|
|
CRISPR/Cas9 editing of leukemic B-cells: searching for microRNA-155 targets involved in the process of leukemogenesis
Sypecká, Markéta ; Savvulidi Vargová, Karina (vedoucí práce) ; Mráz, Marek (oponent)
Markéta Sypecká Editace leukemických B-buněk pomocí CRISPR/Cas9: hledání cílů miR-155 účastnících se procesu leukemogeneze Úvod: Chronická lymfocytární leukémie (chronická lymfoidní leukémie, CLL) je monoklonální porucha charakterizovaná postupnou akumulací funkčně nekompetentních lymfocytů. CLL je nejběžnější formou leukémie u dospělých v západních zemích. Průběh onemocnění se může lišit: někteří pacienti umírají rychle, během 2-3 let od diagnózy, kvůli komplikacím z CLL, ale většina pacientů žije 5-10 let. Každá fáze tohoto onemocnění má však významně vyšší hladinu miR-155, která je známá jako oncomiR. Mikro RNA představují negativní regulátory genové exprese. MiR-155 ovlivňuje geny, které se účastní leukemogeneze a buněčného cyklu. A je známo, že miR-155 potlačuje své cíle. Předpokládali jsme, že úpravou genů CLL B - buněk odblokujeme cíle miR-155 a zjistíme korelaci mezi těmito cíli (známými a neznámými) s leukemogenezí CLL. Metoda, kterou používáme pro editaci genů, je CRISPR / Cas9, která umožňuje odstranit sekvenci zralého miR-155 v genomu leukemických B-buněk. Metody: CRISPR/Cas9, nukleofekce, qRT-PCR, FACS Výsledky: Podařilo se nám izolovat klon, který nese jednu alelickou deleci (miR-155 - / +) v sekvenci pro zralou miRNA-155; určete změny exprese v sadě validovaných cílů miRNA-155 v...
|
|
|
Funkční charakterizace proteinů rodiny Alba u huseníčku rolního
Kočová, Helena ; Honys, David (vedoucí práce) ; Fischer, Lukáš (oponent)
(česky) Proteiny rodiny Alba byly identifikovány u Archaea a eukaryot a jsou řazeny mezi jedny z nejstarších a nejkonzervovanějších proteinů vázajících nukleové kyseliny (DNA i RNA). Jejich vazebné preference a role se u jednotlivých vývojových skupin velmi různí. Zatímco u skupiny Crenarchaea se jedná o chromatinové proteiny, u Euryarchaea a eukaryot se předpokládá jejich role v metabolismu RNA. Proteiny ALBA jsou dobře charakterizovány u člověka, kde tvoří součást komplexu RNAsy P/MRP a u jednobuněčných parazitů, např. Plasmodium či Trypanosoma, kde se podílejí na regulaci životního cyklu. Z rostlinného světa je však poznatků prozatím málo. Cílem této práce je přispět k pochopení role proteinů ALBA u modelové rostliny huseníčku rolního (Arabidopsis thaliana). Vzhledem k minimálnímu vlivu na vývoj a reprodukci rostlin při vyřazení jednotlivých genů metodou CRISPR/Cas9 a vysoké sekvenční podobnosti homologů u A. thaliana, lze předpokládat jejich funkční zastupitelnost. Z tohoto důvodu byl stejnou metodou vytvořen trojnásobný mutant, u kterého bylo pozorováno zpoždění nástupu kvetení o několik dní. Tvorba dimerů proteinů ALBA již byla potvrzena u mnohých studovaných organismů. V této práci byla pro stanovení těchto interakcí použita metoda BiFC. Analýza získaných dat ve většině případů naznačuje...
