Ląstelių plazminės membranos atstatymo mechanizmų po elektroporacijos tyrimai
Makarovas, Dominykas |
Elektroporacija – tai procesas, kai ląstelės plazminė membrana paveikiama aukštos amplitudės, trumpais elektriniais impulsais. Ląstelės membraną paveikus elektriniais impulsais, membranoje atsiveria nanoporos per kurias gali būti perneštos į ląsteles, arba iš ląstelių išneštos įvairios medžiagos. Pro elektropralaidintą membraną gali judėti šios medžiagos: jonai, vaistai, fluorescuojančios žymės, antikūnai, oligonukleotidai, RNR, bei DNR. Medžiagų pernaša/išnaša per ląstelės plazminę membrnaną pasitelkiant elektroporaciją, gali būti pritaikyta įvairių ligų gydymui, biotechnologijoje, ar pramonėje. Ląstelėse esantys baltymai aneksinai yra atsakingi už membranų pažaidų atstatymą. Daugumos šių baltymų, tuo tarpu ir aneksinų aktyvumas yra sužadinamas dėl padidėjusios viduląstelinio kalcio koncentracijos. Įdomu tai, kad per daugiau, nei 40 metų, per kuriuos elektroporacijos fenomenas yra intensyviai tyrinėjamas, duomenų, apie viduląstelinių baltymų įsitraukimą padedant atstatyti pažaidas elektroporuotoje membranoje beveik nėra. Atsižvelgiant į žinių trūkumą plazminės membranos atstatymo po elektroporacijos mechanizmus, šiame darbe buvo norima išsiaiškinti kokią įtaką kalcis daro ląukinio tipo MCF7 ląstelėms, kuriose yra Aneksino A4 genas yra pilnai funkcionalus lyginant su MCF7- ANXA4- ląstelėmis, kuriose šio geno raiška sutrikdyta. Tyrimo metu kalcio įtaką elektroporuotoms ląstekėms buvo vertinama MTS metodu, ląstelių membranos atstatymo ir elektropernašos efektyvumo dinamikos vertintos Propidžio jodido metodu. Iš gautų rezultatų buvo nustatyta, kad atsakas į elektroporaciją lyginant laukinio tipo MCF7 ir MCF7-ANXA4- ląsteles buvo toks pat, arba labai panašus ir reikšmingai nesiskyrė. Kita vertus, kad kalcis nedaro įtako Propidžio jodido elektropernašai, bet daro negiamą poveikį ląstelių gyvybingumui ir plazminės membranos atstatymui.
Electroporation – is this process then cell plasma membrane applied high amplitude, short electrical impulses. Then cell plasma membrane is affected with electric impulses, in cell plasma membrane opens nanopores through which can be transferred to cells or taken out various substances. Through electropermeabilized membrane can be transferred these substances: ions, drugs, dyes, markers, antibodies, oligonucleotides, RNA and DNA. Substances that are transferred or taken out through cell plasma membrane by using electroporation can be applied for various diseases treatment, in biotechnology and in industry. In cells existing annexin proteins responsible for cell plasma membrane damage repair. Majority of these proteins, including annexins activity is excited by increased intracellular calcium concentration. Interesting, that over 40 years in which electroporation phenomenon is intensively under investigation, but data about intracellular proteins in cell plasma membrane damage repair nearly found. Considering to this insufficient data in plasma membrane repair mechanisms after electroporation, in this work want to figure out how calcium affects wild type MCF7 cells, in which annexin A4 gene is fully functional compared with MCF7-ANXA4- cells, in which this gene expression is disturbed. In this assay effect of calcium to these electroporated cells was evaluated by these methods: MTS method, cell plasma membrane repair and electro permeabilization efficiency dynamics evaluated propidium iodide method. From collected results, found out that comparing with wild type MCF7 and MCF7-ANXA4- cells respond to electroporation was same or very similar and did not differ significantly. On the other hand, that calcium does not affect propidium iodide electro permeabilization, but calcium negatively affect cells viability and plasma membrane repair.