KWIECIE¡ 2004 ÂWIAT NAUKI

19

pano

rama

Max-Planck-Institut für Züchtungsforschung

(na dole i poÊr

odk

u

);

ADRIAN L

APTHORN,

University of Glasgow (na gór

ze)

Blisko po∏owa zap∏odnionych komórek jajowych ginie, zanim kobieta zda sobie spraw´, ˝e
jest w cià˝y. Kolejne 10–15% rozwijajàcych si´ p∏odów zostaje poronionych. Badania prze-
prowadzone przez Stephena Tonga i jego wspó∏pracowników z Monash University w Au-
stralii, opublikowane w styczniowym numerze miesi´cznika Lancet, dajà nadziej´ na opra-
cowanie nowego testu, który pozwoli przewidzieç takie zagro˝enie ze znacznie wi´kszym
ni˝ dotàd wyprzedzeniem. Obecnie lekarze stosujà test polegajàcy na oznaczeniu we krwi
zawartoÊci gonadotropiny kosmówkowej – hormonu ∏o˝yskowego, którego wytwarzanie
rozpoczyna si´ kilka dni po zagnie˝d˝eniu si´ komórki jajowej w macicy. Tu˝ przed poro-
nieniem poziom gonadotropiny w surowicy gwa∏townie spada, niestety jest ju˝ zbyt póêno
na podj´cie jakichkolwiek dzia∏aƒ zapobiegawczych.

Australijscy badacze zauwa˝yli, ˝e doskona∏ym wskaênikiem ostrzegajàcym mo˝e byç bia∏-

ko MIC 1, którego poziom we krwi spada równie gwa∏townie – a˝ o 70%. Dzieje si´ tak jed-
nak Êrednio trzy tygodnie przed poronieniem, a zatem du˝o wczeÊniej, nim dojdzie do obni-
˝enia poziomu gonadotropiny kosmówkowej. Oznacza to, ˝e lekarz monitorujàcy poziom
MIC 1 we krwi ci´˝arnej kobiety b´dzie mia∏ oko∏o trzech tygodni na interwencj´ i utrzyma-
nie p∏odu przy ˝yciu. Przedstawione przez zespó∏ Tonga wyniki mo˝na uznaç za wiarygod-
ne, poniewa˝ zosta∏y uzyskane po przeanalizowaniu 300 próbek krwi pobranych mi´dzy
szóstym a 13 tygodniem cià˝y od kobiet, które by∏y zupe∏nie zdrowe i nie mia∏y ˝adnych
objawów zapowiadajàcych utrat´ p∏odu. Sto spoÊród badanych kobiet jednak poroni∏o.
Funkcja bia∏ka MIC 1 pozostaje na razie dla badaczy zagadkà. Niewykluczone, ˝e odpowia-
da ono za t∏umienie stanów zapalnych towarzyszàcych zagnie˝d˝aniu si´ zap∏odnionej
komórki jajowej w Êciance macicy.

R.D.

D∏ugoÊç dnia to dla wielu gatunków roÊlin
g∏ówny sygna∏ informujàcy, ˝e pora zakwitnàç.
Dzi´ki badaniom zespo∏u Georga Couplanda
z Max-Planck-Institut für Züchtungsforschung
w Kolonii, których wyniki opublikowano w
Science z 13 lutego, wiemy, jak taki „Êwietl-
ny sygna∏” nadejÊcia wiosny jest przez roÊli-
ny odczytywany i jak steruje ich wewn´trz-
nym zegarem molekularnym. W komórkach
rzodkiewnika pospolitego (Arabidopsis tha-
liana), modelowego organizmu wÊród roÊlin,
odbiciem warunków Êwietlnych panujàcych
w Êrodowisku jest poziom wyra˝ania genu
CONSTANS, kodujàcego bia∏ko b´dàce czyn-
nikiem transkrypcyjnym.

Synteza mRNA tego genu rozpoczyna si´

po oko∏o 12 godz. od Êwitu i utrzymuje si´ na
wysokim poziomie przez ca∏à noc. Oznacza
to, ˝e w czasie krótkich zimowych dni gen ten
ulega ekspresji jedynie w nocy, natomiast la-
tem bia∏ko CONSTANS powstaje na d∏ugo
przed zmierzchem i ma kontakt ze Êwiat∏em
s∏onecznym. Zespó∏ Couplanda postanowi∏
zbadaç, jaki ma ono wp∏yw na w∏aÊciwoÊci
tego bia∏ka. W tym celu zmodyfikowano Ara-
bidopsis tak, by w jego komórkach utrzymywa∏
si´ stale wysoki poziom mRNA CONSTANS.
Takie roÊliny hodowano w warunkach imitu-
jàcych d∏ugi lub krótki dzieƒ. Okaza∏o si´, ˝e

u pierwszych bia∏ka CONSTANS
jest znacznie wi´cej, tak jakby
Êwiat∏o chroni∏o je przed znisz-
czeniem. Dalsze badania to po-
twierdzi∏y: ustalono, ˝e czàstecz-
ki kryptochromów (cry1 i cry2)
oraz fitochromu A (phyA), b´dàce odpowied-
nio fotoreceptorami wra˝liwymi na Êwiat∏o
niebieskie i dalekà czerwieƒ, typowe dla dnia,
hamujà proteolitycznà degradacj´ bia∏ka CON-
STANS. Âwiat∏o czerwone, charakterystycz-
ne dla wczesnego Êwitu, pobudza natomiast
inny fotoreceptor – fitochrom B (phyB) – sty-
mulujàcy proces degradacji.

W ten sposób jedynie podczas d∏ugich wio-

sennych i letnich dni bia∏ko CONSTANS na-
gromadza si´ w jàdrach komórkowych do po-
ziomu, który mo˝e stymulowaç dzia∏anie
innych genów i wp∏ywaç na kwitnienie. U
Arabidopsis funkcjonowanie zegara moleku-
larnego jest wi´c efektem obecnoÊci antagoni-
stycznie dzia∏ajàcych fotoreceptorów. Obec-
noÊç bia∏ka CONSTANS stwierdzono tak˝e w
komórkach ry˝u, roÊliny, której wspólny z Ara-
bidopsis przodek rós∏ ponad 150 mln lat te-
mu. Ma to olbrzymie znaczenie praktyczne –
jeÊli uda si´ nieco zmodyfikowaç warunki
Êwietlne nad polami uprawnymi, to zwi´ksze-
nie plonów stanie si´ faktem.

U.B.

BIOLOGIA MOLEKULARNA

Skàd roÊliny wiedzà, ˝e jest wiosna

MEDYCYNA

Bia∏kowy anio∏ stró˝

TRWAJÑCY

16 godz. dzieƒ

indukuje u rzodkiewnika
(Arabidopsis thaliana) kwitnienie,
10-godzinny (z prawej) jest
zbyt krótki.

BIA¸KO CONSTANS

(zielony)

gromadzi si´ w jàdrach komórek
aparatów szparkowych
Arabidopsis jedynie w warunkach
d∏ugiego dnia, co prowadzi
do rozpocz´cia kwitnienia.

STRUKTURA

ludzkiej
gonadotropiny
kosmówkowej.