Ερευνητικό Έργο: ΧΡΟΝΟΒΙΟΛΟΓΙΑ

Προσωπικό

Αναστασία Προμπονά, Ερευνήτρια Β΄

Αναστασία Ρεπούσκου, Μεταδιδάκτορας

Αγγελική Γαλέου, Μεταπτυχιακή Φοιτήτρια

Μάριος Ξυδούς, Μεταδιδάκτορας (50% του χρόνου του)

Κ. Κουτουρλού, Εκπαιδευόμενη φοιτήτρια

Ερευνητικά Ενδιαφέροντα Εργαστηρίου

Μελέτη της έκφρασης γονιδίων του φασολιού που ελέγχονται από το βιολογικό ρολόι. Ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης κατά τον επανασυγχρονισμό του ρολογιού από το λευκό και από μονοχρωματικό φως και την εναλλαγή μέρας/νύχτας. Διερεύνηση του ρόλου και της αλληλεπίδρασης στοιχείων του κεντρικού ταλαντωτή.

Αλληλεπίδραση του βιολογικού ρολογιού με την ογκοπρωτεΐνη c-MYC. Ο ρόλος του c-MYC στη ρύθμιση της έκφρασης στοιχείων του ρολογιού. Επίδραση του κιρκαδικού χρόνου στη ρύθμιση του κυτταρικού κύκλου / πολλαπλασιασμού σε ινοβλάστες και καρκινικές κυτταρικές σειρές ποντικού κατά την εφαρμογή φαρμακευτικών ουσιών. Ρύθμιση της έκφρασης γονιδίων του ρολογιού από επιγενετικές τροποποιήσεις των ιστονών στους υποκινητές. Μελέτη των βιολογικών ρυθμών σε λεμφοκύτταρα ασθενών με ψυχικά νοσήματα.

Πρόοδος κατά το 2014

Με στόχο τη μελέτη της λειτουργίας κεντρικών στοιχείων του ημερήσιου βιολογικού ρολογιού στο φασόλι, απομονώσαμε την περιοχή υποκινητή τριών στοιχείων, του PvLHY, PvTOC1 και του PvELF4. Μελέτες ενεργότητας με γονίδιο αναφοράς τη λουσιφεράση έδειξαν πως η ανάρρους PvTOC1 περιοχή μήκους 1100 βάσεων επαρκεί για μέγιστα επίπεδα έκφρασης. Στο PvELF4 επαρκούν αντίστοιχα 1450 βάσεις, ενώ στο PvLHY ακόμα και 2000 βάσεις περιοχής υποκινητή παρουσιάζουν χαμηλά επίπεδα έκφρασης. Σε εξέλιξη βρίσκονται πειράματα μεταλλαξιγένεσης υποψηφίων cis στοιχείων των υποκινητών, με στόχο να ταυτοποιήσουμε τα στοιχεία υποκινητών που ενέχονται στην ρύθμιση της μεταγραφής από το φως και το ρολόι . Επιπλέον κλωνοποιήθηκαν σε φυτικούς φορείς υπερέκφρασης οι πρωτεΐνες PvLHY, PvTOC1 και PvELF4 με σκοπό να διερευνηθεί ο ρόλος τους στην μεταγραφή ρυθμικά εκφραζόμενων γονιδίων. Η μελέτη όλων των κατασκευών πραγματοποιείται σε πρωτοπλάστες φασολιού (Α. Γαλέου και Α. Προμπονά αδημοσίευτα αποτελέσματα).

Εικόνα 1: Μετασχηματισμένοι πρωτοπλάστες από φύλλα φασολιού που εκφράζουν τη πράσινη φθορίζουσα πρωτεΐνη (εικόνα αριστερά) διατηρούν το ρυθμό ενδογενών γονιδίων του ρολογιού (γράφημα δεξιά).

Α. Αλληλεπίδραση βιολογικού ρολογιού και καρκινογένεσης. Είναι γνωστό από την κλινική βιβλιογραφία ότι σε καρκινικές καταστάσεις αλλοιώνονται οι βιολογικοί ρυθμοί. Οι μοριακοί μηχανισμοί που διέπουν το φαινόμενο αυτό παραμένουν άγνωστοι. Η διερεύνησή τους στο εργαστήριό μας πραγματοποιείται μέσω μελέτης της δράσης της ογκοπρωτεΐνης c-ΜYC στον κεντρικό ταλαντωτή σε καρκινικές κυτταρικές σειρές. Τα αποτελέσματά μας αποκαλύπτουν ότι η c-MYC, όταν υπερεκφράζεται όπως συμβαίνει σε καρκινικές καταστάσεις, έχει άμεση αλληλεπίδραση με μεταγραφικούς παράγοντες-στοιχεία του ταλαντωτή, μεταβάλλοντας έτσι σημαντικά τη δράση τους (A. Repouskou and A. Prombona, manuscript in preparation).

