|
|
Bioinformatics analysis of sequences required for localization of RNA during development
Naraine, Ravindra ; Šindelka, Radek (vedoucí práce) ; Fulková, Helena (oponent) ; Tichý, Boris (oponent)
Vývoj komplexního organismu po spojení dvou buněk (vajíčka a spermie) je jedním z fascinujících aspektů vývojové biologie. Je známo, že embryogeneze je řízena pomocí prostorové a časové produkce molekul, které tvoří asymetrické gradienty v buňce nebo ve skupině buněk a pomáhají tak regulovat diferenciaci jednotlivých částí vyvíjejícího se embrya. Animálně-vegetativní gradienty transkriptů ve vajíčcích ryb a žab dávají vzniknout první vývojové ose, která je následně využita v tvorbě ektodermu, mezodermu a endodermu. Přes důležitost tohoto procesu je většina vědomostí o distribuci molekul podél animálně-vegetativní osy u obratlovců získána studiem modelu drápatky, založena na několika málo transkriptech a analyzovány jsou zejména póly vajíček. Tato práce doplňuje dosavadní poznatky využitím RNA sekvenování k charakterizaci a srovnání maternálního transkriptomu a jeho rozložení v rámci vajíček čtyř vzdáleně příbuzných modelových organismů - drápatky vodní (Xenopus laevis), axolotla mexického (Ambystoma mexicanum), jesetera malého (Acipenser ruthenus) a dánia pruhovaného (Danio rerio). Nalezli jsme několik animálně-vegetativních gradientů a můžeme je rozdělit do podskupin extrémně animální, animální, centrální, vegetativní a extrémně vegetativní. Existuje velmi nízká shoda u vegetativních transkriptů...
|
|
|
Regeneration initiation of Xenopus laevis tail-functional study
Netušil, Jiří ; Šindelka, Radek (vedoucí práce) ; Petr, Jaroslav (oponent)
Přelomové objevy na poli sekvenačních technologií mění naše momentální vnímání regenerace obratlovců. Embryonální stádia Drápatky vodní (Xenopus laevis) jsou v tomto kontextu jedním z intenzivně studovaných modelů. Tato práce má za cíl shrnout a funkčně ověřit nejnovější poznatky získané pomocí RNA sekvenační analýzy regenerujícího se ocasu Xenopus laevis se specifickým zaměřením na časné fáze tohoto procesu. Naše analýza potvrdila, že Regeneration initiating cells (RICs), které byly v nedávné době identifikovány pomocí jednobuněčného sekvenování a prostorově rozlišené transkriptomiky, jsou nezbytné pro správný průběh regenerace ocasu. Markerové geny RIC mmp9 a pmepa1 ovlivňují procesy spojené s přestavbou extracelulární matrix a migrací již dříve popsaných Regeneration organizing cells (ROCs) aniž by ovlivňovaly odpověď myeloidních buněk na poranění. V rámci této práce jsme také ukázali nové použití Vivo Morpholino oligonukleotidů pro dočasnou inhibici genové exprese a posoudili jeho přednosti a limitace. Tato práce poukazuje na důležitost prostorovo-časové regulace na buněčné a molekulární úrovni, která se odehrává v rámci prvních 24 hodin po poranění. Dále zdůrazňuje podobnosti a odlišnosti těchto změn v rámci různých modelů regenerace obratlovců a celkově poskytuje ucelený vhled do problematiky...
|
|
|
Lokalizace maternálních RNA ve vajíčcích a časných embryích
Šimková, Kateřina ; Šindelka, Radek (vedoucí práce) ; Frolíková, Michaela (oponent)
Určení stavby tělního plánu díky asymetrickému rozložení maternálních RNA a proteinů bylo studováno u mnoha živočišných druhů. Během oogeneze si živočichové vytváří zásoby těchto RNA a proteinů, které využívají pro regulaci embryonálního vývoje, a to až do znovuzahájení transkripce z embryonálního genomu. V této diplomové práci jsem se věnovala především identifikaci asymetricky rozmístěných RNA v časných embryích obojživelníka Ambystoma mexicanum, které stojí za určením animálně-vegetativní osy. V druhé části mé práce jsem se také pokusila identifikovat asymetricky rozmístěné RNA ve 2 a 4 buněčném embryu, které by mohly stát za určením dalších tělních os - dorzo-ventrální a levo-pravé. Pomocí RT-qPCR tomografie se mi úspěšně podařilo stanovit lokalizační profil vybraných maternálních RNA podél A-V osy a v jednotlivých blastomerách 2 a 4 buněčného embrya. Dále se nám pomocí RNA-seq podařilo získat celkový obraz transkriptomu časných embryí, který nám ukázal, že se během časného vývoje odehrává řada změn. Tyto události jsem rozdělila do tří kategorií: relokalizace RNA, syntéza RNA před aktivací embryonální transkripce a degradace RNA v časném vývoji. Zajímavé zjištění bylo odhaleno ve skupině RNA degradovaných během časného vývoje, která obsahuje řadu genů, které mají u Xenopus laevis a dalších...
