Search results

1

ARDRA studies of the ribosomal RNA operon within the Desulfovibrio desulfuricans strains

100%

Szczerba J., Bednarek I., Dzierżewicz Z.

Annales Academiae Medicae Silesiensis

|

2009

|

vol. 63

|

issue 1

7-13

EN

BACKGROUND Desulfovibrio desulfuricans belong to the heterogeneous group of anaerobic, sulphate-reducing bacteria (SRB), widely distributed in various environments. As a result of dissimilatory sulphate reduction, they release hydrogen sulphide (H2S), which has a cytotoxic effect in human and animal organisms. It has been shown by many authors, that Desulfovibrio was the genus predominating in patients with ulcerative colitis. Some of these bacteria can act as opportunistic pathogens associated with primary bacteremia and abdominal infections such as abscesses. MATERIAL AND METHODS Fifteen (soil and intestinal) strains of Desulfovibrio desulfuricans species were cultured in modified sulphate-free Postgate’s liquid medium with pyruvate for 10 days. Bacterial DNA was extracted by using a commercially available kit and DNA was used as a template for amplification of the full-length 16S, 23S rDNA and the intergenic spacer region. Digested with restriction enzymes (AluI, EcoRI, HaeIII, HindIII, HinfI, MboI and PstI) PCR amplicons were resolved by electrophoresis on 2% agarose gels. RESULTS Digestion of rrn operon of Desulfovibrio desulfuricans by seven restriction enzymes allowed to obtain the characteristic restriction profiles for all 15 investigated strains. The results allow us to suggest three of used enzymes: HinfI, AluI and HaeIII as a useful for confirmation of the similarity within of rrn operon of isolates belonging to this species. Considering the restriction profiles received with HindIII, and EcoR1 enzymes it seems that their application is insufficient, but PstI enzyme is not acceptable for the analysis of rrn operon of these bacteria. CONCLUSIONS The obtained data have shown that ARDRA can be used for establishment of phylogenetic relations among isolates of Desulfovibrio desulfuricans species, providing the appropriate restriction enzyme is used.

PL

WSTĘP: Bakterie Desulfovibrio desulfuricans należą do szerokiej grupy beztlenowych bakterii redukujących siarczany (BRS), rozpowszechnionej w różnych środowiskach. Jako rezultat dysymilacyjnej redukcji siarczanów uwalniają do środowiska siarkowodór (H2S), który wpływa cytotoksycznie na organizm ludzi i zwierząt. Wielu autorów wykazało, iż rodzaj Desulfovibrio jest dominujący u osób cierpiących z powodu wrzodziejącego zapalenia okrężnicy. Ponadto niektóre gatunki tego rodzaju odgrywają role oportunistycznych patogenów wywołując bakteriemię, infekcje w obrębie jamy brzusznej oraz wrzody. MATERIAŁY I METODY: Piętnaście szczepów Desulfovibrio desulfuricans (glebowych i jelitowych) hodowanych było na modyfikowanym podłożu Postgata z dodatkiem pirogronianu przez 10 dni. Po wyizolowaniu genomowego DNA tych bakterii przeprowadzono reakcje PCR w celu namnożenia fragmentu operonu rrn obejmującego geny 16S, 23S oraz odcinek zmienny pomiędzy nimi. Otrzymane amplikony poddane zostały trawieniu enzymami restrykcyjnymi (AluI, EcoRI, HaeIII, HindIII, HinfI, MboI and PstI), a otrzymane fragmenty rozdzielono w 2% żelu agarozowym. REZULTATY: Przeprowadzona analiza restrykcyjna operonu rrn bakterii Desulfovibrio desulfuricans pozwoliła na otrzymanie charakterystycznych profili restrykcyjnych dla wszystkich piętnastu badanych szczepów. Uzyskane rezultaty pozwoliły uznać trzy z zastosowanych enzymów (HinfI, AluI oraz HaeIII) za odpowiednie do potwierdzenia podobieństw w obrębie operonu rrn bakterii tego gatunku. Biorąc pod uwagę profile otrzymane po trawieniu enzymami HindIII, EcoR1, możemy stwierdzić ich małą użyteczność w analizach operonu rrn gatunku Desulfovibrio desulfuricans, zaś enzym PstI w ogóle nie nadaje się do tego celu.

