Actin filament reorganization in HL-60 leukemia cell line after treatment with G-CSF and GM-CSF.

Currently, information regarding the influence of growth factors on the cytoskeleton, including G-CSF and GMCSF, remains limited. In the present study we show alterations in F-actin distribution and cell cycle progression in HL-60 promyelocytic leukemia cells, resulting from treatment with these cytokines in vitro. We found that both agents caused F-actin reorganization. Although multiple potential effects of various growth factors have been described previously, in our experimental conditions, we observed some rather subtle differences between the effects of G-CSF and GM-CSF on studied cells. The presence of these cytokines in the cell environment caused not only increased F-actin labeling in the cytoplasm, but also a weaker intensity of peripheral ring staining in comparison with control cells. In spite of the fact that HL60 cells exposed to G-CSF and GM-CSF contained different F-actin structures such as aggregates and F-actin network, the rate of actin polymerization was not significantly enhanced. Moreover, alterations were mainly related to considerable changes in the relative proportion of these different structures, what might be reflected by specific features of the differentiation process, with regard to the kind of stimulating factor used. Thus, reorganization of F-actin and other results obtained in our experimental conditions, might reflect unique characteristics of the differentiation process in HL-60 cells, involving low apoptosis frequency, the G1 to S phase transition in the cell cycle, as well as possible alternative ways of the cell death

Influence of arsenic trioxide on the expression of cyclin A in the Jurkat cel line

Improper expression of cell cycle regulators is characteristic for most cancer cells. Cyclins are a group of proteins, with concentration changing in time, which control progression through each phase of the cell cycle. Maximum cyclin A expression falls inside S and at the beginning of M phase. In the S phase cyclin A is responsible for a proper run of the replication process, and together with cyclin B conditions transition into the M phase. Arsenic trioxide (ATO) is an efficient drug used in acute promyelocytic leukemia (AML). Numerous reports point that arsenic trioxide can be applied in therapy of other types of cancer as well. The purpose of these study was to evaluate influence of arsenic trioxide on the expression and localization of cyclin A in Jurkat cell line. Additionally, we determined the effect of ATO on morphology and ultrastructure of the Jurkat cells. In order to reach this aim we applied classic light, florescence and electron transmission microscopy. A dose-dependent decrease in the percentage of viable cells was observed. Morphological and ultrastructural alterations suggest that apoptosis and autophagy are induced by ATO. Image-based cytometry showed high extent of necrotic cells after ATO treatment. A decrease in cyclin A level was observed, but without a change in protein nuclear localization.Nieprawidłowa ekspresja regulatorów cyklu komórkowego jest cechą charakterystyczną komórek nowotworowych. Cykliny stanowią grupę białek, których stężenie zmienia się w czasie, kontrolują one prawidłowy przebieg cyklu komórkowego. Cyklina A stanowi białko, którego maksimum ekspresji przypada na fazy S i G2 i jest ona odpowiedzialna za właściwy przebieg procesu replikacji w fazie S, a wraz z cykliną B warunkuje przejście komórki do fazy M. Zastosowany w badaniu trójtlenek arsenu (ATO) stanowi skuteczny lek w terapii ostrej białaczki promielo-cytowej. Liczne doniesienia wskazują, że może być on także wykorzystywany w terapii innych typów nowotworów. Celem niniejszej pracy było określenie wpływu trójtlenku arsenu na ekspresję cykliny A w linii komórkowej Jurkat. Poziom ekspresji i lokalizację cykliny A określono za pomocą klasycznego mikroskopu fluorescencyjnego. Ponadto zbadano wpływ trójtlenku arsenu na morfologię i ultrastrukturę komórek Jurkat przy użyciu mikroskopu świetlnego i transmisyjnego mikroskopu elektronowego. Stwiedzono zależny od zastosowanej dawki cytostatyku spadek odsetka żywych komórek. Zaobserwowane zmiany morfologiczne i ultrastruturalne sugerują indukcję apoptozy i autofagii pod wpływem trójtlenku arsenu. Badania za pomocą cytometru obrazowego wykazały wysoki odsetek komórek nekrotycznych po traktowaniu trójtlenkiem arsenu. Stwierdzono spadek ekspresji cykliny A wraz z rosnącą dawką trójtlenku arsenu, jednocześnie nie została zauważona zmiana lokalizacji cykliny z jądrowej na cytoplazmatyczną

