestima, najčešće putem interakcija s Fcγ receptorima (FcγR) na površini imunoloških efektorskih stanica, a ...naročito inhibitornog receptora FcγRIIB. Diferencijalna N-glikozilacija Fc regija IgG utječe na afinitet IgG za FcγR, te stoga možda predstavlja jedan od mehanizama regulacije imunog odgovora u atopijskim bolestima. Ukupni N-glikom plazme (engl. total plasma N-glycome, TPNG) i N-glikom IgG djece po sastavu i dobnoj dinamici razlikuju se od onog u odraslih, što zahtijeva odvojene analize N-glikoma ove dvije populacije. Kako bi se utvrdilo postoji li povezanost između specifičnog N-glikoprofila IgG i atopijskih bolesti u pedijatrijskoj populaciji, ova studija ispitala je TPNG i N-glikoprofil IgG u djece koja pate od atopijskih bolesti i zdrave djece. Prikupljena je periferna krv 61 pedijatrijskog pacijenta i 74 zdrave djece oba spola starosti od 5 do 18 godina. Plazma je odvojena centrifugiranjem, te IgG izoliran afinitetnom kromatografijom pomoću proteina G. TPNG je ispitan tekućinskom kromatografijom visoke učinkovitosti s hidrofilnim interakcijama, a N-glikom IgG tekućinskom kromatografijom ultravisoke učinkovitosti s hidrofilnim interakcijama. N-glikozilacijski profil IgG kod djece s atopijom pokazao se specifičnim za ovaj protein, te različitim od onog kod zdrave djece. Udio većine jednostavnih, manjih, nesijaliniziranih struktura u ukupnim N-glikanima IgG manji je, a udio većih, većinom sijaliniziranih složenih struktura uglavnom veći kod djece s atopijom. Udio sijaliniziranih (naročito disijaliniziranih), digalaktoziliranih i sržno fukoziliranih (većinom bez presijecajućeg GlcNAc) struktura veći je, dok je udio agalaktoziliranih struktura i udio struktura s presijecajućim GlcNAc manji nego kod zdrave djece, što je u načelu suprotno od glikoprofila IgG i drugih proteina koji uobičajeno karakteriziraju upalna stanja. Analiza N-glikozilacije IgG ima zbog toga potencijal da se razvije u predispozicijski, dijagnostički i/ili prognostički marker za atopijske bolesti kod djece, te pruža temelj za istraživanje ovog područja s ciljem razvoja novih vrsta bioloških terapeutika za liječenje atopijskih bolesti.
Immunoglobulin G (IgG) is considered one of modulators of immune response in atopic diseases, most often through interactions with Fcγ receptors (FcγR) on the surface of immune effector cells, and especially with the inhibitory receptor FcγRIIB. Differential N-glycosylation of IgG Fc regions affects the IgG affinity for FcγR, and thus maybe represents one of regulatory mechanisms of immune response in atopic diseases. Children's total plasma N-glycome (TPNG) and IgG N-glycome differ in composition and age dynamics from those found in adults, requiring independent N-glycome analyses of the two populations. To verify the existence of an association between a specific IgG N-glycoprofile and atopic diseases in pediatric population, this study examined TPNG and IgG N-glycoprofile in atopic vs. healthy children. Peripheral blood was collected from 61 patients and 74 healthy controls of both sexes aged 5-18 years. Plasma was separated by centrifugation and IgG isolated by affinity chromatography using protein G. TPNG was examined by hydrophilic interaction high performance liquid chromatography, and IgG N-glycome by hydrophilic interaction ultra performance liquid chromatography. A protein specific IgG N-glycosylation profile different from the one in healthy children was found. The content of majority of simple, smaller, asialylated structures in total IgG N-glycome was smaller and the content of greater, mainly sialylated complex structures was mostly greater in children with atopy. The content of sialylated (especially disialylated), digalactosilated and core fucosylated (mostly without GlcNAc) structures was greater, while the content of agalactosylated and the content of structures with bisecting GlcNAc was smaller in comparison with healthy children, displaying a glycoprofile in principle opposite from the one usually observed in IgG and other proteins in inflammatory conditions. The analysis of IgG N-glycoslyation thus has the potential to be developed into a predisposition, diagnostic and/or prognostic biomarker for atopic diseases in children, and provides a ground for further research in the area, aiming at the development of novel class of biological therapeutics for the treatment of atopic diseases.