2

Chromophores of dissimilatory sulphite reductase from wild strains Desulfovibrio desulfuricans

100%

Dzierżewicz Z., Cwalina B., Gawlik B., Bułaś L.

|

vol. 40

|

issue 1

95-97

3

Modyfikacje epigenetyczne jako potencjalne cele terapii antynowotworowych

100%

Kulczycka A., Bednarek I., Dzierżewicz Z.

Annales Academiae Medicae Silesiensis

|

2013

|

vol. 67

|

issue 3

201-208

EN

Epigenetics analyses inherited characteristics not directly connected to the DNA nucleotide sequence. It investigates the relationships between biochemical modifications and the expression of selected genes. Initially, it was thought that gene expression depends on information encoded in the DNA sequence. However, it was discovered that the activity of many enzymes like methylases, demethylases, acetylases, deacetylases is necessary to regulate this process and its dysregulations may lead to e.g. cancer initiation and progression. Epigenetics has an impact on neoplastic transformation by reducing the global level of DNA methylation and increasing the methylation level within tumour suppressor gene promoters, which significantly impairs the repression of carcinogenesis. Additionally, modifications of histone proteins, based on disorders of acetylation-deacetylation and methylation-demethylation processes, may lead to overexpression of genes involved in cancer development. Numerous examples have been described, among others breast, prostate and colon cancers, depending on the modification of histone amino tails, primarily of histone H3. For such reasons, the possibility of using many therapies which can reverse the negative effect of these modifications by e.g. DNA demethylation (DNA demethylating drugs) or re-acetylation of histone lysine resides (histone deacetylase inhibitors) is examined. In the near future, epigenetics probably will allow the effective treatment of some cancer diseases, although further research on the impact of enzymatic modifications on the development of carcinogenesis is still needed.

PL

Epigenetyka zajmuje się badaniem cech dziedzicznych, które nie zależą bezpośrednio od sekwencji nukleotydowej w DNA, ale są rezultatem modyfikacji biochemicznych na ekspresję wybranych genów. Początkowo uważano, że ekspresja genów zależy tylko od informacji zapisanej zawartej w sekwencji DNA, z czasem okazało się, że liczne modyfikacje będące rezultatem działania różnych grup enzymów, w tym metylaz, demetylaz, acetylaz czy deacetylaz, wpływają na regulację tego procesu, a zaburzenia regulacji aktywności tych enzymów mogą prowadzić do wystąpienia i rozwoju m.in. nowotworów. Epigenetyczny aspekt rozwoju transformacji nowotworowej wskazuje na obniżenie globalnego poziomu metylacji DNA oraz podwyższenie poziomu metylacji w obrębie promotorów genów supresorowych, co znacząco upośledza represję nowotworzenia. Dodatkowo, modyfikacje białek histonowych, opierające się na dysregulacji procesów acetylacji–deacetylacji i metylacji – demetylacji, prowadzą do nadekspresji genów zaangażowanych w rozwój kancerogenezy. Opisane zostały liczne przykłady zależności wystąpienia nowotworów, m.in. raka sutka, stercza czy okrężnicy od wystąpienia danej modyfikacji reszt aminokwasowych białek histonowych, w tym głównie histonu H3. Z takich też przyczyn podejmowane są próby zastosowania terapii odwracających negatywny skutek wybranych modyfikacji, np. poprzez demetylację DNA (leki demetylujące DNA) czy reacetylację reszt lizynowych histonów (inhibitory decetylaz histonów). W niedalekiej przyszłości epigenetyka najprawdopodobniej u możliwi skuteczne leczenie części chorób nowotworowych, aczkolwiek konieczne są dalsze badania wpływu modyfikacji enzymatycznych na mechanizm rozwoju kancerogenezy.

4

Ochronny wpływ kwasu fitynowego na peroksydację kwasu linolowego w warunkach in vitro

88%

Zajdel A., Parfiniewicz B., Wilczok A., Węglarz L., Dzierżewicz Z.

