|
|
ADP-ribosylation in ARH3-deficient cells and its impact on cellular functions
Kuttichová, Barbora ; Hanzlíková, Hana (vedoucí práce) ; Valihrach, Lukáš (oponent)
ADP-ribosylace je běžná postranslační modifikace, která reguluje různé buněčné procesy, včetně oprav poškozené DNA. Tento proces je katalyzován poly-ADP-ribóza polymerázami (PARP) a zahrnuje přenos ADP-ribózových jednotek z redoxního kofaktoru NAD+ na proteiny, včetně histonů. Pro udržení buněčné homeostázy musí být řetězce ADP- ribózy rychle odbourávány ADP-ribosyl glykohydrolázami. Ačkoliv je poly-ADP-ribóza glykohydroláza (PARG) vysoce účinná, nedokáže odštěpit poslední ADP-ribózovou jednotku. Proto se na odstranění terminální mono-ADP-ribózy podílejí dvě glykohydrolázy TARG1 a ARH3. Tento proces odstranění je nezbytný, protože umožňuje přístup opravných faktorů na poškozené místo DNA. Hlavním cílem této práce je charakterizovat buňky získané od pacientů s homozygotními mutacemi ARH3 a vyvinout vhodné nástroje pro lepší pochopení molekulárního mechanismu, kterým mutace ARH3 ovlivňují ADP-ribosylaci, a jak přispívají ke vzniku souvisejícího neurologického onemocnění. Za tímto účelem jsem měřila hladiny proteinu ARH3 a detekovala zvýšenou mono-ADP-ribosylaci ve fibroblastech získaných od pacientů s mutací v ARH3. Dále jsem hodnotila citlivost těchto buněk k různým inhibitorům PARP, které mají potenciál pro terapeutickou léčbu. Pro získání hlubšího vhledu do toho, jak přesně dysregulovaná...
|
|
|
The source of endogenous DNA damage in neurodegenerative disease
Havelková, Jarmila ; Hanzlíková, Hana (vedoucí práce) ; Vodička, Pavel (oponent)
Jednovláknové zlomy DNA (single-strand breaks, SSBs) patří mezi nejčastější DNA poškození vznikající v buňkách a mohou ohrozit genetickou integritu a přežití buněk, jak ukazuje zvýšená genetická delece, embryonální letalita a neurologické onemocnění vzniklé z důvodu narušení opravné dráhy těchto jednovláknových zlomů (single-strand break repair, SSBR). Jedním z proteinů důležitých pro rychlou opravu jednovláknových zlomů v DNA je XRCC1, molekulární scaffold protein, který v rámci oprav poškozené DNA interaguje s několika enzymy (např. PARP1, PNKP, POLβ, APTX, LIG3), a tak podporuje jejich stabilitu a/nebo funkci. Narušení opravných drah jednovláknových zlomů DNA bylo již v minulosti spojeno s dědičnou neurodegenerací u lidí, cerebelárními ataxiemi a záchvaty. V této práci se zaměřuji na geneticky podmíněné onemocnění autozomálně recesivní spinocerebelární ataxii (spinocerebellar ataxia autosomal recessive-26; SCAR26), u níž bylo prokázáno, že je spojena s mutacemi v. XRCC1 genu Zkoumám množství proteinu XRCC1 v XRCC1-defektivních buňkách, což odhaluje, že buňky pacientů s mutacemi v XRCC1 vykazují velmi nízké hladiny XRCC1 proteinu. Popisuji také, že snížené hladiny proteinu XRCC1 v buňkách korelují s rostoucím počtem endogenních jednovláknových zlomů DNA, měřitelným pomocí kvantifikace ADP-ribózy...