|
|
| |
|
|
Úloha oxidu dusnatého (NO) v průběhu embryonálního vývoje pokožky drápatky vodní
Tománková, Silvie ; Šindelka, Radek (vedoucí práce) ; Krylov, Vladimír (oponent) ; Soukup, Vladimír (oponent)
Oxid dusnatý (NO) je zajímavá molekula účastnící se mnoha důležitých biologických funkcí jako je vazodilatace cév, neurotransmise, imunitní odpověď nebo buněčná proliferace. Tato práce ukazuje zásadní úlohu NO během embryonálního vývoje pokožky drápatky vodní. Vnější vrstva embryonální epidermis drápatky vodní je složena ze 4 typů buněk (malých sekrečních buněk, multi-ciliárních buněk, ionocytů a tzv. "goblet" buněk) a svým složením se podobá specializovaným epiteliím jako je lidský respirační epitel. Díky této podobnosti se embryonální epidermis drápatky vodní stala vhodným modelem pro studium lidských mukózních a mukociliárních epitelií a jejich defektů. Pomocí molekulárních a imunohistochemických metod bylo v rámci této práce zjištěno, že NO je produkovaný zejména ionocyty a multi-ciliárními buňkami. Studium molekulárních a buněčných změn u embryí s inhibovanou produkcí NO odhalilo nezbytnost tohoto radikálu pro správné formování a fungování mukociliárního epitelu. Inhibice NO vedla ke snížení množství specializovaných epidermálních typů (malých sekrečních buněk, ionocytů a multi-ciliárních buněk) a k zásadním strukturním změnám multi-ciliárních buněk. Ukázalo se, že NO ovlivňuje vývoj embryonální epidermis skrz kanonickou sGC-cGMP-PKG signální dráhu. Mechanismus působení NO na vývoj embryonální...
|
|
|
Gene expression differences during regeneration in model organisms
Netušil, Jiří ; Šindelka, Radek (vedoucí práce) ; Hason, Martina (oponent)
Díky novým pokrokovým metodám, které nám umožňují studovat regeneraci v modelových organismech, máme příležitost získat důležité poznatky týkající se samotné podstaty tohoto procesu. Tyto poznatky nám mohou pomoci zásadně zlepšit momentální terapeutické přístupy. Mnoho různých živočichů disponuje schopností nahradit chybějící části svého těla. Tato schopnost jim často umožňuje uniknout predátorům a vyhnout se tak předčasnému úmrtí. Zatímco bezobratlí nám dávají příležitost prozkoumat regeneraci na té nejjednodušší úrovni, obratlovci reprezentují biologické systémy podobné tomu lidskému. Tato práce se pokouší nastínit variabilitu regenerace v běžně studovaných modelových organismech se speciálním důrazem na rozdíly v genové expresi. Klíčová slova: regenerace, modelový organismus, genová exprese, poranění
|
|
|
Role of matrix metalloproteinases in regulation of late embryonic healing process
Kikinderová, Paulína ; Šindelka, Radek (vedoucí práce) ; Procházka, Jan (oponent)
Hojení ran lze rozdělit na dva hlavní typy: embryonální a dospělý. Embryonální hojení je na rozdíl od dospělých rychlejší, bez jizev a skládá se z rané, střední a pozdní fáze. Aktinový prstenec se tvoří během rané fáze a způsobuje, že se okraje rány tlačí směrem k sobě v místě poranění. De novo exprese specifických genů je zahájena během střední fáze. Proces hojení ran však pokračuje pod uzavřenou ránou v pozdní fázi, která zatím nebyla dobře popsána. Hojení ran u dospělých jedinců je složitější, delší a je rozděleno do čtyř fází: hemostázy, zánětu, proliferace a remodelace. Hojení ran u dospělých může končit jizvou. Stěžejní roli v hojení ran mají matrixové metaloproteinázy (MMP). Tyto remodelační enzymy jsou důležité pro uvolňování cytokinů, vyvolání apoptózy a degradaci extracelulární matrix. Naše laboratoř provedla časové RNA-sekvenování hojíce se tkáně u ocásku pulce a pokožky embryí. Výsledky ukázaly převládající expresi čtyř mmp: mmp1.L, mmp7.S, mmp8.S a mmp9.L. Poranění nebo amputace způsobily nárůst exprese, která dosáhla maxima v třech až šesti hodinách po poranění, což odpovídá pozdní fázi hojení. Zaměřila jsem se tedy na hlavní otázky: jsou tyto zvolené mmp nezbytné pro hojení embryonálních ran a jaká je jejich úloha? Použila jsem in situ hybridizaci k vizualizaci buněk exprimujících...