|
|
|
Příprava a charakterizace buněčných modelů lysosomálních dědičných onemocnění - mukopolysacharidos
Presová, Gabriela ; Dobrovolný, Robert (vedoucí práce) ; Dvořáková, Lenka (oponent)
Mukopolysacharidosy jsou skupinou nemocí, které patří mezi lysosomální střádavá onemocnění. Jedná se o vzácné monogenní multisystémové poruchy, jejichž společným znakem je mutace genu, která vede k deficitu lysosomálního enzymu účastnícího se degradace glykosaminoglykanů. Nedegradované glykosaminoglykany se pak akumulují v tkáních a orgánech, kde způsobují progresivní poškození. U většiny mukopolysacharidos není dostupný účinný způsob léčby, navíc je jejich výzkum komplikován nízkým výskytem v populaci a typem postihovaných tkání. Zvířecí modely těchto lidských onemocnění se využívají pro studium účinnosti nových terapeutických přístupů, mají však řadu omezení především kvůli mezidruhovým rozdílům v patogenezi a katabolických drahách akumulovaných substrátů, proto jsou v mnoha ohledech zastupovány lidskými buněčnými modely. V této práci je popsán vývoj buněčných modelů čtyř typů mukopolysacharidos (MPS IIID, MPS IVA, MPS IVB, MPS VI). Inaktivace genů souvisejících s těmito onemocněními (GNS, GALNS, GLB1, ARSB) bylo dosaženo technologií CRISPR/Cas9, při které jsou plasmidy obsahující specifické inserty dopraveny elektroporací do lidských indukovaných pluripotentních kmenových buněk (iPSC). Izolované klony představující iPSC modely zmíněných onemocnění byly charakterizovány Sangerovou sekvenační...
|
|
|
Nanočástice pro přenos genové terapie
Dvořáková, Nikola ; Ellederová, Zdeňka (vedoucí práce) ; Šálek, Petr (oponent)
Genová editace pomocí CRISPR/Cas9 systému je jedna z možností, která udává nový směr v rozvoji genové terapie. Nejčastěji využívaným prostředkem pro přenos DNA do buněk jsou viry, které však nedokáží často pojmout CRISPR/Cas9 systém, velký až několik kb. Nanočástice (NPs) jako nevirové přenašeče se jeví jako možný prostředek, jak tento systém do buňky přenést. Pro tuto práci byly vybrány magnetické Fe3O4 NPs (MNPs) kvůli jejich skvělým vlastnostem jako je multifunkčnost, biokompatibilita, snadná odbouratelnost a jednoduchá syntéza. Cílem práce bylo vytvořit MNPs a komplex MNPs obalených PEI/CRISPR-Cas9 plazmidem a následně je charakterizovat pomocí fyzikálně chemických metod. Vytvořenému komplexu MNPs/PEI/CRISPR-Cas9 byly definovány přesné parametry, které byly určeny jako vhodné pro možné pohlcení buňkou. Byla ověřena také hypotéza stabilizace komplexu MNPs/CRISPR-Cas9 plazmidu po přidání polyethyleniminu (PEI), který dokáže taktéž plazmidovou DNA ochránit i před restrikčními endonukleázami. Následně mohla být komplexem MNPs/PEI/CRISPR-Cas9 transfekována stabilní modifikovaná buněčná linie HEK293-TLR3, určená pro možné pozorování oprav dvouřetězcových zlomů (DSB) pomocí nehomologního připojení konců (NHEJ) nebo homologní rekombinace (HR). Výsledky ukazují efektivitu transfekce 13 % a pro NHEJ 5 %...
|
|
|
Transdiferenciace somatických buněk do hepatocytů a klinicky relevatní editace genu Tight junction protein 2
Fryntová, Lucie ; Janečková, Lucie (vedoucí práce) ; Krylov, Vladimír (oponent)
Transdiferenciace v buňce indukuje strukturní přestavby chromatinu a epigenetické změny, které ovlivňují spektrum genové exprese a způsobují celkovou remodelaci buňky. Během transdiferenciace dochází k přímé konverzi určité zralé linie somatických buněk na zralou buněčnou linii jiného typu, napříč jednotlivými zárodečnými vrstvami. Diplomová práce byla zaměřena na transdiferenciaci mezenchymálních buněk - myších embryonálních fibroblastů na endodermální buňky - hepatocyty in vitro s použitím kombinace transkripčních faktorů Hnf4α a Foxa1. Mapování přeměny fibroblastů bylo zahájeno bezprostředně po vyvolání konverze a definitivní vznik tkáňové kultury indukovaných hepatocytů byl potvrzen morfologickými a funkčními testy. Myší indukované hepatocyty nasledně sloužily pro modelaci lidského jaterního onemocnění, ilustrujícího anamnézu pacienta z Institutu klinické a experimentální medicíny v Praze, u kterého nebyla možná imunohistochemická detekce proteinu z jater. Pro genetickou editaci indukovaných hepatocytů byla použita technologie CRIPSR/Cas9, při které byl nukleázou Cas9 a navigující gRNA (guide RNA) vytvořen dvouvláknový zlom v genu Tight junction proteinu 2, a následnou syntézou komplementárního řetězce podle DNA templátu byla vyvolána bodová mutace, měnící triplet aminokyseliny v cílovém...