Razmnožavanje u biljaka ovisi o pravilno razvijenom muškom i ženskom gametofitu. S obzirom na tešku dostupnost i vremensku ograničenost gametofita u životnom ciklusu biljke, proučavanje procesa koji ...dovode do razvoja gametofita predstavlja izazov. Usavršavanjem tehnika mikrodisekcije i novih metoda analize cjelokupnog transkriptoma, napravljen je korak prema razumijevanju molekularnih mehanizama uključenih u ove procese. Cilj ovog doktorskog rada je funkcionalna karakterizacija MATHBTB proteina iz kukuruza (ZmMAB1) čiji je gen višestruko zastupljen u cDNA bibliotekama jajne stanice i zigote kukuruza. Filogenetička analiza je ukazala da ZmMAB1 pripada proširenoj grupi gena u MATHBTB porodici koja broji 31 član i prethodno nije opisana u kukuruzu. Utišavanaje gena ZmMAB1 putem RNAi dovelo je do gubitka kromosoma i kraćeg diobenog vretena u mejozi tijekom mikrosporogeneze. Prijelazom iz mejoze u mitozu došlo je do nepotpunog razdvajanja dvaju jezgara na suprotne polove što je onemogućilo daljni razvitak muškog i ženskog gametofita u mab1 (RNAi) mutantima. Takav fenotip zajedno sa vrlo specifičnom ekspresijom ZmMAB1 tijekom prve mitotske diobe u mega- i mikrogametogenezi, te zigoti upućuje na ulogu proteina ZmMAB1 u asimetričnim diobama. Ta uloga je potvrđena i heterolognom ekspresijom gena ZmMAB1 u uročnjaku. Također, ZmMAB1 intereagira sa kulinom 3, te kao dio kompleksa ubikvitin ligaze E3 sudjeluje u procesu proteasomalne razgradnje što ujedno daje i naznaku o regulaciji mejoze i mitoze kroz selektivnu ubikvitinizaciju.
Plant reproduction depends on proper development of the male and the female gametophyte. Due to the reduced size of the angiosperm gametophyte and especially inaccessibility of the female gametophyte, it is challenging to study these fundamental processes. Recent advances in microdissection techniques combined with powerful tools for transcriptome analysis have begun to shed a light on molecular mechanisms underlying the processes. The aim of this thesis was to functionally characterize a maize MATH-BTB (ZmMAB1) protein, which was encoded by a gene highly represented in cDNA libraries of isolated maize egg cells and zygotes. A phylogenetic analysis has shown that ZmMAB1 belongs to an expended group of a previously undescribed maize MATH-BTB gene family with 31 members. RNAi silencing of ZmMAB1 leads to chromosome segregation defects and short spindles during male meiosis. After meiosis-mitosis transition two identical nuclei are formed in mab1 (RNAi) mutants disrupting male and female germline progression. Cell division phenotypes of mutant plants together with its specific gene expression profile during the first mitotic division during male and female gametogenesis and in the zygote implied the importance of ZmMAB1 during asymmetric cell divisions. This hypothesis was further confirmed by heterologous expression of ZmMAB1 in Arabidopsis thaliana. Additionally, interaction of ZmMAB1 with cullin 3 suggests its role in proteasomal degradation as a part of an ubiquitin E3 ligase complex. These finding provide novel insights into the meiotic and mitotic regulatory network through selective ubiqiuitination.