Wpływ trójtlenku arsenu na ekspresję cykliny A w linii komórkowej Jurkat

Improper expression of cell cycle regulators is characteristic for most cancer cells. Cyclins are a group of proteins, with concentration changing in time, which control progression through each phase of the cell cycle. Maximum cyclin A expression falls inside S and at the beginning of M phase. In the S phase cyclin A is responsible for a proper run of the replication process, and together with cyclin B conditions transition into the M phase. Arsenic trioxide (ATO) is an efficient drug used in acute promyelocytic leukemia (AML). Numerous reports point that arsenic trioxide can be applied in therapy of other types of cancer as well. The purpose of these study was to evaluate influence of arsenic trioxide on the expression and localization of cyclin A in Jurkat cell line. Additionally, we determined the effect of ATO on morphology and ultrastructure of the Jurkat cells. In order to reach this aim we applied classic light, florescence and electron transmission microscopy. A dose-dependent decrease in the percentage of viable cells was observed. Morphological and ultrastructural alterations suggest that apoptosis and autophagy are induced by ATO. Image-based cytometry showed high extent of necrotic cells after ATO treatment. A decrease in cyclin A level was observed, but without a change in protein nuclear localization.Nieprawidłowa ekspresja regulatorów cyklu komórkowego jest cechą charakterystyczną komórek nowotworowych. Cykliny stanowią grupę białek, których stężenie zmienia się w czasie, kontrolują one prawidłowy przebieg cyklu komórkowego. Cyklina A stanowi białko, którego maksimum ekspresji przypada na fazy S i G2 i jest ona odpowiedzialna za właściwy przebieg procesu replikacji w fazie S, a wraz z cykliną B warunkuje przejście komórki do fazy M. Zastosowany w badaniu trójtlenek arsenu (ATO) stanowi skuteczny lek w terapii ostrej białaczki promielo-cytowej. Liczne doniesienia wskazują, że może być on także wykorzystywany w terapii innych typów nowotworów.Celem niniejszej pracy było określenie wpływu trójtlenku arsenu na ekspresję cykliny A w linii komórkowej Jurkat. Poziom ekspresji i lokalizację cykliny A określono za pomocą klasycznego mikroskopu fluorescencyjnego. Ponadto zbadano wpływ trójtlenku arsenu na morfologię i ultrastrukturę komórek Jurkat przy użyciu mikroskopu świetlnego i transmisyjnego mikroskopu elektronowego. Stwiedzono zależny od zastosowanej dawki cytostatyku spadek odsetka żywych komórek. Zaobserwowane zmiany morfologiczne i ultrastruturalne sugerują indukcję apoptozy i autofagii pod wpływem trójtlenku arsenu. Badania za pomocą cytometru obrazowego wykazały wysoki odsetek komórek nekrotycznych po traktowaniu trójtlenkiem arsenu. Stwierdzono spadek ekspresji cykliny A wraz z rosnącą dawką trójtlenku arsenu, jednocześnie nie została zauważona zmiana lokalizacji cykliny z jądrowej na cytoplazmatyczną

New Biomarkers Probing Depth of Cell Senescence Assessed by Laser Scanning Cytometry

The imaging analytical capabilities of laser scanning cytometer (LSC) have been used to assess morphological features considered to be typical of the senescent phenotype. The characteristic “flattening” of senescent cells was reflected by the decline in the density of staining (intensity of maximal pixel) of DNA-associated fluorescence [4,6-diamidino-2-phenylindole (DAPI)] paralleled by an increase in nuclear size (area). The decrease in ratio of maximal pixel to nuclear area was even more sensitive senescence biomarker than the change in maximal pixel or nuclear area, each alone. The saturation cell density at plateau phase of growth recorded by LSC was found to be dramatically decreased in cultures of senescent cells, thereby also serving as an additional marker. The induction of cyclin dependent kinase inhibitors p21WAF1 and p27KIP1 and γH2AX and activation of ATM markers of DNA damage response were measured in parallel with DNA/DAPI maximal pixel and nuclear area. These biomarker indices were expressed in quantitative terms by reporting them as a fraction of the respective controls. The effect of treatment of A549 and WI-38 cells with different concentrations of mitoxantrone (Mxt) and trichostatin A for various time periods was studied to assess the degree (depth) of cell senescence. Also assessed was the effect of 2-deoxy-d-glucose, the agent attenuating metabolic cell activity, on the depth of senescence induced by Mxt. A relationship between the ability of cells to synthesize RNA (incorporate 5-ethynyluridine) that leads to growth imbalance and induction of cell senescence was also studied. The data show that morphometric analysis of cellular attributes by LSC offers an attractive tool to detect cell senescence and measure its degree particularly in assessing effects of the factors that enhance or attenuate this process. This methodology is of importance in light of the evidence that cellular senescence is not only a biological process that is fundamental for organismal aging but also impedes formation of induced-pluripotent stem cells providing the barrier for neoplastic transformation and is the major mechanism of induction of reproductive cell death during treatment of solid tumors. © 2010 International Society for Advancement of Cytometry

Chemotherapy-induced senescent cancer cells engulf other cells to enhance their survival.

