|
Regulace exprese proteinů nespecifické imunity u Caenorhabditis elegans.
Kaštánková, Iva ; Kostrouch, Zdeněk (vedoucí práce) ; Cmarko, Dušan (oponent)
5 Abstrakt Lipopolysacharidy, molekuly tvořené lipidy s kovalentně navázanými sacharidy, jsou charakteristickou složkou buněčné stěny gramnegativních bakterií. Je přičinou těžkých septických stavů u člověka a tím i komplikací v humánní medicíně Lipopolysacharid je konstantní součástí infekce gramnegativních bakterií, proto předpokládáme evolučně zachovalou nespecifickou imunitní odpověď a ochrany. Otázkou je, zda existuje tato imunitní odpověď u modelového organismu Caenorhabditis elegans. Pokud ano, jakým mechanismem je řízena a regulována. Mnohobuněčnému organismu Caenorhabditis elegans jsme podali lipopolysacharid bakterie Pseudomonas aeruginosa 10 v kombinaci s bakteriemi Escherichia coli. Pozorovali jsme vliv lipopolysacharidu na expresi vybraných genů. Dále jsme sledovali metabolismus a vývoj organismu. Prokázali jsme vliv lipopolysacharidu na expresi genů z rodin C-typy lecitinů, clec-60 a clec-71, dále na lys-5, hsp-60 a F44G.3.2.1. Po inkubaci Caenorhabditis elegans na komponentách lipopolysacharidu jsme zjistili regulaci těchto vybraných genů hydrofobní lipidní složkou lipopolysacharidu, lipidem A. Překvapivě regulaci sacharidovými složkami, glukosou a galaktosou jsme neprokázali. Změnil se metabolismus lipidů. Prokázali jsme snížení neutrálních tuků a změny v zastoupení některých mastných...
|
|
DNA replication and chromatin: From 3D to function
Ligasová, Anna ; Koberna, Karel (vedoucí práce) ; Cmarko, Dušan (oponent) ; Nedvídek, Josef (oponent)
V první části jsme charakterizovali uspořádání replikačních míst u lidské buněčné linie HeLa. V souladu s dalšími studiemi jsme na světelně-mikroskopické úrovni detekovali v průběhu S fáze pět odlišných replikačních vzorů. Na elektron-mikroskopické úrovni jsme v časné S fázi pozorovali shluky postříbřených zlatých částic, které odpovídaly místům DNA replikace. V pozdějších částech S fáze jsme pozorovali velká uskupení částic, která byla složena z jejich menších shluků. Tyto shluky vykazovaly podobnou velikost jako shluky v časné S fázi. Rovněž jejich počet byl v časné a střední S fázi podobný. Mírný pokles jsme pozorovali až v pozdní S fázi. Pomocí tomografické analýzy jsme zjistili, že většina pozorovaných replikačních míst odpovídá jednotlivým replikonům. Naše výsledky rovněž ukázaly, že replisomy zůstávají v průběhu replikace replikonu těsně spojené. I když se naše výsledky týkají pouze lidské buněčné linie HeLa, podobný způsob uspořádání replisomů byl zjištěn i u prokaryot a kvasinky Saccharomyces cerevisiae. Proto předpokládáme, že toto uspořádání replisomů je pravděpodobně obecným rysem DNA replikace. Mimoto jsme navrhli model, ve kterém jsou ramena DNA smyčky vzniklé v průběhu replikace spojené a to pravděpodobně až do skončení replikace celého replikonu. Naše výsledky rovněž ukazují, že na úrovni...
|
| |
|
Strukturně-funkční organizace buněčného jádra.Mikroskopická analýza jaderných subkompartmentů.
Jůda, Pavel ; Cmarko, Dušan (vedoucí práce) ; Mokrý, Jaroslav (oponent) ; Kučera, Tomáš (oponent) ; Smetana, Karel (oponent)
Pavel Jůda - Abstrakt Buněčné jádro představuje komplexní buněčnou organelu. Jádro a jaderné procesy jsou organizovány do jednotlivých funkčně a morfologicky oddělených jaderných subkompartmentů. Tato dizertační práce se postupně zabývá několika jadernými subkompartmenty neboli doménami: místy aktivní replikace, Polycomb tělísky a jadernými inkluzemi tvořenými inozin monofosfát dehydrogenázou 2 (IMPDH2). V první části práce jsme se soustředili na zkoumání vztahu MCM komplexu s předpokládanou DNA helikázovou aktivitou k replikaci DNA. Imunofluorescenčním značením buněk extrahovaných před fixací a analýzou dat pomocí kros-korelační funkce jsme prokázali přítomnost MCM proteinů v místech aktivní replikace. Naše výsledky přispěly k vyřešení jedné části tzv. MCM paradoxu. Dále jsme studovali strukturní podstatu Polycomb tělísek. Polycomb tělíska byla na základě fluorescenční mikroskopie považována za jaderný subkompartment tvořený nahromaděním Polycomb proteinů v interchromatinovém prostoru. V naší práci jsme pomocí korelační světelné a elektronové mikroskopie a experimentů využívajících změn makromolekulární přeplněnosti vnitřního prostředí buňky, takzvaného makromolekulárního crowdingu, prokázali, že Polycomb tělíska nepředstavují jaderná tělíska, ale že odpovídají spíše chromatinové doméně. Naše výsledky...
