|
|
Molecular mechanisms of mammalian circadian clocks, its sensitivity to constant light and aging
Novosadová, Zuzana ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Doležel, David (oponent) ; Mráz, Miloš (oponent)
Mnoho procesů v savčím organismu probíhá v cirkadiánních rytmech. Tyto rytmy jsou ovládány systémem složeným z hlavního pacemakeru udávajícího rytmus, suprachiasmatických jader (SCN) v mozku, který dále nastavuje periferní oscilátory v dalších orgánech, jako je slinivka, játra, střevo a plíce. Cirkadiánní hodiny fungují autonomně v každé buňce na základě molekulárních mechanismů složených z tzv. hodinových genů, například BMAL, CLOCK, PER a CRY. Narušení fyziologických funkcí savčího organismu v důsledku stárnutí, například narušení metabolických funkcí a chování, bylo již dobře zdokumentováno. Nicméně, ještě nebylo plně objasněno, zda je toto narušení spojeno i se zhoršenou funkcí cirkadiánních hodin. Cílem naší studie bylo zjistit zda i) stárnutí ovlivňuje základní vlastnosti cirkadiánních hodin v SCN a periferních orgánech, zejména ve slinivce, tlustém střevu, játrech a plicích, ii) změny glukózové homeostáze v důsledku stárnutí ovlivňují cirkadiánní hodiny ve slinivce a iii) zda je citlivost cirkadiánních hodin v SCN a periferních hodinách ke změnám světelného režimu v prostředí ovlivněna stárnutím. V našich experimentech jsme použili skupinu dospělých (9 měsíců) a starých (25 měsíců) zvířat, které byly vystaveny třem různým světelným režimům, konkrétně režimu světlo/tma (LD 12:12), stálému...
|
|
| |
|
|
Vliv narušení funkce cirkadiánního systému na vznik chorob gastrointestinálního traktu
Kubištová, Aneta ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Červená, Kateřina (oponent)
Schopnost vnímat a přizpůsobit se 24-hodinovým cyklům pozorujeme u většiny živých organismů na Zemi. U savců je vnitřní časový systém složen z cirkadiánních hodin, které jsou umístěny v suprachiasmatických jádrech hypotalamu, a periferních hodin uložených v různých tkáních a orgánech těla. Tyto hodiny se přizpůsobují změnám ve vnějších podmínkách, jako je např. cyklus střídání světla a tmy nebo cyklus v příjmu potravy. Periferní hodiny v orgánech trávicího traktu jsou synchronizovány jednak signály z centrálních hodin v suprachiasmatických jádrech a také signály o příjmu potravy. Pokud jsou tyto signály vzájemně v rozporu, může dojít k rozvoji chorob gastrointestinálního systému, spojených s neefektivním trávením nebo dokonce ke zvýšenému riziku nádorového onemocnění. Tato práce se soustředí na cirkadiánní rytmy v těle obecně, se zaměřením na rytmy v gastrointestriálním traktu a na význam cirkadiánních hodin pro jeho správnou funkci. Dále se zaměří na souvislost mezi desynchronizací cirkadiánních hodin a rozvojem onemocnění, a to především obezity a nádorového onemocnění.
|
|
|
Mechanismy mateřské synchronizace fetálních cirkadiánních hodin
Černá, Barbora ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Balaštík, Martin (oponent)
Naše tělo je vystavené velkému množství cyklických změn ve svém okolí, jako je například střídání dne a noci nebo ročních období. Aby mohl organismus tyto změny předvídat a včas na ně reagovat, je vybaven vnitřními hodinami, které rytmicky ovlivňují fyziologické procesy, jako jsou spánek nebo metabolické rytmy. Vzhledem k tomu, že narušení naší vnitřní rytmicity na molekulární i behaviorální úrovni přispívá k mnoha závažným onemocněním, je nezbytné, aby byly všechny mechanismy těchto vnitřních hodin správně vyvinuty a seřízeny. Za prvotní nastavení našich cirkadiánních hodin je odpovědná matka, která za pomoci nejrůznějších signálů předává embryu rytmickou informaci o střídání dne a noci. Ačkoliv je tato synchronizace mezi matkou a mládětem tématem, kterému se věnuje čím dál více pozornosti, dosud není znám její přesný mechanismus. Tato práce si klade za cíl přispět k aktuálnímu poznání této problematiky. Experimenty, realizované v této práci, se týkají zkoumání schopnosti mateřských signálů synchronizovat centrální cirkadiánní hodiny embrya s okolními podmínkami. Březím samicím bylo manipulováno se světelným i potravním režimem a následně byl pozorován efekt těchto změn na neuronální aktivitu v suprachiasmatických jádrech 19ti denních embryí, měřený pomocí exprese genu c-fos.
|
|
|
Molecular mechanisms of circadian clock entrainment by daily regime in food intake
Kapoun, Jiří ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Červená, Kateřina (oponent)
Cirkadiánní hodiny jsou vnitřním časoměrným systémem přítomným u většiny organismů, jenž synchronizuje fyziologické a behaviorální procesy s periodicky se měnícími vnějšími podmínkami. Skládají se z centrálních hodin v suprachiasmatických jádrech hypothalamu a řady dalších hodin v periferních tkáních. Jejich molekulární podstatu tvoří hodinové geny, které jsou rytmicky exprimovány, jsou součástí série transkripčně-translačních zpětnovazebných smyček a ovlivňují expresi různých jiných genů s funkcemi v metabolických drahách. Periferní hodiny jsou závislé na centrálních hodinách, ovšem mohou být synchronizovány nezávisle na nich vnějšími podněty, jako je načasování příjmu potravy a složení stravy. Tato desynchronizace vede k narušení oscilace hodinových genů, které může mít vážný dopad na metabolické procesy a může zvyšovat riziko metabolické poruchy. Cílem této práce je shrnout dosavadní výzkum zabývající se vztahem molekulární chronobiologie a výživy se zaměřením na molekulární mechanismy, skrze které může potrava, zejména načasování jejího příjmu a její složení, ovlivnit vzájemnou komunikaci mezi expresí hodinových genů a buněčným metabolismem. Práce též vyzdvihuje možný dopad narušení cirkadiánních hodin na riziko vzniku metabolického onemocnění.
