偷入种系干细胞的氧化状态

在最简单的条件下，呼吸是一种过程，通过该过程，通过该过程通过氧气呼吸氧气和呼气二氧化碳。在分子水平呼吸助剂中，从涉及电子转移通过分子氧的化学反应产生腺苷三磷酸酯（ATP）形式的能量。这些反应主要发生在细胞的线粒体中，并且在产生氧气或反应性氧（ROS）的过程中产生。ROS是高度反应性的副产品，包括超氧化物阴离子（o₂•^-）过氧化物（o₂•^-2）和羟基离子（哦^-）或激进（OH•）。它们迅速反应，在大多数情况下，损害DNA，RNA，脂质和蛋白质等重要的大分子。这种细胞损伤模式是稳态损失的主要原因之一，可以导致快速的有机体老化。有几种细胞机制可以解毒ROS，例如，如超氧化物脱粉酶，过失酶，戊二糖苷和过氧化酮等酶，其将ROS与较少或完全无害的最终产品一起激活。谷胱甘肽，细胞中存在的三肽，挥动巯基，这是ROS攻击的反应靶标。通过需要Cu 2 +或Fe 2+的非酶促芬顿反应来减轻过氧化氢。

干细胞是未分化的细胞，其不对称地分裂并分化为特定的细胞类型，然后将其共同形成和用作组织。细胞衰老导致细胞功能的丧失导致组织稳态破坏，从而有助于组织衰老。干细胞作为一种新生细胞库，可以取代组织中受损的细胞，然而，干细胞对细胞衰老不外外。例如，过量的RO可以加速干细胞老化。诸如转录和翻译（基因表达谱）的基本细胞生物方法和干细胞的细胞周期与其他细胞类型急剧不同;这使得调查他们管理ROS是否有任何不同的原因。种系干细胞是一种干细胞，其产生形成卵或精子的细胞。与SOMA不同，这些干细胞是独一无二的，因为它们负责维持种系，这在几代人之间是永久性的。ROS和线粒体相互作用在正常情况下是至关重要的，但在雌性种系干细胞的情况下是如此。线粒体是母体遗传的，并且线粒体的质量将转移到下一代，决定了施肥和早期发展的成功。 An interesting question being addressed in the lab is: “If autophagy contributes to germline stem cell aging and in what way”? ROS is another factor that contributes to cellular aging and autophagy is crucial for alleviating ROS, hence it is important to study ROS in the context of germline stem cell aging.

研究生物系统中活性氧最常用的方法是使用荧光染料，其性质取决于其氧化状态。例如，JC-1染料定位于线粒体，当线粒体处于还原状态(极化)时发出红色荧光，当线粒体处于氧化状态(去极化)时发出绿色荧光。使用这些染料的方法是强大的，但受特异性和对系统的侵入性的限制，其中许多容易产生氧化产物，歪曲实际的氧化还原状态。这些限制被最流行的荧光分子所克服，它彻底改变了细胞生物学;绿色荧光蛋白(GFP)将GFP修饰为氧化还原敏感的GFP (roGFP)，其荧光特性是细胞内氧化还原状态的函数。此外，参与氧化还原感知或反应的连接蛋白，如Grx1 (glutaredoxin)和Orp1(氧化剂受体过氧化物酶1)，不仅导致氧化还原状态的更快传递，而且在亚细胞水平上赋予特异性。其中一个主要优点是，这些基因编码，可以修改，以针对一个特定的细胞隔间;这是对传统方法的极大改进，特别是在研究在活的有机体内涉及细胞状态。Simone Albrecht及其同事们已经产生了氧化还原探测器果蝇通过将Grx1和Orp1连接到roGFP2。这些探针可以用来研究在活的有机体内所有主要体细胞组织的氧化还原状态。我们修改了这些探针，使得它们在包括种系干细胞的种系中特异性地表达，因此使我们能够研究种系干细胞的氧化还原性稳态。

为了验证这些探针，将种系组织暴露于氧化或减少饱和水平的化学物质。在405nm和488nm处测量rogfp2（熔化至grx1和orp1）的荧光强度提供了指示动态范围的比率。这种动态范围是探针可以反映组织可以被氧化或降低的程度的量度的衡量标准。在大多数生理条件下，预期种系组织的氧化还原电位在这种动态范围内。我们的努力现在集中在没有自噬和中度上调的自噬的情况下测量种系干细胞内的氧化还原潜力。

集团领导Bhupendra V. Shravage博士
B. V.Shravage博士在德国科隆大学发展生物学研究所的Siegfried Roth教授的指导下完成了他的博士研究。他在TGF-Beta和EGF网络上致力于果蝇中的背部绒毛膜结构图案化。他搬到了Umass医学院，以获得关于癌症和细胞死亡的博士生博士生博士学位研究。在umass的任期期间，他们发现了ATG6（BECLIN1在哺乳动物中）在各种膜贩运途径和血液缺陷中的多功能作用果蝇。自2014年以来，B.V.Shravage博士正在印度浦那，印度浦那，印度和附属萨夫拉替莱·彭亨大学担任科学家。他的研究工作目前专注于了解种系中自噬的分子调控和功能。

基兰S. Nilangekar.
Kiran Nilangekar是一名博士学生，该学生在印度Macs-Agharkar研究所的发育生物学群体的Bhupendra V. Shravage博士的指导下工作。他正在研究自噬及其参与种系干细胞维护。在开始他的博士之前，他在完成病毒学硕士学位后在Iiser-Pune的细胞骨架和细胞形状实验室工作。

研究目标
B.V.Shravage的实验室博士侧重于了解自噬介导的细胞稳态在种系干细胞中的分子机制。

资金
批准号ECR/2015/000239, Science and Engineering Board, Department of Science and Technology, BT_PR12718_MED31_298_2015, Department of Biotechnology, the Government of India and (BT/HRD/35/02/2006 RLS 2013-2014) Ramalingaswami Fellowship, the Department of Biotechnology, the Government of India。