Экспрессия генов мелатониновых рецепторов у планарий Schmidtea mediterranea и их возможная роль в процессах пролиферации и дифференцировки стволовых клеток Medline.ru - медико-биологический информационный портал Медлайн.ру

Экспрессия генов мелатониновых рецепторов у планарий Schmidtea mediterranea и их возможная роль в процессах пролиферации и дифференцировки стволовых клеток

Ермакова О.Н., Ермаков А.М., Евдокимовский Е.В.

Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН

Резюме
В настоящей работе была исследована экспрессия мембранных рецепторов мелатонина в теле планарий Schmidtea mediterranea и их возможная роль в процессах пролиферации и дифференцировки стволовых клеток. Показано, что обнаруженные in silico в геноме планарий ортологи рецепторов мелатонина Smed-mt 1, Smed-mt 2 и Smed-mel 1c обладают паттерном экспрессии с максимумом в головной и минимумом в хвостовой части тела животных. Регенерация головной и хвостовой части планарий сопровождалась снижением уровня экспрессии всех трех типов мембранных рецепторов мелатонина. РНК интерференция рецептора мелатонина Smed-mt 2 приводила к нарушению регенерации головного конца тела планарий. Полученные данные объясняют дистопроксимальный ингибирующий эффект мелатонина на регенерацию планарий и проливают свет на новую роль мелатонина и его рецепторов как регуляторов процессов регенерации и морфогенеза планарий.

Ключевые слова
планарии, рецепторы мелатонина, экспрессия, регенерация, стволовые клетки.

(статья в формате PDF. Для просмотра необходим Adobe Acrobat Reader)

открыть статью в

новом окне

Список литературы

1. Pandi-Perumal S.R., Srinivasan V., Maestroni G.J.M., Cardinali G.P., Poeggeler B. Hardeland R. Melatonin. Nature’s most versatile biological signal? FEBS Journal, 2006, V. 273, P. 2813–2838.

2. Maharaj D.S, Glass B.D., Daya S. Melatonin: New Places in Therapy. Biosci. Rep, 2007, V. 27, P. 299–320.

3. Dubocovich M.L., Cardinali D.P., Delagrange P., Krause D.N., Strosberg D., Sugden D., Yocca F.D. Melatonin receptors. In The IUPHAR Compendium of Receptor Characterization and Classification, 2nd edn. (IUPHAR, ed.), 2000, P. 271–277. IUPHAR Media, London.

4. Ebisawa T., Karne S., Lerner M.R., Reppert S.M. Expression cloning of a high-affinity melatonin receptor from Xenopus dermal melanophores. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1994, V. 91, P. 6133–6137.

5. Dubocovich M.L., Markowska M. Functional MT1 and MT2 melatonin receptors in mammals. Endocrine, 2005, V. 27, P. 101–110.

6. Boutin J. A., Audinot V., Ferry G., Delagrange P. Molecular tools to study melatonin pathways and actions. Trends Pharmacol Sci, 2005, V. 26, P. 412-419.

7. Becker-Andre M., Wiesenberg I., Schaeren-Wiemers N., Andre E., Missbach M., Saurat J.H., Carlberg C. Pineal gland hormone melatonin binds and activates an orphan of the nuclear receptor superfamily. J. Biol. Chem, 1994, V. 269, P. 28531–28534.

8. Morita M., Hall F., Best J.B., Gem W. Photoperiodic modulation of cephalic melatonin in planarians. J. Exp. Zool, 1987, V. 214, P. 383-388.

9. Itoh M.T., Shinozawa T., Sumi Y. Cicadian rhythms of melatonin-synthesizing enzyme activities and melatonin levels in planarians. Brain Res, 1999, V. 830, P. 165–173.

10. Morita M., Best J.B. Effect of photoperiods and melatonin on planarian asexual reproduction. J. Exp. Zool, 1984, V. 231, P. 273-282.

11. Yoshizawa Y., Wakabayashi K., Shinozawa T. Inhibition of planarian regeneration by melatonin. Hydrobiologia, 1991, V. 227, P. 31-40.

12. Reddien P.W., Oviedo N.J., Jennings J.R., Jenkin J.C., Sanchez Alvarado A. SMEDWI-2 is a PIWI like protein that regulates planarian stem cells. Science, 2005, Vol. 310, P. 1327–1330.

13. Robb S.M., Ross E., Sanchez Alvarado A. Smedgd: the Schmidtea mediterranea genome database. Nucleic Acids Res, 2008, V. 36, P. D599-606.

14. Reddien P.W., Newmark P., Sánchez Alvarado A. Gene nomenclature guidelines for the planarian Schmidtea mediterranea. Dev. Dyn, 2008, V. 237, P. 3099–3101.

15. Newmark P., Sánchez Alvarado A. Bromodeoxyuridine specifically labels the regenerative stem cells of planarians. Dev. Bio, 2000, V. 220, P. 142-153.

16. Ермакова О.Н., Ермаков А.М., Тирас Х.П. Влияние мелатонина на регенерацию планарий Girardia tigrina. Онтогенез, 2009, №6, с.466-469.

17. Cos S., Sanchez-Barcelo E.J. Melatonin and mammary pathological growth. Front. Neuroendocrin, 2000, V. 17, P. 133-170.

18. Vieira De Souza A, Visconti M.A., De Lauro Castrucci A.M. Melatonin biological activity and binding sites in human melanoma cells. J. Pineal Res, 2003, V. 34, P. 242–248.

19. Kobayashi Y., Itoh M.T., Kondo H. Melatonin binding sites in estrogen receptor-positive cells derived from human endometrial cancer. J. Pineal Res, 2003, V. 35, P. 71–74.

20. Pellettieri J., Sanchez Alvarado A. Cell turnover and adult tissue homeostasis: from humans to planarians. Annu. Rev. Genet, 2007, V. 41, P. 83–105.

21. Orii H., Kato K., Umesono Y., Sakurai T., Agata K., Watanabe K. The planarian HOM/HOX homeobox henes (Plox) expressed along the anteroposterior axis. Dev. Biol, 1999 V. 210, P. 456 468.

22. Bueno D., Vispo M., Sancho V., Romero R. Maintenance of AP body regions in planarians by TCEN49, a putative cystine-knot neurotrophin. Bel. J. Zool, 2001, V. 131(Sppl.), P. 89-95.