|
|
Characterization of the Caenorhabditis elegans pop-1 gene
Jakšová, Soňa ; Vacík, Tomáš (vedoucí práce) ; Cmarko, Dušan (oponent)
Rozmanitosť ľudského proteómu vychádza zo schopnosti jedného génového lokusu kódovať viacero proteínových izoforiem. Gény TCF/LEF produkujú široké spektrum variant, čím rozširujú pole pôsobnosti TCF/LEF proteínov. Transkripčné faktory TCF/LEF regulujú cieľové gény Wnt signálnej dráhy. Diplomová práca využíva modelový organizmus Caenorhabditis elegans, u ktorého študuje gén pop-1, ortológ TCF/LEF. Hybridizačnou metódou Northern blot sme sa pokúsili overiť prítomnosť pop-1 alternatívnej mRNA. Pomocou kvantitatívnej RT-PCR sme analyzovali hladinu pop-1 mRNA. Kľúčové slová: kanonická Wnt signálna dráha, transkripčné faktory TCF/LEF, Caenorhabditis elegans, pop-1
|
|
Study of the mechanism of gene expression regulation at the level of functional organization of chromatin domains.
Hornáček, Matúš ; Cmarko, Dušan (vedoucí práce) ; Kučera, Tomáš (oponent) ; Stixová, Lenka (oponent)
- 1 - ABSTRAKT Jadérka (nucleoli) se vytvářejí na základě aktivity genů ribozomální DNA (rDNA), nazývaných Nucleolus Organizer Regions (NOR). Základní komponenty jadérek, fibrilární centra (FC) a denzní fibrilární komponenty (DFC) společně tvoří takzvané FC/DFC jednotky. Tyto jednotky jsou centry transkripce rDNA pomocí RNA polymerázy I (pol I), stejně jako raného procesingu, ve kterém hraje podstatnou roli protein fibrilarin. Každá FC/DFC jednotka pravděpodobně odpovídá jedinému transkripčně aktivnímu genu. V naší práci jsme studovali morfologicko-funkční změny FC/DFC jednotek v průběhu buněčného cyklu. Analýza pomocí korelativní světelné a elektronové mikroskopie prokázala, že pozitivní signály pro polymerázu I a fibrilarin v nukleárních kuličkách odpovídají jednotlivým FC/DFC jednotkám. Pozorování in vivo prokázala, že v časné S fázi, když byly replikovány transkripčně aktivní ribosomální geny, se počet jednotek v každé buňce zvýšil o 60 až 80 %. Během tohoto období jednotky přechodně ztratily pol I ale ne fibrilarin. Poté se až do konce interfáze počet jednotek nezměnil a jejich duplikace se dokončila až po rozdělení buněk v polovině G1 fáze. Tento zvláštní způsob reprodukce naznačuje, že značná podskupina ribozomálních genů zůstává transkripčně tichá od interfáze až po mitózu, ale opět se aktivuje v...
|
|
Strukturně-funkční organizace buněčného jádra.Mikroskopická analýza jaderných subkompartmentů.
Jůda, Pavel ; Cmarko, Dušan (vedoucí práce) ; Mokrý, Jaroslav (oponent) ; Kučera, Tomáš (oponent) ; Smetana, Karel (oponent)
Pavel Jůda - Abstrakt Buněčné jádro představuje komplexní buněčnou organelu. Jádro a jaderné procesy jsou organizovány do jednotlivých funkčně a morfologicky oddělených jaderných subkompartmentů. Tato dizertační práce se postupně zabývá několika jadernými subkompartmenty neboli doménami: místy aktivní replikace, Polycomb tělísky a jadernými inkluzemi tvořenými inozin monofosfát dehydrogenázou 2 (IMPDH2). V první části práce jsme se soustředili na zkoumání vztahu MCM komplexu s předpokládanou DNA helikázovou aktivitou k replikaci DNA. Imunofluorescenčním značením buněk extrahovaných před fixací a analýzou dat pomocí kros-korelační funkce jsme prokázali přítomnost MCM proteinů v místech aktivní replikace. Naše výsledky přispěly k vyřešení jedné části tzv. MCM paradoxu. Dále jsme studovali strukturní podstatu Polycomb tělísek. Polycomb tělíska byla na základě fluorescenční mikroskopie považována za jaderný subkompartment tvořený nahromaděním Polycomb proteinů v interchromatinovém prostoru. V naší práci jsme pomocí korelační světelné a elektronové mikroskopie a experimentů využívajících změn makromolekulární přeplněnosti vnitřního prostředí buňky, takzvaného makromolekulárního crowdingu, prokázali, že Polycomb tělíska nepředstavují jaderná tělíska, ale že odpovídají spíše chromatinové doméně. Naše výsledky...