Annales Academiae Medicae Silesiensis

|

2009

|

vol. 63

|

issue 4

7-16

EN

BACKGROUND Free radical processes are known to induce oxidative damage in biomolecules and thus, play an important role in the etiology of a number of diseases including cancer. Phytic acid (myo-inositol hexaphosphate, IP6) is a naturally occurring carbohydrate widely found in fi ber-rich foods and also contained in almost all mammalian cells. This compound demonstrates various biological activities. The aim of this study was to clarify whether phytic acid possesses the ability to inhibit autooxidation and Fe(II)/ascorbate-induced peroxidation of linoleic acid, to scavenge of hydrogen peroxide, and chelate ferrous ions. MATERIAL AND METHODS The antioxidant properties of the IP6 at various concentrations (1-500 μM) have been evaluated by using the assays based on hydrogen peroxide scavenging and ferrous metal ions chelating activity determination. The eff ect of IP6 (1-500 μM) on autooxidation and Fe(II)/ascorbate-induced lipid peroxidation in micelles of linoleic acid after 24 h incubation was investigated using a reverse-phase high-performance liquid chromatography (RP-HPLC) with UV detection. RESULTS The Fe(II) chelating eff ects of IP6 were concentration-dependent. IP6 exhibited 11,9%, 58,6%, 69,3%, 87,1% of ferrous ions chelation at 10 μM, 50 μM, 100 μM, 500 μ􀈂 , respectively. IP6 at 100 μM and 500 μM eff ectively inhibited the disappearance of linoleic acid, both in the absence and the presence of Fe(II)/ascorbate. The inhibitory eff ect of IP6 on Fe(II)/ascorbate-induced lipid peroxidation was lower due to its direct interaction with Fe(II) ions. In the absence of Fe(II)/ascorbate, IP6 at 100 μM and 500 μM signifi cantly suppressed decomposition of linoleic acid hydroperoxides. It was incapable of scavenging of hydrogen peroxide. Conclusions: IP6 can act as a natural antioxidant in vitro. The obtained results suggest that it can play an important role in modulating lipid hydroperoxide level in biological systems.

PL

WSTĘP Procesy wolnorodnikowe, prowadzące do oksydacyjnych uszkodzeń biomolekuł, pełnią ważną rolę w etiologii licznych schorzeń, włączając choroby nowotworowe. Kwas fi tynowy (sześciofosforan mio-inozytolu, IP6) jest naturalnie rozpowszechnionym węglowodanem występującym obfi cie w diecie o dużej zawartości włókna pokarmowego, jak również obecnym w prawie wszystkich komórkach ssaków. Związek ten wykazuje szerokie spektrum działania biologicznego. Celem pracy było zbadanie, czy kwas fi tynowy posiada zdolność do hamowania autooksydacji i peroksydacji kwasu linolowego indukowanej jonami Fe(II) w obecności kwasu askorbinowego oraz czy jest zdolny do unieszkodliwiania nadtlenku wodoru i chelatowania jonów Fe(II). MATERIAŁ I METODY Do zbadania antyoksydacyjnych właściwości IP6 w wybranych stężeniach (1-500 μM) zastosowano metody pozwalające ocenić stopień zmiatania nadtlenku wodoru oraz aktywność chelatującą jony Fe(II). Wpływ IP6 (1-500 μM) na autooksydację oraz indukowaną jonami Fe(II) w obecności kwasu askorbinowego peroksydację w micelach kwasu linolowego po 24 godzinach inkubacji określano stosując wysokosprawną chromatografi ę cieczową w odwróconym układzie faz (RP-HPLC) i detekcję UV. WYNIKI IP6 w sposób zależny od stężenia chelatował jony Fe(II). Procent schelatowanych jonów Fe(II) wynosił 11,9%, 58,6%, 69,3%, 87,1% odpowiednio dla stężeń IP6 10 μM, 50 μM, 100 μM, 500 μM. IP6 w stężeniach 100 μM i 500 μM znacząco hamował zanik kwasu linolowego zarówno w nieobecności i obecności układu redoks Fe(II)/kwas askorbinowy. Hamujący wpływ IP6 na indukowaną przez Fe(II)/kwas askorbinowy peroksydację był mniejszy, ze względu na bezpośrednią interakcję IP6 z Fe(II). W nieobecności układu redoks Fe(II)/kwas askorbinowy, IP6 w stężeniach 100 μM i 500 μM, znacznie hamował rozpad wodoronadtlenków kwasu linolowego. IP6 nie był zdolny do zmiatania nadtlenku wodoru. Wnioski: IP6 może działać jako naturalny antyoksydant w warunkach in vitro. Wyniki badań sugerują, że może on pełnić istotną rolę w modulowaniu poziomu wodoronadtlenków lipidowych w układach biologicznych.