|
|
|
Vliv mutovaného huntingtinu na oxidativní stres v primárních fibroblastech izolovaných z knock-in miniprasečího modelu pro Huntingtonovu nemoc
Sekáč, Dávid ; Ellederová, Zdeňka (vedoucí práce) ; Hanzlíková, Hana (oponent)
Huntingtonova chorea je dominantně dědičné onemocnění způsobené expanzí trinukleotidů (Cytosin-Adenin-Guanin) v genu kódujícím protein huntingtin. Nositelé této mutace vykazují příznaky spojené s motorickým poškozením, kognitivní a psychiatrickou poruchou, která se nazývá Huntingtonova nemoc (HD). Hlavním příznakem HD je striatální atrofie ve středním věku života. Protože je známo, že huntingtinový protein se podílí na mnoha buněčných procesech, jako je transkripční regulace a metabolismus, tyto procesy se mění jeho mutací. Jedním ze znaků pozorovaných v HD patogenezi je přítomnost oxidačního stresu. Cílem práce bylo sledovat molekulární změny, které předchází manifestaci HD v miniprasečím knock-in modelu. Jako materiál pro monitorování molekulárních změn vedoucích k tomuto stavu byly použity primární fibroblasty. Jelikož oxidační stres vzniká z nerovnováhy mezi oxidanty a antioxidanty, byla měřena hladina reaktívnich molekul a peroxidace lipidů spolu s expresí genů spojených s antioxidační odezvou. Současně byla sledována exprese genů souvisejících s metabolismem a opravou DNA. Přestože nebyly zjištěny rozdíly v hladině oxidačního stresu nebo v expresi genů antioxidační odezvy, byly pozorovány změny v expresi genů souvisejících s metabolismem a opravou DNA u fibroblastů z knock-in miniprasat ve...
|
|
|
Molecular mechanisms of genome integrity maintenance under conditions of replication stress
Boleslavská, Barbora ; Dobrovolná, Jana (vedoucí práce) ; Hanzlíková, Hana (oponent) ; Šebesta, Marek (oponent)
Přesné zdvojení chromozomální DNA je zásadní proces pro všechny dělící se buňky. V případě, že buňka nezvládne dokončit replikaci DNA, může tato skutečnost vést k buněčné smrti, případně k nezvratným změnám v genetické informaci, což může mít za následek tvorbu před-nádorových lézí a později vznik rakoviny. Sofistikovaný multiproteinový komplex zajišťující zdvojení DNA může být zpomalen či zastaven četnými překážkami jako jsou léze na DNA, sekundární DNA struktury ale i ostatními buněčnými aparáty jako je transkripční komplex. Čelní srážky replikace a transkripce asociované s tvorbou R-smyček jsou hlavním endogenním zdrojem genomové nestability. R-smyčky jsou genotoxické tří-vláknové struktury nukleových kyselin složené z RNA:DNA hybridu a nespárovaného vlákna DNA. Tyto R-smyčky mohou zastavit postup replikační vidlice. Eukaryotické buňky vyvinuly řadu mechanismů, které zajišťují odstranění anebo překonání překážek blokujících postup replikační vidlice, aby zajistily kompletní duplikaci DNA. Navzdory probíhajícímu intenzivnímu výzkumu nejsou zatím přesně pochopeny a definovány molekulární mechanismy, které zajišťují znovunastartování replikačních vidlic zastavených v důsledku interference s transkripčními komplexy a R-smyčkami. V této práci předkládáme naše poznatky o tom, jak lidské buňky za...
|
|
|
Genomic instability associated with formation of RNA:DNA hybrids and molecular mechanisms of its suppression
Naščáková, Zuzana ; Dobrovolná, Jana (vedoucí práce) ; Hanzlíková, Hana (oponent) ; Šolc, Petr (oponent)
Jednou z nejrozšířenějších infekcí lidského organizmu je infekce žaludku způsobená patogenní bakterií Helicobacter pylori (H. pylori). Předpokládá se, že tímto patogenem je nakažená každá druhá osoba a prevalence nákazy výrazně stoupá v méně rozvinutých zemích. H. pylori, jako nenápadný nepřítel, může kolonizovat prostředí žaludku po desítky let bez toho, aby se projevil jakýkoliv příznak onemocnění u infikované osoby. Avšak dlouhodobá infekce může způsobit závažné poškození žaludeční tkáně a následné onemocnění žaludku, jakými jsou gastritida, vředová nemoc nebo rakovina. Až 80 % karcinomů žaludku je spojeno s infekcí H. pylori, která je považována za hlavní faktor pro rozvoj tohoto onemocnění. Dlouhodobá přítomnost bakterií v lidském hostiteli je zabezpečena produkcí bakteriálních virulentních faktorů, které svou aktivitou utlumují imunitní systém. Nevratné změny epitelu žaludku jsou vyvolané aktivací imunitní odpovědi infikovaných buněk zprostředkované mimo jiné ALPK1/TIFA/NF-κB signální dráhou. Aktivátorem této signální dráhy je β-ADP-heptóza, meziprodukt biosyntézy bakteriálního lipopolysacharidu. Již dříve bylo ukázáno, že infekce buněk H. pylori a aktivace ALPK1/TIFA/NF-κB signální dráhy je spojena se zvýšeným výskytem dvouvláknových zlomů v DNA hostitelských buněk. My jsme pozorovali, že...
