|
|
Úloha malých nekódujících RNA v regulaci generativního vývoje rostlin
Hromadová, Michaela ; Honys, David (vedoucí práce) ; Rothová, Olga (oponent)
Malé RNA (sRNA) jsou zpravidla definovány jako 21-24 nukleotidů dlouhé molekuly RNA s regulační funkcí, které spadají do kategorie nekódujících RNA. Obvykle vznikají jako odpověď na přítomnost dvouvláknových molekul RNA v buňkách a umožňují umlčování komplementárních sekvencí na transkripční a posttranskripční úrovni. Jejich role spočívá nejen v obraně proti cizorodým nukleovým kyselinám, ale především v regulaci vlastních genů. Typickými cílovými molekulami rostlinných sRNA jsou transponovatelné elementy či transkripční faktory podílející se na řízení přechodů mezi jednotlivými vývojovými fázemi, například na zahájení reprodukčního vývoje. Cílem této práce je shrnutí jednotlivých funkčních rolí malých RNA při regulaci generativní fáze, vzniku samičího a samčího gametofytu a způsobu ochrany před transpozicí v následujících generacích. Endogenní i exogenní sRNA jsou rostlinami hojně využívány, neboť poskytují okamžitou a přímou odpověď organismu na rychle se měnící podmínky prostředí, a nepochybně tak patří mezi klíčové faktory přispívající k jejich fenotypové plasticitě.
|
|
|
Metody RNAi a CRISPR a jejich využití pro genetické manipulace parazitických protist
Kaiserová, Veronika ; Votýpka, Jan (vedoucí práce) ; Stojanovová, Darja (oponent)
RNA interference slouží jako obranný mechanismus, pomocí něhož se organismy brání proti cizorodým nukleovým kyselinám. RNAi negativně ovlivňuje translaci vazbou malých nekódujících molekul RNA ke komplementárnímu úseku mRNA, která je následně degradována. Novinkou v oblasti genového inženýrství je metoda CRISPR, která spočívá v modulaci genové exprese tvorbou dvouvláknových zlomů v cílové sekvenci DNA pomocí ribonukleoproteinového komplexu složeného z prokaryotické endonukleázy Cas9 a sgRNA. Obě zmíněné metody jsou použitelné pro funkční analýzu proteinů a charakterizaci metabolických drah u studovaných organismů. Tato práce shrnuje dosavadní poznatky o metodách RNAi a CRISPR a o jejich využití k editaci genomů parazitických protist.
|
|
|
Spektroskopické studium struktury a interakcí miRNA
Homolka, Radim ; Štěpánek, Josef (vedoucí práce) ; Maloň, Petr (oponent)
MiRNA jsou krátké molekuly RNA post-transkripčně regulující genovou expresi prostřednictvím vazby na cílovou mRNA. V této práci byly především spektroskopickými metodami, dále pak pomocí gelové elektroforézy, charakterizovány některé strukturní vlastnosti a termodynamické parametry (teplota tání, změna entalpie ∆H a entropie ∆S při přechodu mezi jednotlivými konformacemi) oligonukleotidů simulujících komplex miRNA a mRNA. Byly měřeny teplotní závislosti UV a Ramanových spekter, výsledky zpracovány pomocí faktorové analýzy a fitem na vhodný model určeny zmíněné termodynamické parametry. Výsledky ukázaly možnosti těchto metod pro určování termodynamických a strukturních vlastností nekanonických komplexů RNA. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Molekulární aspekty muskuloskeletálních onemocnění a význam malých regulačních RNA
Pleštilová, Lenka ; Vencovský, Jiří (vedoucí práce) ; Šedivá, Anna (oponent) ; Hrnčíř, Zbyněk (oponent)
Revmatologická onemocnění bývají chronická, bolestivá a do určité míry invalidizující. Porozumění mechanismům jejich patogeneze je zatím velmi neúplné. Hyper-reaktivní imunitní systém a porucha autotolerance jsou zřejmě doplněny lokálními faktory, které způsobí, že některé klouby/svaly bývají postižené více a jiné méně. Vše je výsledkem složité sítě interakcí mezi imunitními buňkami, kloubními fibroblasty, chondrocyty, osteocyty, myocyty a dalšími buňkami. V předložené dizertační práci jsem se zaměřila na tři molekulární aspekty patogeneze revmatologických onemocnění: regulační RNA, S100 proteiny a autoprotilátky. V teoretické části jsem shrnula, co je známo o vzniku, funkci a významu těchto molekul v revmatologii. Ve výzkumné části předkládám šest originálních publikací a jedno review o roli těchto molekul při vývoji revmatoidní artritidy (RA) a idiopatické zánětlivé myopatie (IZM). Mezi hlavní výsledky práce patří studie popisující expresi PIWI-interagujících RNA (piRNA) v synoviálních fibroblastech pacientů s RA. piRNA jsou malé regulační RNA, které v komplexu s PIWIL proteiny regulují genovou expresi a tlumí transpozómy. Exprese piRNA molekul byla dlouho považována za výhradní vlastnost zárodečných a nádorových buněk. My jsme detekovali 268 piRNA molekul v RA synoviálních fibroblastech (SF), a...
|
|
|
Časo-prostorové utváření molekulárních gradientů v časném embryonálním vývoji Xenopus laevis.