|
|
|
Mutagenesis in Danio rerio using CRISPR technology
Nickl, Petr ; Machoň, Ondřej (vedoucí práce) ; Soukup, Vladimír (oponent)
CRISPR/Cas9 systém je nástroj genového inženýrství umožňující sekvenčně specifické editace genomu. Tato technologie byla využita za účelem studia funkce transkripčních faktorů s DNA vazebnou TALE homeodoménou (TALE - three amino acids loop extension) v průběhu vývoje buněk neurální lišty a její derivátů. Hlavními proteiny zájmu této práce jsou Meis1 transkripční faktory, které se v genomu Dania vyskytují v podobě dvou paralogních genů meis1a a meis1b. Funkce jednotlivých proteinů byla analyzována prostřednictvím mutageneze TALE homeodomény za účelem narušení schopnosti transkripčního faktoru vázat DNA a tím narušit regulaci podřízených genů. Tvorba a následná analýza fenotypu mutantních ryby by mohla odhalit potenciální roli Meis1 proteinů v regulaci vývoje buněk neurální lišty, popřípadě poukázat na důležitost homeodomény v regulační funkci těchto proteinů. Současně byl proveden knock-down experiment pomocí morpholino oligonucleotidů k předběžné analýze funkce jednotlivých meis1 genů a odhadu vzájemné funkční komplementarity. Předběžné výsledky poukazují na důležitost Meis1b proteinu v regulaci vývoje buněk neurální lišty a funkční důležitost jeho DNA vazebné domény. Snížení exprese Meis1a ukázalo, že i tento protein má podíl na regulaci kraniofaciálního vývoje, přičemž detailní popis jeho funkce...
|
|
|
Programmable nucleases in human therapy
Šlaufová, Marta ; Kašpárek, Petr (vedoucí práce) ; Černý, Jan (oponent)
Většina genomických mutací vede k závažným symptomům, které obvykle nejsou vyléčitelné. Intenzivní vývoj technik spojených s programovatelnými nukleázami (PN) v posledních letech otevřel nové možnosti při léčbě mnoha nemocí, jako jsou například geneticky podmíněné choroby, infekční nemoci, nebo rakovina. PN jsou enzymy, které umožňují místně specifické štěpení DNA, jež může vést k cílené modifikaci daného genomického lokusu. Skládají se z domény nespecificky štěpící DNA a z DNA-vazebné domény, která má buď formu modulárních proteinů vázajících se na DNA, nebo formu oligonukleotidů, které se na základě "Watson-Crickovského" párování váží na odpovídající sekvenci DNA. Doména nespecificky štěpící DNA zajišťuje vznik dvouvláknových zlomů, které jsou nezbytné pro následující úpravy genomu. Vývoj zinc finger nukleáz (ZFN) a poté i TALE nukleáz (transcription activator-like effector nucleases, TALEN) umožnil první terapeutické postupy založené na cílené úpravě lidského genomu. Technologie CRISPR-Cas (clustered regularly interspaced short palindromic repeats) přinesla další výrazné zjednodušení a rozšíření metod využívajících PN. Tato práce si klade za cíl poskytnout přehled o současném stavu, vývoji a překážkách v oblasti využití PN při léčbě lidských pacientů.
|
|
|
Modifikace myších nádorových linií systémem CRISPR/Cas9 a charakterizace jejich vlastností
Lhotáková, Karolína ; Poláková, Ingrid (vedoucí práce) ; Brábek, Jan (oponent)
Molekuly MHCI jsou konstitutivně exprimované na všech jaderných buňkách organismu a hrají klíčovou roli v prezentaci antigenů CD8+ T lymfocytům. Nádorové buňky využívají jako jeden z nejčastějších mechanismů vyhnutí se imunitní odpovědi právě snížení exprese MHCI. To má za následek znemožnění cytotoxickým CD8+ T lymfocytům rozeznat nádorové buňky a vést proti nim imunitní odpověď. Jelikož ke snížení exprese MHCI dochází až u 90 % některých typů nádorů, je třeba mít k dispozici klinicky relevantní model nádorů s ireverzibilně sníženou expresí MHCI, na kterém by bylo možno testovat různé imunoterapeutické přístupy. Tato práce popisuje přípravu nové modelové linie nádorových buněk TC-1 s ireverzibilně sníženou expresí MHCI. Toho bylo dosaženo inaktivací B2m, jež je součástí MHCI molekuly, pomocí systému CRISPR/Cas9. Inaktivace B2m u modifikovaných buněčných linií byla ověřena průtokovou cytometrií, western blotem a sekvenací jednotlivých alel. Po této inaktivaci došlo ke zpomalení růstu nádorových buněk jak in vitro, tak in vivo. Metastatická aktivita buněk nebyla ovlivněna. Nádory vytvořené buňkami s inaktivovaným B2m nejsou citlivé k DNA imunizaci cílené proti onkoproteinu E7 z HPV16 provedené vakcínou pBSC/PADRE.E7GGG. Hlavními efektorovými buňkami v imunitě proti těmto nádorům jsou NK1.1+ buňky....