|
|
| |
|
| |
|
|
Role of intestinal circadian clock in epithelial transport, proliferation, and tumourigenesis
Soták, Matúš
AABBSSTTRRAAKKTT Molekulárne cirkadiánne hodiny umožňujú predvídanie zmien v okolitom prostredí. U cicavcov sú molekulárne hodiny prítomné prakticky vo všetkých tkanivách a tvorí ich sústava transkripčno-translačných spätnoväzbových slučiek tzv. hodinových génov. Centrálne hodiny predstavujú vnútorný pacemaker, ktorý sa nachádza v suprachiazmatických jadrách (SCN) hypotalamu a synchronizuje periférne hodiny. Cirkadiánne hodiny v tráviacom trakte a ich podiel na regulácii črevných funkcií sú nedostatočne preskúmané. Preto bolo cieľom tejto práce charakterizovať molekulárne hodiny v jednotlivých častiach čreva potkana a objasniť ich úlohu v regulácii epiteliálneho transportu, bunkového cyklu a nádorovej transformácie v hrubom čreve. Na stanovenie cirkadiánnych profilov expresie hodinových génov v epiteli duodena, jejuna, ilea a hrubého čreva potkana sme použili kvantitatívnu RT-PCR (qPCR). Ďalej sme analyzovali expresiu génov kódujúcich transportéry a kanály umožňujúcich transport NaCl, ako aj regulátorov bunkového cyklu v hrubom čreve. Na detailnejší popis expresie v rámci štruktúr črevného epitelu sme použili laserovú mikrodisekciu. Elektrogénny transepiteliálny transport bol meraný ako skratovací prúd v Ussingových komorách. Na určenie úlohy hodín v procese tumorigenézy sme použili myší model azoxymetánom...
|
|
|
Cirkadiánní regulace miRNA a hodinami řízených genů v procesu tumorigeneze
Balounová, Kateřina ; Pácha, Jiří (vedoucí práce) ; Bendová, Zdeňka (oponent)
Cirkadiánní hodiny generují cirkadiánní rytmus, jenž se podílí na regulaci většiny signalizačních drah organismu, včetně buněčného cyklu a apoptózy. Narušení mechanismu cirkadiánních hodin vede ke zvýšenému riziku vzniku a progrese tumoru. Při neoplastické transformaci kolonu byla prokázaná změněná regulace klíčových procesů souvisejících s proliferací, diferenciací a apoptózou. Dalším regulačním mechanismem zasahujícím do regulace klíčových drah souvisejících s tumorigenezí jsou miRNA. Cílem této diplomové práci bylo metodou kvantitativní RT-PCR zjistit existenci cirkadiánního rytmu exprese hodinami přímo kontrolovaných genů (Tef, Dbp), miRNA (miR-1-3p, miR-16-5p, miR-34a-5p, miR-155-5p, miR-192-3p) a genů buněčného cyklu (Ccnd1, Ccne1, Ccna1, Ccnb1) a apoptózy (Casp3, Bcl2, Bad) v kolonu myší a následně porovnat změny cirkadiánní rytmicity během stárnutí a při neoplastické transformaci kolonu. Naší analýzou byla detekována cirkadiánní rytmicita exprese Tef, Dbp, Ccne1, Ccna1, Ccnb1, Casp3 a Bcl2 v kolonu mladé myši, Tef, Dbp, miR-1-3p, Ccne1 a Ccna1 v kolonu staré myši a Tef a Dbp v kolorektálním tumoru. Zjistili jsme, že cirkadiánní rytmus exprese hodinami přímo kontrolovaných genů je utlumen, ale zachován během neoplastické transformace kolonu. Naproti tomu cirkadiánní rytmicita miRNA a genů...
|
|
|
Cirkadiánní hodiny v mozku a jejich funkce
Miklasová, Veronika ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Kubová, Hana (oponent)
V mozku se nachází centrum řídící cirkadiánní rytmy, jehož funkci u savců zastávají suprachiasmatická jádra hypothalamu (SCN). Mimo těchto jader se v mozku nachází i další struktury, které se na celkové koordinaci cirkadiánních rytmů významně podílejí. Většina důležitých jader leží v hypothalamu a je neuronálně propojená se SCN. Tyto oblasti se podílejí na řízení základních fyziologických funkcí jako termoregulace, příjem potravy, spánek, bdění, hormonální sekrece a řízení lokomoční aktivity. Mimo hypothalamus se v mozku nachází další hodiny, které mají funkci dle místa svého uložení, např. hodiny v limbickém systému časově řídí kognitivní funkce. Hodiny uložené v čichových lalocích a v retině jsou autonomní a zcela nezávislé na centrálních hodinách v SCN. Tato práce se zaměřuje především na shrnutí údajů o extra-SCN oscilátorech v mozku a jejich úloze při regulaci různých fyziologických funkcí. Klíčová slova: hodinové geny, cirkadiánní hodiny, mozek
|
host ::
RSS.