Flachsová, Monika
Detailní pochopení vývoje nového jedince zavisí na objasnění časo- prostorových mechanismů, které určují tělní plán. Z tohoto důvodu klíčovou otázkou časného embryonálního vývoje obratlovců stále zůstává, kdy a jak dochází k determinaci a diferenciaci jednotlivých buněk, což posléze vede ke specifikaci tělní osové polarity a založení základů všech orgánů a tkání. Odpověď na tuto otázku přinese nové možnosti využití nejen pro primární výzkum, ale i pro obor aplikované medicíny. Hlavní cíl předkládané disertační práce spočíval ve stanovení časo- prostorových molekulárních gradientů buněčných determinantů v průběhu časného embryonálního vývoje. Jako modelový organismus byla zvolena africká drápkatá žába, druh Xenopus laevis, která disponuje dostatečně velkými oocyty a vnější embryogenezí. Vzhledem k pozdní aktivaci embryonálního genomu se předpokládá, že stěžejní mechanismus počáteční determinace buněk závisí na nerovnoměrné lokalizaci maternálních faktorů uvnitř oocytu a jejich asymetrické distribuci do dceřiných blastomer v průběhu rýhování. Pomocí metody qPCR tomografie byly identifikovány dva hlavní lokalizační gradienty s preferencí buď v animální, nebo vegetativní hemisféře zralého oocytu. Tyto gradienty se shodovaly jak pro maternální mRNA, tak i pro miRNA molekuly. U maternální mRNA navíc...
|
|
|
Substrate cleavage by mammalian Dicer isoforms
Kubíková, Jana ; Svoboda, Petr (vedoucí práce) ; Pospíšek, Martin (oponent)
Hostitelské organismy vyvinuly řadu antivirových odpovědí, které rozpoznávají a potlačují virovou infekci. Jedním ze znaků virové infekce je i přítomnost dvouvláknové RNA v buňce. Jedna z drah odpovídajících na dvouvláknovou RNA je RNA interference, která představuje klíčovou složku antivirové obrany u bezobratlých živočichů a rostlin. Savci využívají pro obranu před viry odlišnou dráhu, která rozpoznává dvouvláknovou RNA, nazývající se interferonová odpověd. RNA interference funguje jen v savčích oocytech a raných embryonálních stádiích, ačkoliv potřebné enzymové vybavení se nachází ve všech somatických buňkách, protože je využíváno mikroRNA dráhou. Předchozí studie ukázala, že funkčnost RNA interference v myších oocytech souvisí s přítomností oocytární isoformy Diceru (DicerO ), jež je zkrácená na N-konci. V této práci jsem se zaměřila na zhodnocení, zda DicerO zpracovává substráty typické pro RNA interferenci účinněji než nezkrácená isoforma Diceru (DicerS ), která se nachází v somatických buňkách. Za tímto účelem jsem vyvinula protokol na purifikaci Diceru, abych získala obě myší isoformy Diceru o vysoké čistotě. Následně jsem otestovala jejich aktivitu v neradioaktivní enzymové analýze na různých substrátech se strukturními prvky charakteristickými pro substráty RNA interference. Získané výsledky...
|
|
|
Optimalizace postupů pro kvantifikaci miRNA z tenkojehlových bioptických vzorků karcinomu pankreatu.
Čuperková, Romana ; Benešová, Lucie (vedoucí práce) ; Kuthan, Martin (oponent)
Karcinom pankreatu (KP) je velmi závažné onemocnění s pětiletým přežitím menším než 5 %. V současné době neexistuje žádný spolehlivý nástroj pro diagnózu KP v jeho časných stádiích. Pacienti v době diagnózy tak bývají často v pokročilém stádiu onemocnění a léčba nemívá výrazný účinek. Z těchto důvodů se klade stále větší důraz na nalezení vhodných molekulárních znaků, a to zejména pro zlepšení diagnózy a odhad prognózy. Jedním z takových nadějných znaků jsou miRNA. Jejich analýza v tkáni pankreatu je ale složitý proces. Hlavním důvodem je velmi malé množství vzorku získaného tenkojehlovou biopsií a dále pak samotný charakter pankreatické tkáně, ze které bývá úspěšnost molekulárně-genetických vyšetření výrazně nižší v porovnání s ostatními tkáněmi. Dalším negativním faktorem je značná heterogenita tkáně, díky které se zastoupení nádorových buněk v různých částech vzorku často liší. A tak vhodná volba postupu izolace nukleových kyselin (NK) a následných analýz včetně kvantifikace nádorových buněk ve vzorku je pro správné stanovení hladin miRNA zcela klíčová. Tato práce je zaměřená na optimalizaci celého postupu stanovení hladin miRNA z bioptických vzorků pankreatické tkáně zahrnující izolaci NK, kvantifikaci nádorových buněk pomocí stanovení mutací v genu KRAS, syntézu cDNA a analýzu hladin...
