In nature, root systems of most terrestrial plants are protected from light exposure by growing in a dark soil environment. Hence, in vitro cultivation in transparent Petri dishes leads to physiological perturbations, but the mechanisms underlying root-mediated light perception and responses have not been fully elucidated. Thus, we compared Arabidopsis thaliana seedling development in transparent and darkened Petri dishes at low light intensity (20 µmol m(-2) s(-1)), allowing us to follow (inter alia) hypocotyl elongation, which is an excellent process for studying interactions of signals involved in the regulation of growth and developmental responses. To obtain insights into molecular events underlying differences in seedling growth under these two conditions, we employed liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) shotgun proteomics (available via the PRIDE deposit PXD001612). In total, we quantified the relative abundances of peptides representing 1,209 proteins detected in all sample replicates of LC-MS analyses. Comparison of MS spectra after manual validation revealed 48 differentially expressed proteins. Functional classification, analysis of available gene expression data and literature searches revealed alterations associated with root illumination (inter alia) in autotrophic CO2 fixation, C compound and carbohydrate metabolism, and nitrogen metabolism. The results also indicate a previously unreported role for cytokinin plant hormones in the escape-tropism response to root illumination. We complemented these results with reverse transcription followed by quantitative PCR (RT-qPCR), chlorophyll fluorescence and detailed cytokinin signaling analyses, detecting in the latter a significant increase in the activity of the cytokinin two-component signaling cascade in roots and implicating the cytokinin receptor AHK3 as the major mediator of root to hypocotyl signaling in responses to root illumination.
- MeSH
- aktiny metabolismus MeSH
- Arabidopsis metabolismus účinky záření MeSH
- chromatografie kapalinová MeSH
- cytokininy metabolismus MeSH
- down regulace účinky záření MeSH
- fotosyntéza účinky záření MeSH
- hmotnostní spektrometrie MeSH
- hypokotyl anatomie a histologie účinky záření MeSH
- kořeny rostlin anatomie a histologie účinky záření MeSH
- proteom metabolismus MeSH
- proteomika MeSH
- rostlinné proteiny metabolismus MeSH
- signální transdukce * účinky záření MeSH
- světlo MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
Stress-induced fibroblast senescence is thought to contribute to skin aging. Ultraviolet light (UV) radiation is the most potent environmental risk factor in these processes. An Epilobium angustifolium (EA) extract was evaluated for its capacity to reverse the senescent response of normal human dermal fibroblasts (NHDF) in vitro and to exhibit skin photo-protection in vivo. The HPLC-UV-MS analysis of the EA preparation identified three major polyphenol groups: tannins (oenothein B), phenolic acids (gallic and chlorogenic acids) and flavonoids. EA extract increased the cell viability of senescent NHDF induced by serum deprivation. It diminished connective tissue growth factor and fibronectin gene expressions in senescent NHDF. Down-regulation of the UV-induced release of both matrix metalloproteinase-1 and -3 and the tissue inhibitor of matrix metalloproteinases-1 and -2, and also down-regulation of the gene expression of hyaluronidase 2 were observed in repeatedly UV-irradiated NHDF after EA extract treatment. Interestingly, EA extract diminished the down-regulation of sirtuin 1 dampened by UV-irradiation. The application of EA extract using a sub-irritating dose protected skin against UV-induced erythema formation in vivo. In summary, EA extract diminished stress-induced effects on NHDF, particularly on connective tissue growth factor, fibronectin and matrix metalloproteinases. These results collectively suggest that EA extract may possess anti-aging properties and that the EA polyphenols might account for these benefits.
