Za razumevanje biologije in evolucije prežvekovalcev je bil genom goveda sekvenciran s približno sedemkratno pokritostjo. Genom goveda vsebuje najmanj 22.000 genov, pri čemer osnovni set predstavlja 14.345 ortologov, ki si jih deli sedem vrst sesalcev. Od tega je 1217 genov odsotnih ali še neodkritih v genomih vrst, ki pripadajo neevterijskim sesalcem (marsupiali in monotremati). Za govedo-specifični evolucijski prelomi kromosomov so bolj pogosti kot segmentne podvojitve, kopičenje ponavljajočih se elementov in vrstno specifične variacije v genih, povezanih z laktacijo in imunsko odzivnostjo. Geni, ki sodelujejo pri presnovi, so na splošno zelo ohranjeni, čeprav ni prisotnih petih genov za presnovne procese ali pa so v veliki meri spremenjeni glede na ortologe pri človeku. Genomsko zaporedje goveda predstavlja vir za razumevanje evolucije sesalcev in pospeševanje genetskega napredka za proizvodnjo mleka in mesa pri govedu.
COBISS.SI-ID: 2460552
Nevraminidaze so virulenčni dejavniki pri številnih patogenih mikroorganizmih. Posedujejo jih tudi nekatere vrste mikoplazem, ki okužujejo ptice, pse in aligatorje. Doslej je bilo testiranih 37 vrst mikoplazem, ne pa vse. V študiji smo testirali prisotnost nevraminidazne encimske aktivnosti (NEAC) pri 45-ih vrstah mikoplazem, ki povzročajo obolenja pri ljudeh ter pri domačih in laboratorijskih živalih. NAEC smo potrdili pri vrsti Mycoplasma neurolyticum in sicer pri tipskem sevu, ki po inokulaciji v poskusnih mladih miškah in podganah inducira nevrološke simptome. NEAC se med celičnimi kulturami, ki izhajajo iz ene kolonije, lahko razlikuje tudi za 10x, aktivnost pa izkazujejo bakterijske celice in gojitveni medij. V primerjavi z drugimi, prej opisanimi mikoplazmami, Mycoplasma canis, Mycoplasma cynos in Mycoplasma molare, ima M. neurolyticum 100x nižjo NEAC aktivnost. S cimogramom na nevrominidazno-specifičnem kromogenem substratu smo določili proteine z NEAC aktivnostjo. Pri M. canis (izolat Larissa in tipski sev PG14 [up]) je to protein z molsko maso 130kDa, pri M. cynos (izolat 896) je bila aktivnost pri molski masi proteina 105 kDa in pri M. molare (tipski sev H542[up]) pri 110 kDa. Identifikacija proteinov z NEAC aktivnostjo omogoča njihovo nadaljnjo molekularno karakterizacijo.
COBISS.SI-ID: 2958984
Prašiči so bili neodvisno udomačeni v vzhodni in zahodni Evraziji med kmetijsko revolucijo, od takrat pa so jih prevažali in z njimi trgovali po vsem svetu. V študiji je predstavljena analiza podatkov o 60K polimorfizmih posameznih nukleotidov (SNP) na ravni celotnega genoma za 2093 prašičev, od tega 1839 domačih prašičev, ki predstavljajo 122 lokalnih in komercialnih pasem, 215 divjih prašičev in 39 živali iz družine prašičev, ki predstavljajo zunanjo skupino. Podrobna filogeografska delitev odraža dihotomijo med zgodnjimi centri udomačevanja. Stopnje inbridinga se zelo razlikujejo med populacijami. Za udomačene in divje prašiče v Aziji in Evropi smo identificirali zelo diferencirane lokuse, ki vključujejo kandidatne gene, povezane z razvojem mišic in telesa, osrednjim živčnim sistemom, reprodukcijo in energijskim ravnovesjem, ki naj bi bili pod vplivom umetne selekcije. Ključni dogodki, povezani z udomačitvijo, razširjenostjo in križanjem prašičev iz različnih regij, se odražajo v podatkih o SNP-jih 60K. Podpisi nedavne in pretekle selekcije, z delovanjem ob različnih časovnih točkah in na različnih genetskih ozadjih, nam izboljšajo vpogled v mehanizem udomačevanja in selekcije. Študija globalne raznolikosti poudari pomisleke glede ohranjanja raznolikosti v kmetijstvu in hkrati prispeva k smernicam za ohranjanja genetskih virov.