B. Αλληλεπίδραση βιολογικού ρολογιού με παθολογικές καταστάσεις.

Σε προηγούμενη μελέτη δείξαμε ότι η άμεση απόκριση στο γλυκοκορτικοειδές δεξαμεθαζόνη του κεντρικού στοιχείου του βιολογικού ρολογιού στο ποντίκι mper1 μπορεί να ανασταλεί από το νικοτιναμίδιο (NAM), το οποίο θεωρείται ότι έχει αγχολυτικές ιδιότητες. Η αναστολή συνοδεύεται από μειωμένη τριμεθυλίωση της ιστόνης Η3 στη λυσίνη 4 (H3K4me3) στον mper1 υποκινητή. Νέες μελέτες έδειξαν ότι το ΝΑΜ αναστέλλει επιπλέον την οξεία απόκριση της serum glucocorticoid kinase 1 (Sgk1), ενός αποκρινόμενου στα γλυκοκορτικοειδή γονιδίου, αλλά μη ρυθμικά εκφραζόμενου. Η αναστολή συνοδεύεται από μείωση των επιπέδων του sgk mRNA, όπως και της αφθονίας της H3K4me3 και της ακετυλίωσης της ιστόνης Η3 στις λυσίνες 9 και 14 (H3K9/14ac) στον υποκινητή του.  Τα αποτελέσματα αυτά αποσαφηνίζουν μέρος των μοριακών μηχανισμών στο επίπεδο επιγενετικών τροποποιήσεων των ιστονών κατά την οξεία απόκριση των γονιδίων αυτών στη δεξαμεθαζόνη καθώς και το ρόλο του ΝΑΜ, που χρησιμοποιείται ως αγχολυτικό .

Επίσης, μελετώνται οι ημερήσιοι ρυθμοί σε λεμφοκύτταρα περιφερικού αίματος από άτομα μετά το πρώτο σχιζοφρενικό επεισόδιο. Επειδή τα λεμφοκύτταρα αντανακλούν και παθολογικές καταστάσεις του εγκεφάλου, γίνεται σύγκριση των ρυθμών με δείγματα φυσιολογικών δοτών αντίστοιχης ηλικίας. Η μελέτη στοχεύει στη ταυτοποίηση δεικτών που σχετίζονται με το διαταραγμένο βιολογικό ρολόι ψυχικά ασθενών.  Το πρόγραμμα αυτό υλοποιείται από τον Δρα. Μ. Ξυδούς και σε συνεργασία με την Δρα. Θ. Σουρλίγκα.

Πρωτότυπες Δημοσιεύσεις 2014

Xydous M, Prombona A, Sourlingas TG. (2014). The role of H3K4me3 and H3K9/14ac in the induction by dexamethasone of Per1 and Sgk1, two glucococorticoid early response genes that mediate the effects of acute stress in mammals. Biochim Biophys Acta 1839(9):866-72.  Impact factor 5.44

Παρουσιάσεις σε Συνέδρια 2014

Anastasia Repouskou and Anastasia Prombona (2014) Circadian clock regulates c-MYC protein stability via rhythmic acetylation. FEBS–EMBO 2014 Conference, 30 August – 4 September 2014, Paris, France FEBS Journal 281 (Suppl. 1) CSII-03 – Circadian Clocks p. 258

Anastasia Repouskou and Anastasia Prombona (2014) A novel role for c-MYC oncoprotein in the regulation of circadian gene promoters. 65^th Congress of the Hellenic Society of Biochemistry and Molecular Biology, 28^th-30^th November 2014, Thessaloniki, Poster Session P145

Angeliki Galeou and Anastasia Prombona (2014) Functional analysis of Phaseolus vulgaris putative core clock genes. 65^th Congress of the Hellenic Society of Biochemistry and Molecular Biology, 28^th-30^th November 2014, Thessaloniki, Poster Session P32

Εκπαιδευτικές Δραστηριότητες

Επίβλεψη εκπόνησης Διδακτορικής Διατριβής της μεταπτυχιακής φοιτήτριας Αγγελικής Γαλέου

Μέλος της τριμελούς συμβουλευτικής Επιτροπής του Τμήματος Βιολογίας του Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών για την εκπόνηση Διατριβής της υποψήφιας διδάκτορος Α. Γαλέου.

Επίβλεψη πρακτικής άσκησης της  Κατερίνας Κουτουρλού, Βιολογικό Τμήμα Πανεπιστημίου Πατρών.

Άλλες Επιστημονικές Δραστηριότητες

Κριτής του περιοδικού Plant Cell Reports

Άλλες Δραστηριότητες στο Ινστιτούτο Βιοεπιστημών & Εφαρμογών

Μέλος της ομάδας παρουσίασης του ΙΒΕ σε επισκέψεις μαθητών-φοιτητών

Παράγοντες απήχησης (για 1 δημοσίευση) : 5.44

Βιβλιογραφικές Αναφορές για το 2014 (χωρίς αυτοαναφορές): 8

Σύνολο βιβλιογραφικών αναφορών 2010-2014 (χωρίς αυτοαναφορές): 40 h-factor: 7

Εξοπλισμός εργαστηρίου και κοινής χρήσης (ΙΒ-Ε)

Thermal Cycler 2 blocks (Biorad)

Thermal Cycler (MJ Reasearch)

Electroporator (BTX, ECM 399)

Hybridization Oven (Stuart Scientific)

Spectrophotometer (Hitachi)

French Press (Aminco)

Incubator 37^oC (Gallenkamp)

Shaker

Τρέχουσα Εξωτερική Χρηματοδότηση

Πρόγραμμα ΓΓΕΤ ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΜΕΤΑΔΙΔΑΚΤΟΡΩΝ ΕΡΕΥΝΗΤΩΝ / ΤΡΙΩΝ

Διάρκεια:2/2012-06/2015

Συνολική χρηματοδότηση προγράμματος (για όλη τη διάρκεια του προγράμματος): 150 000 €

Συνολική χρηματοδότηση (εργαστηρίου): 60 000 €

Χρηματοδότηση εργαστηρίου για το 2014: 60 000 €.