|
|
Study of the organization and dynamics of the membraneless cell compartments
Blažíková, Michaela ; Heřman, Petr (vedoucí práce) ; Cmarko, Dušan (oponent) ; Hašek, Jiří (oponent)
doktorské práce Název práce: Studium organizace a dynamiky bezmembránových buněčných kompartmentů Autor: Michaela Blažíková Ústav: Univerzita Karlova v Praze, Matematicko-fyzikální fakulta, Fyzikální ústav UK Vedoucí práce: Doc. RNDr. Petr Heřman, CSc., Univerzita Karlova v Praze, Matematicko-fyzikální fakulta, Fyzikální ústav UK Abstrakt Eukaryotické buňky obsahují množství organel a specifických tělísek. Kromě organel ohraničených membránou jako je např. buněčné jádro, mitochondrie nebo Golgiho aparát, jsou v buňkách i strukturně a funkčně rozlišené bezmembránové struktury. Tato práce se zabývá samo- organizačními procesy, tj. procesy nevyžadujícími specifické interakce, bezmembránových struktur v jádře, cytoplazmě a plasmatické membráně savčích buněk a kvasinek. Konkrétně se jedná o výzkum formace jadérek a Cajalových tělísek v savčím buněčném jádře a processing bodies (P-bodies) v cytoplasmě savčích buněk. Byla též studována organizace MCC domén v plasmatické membráně kvasinek (Membrane compartment of Can1). Bylo ukázáno, že nespecifické interakce v důsledku molekulárního crowdingu mohou být jednou z hlavních hnacích sil formování a stabilizace těchto vysoce dynamických struktur.
|
|
Regulace exprese proteinů nespecifické imunity u Caenorhabditis elegans.
Kaštánková, Iva ; Kostrouch, Zdeněk (vedoucí práce) ; Cmarko, Dušan (oponent)
5 Abstrakt Lipopolysacharidy, molekuly tvořené lipidy s kovalentně navázanými sacharidy, jsou charakteristickou složkou buněčné stěny gramnegativních bakterií. Je přičinou těžkých septických stavů u člověka a tím i komplikací v humánní medicíně Lipopolysacharid je konstantní součástí infekce gramnegativních bakterií, proto předpokládáme evolučně zachovalou nespecifickou imunitní odpověď a ochrany. Otázkou je, zda existuje tato imunitní odpověď u modelového organismu Caenorhabditis elegans. Pokud ano, jakým mechanismem je řízena a regulována. Mnohobuněčnému organismu Caenorhabditis elegans jsme podali lipopolysacharid bakterie Pseudomonas aeruginosa 10 v kombinaci s bakteriemi Escherichia coli. Pozorovali jsme vliv lipopolysacharidu na expresi vybraných genů. Dále jsme sledovali metabolismus a vývoj organismu. Prokázali jsme vliv lipopolysacharidu na expresi genů z rodin C-typy lecitinů, clec-60 a clec-71, dále na lys-5, hsp-60 a F44G.3.2.1. Po inkubaci Caenorhabditis elegans na komponentách lipopolysacharidu jsme zjistili regulaci těchto vybraných genů hydrofobní lipidní složkou lipopolysacharidu, lipidem A. Překvapivě regulaci sacharidovými složkami, glukosou a galaktosou jsme neprokázali. Změnil se metabolismus lipidů. Prokázali jsme snížení neutrálních tuků a změny v zastoupení některých mastných...
|
|
Formování sestřihových snRNP v buněčném jádře
Novotný, Ivan ; Staněk, David (vedoucí práce) ; Cmarko, Dušan (oponent) ; Forstová, Jitka (oponent)
1 ABSTRAKT V eukaryotickém buněčném jádře existuje mnoho struktur, suborganel a tělísek. Tyto struktury poskytují jádru mnoho specifických funkcí. Jadérko se specializuje na skládání ribozomů, jaderné "speckles" nebo též SFC, hrají důležitou roli v úpravách RNA a nejlépe prostudovaná jaderná tělíska, Cajalova tělíska (CB), jsou zapojená do maturace snRNP částic. Bezmembránové kompartmenty nejsou unikátní jen pro buněčné jádro, cytoplasmatická tělíska zvaná P bodies jsou pravděpodobně důležitými místy v dráze degradace mRNA. Tato práce je souborem čtyř projektů zaměřených na bezmembránové buněčné struktury, jmenovitě jaderné CB a cytoplasmatické P bodies. Oba druhy buněčných struktur, CB i P bodies, jsou dynamické struktury, které stále vyměňují své součásti se svým okolím. CB je obecně akceptováno jako místo biogeneze snRNP. My jsme ukázali, že v CB jsou snRNP také regenerovány po sestřihu. CB tedy hraje důležitou roli v recyklaci snRNP částic. Kombinací kinetických experimentů a matematického modelování jsme vytvořili kinetický model formování tri-snRNP komplexu v CB na základě kterého jsme určili kinetické parametry skládání tri-snRNP. Podle našeho modelu se v CB skládá tri- snRNP 11x efektivněji než v nukleoplasmě. Identifikovali jsme specifický faktor pro cílení a lokalizaci tri-snRNP komponent do CB....
|