W 2019 r. opublikowano badania, których wyniki dają nadzieję, że możliwe będzie leczenie osób cierpiących na miopatie serca wywołane pewnymi chorobami mitochondrialnymi. Część chorób genetycznych pochodzenia mitochondrialnego skutkuje zahamowaniem transportu elektronów przez liczne (ok. 89) białka łańcucha oddechowego. Białka te skupione są w pięć kompleksów, oznaczonych cyframi rzymskimi. Mutacja w obrębie genów kodujących którekolwiek z białek łańcucha skutkować może nieprzekazywaniem elektronów na tlen i brakiem produkcji ATP (adenozynotrifosforanu). W genomach żachw (Ascidiacea), należących do osłonic (Tunicata), obecny jest gen kodujący enzym o nazwie „alternatywna oksydaza”. Enzym ten w warunkach stresu oksydacyjnego przerzuca elektrony z II kompleksu białkowego bezpośrednio na tlen. Alternatywna oksydaza nie występuje u kręgowców, ale jest obecna u niektórych protistów i bakterii. Wspomniana publikacja przedstawia wyniki ekspresji genu alternatywnej oksydazy w organizmie myszy cierpiącej na miopatię serca, spowodowaną mutacją jednego z genów kodujących białko III kompleksu łańcucha oddechowego. Myszy mające transgen pochodzący od żachw przeżywały ponad dwukrotnie dłużej niż osobniki próby kontrolnej (niemające genu alternatywnej oksydazy).
Indeks górny Na podstawie: Ann Saada, Sea Squirt Alternative Oxidase Bypasses Fatal Mitochondrial Heart Disease, „EMBO Molecular Medicine” 2019, nr 11(1), s. e9962. Indeks górny koniecNa podstawie: Ann Saada, Sea Squirt Alternative Oxidase Bypasses Fatal Mitochondrial Heart Disease, „EMBO Molecular Medicine” 2019, nr 11(1), s. e9962.
R1O3PBDNaAboU2
Ćwiczenie 4
31
Ćwiczenie 5
U bezczaszkowców (Acrania) występują szczeliny skrzelowe, będące otworami w bocznych ścianach gardzieli. Dzięki ich obecności możliwe jest wypłynięcie wody pobranej za pomocą otworu gębowego bezczaszkowca do wnętrza jamy okołooskrzelowej, a następnie na zewnątrz ciała przez otwór odpływowy, z pominięciem znacznej części przewodu pokarmowego.
RFxGqmTtnJfut
Zastanów się, z jakimi funkcjami życiowymi związana jest gardziel i co ze sobą niesie woda do niej wpływająca.
Opisany w tekście przepływ wody przez szczeliny skrzelowe jest czynnikiem niezbędnym do wymiany gazowej zachodzącej w gardzieli. Ruch wody w gardzieli odbywa się dzięki ruchom rzęsek nabłonka wyścielającego. Bogata w tlen woda wpływa przez otwór gębowy, po czym tlen dyfunduje do licznych naczyń krwionośnych szczelin skrzelowych w gardzieli. Jednocześnie do wody oddawany jest dwutlenek węgla, po czym opuszcza ona ciało bezczaszkowca przez syfon wylotowy. Przepływająca woda jest też filtrowana przez bezczaszkowce, a ruchy rzęsek nabłonka rzęskowego kierują drobinki pokarmu do skrzelowego odcinka gardzieli, gdzie są one otaczane śluzem. Następnie ruch rzęsek powoduje przesuwanie zlepionego pokarmu do dalszych części przewodu pokarmowego.
Informacja do ćwiczeń od 6 do 8
Osłonice (Tunicata) mogą rozmnażać się zarówno bezpłciowo (poprzez pączkowanie), jak i płciowo. Jednym ze stadiów rozwojowych osłonic jest niewielka, ruchliwa i przypominająca kijankę larwa. Podczas przeobrażenia larwy w postać dorosłą dochodzi w jej budowie do różnych zmian, m.in. do utraty ogona. Przejrzystka (Cionaintestinalis) jest średniej wielkości żachwą występującą kosmopolitycznie, czyli na całym świecie, w szczególności na twardych dnach morskich, w portach rybackich i na kadłubach statków. Przeprowadzono szereg doświadczeń mających na celu wyznaczenie momentu, w którym larwy przejrzystki nabywają zdolności do wylęgania się z jaja, adhezji (przylegania) do podłoża oraz utraty ogona. Badany był także wpływ różnych warunków środowiska na czas nabycia wymienionych zdolności. Czas od zapłodnienia jaja do wylęgu larwy wynosił, w zależności od temperatur: w 16°C – 22 godz. 1 min; w 18°C – 17 godz. 26 min; w 20°C – 15 godz. 30 min. Czas od wylęgu do adhezji do podłoża zależny był od zagęszczenia larw w próbie oraz od temperatury. Jednak nawet po zapewnieniu powtarzalnych i równych wartości powyższych czynników larwy uzyskane od tego samego osobnika osiągały różne czasy adhezji (mierzone od wylęgu) – zazwyczaj powyżej 7 godz. Natomiast po zastosowaniu związku MS‑222, powodującego zablokowanie przekazywania impulsów nerwowych pomiędzy neuronami a mięśniami, czas od wylęgu do adhezji kształtował się następująco: w 16°C – 4 godz. 32 min; w 18°C – 4 godz. 40 min; w 20°C – 4 godz. 30 min. W próbie, w której występowały larwy sztucznie pozbawione ogona, obserwowano podobne wyniki do działania MS‑222.
Indeks górny Na podstawie: Shohei Matsunobun, Yasunori Sasakura, Time Course for Tail Regression During Metamorphosis of the AscidianCiona intestinalis, „Developmental Biology” 2015, nr 405, s. 71–81. Indeks górny koniecNa podstawie: Shohei Matsunobun, Yasunori Sasakura, Time Course for Tail Regression During Metamorphosis of the AscidianCiona intestinalis, „Developmental Biology” 2015, nr 405, s. 71–81.
Ruq2E4lPP49JT2
Ćwiczenie 6
REhJEXkAeQxk63
Ćwiczenie 7
31
Ćwiczenie 8
RoOUjnBdNzwdX
Zastanów się, jaki wpływ ma związek MS‑222 na ruchliwość larw przejrzystki. Która grupa larw stanowiła próbę kontrolną w tym doświadczeniu? Jak to sprawdzić?
Związek MS‑222 blokuje przekazywanie impulsu nerwowego do mięśni larwy przejrzystki. Uniemożliwia jej to ruch, co wyklucza ruchliwość larwy jako czynnik wpływający na czas pomiędzy wylęgiem a adhezją larwy do podłoża.
Próba z larwami pozbawionymi ogona to negatywna próba kontrolna. Przeprowadzenie jej miało na celu porównanie prób z wynikami uzyskanymi w próbie poddanej działaniu MS‑222 i wykazanie, że brak możliwość poruszania się, czy to na skutek usunięcia ogona, czy z zastosowaniem środka blokującego przepływ impulsów między nerwami a mięśniami, przyspiesza adhezję larw do podłoża.