- MeSH
- dítě MeSH
- dospělí MeSH
- down regulace účinky léků účinky záření MeSH
- Epilobium chemie MeSH
- erytém farmakoterapie etiologie MeSH
- extracelulární matrix účinky léků metabolismus účinky záření MeSH
- fenotyp MeSH
- fibroblasty cytologie účinky léků metabolismus účinky záření MeSH
- fibronektiny genetika MeSH
- GPI-vázané proteiny genetika MeSH
- hyaluronoglukosaminidasa genetika MeSH
- kůže cytologie účinky léků účinky záření MeSH
- lidé MeSH
- mladiství MeSH
- mladý dospělý MeSH
- molekuly buněčné adheze genetika MeSH
- radioprotektivní látky chemie farmakologie terapeutické užití MeSH
- regulace genové exprese účinky léků účinky záření MeSH
- rostlinné extrakty chemie farmakologie terapeutické užití MeSH
- růstový faktor pojivové tkáně genetika MeSH
- sirtuin 1 genetika MeSH
- stárnutí buněk účinky léků účinky záření MeSH
- stárnutí kůže účinky léků účinky záření MeSH
- ultrafialové záření škodlivé účinky MeSH
- viabilita buněk účinky léků účinky záření MeSH
- Check Tag
- dítě MeSH
- dospělí MeSH
- lidé MeSH
- mladiství MeSH
- mladý dospělý MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
Ectopic expression of defined sets of genetic factors can reprogramme somatic cells to induced pluripotent stem cells (iPSCs) that closely resemble embryonic stem cells. However, the low reprogramming efficiency is a significant handicap for mechanistic studies and potential clinical application. In this study, we used human bone marrow-derived mesenchymal stem cells (hBMMSCs) as target cells for reprogramming and investigated efficient iPSC generation from hBMMSCs using the compounds of p53 siRNA, valproic acid (VPA) and vitamin C (Vc) with four transcription factors OCT4, SOX2, KLF4, and c-MYC (compound induction system). The synergetic mechanism of the compounds was studied. Our results showed that the compound induction system could efficiently reprogramme hBMMSCs to iPSCs. hBMMSC-derived iPSC populations expressed pluripotent markers and had multi-potential to differentiate into three germ layer-derived cells. p53 siRNA, VPA and Vc had a synergetic effect on cell reprogramming and the combinatorial use of these substances greatly improved the efficiency of iPSC generation by suppressing the expression of p53, decreasing cell apoptosis, up-regulating the expression of the pluripotent gene OCT4 and modifying the cell cycle. Therefore, our study highlights a straightforward method for improving the speed and efficiency of iPSC generation and provides versatile tools for investigating early developmental processes such as haemopoiesis and relevant diseases. In addition, this study provides a paradigm for the combinatorial use of genetic factors and molecules to improve the efficiency of iPSC generation.
- MeSH
- biologické markery metabolismus MeSH
- buněčné kultury metody MeSH
- buněčný cyklus účinky léků genetika MeSH
- buňky kostní dřeně cytologie účinky léků metabolismus MeSH
- down regulace genetika účinky záření MeSH
- indukované pluripotentní kmenové buňky cytologie účinky léků metabolismus MeSH
- kyselina askorbová farmakologie MeSH
- kyselina valproová farmakologie MeSH
- lidé MeSH
- malá interferující RNA metabolismus MeSH
- mezenchymální kmenové buňky cytologie účinky léků metabolismus MeSH
- multipotentní kmenové buňky cytologie metabolismus MeSH
- myši inbrední ICR MeSH
- myši MeSH
- nádorový supresorový protein p53 metabolismus MeSH
- oktamerní transkripční faktor 3 genetika metabolismus MeSH
- přeprogramování buněk účinky léků genetika MeSH
- upregulace účinky léků genetika MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- myši MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
Cytochrome-c oxidase (COX) activity of the rat heart was two- to sevenfold activated when the membrane integrity was disrupted by hypotonic swelling, freezing-thawing, or a detergent, indicating that a large portion of COX capacity in intact mitochondria is not active. The effect of detergent was tested in heart mitochondria isolated from 1-, 5-, 15-, 29-, and 60-d-old rats; activation by detergent was up to 20-fold in 1-d-old animals, whereas in mitochondria from 60-d-old rats it was only 7-fold. Our data indicate that the rat heart exhibits significant developmental changes dependent on downregulation of COX activity in the neonatal period.
- MeSH
- aktivace enzymů účinky záření MeSH
- detergenty aplikace a dávkování MeSH
- down regulace účinky záření MeSH
- financování organizované MeSH
- krysa rodu rattus MeSH
- kultivované buňky MeSH
- myokard enzymologie MeSH
- novorozená zvířata MeSH
- potkani Wistar MeSH
- regulace genové exprese enzymů fyziologie účinky léků MeSH
- respirační komplex IV metabolismus MeSH
- srdce účinky léků MeSH
- srdeční mitochondrie enzymologie účinky léků MeSH
- stárnutí metabolismus účinky léků MeSH
- vývojová regulace genové exprese fyziologie účinky léků MeSH
- Check Tag
- krysa rodu rattus MeSH
- mužské pohlaví MeSH
