popularyzatorski opis rezultatów projektu

Nr wniosku: 168178, nr raportu: 13181. Kierownik (z rap.): dr Tomasz Sadkowski
Komórki satelitowe są jednojądrzastymi komórkami pierwotnymi mięśni szkieletowych, które u dorosłych organizmów w
formie uśpionej zlokalizowane są w pobliżu włókien mięśniowych. Ich aktywacja jest wynikiem urazu i objawia się
podziałami komórkowymi, różnicowaniem i ostatecznie fuzją - połączeniem z już istniejącymi (naprawa) lub
formowaniem nowych włókien mięśniowych. Od komórek tych zależy wzrost i regeneracja włókien mięśniowych.
Podobne procesy zachodzą w rozwijających się mięśniach szkieletowych bydła, a od między innymi aktywności komórek
satelitowych zależy wielkość przyrostów i jakość wołowiny. MikroRNA (miRNA) są jednym z rodzajów niekodującego
kwasu rybonukleinowego, o krótkich cząsteczkach wielkości około 22 par zasad. Poprzez swą aktywność mogą one
regulować poziom białkowego produktu genów ograniczając jego syntezę. W ten sposób mikroRNA może regulować
poziom czynników transkrypcyjnych i mediatorów istotnych w procesie rozwoju mięśni szkieletowych - miogenezie.
W przeprowadzonych badaniach podjęto próbę zidentyfikowania różnic w ekspresji mikroRNA w aktywowanych
komórkach satelitowych mięśnia szkieletowego bydła podlegających proliferacji oraz różnicowaniu, we wczesnej i późnej
miogenezie in vitro, porównując komórki wyizolowane z mięśnia szkieletowego ras bydła mięsnego (hereford oraz
limousin) z komórkami pobranymi od rasy typowo mlecznej (holsztyńsko-fryzyjskiej) użytej jako kontroli. Celem
projektu było znalezienie mikroRNA odpowiedzialnych za występowanie wyższych przyrostów masy mięśniowej u ras
bydła o użytkowości mięsnej. Dokonano również analizy, zmian ekspresji mikroRNA pomiędzy komórkami
różnicującymi oraz komórkami proliferującymi w ramach każdej rasy. Globalna analiza uzyskanych wyników pozwoliła
na zidentyfikowanie mikroRNA, które oprócz klasycznych czynników miogennych takich jak MyoD, Myf5, MRF4,
miogenina, wydają się być zaangażowane w proces modulowania intensywności miogenezy u mięsnych ras bydła
objawiającym się szybszym i intensywniejszym rozwojem miotub in vitro oraz większymi przyrostami masy mięśniowej
in vivo. Przykładem mogą być cząsteczki miR-1, miR-133a i miR-133b, miR-206 oraz miR-486 należące do kluczowych
cząsteczek regulujących proces miogenezy (tzw. myomiRs), których ekspresja była istotnie statystycznie wyższa u
mięsnych ras bydła w większości przebadanych w ramach projektu układach doświadczalnych.
Zrozumienie procesów zależnych od mikroRNA oraz zidentyfikowanie cząsteczek, biorących udział w rozwoju mięśni
szkieletowych może umożliwić w przyszłości stworzenie narzędzi pozwalających na modyfikacje ekspresji miRNA
(hamowanie lub jej stymulacja) mające na celu zależne od mikroRNA modulowanie jakości wołowiny, poprzez ich
oddziaływanie na geny docelowe. Wskazanie genów docelowych, których produkty białkowe mogą być hamowane przez
zidentyfikowane mikroRNA otwiera nowe możliwości poszukiwania genów związanych z cechami mięsności. Ponadto,
analiza ekspresji mikroRNA podczas miogenezy in vitro, oprócz klasycznych cząsteczek identyfikowanych z tym
procesem, tj. miR-1, miR-133, miR-206 czy miR-486 (myomiRs), pozwoliła na zidentyfikowanie licznych mikroRNA,
nieopisanych dotąd jako istotne w procesie miogenezy. Potwierdzenie ich wpływu na proces różnicowania komórek
miogennych może ujawnić je jako odpowiedzialne za postęp poszczególnych etapów rozwoju mięśni szkieletowych oraz
wystąpienie określonych cech jakościowych wołowiny.