8676616193

2.7. DANE EKSPERYMENTALNE 13

na uszkodzenie, od otaczającej komórkę tkanki, gdy komórka staje się w niej zbędna bądź od komórek immunologicznych, które skanując błonę komórkową sprawdzają czy badana komórka nie została zainfekowana i w przypadku wykrycia zagrożenia aktywują na niej tak zwany receptor śmierci.

Każdego dnia w ciele dorosłego człowieka miliony komórek umierają drogą apopto-zy umożliwiając odnawianie się tkanek. Równie ważną rolę odgrywa apoptoza w procesie kształtowania się organizmów jak na przykład w procesie rozdzielania się palców w kończynach człowieka. Zaburzenia procesu apoptozy prowadzą do zwiększenia odporności komórek na stres i są cechą charakterystyczną nowotworów. W komórkach rakowych poprzez mutację kluczowych białek zablokowana jest sama ścieżka apoptotyczna kaspaz bądź ścieżki sygnałowe indukujące sygnał apoptotyczny jak na przykład ścieżka p53. Powoduje to, że pomimo, iż DNA komórki zostaje znacznie zmienione w stosunku do stanu pierwotnego i komórka zaczyna zachowywać się w sposób zagrażający tkance jak i całemu organizmowi, to nie reaguje na sygnały próbujące zmusić ją do śmierci. Z powodu ewidentnego związku zaburzeń w procesie apoptozy z występowaniem nowotworów oraz teoretyczną możliwością uśmiercania komórek rakowych po usunięciu tych zaburzeń, programowana śmierć komórki znajduje się wśród najczęściej badanych mechanizmów biologicznych.

2.7 Dane eksperymentalne

Dane eksperymentalne, do których dopasowywane są modele szlaków sygnałowych, nie są danymi ilościowymi. Rezultaty często przedstawiane są w literaturze w postaci tak zwanych biotów (rysunek 2.1) bądź zdjęć ukazujących zmiany poziomów oznaczonych związkiem fluorescencyjnym białek (rysunek 2.2a). Obydwa sposoby przedstawiania danych dają obraz jakościowy charakteru odpowiedzi na zastosowany protokół wymuszeń. Prezentowane wykresy przebiegów zmienności poziomów białek jak na rysunku 2.2b odnoszone są do jednostek umownych. Z tak przedstawionych wyników można odczytać charakter zachowania się układu jak na przykład występowanie nietłumionych oscylacji, stale czasowe takie jak okres drgań czy przesuniecie w fazie kolejnych zmiennych. Niemożliwe jest natomiast bezwzględne określenie stężenia czy ilości molekuł konkretnego białka w określonym czasie.

Dane zaprezentowane na rysunku 2.1 pochodzą z pracy Lee i in. [51]. Przedstawiają one zmiany poziomu NF-kB (panel A) oraz IkBq (panel B) w komórkach niezmodyfiko-wanych (+/+) i pozbawionych genu A20 (-/-), które poddano ciągłemu wymuszeniu za pomocą 10 ng/ml TNFa. Zmiany w poziomie czynnika transkrypcyjnego (panel A) zostały zmierzone przy użyciu techniki EMSA (Electrophoretic Mobility Shift Assay), zaś jego inhibitora (panel B) za pomocą Western-blot. Obydwie te techniki wykorzystują materiał pozyskany z frakcji komórek i wyniki uzyskane za ich pomocą są wynikami populacyjnymi. Eksperymenty populacyjne, pomimo, iż tańsze i dające wyniki mówiące o ogólnej tendencji komórek do pewnego typu zachowań nie są w stanie oddać zachowania się pojedynczej komórki. W skrajnym przypadku można sobie wyobrazić doświadczenie, w którym komórki dzielą się po równo na dwie frakcje, z których jedna posiada wysoki poziom pewnego białka, zaś druga niski. Analiza populacyjna sugerować będzie w tym przypadku istnienie średniego poziomu przedmiotowego białka w populacji, co jest wynikiem błędnym, nie oddającym faktycznego zachowania się żadnej z komórek. Podobnie oscylacje występujące w populacji na poziomie komórkowym w związku z desynchronizacja komórek dadzą przy