Details

Медь (Cu) – эссенциальный микроэлемент, участвующий в ферментативных реакциях. Свободные ионы Cu могут вызывать окислительный стресс, поэтому в клетке действует транспортная система меди (CTS), включающая белки CTR1→ATOX1→ATP7A/B→CP. Нарушения в CTS лежат в основе ряд а тяжёлых заболеваний. Изучение этих процессов на млекопитающих ограничено из - за высок их затрат и биоэти ческих ограничений . Модель C . elegans , имеющая прост ой геном , позволяет исследовать CTS in vivo . Нематода имеет ортологи человеческих CTS белков: CHCA - 1→CUC - 1→CUA - 1→F21D5.3. В работе исследовали штаммы N2 и мутант cua - 1 H828Q . Для оценки влияния Cu и ионов Ag на экспрессию генов CTS в онтогенезе синхронизированные популяции выращивали в жидкой среде с добавлением CuCl 2 и AgNPs. AgNPs служат источником ионов Ag⁺ – изоэлектронных аналогов Cu + способных встраиваться в Cu - зависимые процессы. Нематоды собирались на стадиях L1 – young adult, выделяли тотальную РНК, синтезировали кДНК и проводили q RT - PCR , используя 2 референсных гена. Установлено, что гены, связанные с импортом меди в клетку, активнее на ранних стадиях, а отвечающие за экспорт – на поздних. У мутанта наблюдается компенсация за счёт изменения экспрессии других генов CTS. AgNPs оказывали более сильное влияние на мутантов, в то время как избыток меди одинаково действовал на оба штамма.

Copper (Cu) is an essential trace element involved in enzymatic reactions. Free Cu ions can induce oxidative stress; therefore, cells rely on a copper transport system (CTS) that includes the proteins CTR1→ATOX1→ATP7A/B→CP. Disruptions in CTS underlie a number of severe diseases. Studying these processes in mammals is limited due to high costs and ethical concerns. The C. elegans model, with its simple genome, allows for in vivo investigation of CTS. The nematode possesses orthologs of human CTS proteins: CHCA-1→CUC-1→CUA-1→F21D5.3. In this study, we examined N2 wild-type (WT) and the cua-1H828Q mutant strains. To assess the effect of copper and silver ions on CTS gene expression during ontogenesis, synchronized populations were cultured in liquid medium supplemented with CuCl2 and silver nanoparticles (AgNPs). AgNPs serve as a source of Ag⁺ ions – iso-electronic analogs of Cu+ – capable of integrating into copper-dependent processes. Worms were collected at stages L1–L4 and young adult, followed by total RNA extraction, cDNA synthesis, and quantitative RT-PCR using two reference genes. It was found that genes responsible for copper import were more active at early developmental stages, whereas export-related genes showed increased expression at later stages. In the mutant strain, compensatory changes in the expression of other CTS genes were observed. AgNPs had a more pronounced effect on the mutant strain, while excess copper affected both strains similarly.