Adaptowanie się ryb do zmiennych poziomów tlenu
Występująca u ryb, gadów i płazów globina X (GbX) to wiążące tlen białko mające tego samego przodka, co hemoglobina ssaków. GbX wpływa na zależną od tlenu aktywację wymiany jonów sodowych/wodorowych przez membranę erytrocytów (RBC) u ryb, jednak dokładna charakterystyka tego mechanizmu nie jest znana. Celem projektu GBX IN FISH RBCS (Expression and function of globin X in nucleated red blood cells of fish) było opracowanie interdyscyplinarnego podejścia, które pozwoli dogłębnie poznać działanie GbX. Dostępne do tej pory dane molekularne i funkcjonalne tej zagadkowej cząsteczki zostały przeanalizowane ze szczególnym uwzględnieniem kwestii środowiskowych. W badaniu wykorzystano trzy różne gatunki ryb z rodziny łososiowatych – łososia atlantyckiego, golca zwyczajnego i pstrąga tęczowego – o różnych wymaganiach w zakresie temperatury i poziomu tlenu. Naukowcom udało się zidentyfikować warunki (np. wzrost temperatury czy stymulacja receptorów β-adrenergicznych) zwiększające tempo transkrypcji GbX w czerwonych krwinkach oraz komórkach wątroby i skrzeli. Dla żadnego transkryptu nie odnotowano zmiany tempa produkcji w reakcji na zmiany warunków środowiskowych, jednak, co ważne, zaobserwowano ich wpływ na stabilność dwóch transkryptów. Prace w ramach projektu GBX IN FISH RBCS nadal trwają, zaś zespół uważnie przygląda się zjawiskom hipoksji i reoksygenacji. Uzyskane wyniki wskazują, że na poziom transkrypcji GbX wpływ ma tylko długotrwały deficyt tlenowy. Jednakże ogólny poziom ekspresji GbX u poszczególnych ryb jest mocno zróżnicowany, a określenie dokładnych warunków jego produkcji wymaga przeprowadzenia dalszych badań. W celu zbadania wpływu unikalnych przedłużeń N- i C-końców GbX zespół opracował kilka konstruktów sekwencji kodujących GbX u pstrąga tęczowego. Modyfikacje lipidów w drodze np. palmitylacji umożliwiły zlokalizowanie białek w błonach komórkowych. Naukowcy odkryli, że za lokalizację odpowiada wyłącznie N-koniec, a nie żadne inne części molekuły. W ramach projektu GBX IN FISH RBCS zgromadzono ogromną ilość nowych danych dotyczących regulacji ekspresji genów u ryb. Analiza tych danych, a w szczególności analiza wpływu stymulacji receptorów β-adrenergicznych na ekspresję GbX, wciąż trwa. Przy udziale lokalnej firmy partnerskiej udało się przetestować opracowany na potrzeby projektu czytnik mikropłytek, który będzie można później wykorzystywać w innych dziedzinach nauki. Wyniki projektu przedstawiono w pięciu przesłanych do publikacji artykułach oraz na trzech międzynarodowych konferencjach, co podkreśla wagę dokonanych odkryć. Zakres ich zastosowań jest bardzo szeroki, zwłaszcza w kontekście dynamicznych zmian w ekosystemach na całym świecie, często przebiegających z uszczerbkiem dla wielu gatunków ryb będących na granicy wyginięcia.