COBISS.SI-ID: 4038024
Odkritje genetskih mehanizmov za odpornost proti debelosti in sladkorne bolezni, lahko odpira nove pristope terapevtskih strategij za zdravljenje teh globalnih zdravstvenih izzivov. Uporabili smo poligenski "vitki" model miš, ki je bil selekcioniran za nizek procent maščevja več kot 60 generacij in kot kandidatni gen identificirali gen tiosulfat sulfurtransferazo (TST, znan tudi kot rhodanese). Gen je kazal odpornost na debelost s selektivno povečanim izražanjem v adipocitih. Povišano izražanje Tst v maščevju je bilo povezano tudi s parametri metabolnega zdravja pri različnih sevih miši. Transgeni model s čezmernim izražanjem TST v adipocitih je bil zaščiten pred razvojem debeolsti v pogojih visoko kalorične diete in je kazal tudi odpornost na razvoj diabetes tipa 2. Miši z izbitim genom TST so imeli poslabšane parametre povezane s sladkorno boleznijo, medtem ko je farmakološko aktivacija TST ublažila simptome sladkorne bolezni pri miših. Pokazali smo tudi na mehanizem delovanja TST, ki selektivno učinkuje na mitohondrijsko funkcijo v kombinaciji z degradacijo reaktivnih kisikovih in sulfida. Pri ljudeh, je bilo povečanje izražanja mRNA v maščobnem tkivu pozitivno povezano z občutljivostjo za insulin v maščobnem tkivu in negativno z maso maščevja. Z genetsko identifikacijo TST kot pomembnega regulatorja funkcije adipocitov smo odprli nove pristope za razvoj terapij za sladkorno bolezen tipa 2.
COBISS.SI-ID: 3738248
Miši z izničenim genom za jedrni receptor ROR?t imajo okvarjen razvoj timocitov, limfatičnih organov, celic Th17, in prirojenih limfatičnih celic tipa 3. ROR?t se lahko vežejo na oksisterole, ki jih proizvaja katabolitična pot holesterola, vendar do so sedaj ni bilo dokazano, da so to pravi naravni ligandi z biološko funkcijo. Ta študija je pokazala, da so sterolni lipidi potrebni in zadostni kot gonilo za ROR?t-odvisne transkripcije. Uporabljeni so bili različni pristopi za analizo ROR?-odvisne transkripcije kot prekomerna ekspresija, utišanje z RNAi in modeli z izničenimi geni presnovnih encimov. Naši rezultati kažejo, da je ROR?t ligand (i) funkcijski intermediati biosinteze holesterola navzdol od lanosterola in navzgor od zimosterola. Analiza lipidov, vezanih na ROR?, je identificirala molekule z molekulsko maso, ki je skladna z maso intermediatov. Poleg tega so intermediate stabilizirali ROR? ligand-vezavno domeno in pritegne ko-aktivator. Izničenje metabolnih genov za metabone encime, ki delujejo navzgor od od ROR?t-ligand (-ov) negativno vpliva na razvoj bezgavk in celic Th17. Naša študija daje trdne dokaze, da intermediati biosinteze holesterola igrajo pomembno vlogo pri razvoju limfocitov preko regulacijo ROR?t.
COBISS.SI-ID: 3506824
DEP domain-containing mTOR-interacting protein(DEPTOR) inhibira mehanistično tarčo rapamycin (mTOR). Njegove in vivo funkcije pa še niso dobro znane. Dosedanje študije kažejo, da se Deptor nahaja znotraj Fob3a kvantitativnega lokusa (QTL), povezanega z debelostjo/vitkostjo pri miših. Značilno povišano izražanje gena v belem maščobnem tkivu (WAT) debelih miši pa je v nasprotju z nakazano pozitivno vlogo mTOR-a v adipogenezi. Analiza Fob3a QTLa kaže, da Deptor, kot glavni kandidatni gen pospešuje rast in razvoj WAT v našem modelu, kot tudi nalaganje WAT v transgenem mišjem modelu s prekomernih izražanjem DEPTOR-ja. Poleg tega izražanje slednjega v belem maščobnem tkivu sovpada s stopnjo debelosti pri ljudeh. V študiji smo pokazali, da je DEPTOR induciran preko glukokortikoidov med adipogenezo. Prekomerno izražanje DEPTOR-ja spodbudi adipogenezo, ki pa je blokirana pri zmanjšani ekspresiji. DEPTOR aktivira pre-adipogeno os -Akt/PKB-PPAR- tako, da zavre mTORC1- inducirano inhibicijo povratne signalizacije inzulina. Dobljeni rezultati analize nakazujejo na novo vlogo DEPTOR-ja pri regulaciji adipogeneze.
COBISS.SI-ID: 3085960
Odkritje potencialno škodljivih variant nukleotidnega zaporedja je pomembno in ima številne posledice za raziskave in postavljanje novih hipotez v humani in veterinarski medicini ter pri odkrivanju zdravil. Spletni strežnik GenProBiS mapira polimorfizme zaporedij na proteinske strukture iz proteinske podatkovne banke (PDB). Koncept vezave proteina-spojine je razumljen v najširšem smislu, ki vključuje glikozilacijo in druge post-translacijske modifikacije. Vezavna mesta so bila definirana z lokalnimi strukturnimi primerjavami celotnih proteinskih struktur z uporabo algoritma ProBiS in prenosom ligandov iz podobnih veznih mest, ki jih najdemo v analiziranem proteinu z uporabo pristopa ProBiS GenProBiS. Površine vezavnega mesta so nastale kot tridimenzionalne mreže, ki zajemajo prostor, ki ga zasedajo napovedani ligandi. Strežnik omogoča intuitivno vizualno raziskovanje celovito preslikanih variant, kot so človeške somatske napačne mutacije, povezane z rakom, in ne-sinonimnih polimorfizmov posameznih nukleotidov iz 21 vrst, v predvidenih regijah vezavnih mest za okoli 80000 struktur proteinov PDB z uporabo hitro WebGL grafike. Spletni strežnik GenProBiS je prosto dostopen na naslovu http://genprobis.insilab.org.