|
|
|
Creating a biosensor for miRNA effector complex formation using CRISPR nucleases
Petržílek, Jan ; Svoboda, Petr (vedoucí práce) ; Petr, Jaroslav (oponent)
miRNA jsou malé regulující RNA, které fungují jako posttranskipční regulátory mRNA. miRNA navigují ribonukleoproteinové komplexy na mRNA a umlčují je inhibicí translace a degradací. V savcích miRNA regulují tisíce různých mRNA a byly rozeznány jako regulující faktory ve většině buněčných a vývojových procesech. Poruchy v regulaci miRNA dráhy mouhou vézt k závažným defektům a nemocem. V myších oocytech existuje unikátní situace, kdy všechny komponenty miRNA dráhy jsou přítomny, ale přesto je ona dráha zbytná a nefunkční. Molekulární podstata tohoto fenoménu a jeho významu zůstává stále nejasná. I přes rozsáhlý účinek miRNA dráhy na genovou regulaci v somatických buňkách, strategie jak tuto dráhu studovat jsou limitované. Současné metody pro studium miRNA dráhy používají korelativní studie (jako například sekvenování nevé generace) nebo využívají reporterových systémů, které studují pouze relativně malé množství molekul v daném čase a jsou náchylné k artefaktům. V této práci prezentuji návrh a vývoj nové strategie pro přímé monitorování aktivity a integrity miRNA dráhy v živých buňkách za podmínek blízkých fyziologickým podmínkám. Tato strategie by mohla být použita in vivo pro studie myších oocytů. Tato strategie je založena na endogeně fluorescenčně značených proteinech ribonukleového komplexu AGO2...
|
|
|
Role fúzního proteinu ETV6-RUNX1 v citlivosti leukemických buněk na L-asparaginázu
Staněk, Petr ; Starková, Júlia (vedoucí práce) ; Burjanivová, Tatiana (oponent)
Translokace t(12;21) s přítomností fúzního genu ETV6-RUNX1 (TEL-AML1) je nejčastější chromozomová aberace nacházená u akutní lymfoidní leukemie v dětském věku. Výskyt ETV6- RUNX1 se pojí s výborným výhledem a vysokou citlivostí na léčbu enzymem L-asparaginázou (ASNázou), která deaminuje aminokyseliny glutamin a asparagin. Rezistence na toto léčivo zhoršuje prognózu a zvyšuje riziko selhání léčby, proto se pracovní skupina CLIP věnuje určení mechanismu účinku ASNázy a příčin vzniku rezistence. Tato práce na dřívější poznatky skupiny navazuje a věnuje se analýze významu fúzního proteinu a signalizačním a metabolickým změnám doprovázející posuny v citlivosti leukemických buněk na L-asparaginázu. V první části práce se vytvořením posunu čtecího rámce ve fúzním genu pomocí systému CRISPR/Cas9 podařilo vytvořit knockoutní buněčné klony se stabilně zvýšenou rezistencí vůči ASNáze. Úspěšnou mutageneze a odstranění fúzního proteinu byla ověřena na úrovni DNA, mRNA a proteinu a analýzou SNP byla vyloučena přítomnost jiných závažných aberací ovlivňujících citlivost k chemoterapeutiku. Ve druhé části práce jsem se zabýval pozorování signalizační reakce vyvolané přítomností ASNázy, zejména v souvislosti se signalizačním komplexem mTORC1, a dále odlišných aspektů této reakce mezi původními liniemi REH a klony...
|
host ::
RSS.