|
|
|
Defects in DNA repair and RNA metabolism associated with human neurological disorders
Cihlářová, Zuzana ; Hanzlíková, Hana (vedoucí práce) ; Čermák, Lukáš (oponent) ; Roithová, Adriana (oponent)
Lidský genom neustále podléhá vlivům vnějšího a vnitřního prostředí, které přímo či nepřímo poškozují DNA a mohou dále narušovat buněčné procesy, mimo jiné i metabolismus RNA. Buňky však disponují řadou mechanismů, jak tato DNA poškození rychle opravit, což zdůrazňuje význam integrity a stability genomu. Chybná oprava DNA a poruchy v metabolism RNA mohou vést k degeneraci neuronů, predispozici k rakovině a zvýšenému výskytu dědičných genetických onemocnění. Mutace v proteinu BRAT1 (s BRCA1 asociovaný ATM aktivátor-1) způsobují neurologická onemocnění, která se projevují různě závažnými klinickými fenotypy. Tato heterogenita sahá od těžkého průběhu, který se projevuje mikrocefalií, hypertonií, epilepsií, záchvaty a brzkým úmrtím jedince, zpravidla do dvou let od narození. Naopak mírnější forma BRAT1-asociovaného onemocnění je charakterizována převážně cerebelární atrofií a ataxií. Některé studie naznačují možnou úlohu proteinu BRAT1 během oprav dvojřetězcových zlomů DNA, a to zejména prostřednictvím jeho účasti při aktivaci ATM kinázy. Dosud však není jasné, jakým způsobem mutace v genu BRAT1 přispívá k degeneraci neuronů. V rámci tohoto projektu jsme se tudíž zaměřili na studium role BRAT1 v buňkách pacientů, kteří vykazují degeneraci neuronů způsobenou homozygotní missense c.185T>A (p.Val62Glu)...
|
|
|
Role of the MRN complex in the nucleolar DNA damage response
Palková, Natálie ; Macůrek, Libor (vedoucí práce) ; Hanzlíková, Hana (oponent)
Zachování integrity genomu je zásadní pro správné fungování a přežití všech organismů, a to zejména, je-li buňka konstantně vystavena nejrůznějším genotoxickým vlivům. Z tohoto důvodu existují mechanismy, které detekují poškození DNA, zajišťují signalizaci a podporují opravu postiženého místa. Tyto mechanismy se souhrnně označují jako odpověď na poškození DNA (DDR). Nezbytnou součástí těchto procesů je také MRE11-RAD50-NBS1 komplex (MRN) složený z proteinů, jako je nukleáza MRE11, ATPáza RAD50 a regulační adaptérový protein NBS1. MRN komplex má nezastupitelnou roli v detekci a časné resekci dvouřetězcových zlomů (DSBs), přenosu signálu, aktivaci ataxia telangiectasia mutated (ATM) kinázy a následných efektorů potřebných pro DDR. Složky MRN komplexu jsou zapojeny v procesech stěžejních pro přesnou opravu poškození DNA, přežití buňky a zachování stability genomu. Hlavním cílem této práce je popsat méně známou úlohu MRN komplexu v jadérku, jaderné organele bez membránového obalu, která se zakládá kolem kopií genů kódujících rRNA. V této práci je rozebráno, jakým způsobem je MRN komplex transportován do jadérka, jak figuruje v opravě dvouřetězcových zlomů rDNA, dočasném zastavení transkripce rRNA nebo v segregaci jadérka. Práce dává do souvislostí nejnovější poznatky v oblasti jadérkové odpovědi na...
|
|
|
Effects of variability of weather and temperature extremes on cardiovascular diseases.
Hanzlíková, Hana
Zvýšená úmrtnost představuje jeden z hlavních důsledků extrémních teplot vzduchu na lidskou populaci. Nárůsty kardiovaskulární úmrtnosti v období horkých vln byly zaznamenány v mnoha evropských zemích, méně je však známé, která kardiovaskulární onemocnění jsou v období horkých vln ovlivněna nejvíce a zda se vliv horkých vln projevuje i v případě nemocnosti (hospitalizací). Méně zřejmý je také dopad chladných období na úmrtnost a nemocnost v zimních měsících, kdy jsou vztahy mezi počasím a lidským zdravím komplexnější, méně přímé a zkreslené dalšími faktory, jako jsou epidemie chřipky a akutních respiračních onemocnění. Předkládaná dizertační práce je souborem čtyř studií, z nichž tři se zabývají analýzou vlivu horkých a studených vln na úmrtnost a nemocnost na kardiovaskulární onemocnění (CVD) v České republice, se zaměřením na ischemickou chorobu srdeční (IHD) a cerebrovaskulární onemocnění (CD). Práce je doplněna studií trendů v úmrtnosti a nemocnosti (hospitalizacích) na CVD v ČR. První článek srovnává vliv horkých a studených vln na kardiovaskulární úmrtnost v ČR v období 1986-2006 a vyhodnocuje rozdíly mezi jednotlivými skupinami populace. Druhý článek se zabývá podrobně vlivem horkých a studených vln na IHD, se zaměřením na akutní infarkt myokardu (AMI) a chronickou IHD. Srovnání vlivu...
