mRNA adenosine methylase (MTA) deposits m6A on pri-miRNAs to modulate miRNA biogenesis in Arabidopsis thaliana
Regulacja ekspresji genów jest niezwykle ważnym procesem istotnym dla prawidłowego rozwoju organizmu. Modyfikacje epigenetyczne oraz potranskrypcyjna regulacja poprzez krótkie cząsteczki RNA, nazywane mikroRNA, należą do fundamentalnych zasad komórkowej regulacji ekspresji genów. Nasza praca dostarcza dowodów, że modyfikacja epigenetyczna RNA (metylacja adenozyny, m6A) odgrywa istotną rolę w biogenezie mikroRNA, łącząc w ten sposób te dwa procesy. W naszych badaniach, przeprowadzonych na organizmie modelowym jakim jest rzodkiewnik pospolity (Arabidopsis thaliana), skupiliśmy się na tym, jak metylacja m6A wpływa na biogenezę mikroRNA. Wykazaliśmy, że metylacja m6A niezbędna jest do utrzymania odpowiedniego poziomu dojrzałych cząsteczek mikroRNA, a także ich prekursorów. Ponadto modyfikacja m6A stymuluje powstawanie struktur drugorzędowych w prekursorach mikroRNA i wpływa na rekrutację Mikroprocesora (kompleksu enzymatycznego odpowiedzialnego za produkcję mikroRNA z nich prekursorów) do pri-miRNA. Pokazujemy również oddziaływanie białka MTA (białko wprowadzające grupę metylową m6A) z innymi białkami biorącymi udział w biogenezie mikroRNA, a mianowicie z RNA Polimerazą II i z białkiem TOUGH. Dodatkowo pokazaliśmy że metylacja m6A odgrywa również rolę w modulowaniu sygnalizacji hormonalnej (auksynowej) przez mikroRNA (mikroRNA 393b). Podsumowując, odkryliśmy, że metylacja m6A moduluje biogenezę mikro RNA, wpływając przez to na różne szlaki metaboliczne, np. takie jak sygnalizacja hormonalna.
Susheel Sagar Bhat, Dawid Bielewicz, Tomasz Gulanicz, Zsuzsanna Bodi, Xiang Yu, Stephen J. Anderson, Lukasz Szewc, Mateusz Bajczyk, Jakub Dolata, Natalia Grzelak, Dariusz J. Smolinski, Brian D. Gregory, Rupert G. Fray, Artur Jarmolowski and Zofia Szweykowska-Kulinska
Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2020 DOI/10.1073/pnas2003733117
Lodowce żyją i są centrami wyjątkowej bioróżnorodności
Lodowce wciąż postrzegane są jako martwy element środowiska zasilający w wodę i składniki odżywcze sąsiadujące z nimi ekosystemy. Ten wciąż utrzymywany pogląd jest jednak błędny, lodowce stanowią najzimniejszy na świecie biom tętniący różnorodnymi, zimnolubnymi formami życia, a procesy biologiczne zachodzące na lodowcach mają charakter nie tylko lokalny, ale także globalny. Centrami bioróżnorodności na lodowcach są niewielkie oczka wodne nazywane otworami kriokonitowymi, w których znajdziemy wyjątkowe gatunki alg, bakterii, grzybów, pierwotniaków a nawet zwierząt takich jak niesporczaki i wrotki. Lodowce jako jedne z najszybciej znikających ekosystemów cały czas czekają na zbadanie. Dlaczego życie na lodowcach, chociaż niewidzialne, jest niezwykle ważne można przeczytać w artykule opublikowanym przez Krzysztofa Zawieruchę z Zakładu Taksonomii i Ekologii Zwierząt WB oraz jego kolegów w czasopiśmie Nature Ecology & Evolution.
Stibal, M., Bradley, J.A., Edwards, A., Hotaling, S., Zawierucha, K., Rosvold, J., Lutz, S., Cameron, K.A., Mikucki, J.A., Kohler, T.J., Šabacká, M., Anesio, A.M. 2020. Glacial ecosystems are essential to understanding biodiversity responses to glacier retreat. Nature Ecology and Evolution, 4:686–687. DOI: 10.1038/s41559-020-1163-0
Rekombinacja sprzyja ewolucji inwazyjnych pasożytów
Analiza genomu ektopasożyta ryb, Gyrodactylus bullatarudis wskazuje, że ewolucja przystosowań do pasożytniczego trybu życia następuje w wyniku duplikacji genów, ich różnicowania się i rekombinacji. W pracy Konczala i wsp. opublikowanej w Molecular Ecology autorzy publikują pierwszy referencyjny genom tego gatunku i porównują go z genomami innych płazińców. Wyniki wskazują, że koewolucja tych pasożytów z gospodarzami, którymi są Trynidadzkie gupiki, doprowadziła do duplikacji kilku rodzin genów, w tym białek G i proteaz serynowych. Porównanie genomów z kilku populacji wykazało niedawną ekspansję rekombinanta pomiędzy bardzo zróżnicowanymi genomami. Dowodzi to istotnej roli hybrydyzacji w powstawaniu wysoce infekcyjnych pasożytów.