In chemotherapy-treated breast cancer, wild-type p53 preferentially induces senescence over apoptosis, resulting in a persisting cell population constituting residual disease that drives relapse and poor patient survival via the senescence-associated secretory phenotype. Understanding the properties of tumor cells that allow survival after chemotherapy treatment is paramount. Using time-lapse and confocal microscopy to observe interactions of cells in treated tumors, we show here that chemotherapy-induced senescent cells frequently engulf both neighboring senescent or nonsenescent tumor cells at a remarkable frequency. Engulfed cells are processed through the lysosome and broken down, and cells that have engulfed others obtain a survival advantage. Gene expression analysis showed a marked up-regulation of conserved macrophage-like program of engulfment in chemotherapy-induced senescent cell lines and tumors. Our data suggest compelling explanations for how senescent cells persist in dormancy, how they manage the metabolically expensive process of cytokine production that drives relapse in those tumors that respond the worst, and a function for their expanded lysosomal compartment

Perennial grasses from the Miscanthus genus — potential source of renewable energy

Wyczerpywanie naturalnych pokładów paliw konwencjonalnych oraz wzrastająca emisja gazów cieplarnianych zmuszają do poszukiwania alternatywnych zasobów energetycznych. Zgodnie z założeniami Dyrektywy 2009/28/WE, Polska jako kraj członkowski Unii Europejskiej, zobligowana jest to zwiększenia udziału odnawialnych źródeł energii w finalnym jej zużyciu do 15% w 2020 r. Największy udział zarówno w europejskim, jak i polskim bilansie energii odnawialnej ma biomasa stała. Z powyższych względów coraz większego znaczenia nabierają uprawy roślin energetycznych. Wieloletnie trawy z rodzaju Miscanthus postrzegane są jako potencjalny surowiec do produkcji biomasy. W artykule przedstawione zostały zagadnienia związane z historią sprowadzenia miskanta olbrzymiego do Europy i Polski, charakterystyką dostępnej puli genetycznej, a także doświadczeniami z zakresu uprawy i hodowli wraz z cechami wymagającymi ulepszenia.Due to limited fossil fuels resources and rising greenhouse gas emissions there is an urgent need to seek alternative energy sources. According to the European Union Directive 2009/28/WE, Poland, as a Member State, is obligated to increase the share of renewable sources in gross final consumption of energy by 15% till 2020. Biomass has the largest share among the renewables in European and Polish energy consumption. Because of above mentioned reasons, dedicated energy crops are becoming more and more significant. Perennial grasses from the Miscanthus genus are perceived as a potential biomass energy crop. This article presents the history of Miscanthus × giganteus introduction to Europe and Poland, description of the currently available gene pool as well as the agricultural and breeding experience and the features requiring improvement

Trawy wieloletnie z rodzaju Miscanthus — potencjalne źródło energii odnawialnej

Wyczerpywanie naturalnych pokładów paliw konwencjonalnych oraz wzrastająca emisja gazów cieplarnianych zmuszają do poszukiwania alternatywnych zasobów energetycznych. Zgodnie z założeniami Dyrektywy 2009/28/WE, Polska jako kraj członkowski Unii Europejskiej, zobligowana jest to zwiększenia udziału odnawialnych źródeł energii w finalnym jej zużyciu do 15% w 2020 r. Największy udział zarówno w europejskim, jak i polskim bilansie energii odnawialnej ma biomasa stała. Z powyższych względów coraz większego znaczenia nabierają uprawy roślin energetycznych. Wieloletnie trawy z rodzaju Miscanthus postrzegane są jako potencjalny surowiec do produkcji biomasy. W artykule przedstawione zostały zagadnienia związane z historią sprowadzenia miskanta olbrzymiego do Europy i Polski, charakterystyką dostępnej puli genetycznej, a także doświadczeniami z zakresu uprawy i hodowli wraz z cechami wymagającymi ulepszenia.</jats:p

The Arp2/3 complex as a key factor of actin polymerization

Directed motility of the cell is strictly dependent on regulation of the assembly/disassembly of actin filaments. New formed „daughter” filaments press against the membrane, thus generating a protrusive force, which is necessary for the initial stage of the movement. Precisely ordered geometry of „dendritic actin brush” results from the action of the Arp2/3 complex i. e. actin polymerization. The complex composition of seven evolutionarily conserved subunits among Eucaryota indicates the uniformity of its biological functions in the cell. Consequently, the Arp2/3 complex plays an important role not only in many physiological processes, such as embroygenesis, development of tissues, inflammatory response, wound healing, but also in propagating themselves of some intracellular pathogens through of the host’s plasma. Moreover, it has been shown, that the most suitable model of the Arp2/3 complex function is „the dendritic nucleation model”. The emerging issues requiring explanation seem to be interactions of individual subunits with each other, with „mother” and „daughter” filament, as well as with nucleation promoting factors, in the process of actin polymerization according to this model