|
|
|
Forenzní analýza epigenetických faktorů a mRNA
Andreasová, Karolina ; Šimková, Halina (vedoucí práce) ; Zachová, Markéta (oponent)
V posledních letech se pozornost forenzní genetiky soustředí na výzkum epigenetických faktorů a mRNA. Ukázalo se totiž, že jejich analýza poskytuje velmi cenné informace, které je možné získat z malého množství biologické stopy a mezi něž patří např. odhadování okolností smrti, odhadování věku jedince, rozlišení monozygotických dvojčat, identifikace tkání a tělních tekutin, autentizace vzorku, určení paternální alely, apod. V této práci se pojednává o metodách analýz jednotlivých epigenetických faktorů a mRNA a jejich potenciálním uplatněním v budoucí forenzní praxi.
|
|
|
Buněčnou smrt regulující microRNA a jejich role ve vývoji a patologickych procesech.
Běhounek, Matěj ; Anděra, Ladislav (vedoucí práce) ; Seifertová, Eva (oponent)
MikroRNA jsou malé protein nekódující dsRNA dlouhé ~22 nukleotidů. Jejich hlavní úlohou je potlačovat genovou expresi pomocí odstranění/destabilizace mRNA či její degradace. Tyto malé RNA hrají významnou roli v regulaci mnoha buněčných procesů a bylo zjištěno, že ovlivňují expresi více než 30 % lidských genů. Mezi procesy, na které mají vliv, patří i programovaná buněčná smrt. Třebaže je tato práce zaměřena zejména na analýzu a charakterizaci role miRNA v regulaci apoptotické buněčné smrti, miRNA se mohou účastnit regulace i autofagické buněčné smrti či programované nekrózy. MiRNA mohou zvyšovat citlivost buněk k apoptóze potlačením exprese genů receptorů smrti, ale mohou také působit přímo pro-apoptoticky regulací exprese např. anti- apoptotického proteinu Bcl-2. V mnoha různých organismech jsou popsány tisíce miRNA a desítky z nich se účastní regulace buněčné smrti. Špatná, či narušená funkce miRNA, a s tím související změna signálů v apoptóze, vede k mnoha patologickým procesům, například k tumorigenezi či špatnému vývoji a homeostázi tkání. Pochopení, jak miRNA funguje v buněčné smrti, a případná praktická aplikace těchto znalostí by mohlo vést k významnému pokroku v léčení rakoviny, infarktu myokardu nebo jiných patalogických stavů.
|
|
|
Na velikosti záleží - biogeneze a funkce siRNA u Arabidopsis
Přibylová, Adéla ; Fischer, Lukáš (vedoucí práce) ; Honys, David (oponent)
RNA interference (RNAi) hraje důležitou roli v různých biologických procesech zahrnujících regulaci genů a transposonů, vývoje částí rostlinného těla, reakci na stres, remodelaci chromatinu a antivirovou obranu. Základem RNAi jsou krátké molekuly RNA (malé RNA, sRNA), které rostliny produkují ve velikostním rozmezí 21 - 24 nukleotidů (nt) a které jsou schopny na základě komplementarity rozpoznat cílové molekuly RNAi. Malé RNA lze rozdělit na dva základní typy: microRNA (miRNA) a malé interferující RNA (siRNA). K tvorbě a aktivitě malých RNA jsou potřeba proteiny z několika genových rodin: DICER-LIKE (DCL) vytváří malé RNA z dvouvláknového RNA prekurzoru, který je často tvořen aktivitou RNA dependentní RNA polymerázy (RDR). Proteiny ARGONAUTE (AGO) s těmito malými RNA asociují a vytváří tak RNA-indukovaný umlčující komplex (RISC), který hraje klíčovou roli v rozpoznání cílové molekuly a ve výkonné fázi RNAi. Na to, jakou dráhou se bude RISC komplex ubírat, má vliv velikost, struktura i biogeneze malé RNA. RNAi působí jednak na post-transkripční úrovni (PTGS), formou degradace cílové RNA či blokováním translace, a jednak na transkripční úrovni (TGS), kde sRNA zprostředkovávají metylaci histonů a DNA.
|
host ::
RSS.