Sveučilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
Sveučilište u Dubrovniku
Institut Ruđer Bošković
Sveučilišni poslijediplomski interdisciplinarni doktorski studij
Molekularne bioznanosti
Luka Andrišić
Mehanizmi stanične toksičnosti uzrokovani višestruko nezasićenim
masnim kiselinama – pristup kvascem
Doktorski rad
Zagreb, 2013.
Sveučilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku
Sveučilište u Dubrovniku
Institut Ruđer Bošković
Sveučilišni poslijediplomski interdisciplinarni doktorski studij
Molekularne bioznanosti
Luka Andrišić
Mehanizmi stanične toksičnosti uzrokovani višestruko nezasićenim
masnim kiselinama – pristup kvascem
Doktorski rad
Doktorski rad predložen
Sveučilišnom Vijeću za poslijediplomske interdisciplinarne doktorske studije
u svrhu stjecanja akademskog stupnja doktora znanosti
na Sveučilišnom poslijediplomskom interdisciplinarnom doktorskom
studiju Molekularne bioznanosti
Zagreb, 2013.
I
TEMELJNA DOKUMENTACIJSKA KARTICA
Sveučilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku Doktorski rad
Sveučilište u Dubrovniku
Institut Ruđer Bošković
Sveučilišni poslijediplomski interdisciplinarni
doktorski studij Molekularne bioznanosti
Znanstveno područje:
Interdisciplinarno područje znanosti
Znanstveno polje:
1.05 biologija i 3.01. temeljne medicinske znanosti
Mehanizmi stanične toksičnosti uzrokovani višestruko nezasićenim masnim
kiselinama – pristup kvascem
Luka Andrišić
Rad je i
zrađen u:
Laboratoriju za oksidacijski stres u Zavodu za molekularnu medicinu
Instituta „Ruđer Bošković“ u Zagrebu.
Mentor/i:
dr.sc. Ana Čipak Gašparović
Kratki sažetak doktorskog rada:
V
išestruko nezasićene masne kiseline (PUFA) za većinu
organizama
uključujući i čovjeka
su esencijalne, no
u određenim uvjetima mogu biti toksične za
organizam. Osim poremećaja ravnoteže
sastava
ω
-
3 i ω
-6 PUFA,
koje mogu dovesti do različitih
patofizioloških stanja, PUFA su podložne
oksidacijskim oštećenjima kao rezultat
procesa lipidne
peroksidacije. Lipidna peroksidacija je uključena u brojne patofiziološke procese u organizmu,
te
predstavlja potencijalnu opasnost za sve aerobne organizme koji sadrže PUFA.
Koristeći model
transgenog kvasca (
S. cerevisiae
) koji proizvodi
PUFA, u ovom radu ispitana je uloga procesa β
-
oksidacije u adaptivnom odgovoru kvasca na prisutnost PUFA. Također napravljena je detaljna
analiza promjena koje se dešavaju u metabolizmu glicerofosfolipida i triacilglicerida tijekom adaptacije
kvasca na pr
isutnost PUFA. U konačnici, identificirani su pojedini geni koji sudjeluju u adaptivnom
odgovoru stanica kvasca na uvjete oksidacijskog stresa u prisutnosti PUFA.
Broj stranica:
170
Broj slika:
53
Broj tablica:
14
Broj literaturnih navoda:
204
Jezik izvornika:
hrvatski
Ključne riječi:
PUFA, lipidi, lipidne vrste, oksidacijski stres, β
-oksidacija, ROS, adaptacija,
antioksidacijska zaštita
Datum obrane: 23. srpnja 2013.
Stručno povjerenstvo za obranu:
1.
Dr.sc. Branka Mihaljević
, znanstvena suradnica,
Institut Ruđer Bošković, predsjednica
2.
Dr.sc. Ana Čipak Gašparović
, znanstvena suradnica, Institut Ruđer Bošković
, mentor
3.
Prof.dr.sc. Vera Cesar
, izvanredna profesorica, Sveučilište J.J. Strossmayera u Osijeku
,
Odjel za biologiju, član
Rad je pohranjen u:
Gradskoj i sveučilišnoj knjižnici Osijek, Europska avenija 24, Osijek;
Sveučilištu Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku, Trg sv. Trojstva 3, Osijek.
II
BASIC DOCUMENTATION CARD
Josip Juraj Strossmayer University of Osijek PhD thesis
University of Dubrovnik
Ruđer Bošković Institute
University Postgraduate Interdisciplinary Doctoral Study of
Molecular biosciences
Scientific Area:
Interdisciplinary field of science
Scientific Field:
1.05 Biology and 3.01. Basic medical science
Mechanisms of cellular toxicity induced by polyunsaturated fatty acids – yeast
aproach.
