Zmiany architektury jądrowej i transkryptomu w procesie

Tomasz Jan Kolanowski
Instytut Genetyki Człowieka PAN, Zakład Biologii Rozrodu i Komórek
Macierzystych
Stypendysta projektu pt. „Wsparcie stypendialne dla doktorantów na kierunkach uznanych
za strategiczne z punktu widzenia rozwoju Wielkopolski”, Poddziałanie 8.2.2 Programu
Operacyjnego Kapitał Ludzki
Zmiany architektury jądrowej i transkryptomu w procesie
różnicowania ludzkich komórek macierzystych pochodzenia
miogennego.
Streszczenie projektu:
Pojęcie architektury jądrowej wraz ze swoimi podstawowymi założeniami zostało
wprowadzone
przez
Cremmera
i
wsp.
(1993).
Zakłada
ono
istnienie
terytoriów
chromosomowych (ang. chromosome territory, CT), a więc wyodrębnionych przestrzennie
obszarów w jądrze interfazowym zajmowanych przez poszczególne chromosomy. Istnieje
szereg badań potwierdzających zmianę charakterystycznego ułożenia chromosomów
podczas procesu różnicowania wielu rodzajów komórek.
Realizowany projekt, w swoim założeniu ma na celu nie tylko opis zmian
obserwowanych metodami cytogenetycznymi, lecz również zestawienie ich z wynikami
analizy aktywności genów – w szczególności wybranych, mających znaczenie w procesie
miogenezy i różnicowania. Efektem projektu będzie zgłębienie wiedzy na temat korelacji
danych molekularnych oraz cytogenetycznych i być może opracowanie udoskonalonej
charakterystyki ludzkich komórek macierzystych pochodzenia miogennego, które od
kilkunastu już lat znajdują swe zastosowanie w regeneracyjnej terapii komórkowej
różnorodnych schorzeń (np. regeneracja pozawałowego serca, zwiększenie napięcia
mięśniowego zwieraczy).
Cel pracy:
Realizowany projekt ma na celu określenie zmian topologii badanych chromosomów
w trakcie procesu różnicowania ludzkich komórek macierzystych pochodzenia miogennego.
Dodatkowo określone zostaną ogólne zmiany zachodzące w jądrze podczas procesu takie
jak zmiany w wielkości i kształcie jąder oraz zawartości heterochromatyny.
Praca doktorska współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach
Europejskiego Funduszu Społecznego
Cele projektu realizowane będą poprzez następujące zadania:
1. ocena
zmiany
położenia
centromerowych
wybranych
podczas
chromosomów
różnicowania
mikroskopii
obszarów
z
procesu
wykorzystaniem
konfokalnej
(analiza
trójwymiarowa – rys.1)
Ryc. 1 Przekrój jądra komórkowego wzdłuż osi Z
wykonany przy pomocy programu LSM Image Browser
(Zeiss, Niemcy). Autor: T.Kolanowski
2. obserwacja zmiany lokalizacji w jądrach interfazowych obszarów chromatyny
zawierających geny interesujące ze względu na ich funkcję w procesach
różnicowania i miogenezy poprzez wykonanie sond genowo-specyficznych;
3. badanie modyfikacji stanu heterochromatyny oraz interakcji fragmentów DNA z
wybranymi białkami jądrowymi poprzez barwienia immunofluorescencyjne.
Ryc. 2 Ocena zmian położenia oraz interakcji z fragmentami DNA wybranych białek jądrowych (opis przy poszczególnych
zdjęciach). Autor: T. Kolanowski
4. próba korelacji profilów ekspresji genów w mioblastach vs miocytach uzyskanych za
pomocą
mikromacierzy
ekspresyjnych
podczas
obserwowanego
procesu
ze zmianami położenia poszczególnych fragmentów chromosomów.
Ryc. 3 Kryteria kwalifikacji genów w analizie porównawczej badania profilu ekspresji. Autor: T. Kolanowski
Praca doktorska współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach
Europejskiego Funduszu Społecznego