COBISS.SI-ID: 3897736
Kriptorhizem je pogosta urogenitalna anomalija, ki je lahko prisotna ob rojstvu (prirojena oblika) ali pa se razvije kasneje (pridobljena oblika). Vpliva lahko na zdravje; napake pri spuščanju testisov navadno povzročijo oslabljeno spermatogenezo, kar ima za posledico zmanjšano plodnost in povečano stopnjo testikularne neoplazije in torzije testisov. Preiskali smo genomske podatke in identificirali 280 genomskih variacij, povezanih s kriptorhizmom pri sedmih vrstah. Zbirka lokusov, povezanih s kriptorhizmom, ki smo jo razvili v predhodni študiji, je bila dopolnjena s podatki. Zbrani podatki so pokazali, da so poročali o kriptorhizmu, ki je bi prisoten s 150 komorbidnimi stanji, vključno s številnimi sindromi, reproduktivnimi, kardiovaskularnimi, oftalmološkimi, dermatološkimi, duševnimi, kostnimi motnjami, gluhostjo in z rakom. Področju manjka standardizirana oblika za poročanje o povezavah med genotipom in fenotipom, ki bi omogočila hitrejši razvoj podatkovnih zbirk, integracijo ter izmenjavo podatkov ter bi olajšala razvoj biooznačevalcev.
COBISS.SI-ID: 3747464
Najnovejši študije so povezale hipoksijo, klasično značilnost tumorskega mikrookolja, s funkcijo specifičnih mikroRNA (miRNA); ni pa znano, ali hipoksija vpliva na druge vrste nekodirajočih transkriptov. S profiliranjem izražanja genov na ravni celotnega genoma smo prvič pokazali funkcionalno povezavo med pomanjkanjem kisika in spremembami v dolgih nekodirajočih transkriptih iz ultraohranjenih regij, ki jih imenujemo prepisane-ultraohranjene regije (T-UCR). V kliničnih vzorcih bolnikov z rakom debelega črevesa je prekomerno izraženih več T-UCR-jev, induciranih s hipoksijo (angl. hypoxia-induced noncoding ultraconserved transcripts; HINCUTs). Pokazali smo, da so T-UCR-ji pretežno v jedru in da je transkripcijski faktor HIF vsaj delno odgovoren za indukcijo več transkriptov te vrste. HINCUT uc.475 (ali HINCUT-1) je del neizrezanega introna gena, ki je prekomerno izražen pri več tipih epitelnega raka. V skladu s hipotezo, da imajo T-UCR-ji pomembno vlogo pri nastajanju tumorjev, HINCUT-1 vpliva na proliferacijo celic pod hipoksičnimi pogoji.
COBISS.SI-ID: 3270024
Polimorfizmi posameznih nukleotidov (angl. single nucleotide polymorphisms; SNPs), ki so povezani s poligenskimi boleznimi, kot je rak dojke (RD), lahko ustvarijo, uničijo ali modificirajo vezavna mesta mikroRNA (miRNA). Obseg, v katerem SNP-ji vplivajo na regulacijo genov za miRNA ter vplivajo na dovzetnost za rak, ostaja v veliki meri neznan. Domnevamo, da je zaradi SNP-jev motena vezava miRNA mehanizem, ki vpliva na dovzetnost za raka. SNP-je, za katere je znano, da so povezani s tveganjem za RD, smo analizirali tako in silico kot in vitro za njihovo sposobnost modifikacije vezavnih mest miRNA in regulacijo genov za miRNA. Identificirali smo SNP-ja rs1982073-TGFB1 in rs1799782-XRCC1, ki bi lahko vplivala na izražanje genov z spremenjeno interakcijo z miR-187 in miR-138. Z bioinformacijsko analizo na ravni celotnega genoma smo napovedali približno 64% prepisanih SNP-jev, ki lahko spremenijo energijo vezave miRNA::mRNA dupleksov za več kot 90%. Izvedli smo populacijsko študijo primerov in kontrol (angl. population case control study) in ugotovili, da se pojavnost rs799917-BRCA1 in rs334348-TGFR1 bistveno razlikuje med populacijami z različnimi tveganji za razvoj RD. Luciferazna aktivnost tarčnih SNP-jev, alelnih variant in nivojev proteinov v rakastih celičnih linijah z različnimi genotipi je pokazala diferencialno regulacijo tarčnih genov in prekomerno izražanje dveh miRNA, ki sta v interakciji (miR-638 in miR-628-5p). Prepisani tarčni SNP-ji vplivajo na uravnavanje izražanje miRNA in posledično na izražanje proteinov ter s tem prispevajo k verjetnosti za dovzetnost za razvoj raka z novim mehanizmom finega uravnavanja izražanja genov.
COBISS.SI-ID: 2599560