Luka Andrišić
Thesis performed at:
Laboratory for oxidative stress, Department for molecular medicine,
Ruđer Bošković
Institute, Zagreb.
Supervisor/s:
Ana Čipak Gašparović, PhD
Short abstract:
Despite being essential for the most organisms, including humans, polyunsaturated
fatty acids (PUFA) are toxic in specific conditions. Disturbance of the balance between
ω
-
3 and ω
-6
PUFA can lead to various pathophysiological conditions in humans. PUFAs are also prone to oxidative
damage, which can lead to lipid peroxidation. Lipid peroxidation is involved in many pathophysiological
processes in various organisms, and as such present potential risk for all aerobic organisms that have
PUFA. W
e have investigated the role of β
-oxidation in the process of adaptation of yeast cell to PUFA
presence by using transgenic yeast that can produce PUFA. In addition, we have analyzed changes at
the level of glycerophospholipid and triacyglyceride metabolism, during adaptation to PUFA presence.
Finally, specific genes that are involved in adaptive response of yeast cells to conditions of oxidative
stress in PUFA presence were identified.
Number of pages:
170
Number of figures:
53
Number of tables:
14
Number of references:
204
Original in:
Croatian
Key words:
PUFA, lipids, lipid species, oxidative stress, β
-oxidation, ROS, adaptation,
antioxidative defence
Date of the thesis defense: 23rd July 2013.
Reviewers:
1.
Branka Mihaljević, PhD
2.
Ana Čipak Gašparović, PhD
3. Prof. Vera Cesar, PhD
Thesis deposited in:
City and University Librery of Osijek, Europska avenija 24, Osijek;
Josip Juraj Strossmayer University of Osijek, Trg sv. Trojstva 3, Osijek.
IV
SADRŽAJ
1.
UVOD............................................................................................
1
1.1.
VIŠESTRUKO NEZASIĆENE MASNE KISELINE
–STRUKTURA,
FUNKCIJA, ŽIVOT.....................................................................................
2
1.1.1.
KLASIFIKACIJA PUFA…………………………………………………....
2
1.1.2.
BIOSINTEZA PUFA……….....………..........……………………………...
4
1.1.2.1.
Klasifikacija desaturaza……………………..……………………………....
5
1.1.3.
BIOLOŠKA FUNKCIJA PUFA…………………………………….............
6
1.1.3.1.
PUFA i biomembrane.......…………………………………….....….............
8
1.1.3.2.
Raznolikost PUFA………………....…………………………………..........
11
1.1.3.3.
PUFA i čovjek……………………………………………………….............
11
1.1.4.
MEHANIZMI REGULACIJE DESATURACIJE MEMBRANA.................
14
1.1.5.
RAZREDI FOSFOLIPIDA………..................……..…………………….....
16
1.1.5.1.
Putovi sinteze glicerolipida…........…………………………………….........
18
1.1.5.2.
Transport i distribucija fosfolipida…………………............……..................
19
1.1.5.3.
Biološka funkcija pojedinih lipidnih razreda…………………………..........
21
1.2.
PUFA i LIPOTOKSIČNOST
………………………………………...........
23
1.2.1.
RAVNOTEŽA
ω
-
3 i ω6 PUFA………..…………………………………....
23
1.2.2.
PUFA I OKSIDACIJSKI STRES………...………………………………....
23
1.2.2.1.
Izvori ROS-a u organizmu……………...….……………………………......
25
1.2.3.
MEHANIZMI OBRANE OD OKSIDACIJSKOG STRESA…………….....
27
1.2.3.1.
Neenzimatski antioksidacijski sustavi………………………….......….........
27
1.2.3.2.
Enzimatski antioksidacijski sustavi………………………………................
28
1.3.
KVASAC
…………………………………………………………...............
30
1.3.1.
KVASAC KAO MODELNI ORGANIZAM…………………………..........
30
1.3.2.
BIOLOGIJA KVASCA………………………………………………
31
1.3.3.
KVASAC KAO MODEL U ISTRAŽIVANJU METABOLIZMA PUFA I
LIPIDNE PEROKSIDACIJE ….………………............................................
32
1.3.3.1.
β
-Oksidacija…................................................……………………................
33
1.4.
CILJEVI ISTRAŽIVANJA
…………………………….............................
35
2.
MATERIJALI I METODE…………………............................
36
2.1.
SOJEVI KVASCA I UVJETI RASTA
…………………………....….......
37
2.1.1.
Plazmid pYES2……………………………………………………...............
37
2.1.2.
Sojevi kvasca………………………………...…….......................................
38
Ovaj materijal je namenjen za učenje i pripremu, ne za predaju.