|
|
|
Genomic instability associated with formation of RNA:DNA hybrids and molecular mechanisms of its suppression
Naščáková, Zuzana ; Dobrovolná, Jana (vedoucí práce) ; Hanzlíková, Hana (oponent) ; Šolc, Petr (oponent)
Jednou z nejrozšířenějších infekcí lidského organizmu je infekce žaludku způsobená patogenní bakterií Helicobacter pylori (H. pylori). Předpokládá se, že tímto patogenem je nakažená každá druhá osoba a prevalence nákazy výrazně stoupá v méně rozvinutých zemích. H. pylori, jako nenápadný nepřítel, může kolonizovat prostředí žaludku po desítky let bez toho, aby se projevil jakýkoliv příznak onemocnění u infikované osoby. Avšak dlouhodobá infekce může způsobit závažné poškození žaludeční tkáně a následné onemocnění žaludku, jakými jsou gastritida, vředová nemoc nebo rakovina. Až 80 % karcinomů žaludku je spojeno s infekcí H. pylori, která je považována za hlavní faktor pro rozvoj tohoto onemocnění. Dlouhodobá přítomnost bakterií v lidském hostiteli je zabezpečena produkcí bakteriálních virulentních faktorů, které svou aktivitou utlumují imunitní systém. Nevratné změny epitelu žaludku jsou vyvolané aktivací imunitní odpovědi infikovaných buněk zprostředkované mimo jiné ALPK1/TIFA/NF-κB signální dráhou. Aktivátorem této signální dráhy je β-ADP-heptóza, meziprodukt biosyntézy bakteriálního lipopolysacharidu. Již dříve bylo ukázáno, že infekce buněk H. pylori a aktivace ALPK1/TIFA/NF-κB signální dráhy je spojena se zvýšeným výskytem dvouvláknových zlomů v DNA hostitelských buněk. My jsme pozorovali, že...
|
|
|
The source of endogenous DNA damage in neurodegenerative disease
Havelková, Jarmila ; Hanzlíková, Hana (vedoucí práce) ; Vodička, Pavel (oponent)
Jednovláknové zlomy DNA (single-strand breaks, SSBs) patří mezi nejčastější DNA poškození vznikající v buňkách a mohou ohrozit genetickou integritu a přežití buněk, jak ukazuje zvýšená genetická delece, embryonální letalita a neurologické onemocnění vzniklé z důvodu narušení opravné dráhy těchto jednovláknových zlomů (single-strand break repair, SSBR). Jedním z proteinů důležitých pro rychlou opravu jednovláknových zlomů v DNA je XRCC1, molekulární scaffold protein, který v rámci oprav poškozené DNA interaguje s několika enzymy (např. PARP1, PNKP, POLβ, APTX, LIG3), a tak podporuje jejich stabilitu a/nebo funkci. Narušení opravných drah jednovláknových zlomů DNA bylo již v minulosti spojeno s dědičnou neurodegenerací u lidí, cerebelárními ataxiemi a záchvaty. V této práci se zaměřuji na geneticky podmíněné onemocnění autozomálně recesivní spinocerebelární ataxii (spinocerebellar ataxia autosomal recessive-26; SCAR26), u níž bylo prokázáno, že je spojena s mutacemi v. XRCC1 genu Zkoumám množství proteinu XRCC1 v XRCC1-defektivních buňkách, což odhaluje, že buňky pacientů s mutacemi v XRCC1 vykazují velmi nízké hladiny XRCC1 proteinu. Popisuji také, že snížené hladiny proteinu XRCC1 v buňkách korelují s rostoucím počtem endogenních jednovláknových zlomů DNA, měřitelným pomocí kvantifikace ADP-ribózy...
|
host ::
RSS.