|
|
|
Analýza plasticity invazivity nádorových buněk
Merta, Ladislav ; Brábek, Jan (vedoucí práce) ; Šindelka, Radek (oponent) ; Staněk, David (oponent)
Schopnost nádorových buněk využívat různé invazivní módy (tzv. plasticita invazivity nádorových buněk) představuje značnou překážku v léčbě metastazujících nádorů. Nádorová invazivita zahrnuje mnoho různých způsobů migrace. Buňky se mohou pohybovat společně (se zachovanými mezibuněčnými kontakty; kolektivní invazivita) či individuálně. V rámci individuální invazivity pak rozlišujeme dva základní způsoby - mezenchymální a améboidní. Mezenchymální způsob migrace je charakterizován protáhlým tvarem buněk, proteolytickým štěpením vláken mezibuněčné hmoty a tvorbou pevných kontaktů s mezibuněčnou hmotou. Améboidní způsob je nezávislý na proteolytické aktivitě, buňky jsou charakteristické kulatým tvarem a zvýšenou kontraktilitou, kterou používají k protahování se skrze póry mezibuněčné hmoty. Tato disertační práce se zabývá analýzou plasticity invazivity nádorových buněk, konkrétně přechodů mezi individuálním améboidním a mezenchymálním migračním módem, ve 3D prostředí kolagenové matrix jakožto modelu mezibuněčné hmoty. Práce představuje modely mezenchymálně-améboidního přechodu (MAT), které zahrnují buněčné linie BLM, HT1080 a MDA-MB-231, v nichž je MAT indukováno expresí konstitutivně aktivní malé GTPázy RhoA či pomocí dasatinibu, inhibitoru kinázy Src. Rovněž byl ustanoven "nenádorový" model...
|
|
|
The role of nitric oxide during embryonic wound healing and regeneration
Abaffy, Pavel ; Šindelka, Radek (vedoucí práce) ; Brábek, Jan (oponent) ; Krylov, Vladimír (oponent)
Studium mechanismů, které kontrolují hojení, je velice atraktivní oblastí biologie a medicíny. Hojení ran se obvykle dělí na dva základní typy. Prvním je hojení dospělých jedinců, které je pomalé a končí jizvou. Druhým je hojení embryí, které je velmi rychlé a bez vzniku jizvy. Hojení je složitý proces, který zahrnuje mnoho kroků a je regulován velikým množstvím různých druhů molekul. Jednou z důležitých molekul je oxid dusnatý (NO), jehož funkce je často spojována s regulací zánětu a angiogeneze v průběhu hojení u dospělých jedinců. Tato práce se zabývá popisem úlohy NO v průběhu hojení časných embryí, která ještě nemají vyvinutý imunitní a cévní systém. Bylo pozorováno, že vysoká koncentrace NO je produkována v průběhu prvních 30 minut po poranění od stádia blastuly po plovoucího pulce. Úlohou NO je hlavně regulace exprese genů, které jsou spojené s odpovědí na stres a souvisejí s buněčným metabolismem. Dopady produkce NO během hojení jsou však pozorovatelné i několik hodin po uzavření rány v námi nově popsané třetí fázi embryonálního hojení. Ve třetí fázi probíhá remodelace poraněné tkáně a NO reguluje expresi a aktivitu matrix metaloproteináz a migraci naivních buněk imunitního systému do místa poranění. Předkládaná práce ukazuje na nový mechanismus působení NO v procesu embryonálního hojení a...
|
|
|
Embryonální vývoj úst bazálních paprskoploutvých ryb
Psutková, Viktorie ; Černý, Robert (vedoucí práce) ; Šindelka, Radek (oponent)
důležitým spojením trávicí soustavy s vnějším prostředím. Embryonální vývo anteriorní oblasti hlavy, kde se nachází ektoderm a endoderm v těsném kontaktu. U většiny obratlovců se embryonální ústa vyvíjejí přes tzv. stomodeum, tedy invaginaci ektodermu proti endodermu přední části prvostřeva, což postupně vede ke vzniku orální membrány. Ukázalo se však, že u několika skupin obratlovců se ústa vyvíjí značně odlišně od tohoto obecně známého způsobu formování. Podle vzájemné morfogeneze ektodermu a endodermu můžeme rozlišit tři hlavní způsoby utváření úst: tzv. stomodeál invaginaci u většiny obratlovců, tzv. stomodeální límec, který je typický pro ocasaté obojživelníky a bichir, jeseter, a kostlín mohou nabídnout lepší pochopení evoluce a morfogeneze vývoje úst. Několika různými technikami byl detailně popsán a experimentálně analyzován embryonální vývoj úst bichira . Vývoj úst bichira připomíná vývoj přes stomodeální klín vzniklý ale odlišnou morfogenezí. U jesetera probíhá vývoj úst přes modifikovaný stomodeální límec, zatímco u kostlína probíhá vývoj přes stomodeální invaginaci. U všech třech druhů je vývoj úst ovlivněn okolními tkáněmi, doménou, před ústním střevem, a získané poznatky byly dále diskutovány v mezidruhovém i širším kontextu. Klíčová slova: embryonální ústa, stomodeum, před ústní...
|
host ::
RSS.