Опис документа

Автор: Korneeva K.L., Rodriguez R.R., Ralchenko S.V., Martunovska O.V., Frolova A.О., Martsenyuk O.P., Manzhula L.V., Melnyk V.T., Shkoropad O.Y., Obolenska M.Yu.

The cellular cysteine is highly regulated in a narrow range of concentrations due to its cyto- and neurtoxicity when it is overwhelmed or its deficiency for protein synthesis and other vital metabolic reactions when its amount is restricted. The regulation of cysteine content and its metabolic products, glutathione, taurine and inorganic sulfur compounds, is scarcely explored in human placenta though cysteine metabolism is closely related to the maintenance of redox status and protection from free radical oxidation, elimination of homocysteine and detoxification. These processes are particularly important for placenta which meets substantial changes of oxygen supply during its development, and is the last metabolically active organ between mother and fetus. The abundance of CDO, CSAD, ADO, SUOX, GCLC and GCLM mRNAs was estimated by RT-qPCR and compared with the computationally analyzed microarray gene expression data from GEO, while the level of individual protein - by western-blot analysis, both in placental samples from first and third trimesters of uncomplicated pregnancies. The abundance of CDO mRNA is significantly up-regulated at term compared to the first trimester, the level of GCLM and GCLC mRNAs remains almost unchanged while the abundance of other mRNAs reduces to varying degrees. Overall, the changes of gene expression in third trimester in comparison to the first one estimated by RT-qPCR and microarray coincide while the former data are more informative for the limited group of genes. The data provide the basis for further research of these genes expression and phenotype of human placenta in health and disease.

Вміст цистеїну в клітині регулюється в обмеженому інтервалі концентрацій через його цито- і нейротоксичність у разі перевищення критичного рівня і його брак для синтезу протеїнів й інших життєво важливих метаболітів у разі зниженої концентрації.Механізми регуляції концентрації цистеїну і продуктів його метаболізму, глутатіону, таурину і неорганічних сірковмісних сполук, в плаценті людини практично не досліджені, хоча метаболізм цистеїну тісно пов"язаний з підтриманням окисно-відновного статусу і захистом від вільнорадикального окислення, утилізацією гомоцистеїну і детоксикаційною функцією. Ці процеси набувають особливого значення в плаценті, яка зазнає різких змін в концентрації кисню, що надходить на різних етапах її розвитку, і яка є останнім метаболічно активним бар"єром між організмом матері і плода. У зразках плаценти людини з першого і третього триместрів неускладненої вагітності ми дослідили експресію генів, що кодують ензими метаболізму цистеїну. Рівень індивідуальних мРНК CDO, CSAD, ADO, SUOX, GCLC і GCLM у складі тотальної РНК оцінювали за реакціями зворотної транскрипції і кількісної ланцюгової полімеризації і порівнювали з відповідними даними мікромасив-експериментів із бази даних GEO після проведення повторного біоінформативного аналізу. Вміст протеїну визначали вестерн-блот аналізом. У третьому триместрі в порівнянні з першим значно підвищується рівень CDO мРНК, залишається майже незмінним рівень GCLM і GCLC мРНК і різною мірою знижується рівень інших мРНК. У цілому, загальний характер змін збігається з результатами мікромасив-експериментів, але на відміну від них є інформативнішим для обмеженої групи генів. Визначені в роботі різні за спрямованістю і величиною істотні відмінності в експресії досліджених генів між першим і третім триместрами вагітності є базовими для подальших досліджень експресії цих ензимів і фенотипу плаценти загалом у нормі і за патології.