5

Wykorzystywanie ustrojowych źródeł żelaza przez bakterie Desulfovibrio desulfuricans

88%

Jaworska-Kik M., Lodowska J., Wolny D., Dzierżewicz Z., Węglarz L.

Annales Academiae Medicae Silesiensis

|

2011

|

vol. 65

|

issue 3

21-27

EN

Pathogenicity of Gram-negative bacteria is determined by their ability of iron uptake from environmental and human reserve sources. To acquire this element microorganisms synthesize siderophores, iron chelating structures that allow them to utilize various host iron sources such as hemoglobin, myoglobin, ferritin, transferrin and lactoferrin. Host iron sources utilized by Desulfovibrio desulfuricans (D. desulfuricans) are still unrecognized. These microorganisms colonize a human alimentary tract as a component of the natural intestinal microfl ora. However, their involvement in the pathogenesis of intestinal disorders, such as Crohn’s disease or ulcerative colitis, cannot be excluded. The purpose of this study was to analyze the ability of these bacteria to utilize several body iron sources. The aim of the study was realized by the evaluation of number of colonies of pre-starved D. desulfuricans strains after 48 hour culturing on pyruvate Postgate’s medium supplemented with 1.5 mg/dm3 of the iron source (human hemoglobin and transferrin, bovine hemoglobin, transferrin, lactoferrin and hemin, equine myoglobin and cytochrome c). The control cells were cultured on medium devoid of iron. Most of the tested strains D. desulfuricans (except for DV/B) utilized iron from a wide variety host sources. The interstrain diversity of bacterial growth in the presence of each of iron sources was observed. Soil strain DSM 642 was the slowest proliferating one on medium containing both human and bovine transferrin. Therefore, this strain does not utilize iron from both iron sources. The most intensive growth was observed with DV/I and DV/I/1 intestinal strains on medium supplemented with equine myoglobin and cytochrome c, and bovine lactoferrin, whereas DV/H strain proliferated the most on medium containing both human and bovine hemoglobin.

PL

Patogenność bakterii Gram-ujemnych jest uwarunkowana ich zdolnością pozyskiwania żelaza ze środowiska oraz rezerw zainfekowanego makroorganizmu. W tym celu bakterie syntetyzują siderofory, czyli układy chelatujące żelazo, które umożliwiają im wykorzystywanie jego hemowych i niehemowych źródeł ustrojowych, takich jak hemoglobina, mioglobina, ferrytyna, transferyna i laktoferyna. Dotychczas nie poznano ustrojowych źródeł żelaza wykorzystywanych przez bakterie Desulfovibrio desulfuricans (D. desulfuricans). Gatunek ten kolonizuje m.in. przewód pokarmowy człowieka, stanowiąc składnik fi zjologicznej mikrofl ory jelita. Nie wyklucza się jednak udziału tych bakterii w etiopatogenezie niektórych schorzeń tego narządu, takich jak choroba Crohna czy wrzodziejące zapalenie jelita grubego. Celem podjętych badań była analiza możliwości wykorzystywania przez bakterie D. desulfuricans różnych ustrojowych źródeł żelaza. Zamierzenie to realizowano oceniając po 48 godzinach hodowli liczbę kolonii wygłodzonych izolatów D. desulfuricans na pirogronianowej pożywce Postgate’a wzbogaconej o 1,5 mg/dm3 określonego źródła żelaza (hemoglobiny i transferyny ludzkiej, hemoglobiny, transferyny, laktoferyny i heminy bydlęcej, mioglobiny i cytochromu c końskiego). Hodowlę kontrolną stanowiły bakterie namnażane się na podłożu z obniżoną ilością żelaza. Większość izolatów D. desulfuricans (oprócz DV/B) pozyskiwała żelazo z różnych źródeł ustrojowych, przy czym stwierdzono ich międzyszczepowe zróżnicowanie wzrostu w obecności każdej z żelazoprotein i heminy. Najwolniej namnażał się glebowy izolat DSM 642 na podłożu zawierającym transferynę ludzką i bydlęcą, nie wykorzystując żelaza zawartego w tym ustrojowym źródle. Wśród wszystkich badanych bakterii najintensywniej namnażały się dzikie szczepy DV/I i DV/I/1 na podłożach z końską mioglobiną i cytochromem c oraz laktoferyną bydlęcą oraz DV/H w obecności ludzkiej i bydlęcej hemoglobiny.