Konczal, M., Przesmycka, K. J., Mohammed, R. S., Phillips, K. P., Camara, F., Chmielewski, S., Hahn, C., Guigo, R., Cable, L., & Radwan, J. (2020).. Molecular Ecology. https://doi.org/10.1111/mec.15421
Ewolucja niezwykłej zmienności genów odpowiedzi immunologicznej – MHC
Jacek Radwan w Pracowni Biologii Ewolucyjnej http://evobio.home.amu.edu.pl/ ze współautorami opublikował artykuł przeglądowy w Trends in Genetics na temat mechanizmów ewolucyjnych wyjaśniających niezwykłą kombinację cech, charakteryzujących geny głównego kompleksu zgodności tkankowej (MHC): wysoki poziom polimorfizmu, wysokie tempo podstawień aminokwasowych i długi czas trwania linii allelicznych. Autorzy wskazują też otwarte pytania dotyczące ewolucji genów MHC. Artykuł jest dostępny w trybie open access!
Niska antropopresja dobrze wpływa na stan hydrologiczny torfowisk
Grupa naukowców z Pracowni Ekologii Zmian Klimatu WNGiG przeprowadziła badania paleoekologiczne małego torfowiska mszarnego Jaczno w Suwalskim Parku Krajobrazowym. Celem projektu była rekonstrukcja zmian roślinności, warunków hydrologicznych i wpływu człowieka na ekosystem torfowiska w ostatnich 1500 latach. Badania wykazały, że położenie torfowiska z dala od osad ludzkich oraz późniejsza kilkusetletnia ścisła ochrona tego obszaru utrzymały jego dobry stan hydrologiczny. Pomimo tego, że większość torfowisk w Europie uległa degradacji na skutek osuszania czy ekstrakcji torfu, tak dobry stan hydrologiczny torfowiska Jaczno jest ewenementem na skalę europejską. Wyniki badań pokazują jak ważna jest ochrona obszarów mokradłowych aby były one pomocne w walce z postępującymi zmianami klimatu.
Marcisz, K., Kołaczek, P., Gałka, M., Diaconu, A.-C., and Lamentowicz, M. (2020). Exceptional hydrological stability of a Sphagnum-dominated peatland over the late Holocene. Quaternary Science Reviews 231, 106180. doi: https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2020.106180.
Warunki biometeorologiczne podczas fal upałów w Polsce
Postępujące ocieplenie klimatu przejawia się coraz częstszym występowaniem fal upałów. Potwierdzają to badania Arka Tomczyka z Zakładu Meteorologii i Klimatologii ze współautorami, w których wykazano wyraźny wzrost częstości występowania długich okresów z wysoką temperaturą w Polsce od początku XXI wieku. Autorzy sparametryzowali warunki biometeorologiczne panujące podczas trwania fal upałów. Najbardziej zagrożona częstym występowaniem niekorzystnych warunków biometeorologicznych i tzw. stresu ciepła jest zachodnia i południowo-zachodnia Polska. W tych regionach notowano także najbardziej obciążające dla organizmu ludzkiego warunki meteorologiczne podczas fal upałów.
Tomczyk A.M., Bednorz E., Matzarakis A., 2020. Human-biometeorological conditions during heat waves in Poland. International Journal of Climatology, https://doi.org/10.1002/joc.6503
2015 r.
Rekonstrukcja zmian układu koryt rzecznych na obszarach lessowych
Pomimo przekształcenia biegów wielu rzek w sztuczne kanały, zapis ewolucji dawnych krajobrazów dolin rzecznych zachował się w osadach wypełniających dna dolin. Pierwsze badania charakteryzujące zmiany układu koryt rzecznych na obszarach lessowych Kraju Zadunajskiego (południowe Węgry) zostały opublikowane w czasopiśmie Global and Planetary Change. Praca ta opisuje zmiany układu koryta rzek Kapos i Koppány w ciągu ostatnich 14000 lat, z okresami odcięć meandrów w późnym glacjale oraz ustaniem przepływu w tych rzekach i przemianą w obszary podmokłe w ciągu ostatnich 4000 lat. Odkryte zmiany zostały pokazane na tle modelu opisującego zmiany zachodzące w rzekach meandrujących w różnych warunkach hydrologicznych i geologicznych.
Słowik M., Dezső J., Kovác J., Gałka M., 2020, The formation of low-energy meanders in loess landscapes (Transdanubia, central Europe). Global and Planetary Change, 184, 103071 https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2019.103071