6

Znaczenie epigenetyki w patogenezie czerniaka

88%

Chodurek E., Gołąbek K., Orchel J., Orchel A., Dzierżewicz Z.

Annales Academiae Medicae Silesiensis

|

2012

|

vol. 66

|

issue 3

44-56

EN

Epigenetics represents the mechanisms that infl uence the regulation and modifi cation of the expression of genetic material not related to the alterations in DNA sequences. These mechanisms include both DNA methylation and histone modifi cations. In the present article, we review current views on the role of aberrations of DNA hyper- and hypomethylation processes and the acetylation of histones, associated with genes that control the cell cycle, cell diff erentiation, DNA repair, apoptosis, cell signaling, angiogenesis, metabolism of xenobiotics and invasion, in the pathogenesis of melanoma. In addition, new strategies for treatment of melanoma associated with epigenetics are presented.

PL

Przez pojęcie epigenetyka należy rozumieć mechanizmy wpływające na regulację i modyfi kację ekspresji materiału genetycznego, jednocześnie niezmieniające sekwencji nukleotydów. Mechanizmy te obejmują zarówno metylację DNA, jak i modyfi kacje histonów. W artykule dokonano przeglądu aktualnych poglądów dotyczących zaburzeń procesów hiperi hipometylacji DNA oraz acetylacji histonów w patogenezie czerniaka, związanych z genami kontrolującymi cykl komórkowy, różnicowanie, naprawę DNA, apoptozę, sygnalizację komórkową, angiogenezę, metabolizm ksenobiotyków i powstawanie przerzutów. Ponadto przedstawiono nowe strategie leczenia czerniaka związane z epigenetyką.

7

Application of the pyrolytic methylation to GC/MS profi ling of short-chain fatty acids in selected pharmaceutical preparations

88%

Chodurek E., Kurkiewicz S., Dzierżęga-Lęcznar A., Stępień K., Dzierżewicz Z.

Annales Academiae Medicae Silesiensis

|

2011

|

vol. 65

|

issue 3

16-20

EN

Lactic Acid Bacteria (LAB) belong to the normal fl ora of human alimentary tract and vaginal epithelium. The main products of LAB metabolism are short chain fatty acids (SCFA), which are known to have signifi cant infl uence on human health. The aim of this study was to examine the suitability of direct pyrolytic methylation in GC/MS profi ling of SCFA in the selected pharmaceutical preparations of LAB. For method optimization, standard SCFA samples consisting of acetic, propionic, butyric and lactic acids were pyrolyzed under various temperature conditions in the presence of methanolic solution of tetramethylammonium hydroxide (TMAH) as a derivatizing reagent. It was demonstrated that pyrolytic derivatization of standard SCFA to methyl esters was the most effi cient with the use 10% TMAH and the pyrolytic fi laments with Curie temperature of 480°C, when the pyrolysis cell was kept at 150°C. It was shown that the method is suitable for GC/MS qualitative analysis of SCFA profi le in the pharmaceutical preparations that contain LAB in lyophilized form.

PL

Bakterie kwasu mlekowego (Lactic Acid Bacteria – LAB) należą do naturalnej flory bakteryjnej zasiedlającej przewód pokarmowy oraz nabłonek pochwy człowieka. Głównym produktem metabolizmu LAB są krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (short-chain fatty acids – SCFA) wywierające istotny wpływ na zdrowie człowieka. W pracy poddano ocenie przydatność techniki bezpośredniej metylacji pirolitycznej w oznaczaniu profi lu SCFA w wybranych preparatach farmaceutycznych LAB techniką GC/MS. W celu optymalizacji metody, wzorcowe próbki SCFA zawierające kwas octowy, propionowy, masłowy i mlekowy poddano pirolizie w obecności metanolowego roztworu wodorotlenku tetrametyloamoniowego (TMAH) w różnych warunkach temperaturowych. Stwierdzono, że derywatyzacja analizowanych kwasów tłuszczowych do estrów metylowych zachodziła z największą wydajnością pod wpływem 10% TMAH, gdy zastosowano druty pirolityczne o temperaturze Curie 480°C, a komorę pirolizera utrzymywano w temperaturze 150°C. Wykazano, że zoptymalizowana metoda jest przydatna w prowadzonej techniką GC/MS analizie jakościowej profi lu SCFA w wybranych preparatach farmaceutycznych zawierających LAB w formie liofi lizatu.

8

Changes in the cellular behaviour of human colonic cell line Caco-2 in response to butyrate treatment.

88%

Dzierżewicz Z., Orchel A., Węglarz L., Latocha M., Wilczok T.

|

2002

|

vol. 49

|

issue 1

211-220

EN

Gut-derived adenocarcinoma Caco-2 cells were treated with sodium butyrate (NaB) at physiologically relevant concentrations. We characterized its effects on proliferation, differentiation, apoptosis, adhesion to the solid support and interleukin-8 secretion. Differentiation was determined by brush border alkaline phosphatase activity. Apoptosis was assessed by acridine orange and Hoechst stains. Differentiation and apoptosis were analyzed in both adherent and floating cell populations. The transformed Caco-2 cells did not retain their malignant phenotype in the presence of NaB. They appeared to undergo a change in the phenotype induced by NaB, as indicated by reduced proliferation, enhanced differentiation, stimulation of apoptosis leading to decreased viability of cells, and stimulation of interleukin-8 secretion. Considering all the above facts and data, we postulate that Caco-2 cells cultured in NaB supplemented medium could regain the phenotypic characteristics of the phenotype of the parent cell from which originated the Caco-2 line.

9

Quantitative analysis of the level of p53 and p21WAF1 mRNA in human colon cancer HT-29 cells treated with inositol hexaphosphate

88%

Węglarz L., Molin I., Orchel A., Parfiniewicz B., Dzierżewicz Z.

|

2006

|

vol. 53

|

issue 2

349-356

EN

The aim of this study was to analyze the molecular mechanism of inositol hexaphosphate (InsP6) action through which it may inhibit proliferation of colon cancer cells and cell cycle progression. A kinetic study of p53 and p21WAF1 mRNA increase was performed on human colon cancer HT-29 cells after treatment with 1, 5 and 10 mM InsP6 for 6, 12, 24 and 48 h. Real-time-QPCR based on TaqMan methodology was applied to analyze quantitatively the transcript levels of these genes. The transcription of β-actin and GAPDH genes was assessed in parallel to select the control gene with least variability. The 2-ΔΔCt method was used to analyze the relative changes in gene transcription. InsP6 stimulated p53 and p21WAF1 expression at the mRNA level, with the highest increase in p21WAF1 mRNA occurring at 24 h, i.e., following the highest increase in p53 mRNA observed at 12 h. Based on these studies it may be concluded that the ability of InsP6 to arrest the cell cycle may be mediated by the transcriptional up-regulation of the p53-responsive p21WAF1 gene.

10

Effect of copper ions on hydrogenase activity of Desulfovibrio Desulfuricans

75%

Dzierżewicz Z., Cwalina B., Gawlik B.

Acta Biochimica Polonica

|

1992

|

vol. 39

|

issue 1

95-99

Refine search results

ARDRA studies of the ribosomal RNA operon within the Desulfovibrio desulfuricans strains

Chromophores of dissimilatory sulphite reductase from wild strains Desulfovibrio desulfuricans

Modyfikacje epigenetyczne jako potencjalne cele terapii antynowotworowych

Ochronny wpływ kwasu fitynowego na peroksydację kwasu linolowego w warunkach in vitro

Wykorzystywanie ustrojowych źródeł żelaza przez bakterie Desulfovibrio desulfuricans

Znaczenie epigenetyki w patogenezie czerniaka

Application of the pyrolytic methylation to GC/MS profi ling of short-chain fatty acids in selected pharmaceutical preparations

Changes in the cellular behaviour of human colonic cell line Caco-2 in response to butyrate treatment.

Quantitative analysis of the level of p53 and p21WAF1 mRNA in human colon cancer HT-29 cells treated with inositol hexaphosphate

Effect of copper ions on hydrogenase activity of Desulfovibrio Desulfuricans