|
|
Emergent properties of the G1/S network
Dražková, Jana ; Tomášek, Petr (oponent) ; Palumbo,, Pasquale (vedoucí práce)
In this thesis we deal with the cell cycle of the yeast Saccharomyces cerevisiae. We are interested in its G1 to S transition, and our main goal is to determine the cell size at the onset of its DNA replication. At first, we study a recent mathematical model describing the mechanisms leading to the S phase, we provide its detailed description and present the dynamics of some significant protein and protein complexes. Further, we take a closer look at the probabilistic model for firing of DNA replication origins. We newly consider the influence of DNA replication spreading among neighboring origins, and we analyze its consequences. We also provide a sensitivity analysis of the critical cell size with respect to rate constants of G1 to S transition model.
|
|
|
Koherencí řízený holografický mikroskop ve výzkumu životního cyklu buňky
Bartoníček, Jan ; Chmelík, Radim (oponent) ; Uhlířová, Hana (vedoucí práce)
Předmětem bakalářské práce je pozorování živých buněk v transmisním holografickém mikroskopu vyvinutém na ÚFI VUT a porovnání této zobrazovací metody s mikroskopem s fázovým kontrastem. Úvodní část je věnována základnímu popisu použitých zobrazovacích technik a biologii buňky. Následuje popis přípravy experimentů. V části věnující se analýze dat je popsána metoda dynamických fázových diferencí a navržena metoda sledování růstu. Obě metody byly použity pro analýzu experimentů popsaných v poslední části práce. Experimenty byly zaměřeny na získání časosběrných dat zachycujících buněčný cyklus a zejména mitosu.
|
|
|
Modelování dynamiky buněčných kolonií
Bělehrádek, Stanislav ; Škutková, Helena (oponent) ; Sedlář, Karel (vedoucí práce)
Obsahem diplomové práce je popis intracelulárních procesů zodpovědných za řízení buněčného cyklu a reakce buněk na vnější i vnitřní podněty. Popsány jsou důležité signální dráhy a metody, kterými je lze simulovat in silico. Z popsaných buněčných dějů je vytvořen model buněčného cyklu, který je implementován do nástroje naprogramovaném v C++ s využitím OpenGL pro vizualizaci. Model je otestován pro různé buněčné procesy a pro růst buněk HeLa. Výsledky jsou nakonec porovnány s chováním živých buněk.
|
|
|
Charakterizace pankreatických beta-buněk po jejich stimulované proliferaci syntetickými modifikovanými mRNA
Veľasová, Adriana ; Koblas, Tomáš (vedoucí práce) ; Bořek Dohalská, Lucie (oponent)
Diabetes mellitus je chronické onemocnění způsobené ztrátou beta-buněk slinivky břišní, ke které dochází v důsledku autoimunitní destrukce, či zvýšené apoptózy beta-buněk. Nedostatek beta-buněk má za následek sníženou produkci insulinu, který hraje významnou roli v metabolismu glukosy. Počet beta-buněk organismu je jedním z hlavních faktorů, který ovlivňuje vznik tohoto chronického onemocnění. Z tohoto důvodu bylo vhodné nalézt způsob, pomocí kterého by bylo možné počet beta-buněk organismu navýšit a obnovit tak přirozenou cestou produkci insulinu bez jakékoliv nutnosti využívání insulinových infuzí. Schopnost buněčného dělení beta-buněk ovšem s věkem klesá a v dospělosti je prakticky nulová. Nadějnou cestou k obnově insulin produkující tkáně se tak jeví studium buněčného cyklu beta-buněk, především poté časných a pozdních cyklinů a cyklin dependentních kinas, které působí jako regulátory buněčného cyklu. S cílem zvýšit počet beta-buněk vstupujících do buněčného cyklu jsme se zaměřili na studium vlivu in vitro připravených (IVT) mRNA cyklinů typu D a cyklin dependentních kinas 4 a 6 na stimulaci buněčného dělení izolovaných beta-buněk. Zjistili jsme, že transfekce IVT mRNA pro cykliny typu D v kombinaci s cyklin dependentními kinasami 4 a 6 výrazně zvyšuje proliferaci beta-buněk uvězněných v klidové fázi...
|
|
|
The foundation of maternal factors in sturgeon: from oocyte to embryo
POCHERNIAIEVA, Kseniia Kostyantynivna
Pokles početnosti divokých populací jesetera v posledních desetiletích vedl k rostoucímu zájmu o využití různých biotechnologických postupů vedoucích k ochraně nebo obnově těchto ohrožených druhů. Produkce chimér, transplantace zárodečných buněk nebo produkce pomocí tzv. "náhradního rodiče" by mohly rozšířit spektrum technik používaných k záchraně druhu či vést k obnově rybích populací. Úspěšná aplikace těchto metod u jeseterů vyžaduje znalost jeho embryonálního vývoje a informace o struktuře a charakteristikách samotného jeseteřího oocytu. K odhalení intracelulární geometrie, morfogenetických aspektů, mechanismů organizace mateřských determinantů a jejich pozdější reorganizace byly v rámci této práce použity techniky qPCR tomografie, inhibice transkripce a vizualizace jader. qPCR tomografie se ukázala jako spolehlivá technika pro stanovení úlohy genů detekovaných v animalní a vegetativní hemisféře oocytů jesetera a také pro identifikaci profilů těchto genů u ranných vývojových stádií embryí jesetera. qPCR tomografie byla v zásadě provedena ve dvou krocích: předběžné kroky tomografie a samotná RT-PCR. Optimálně orientované oocyty byly rozřezány na 30 ?m a sekce (prokrývající jak animalní tak vegetativní pól), u který byla následně provedena celková extrakce RNA. 12 vybraných maternálních genů: [actb, ppia, alas1, sdha, ywhae, dnd, vasa, vegt, wnt11, ddx25, otx1 a gdf1] bylo sledováno pomocí RT-PCR. Identifikovány byly dvě skupiny transkriptů klasifikovaných jako animalní nebo vegetativní geny s jasným gradientem. Primární geny zárodečné plasmy - markery jako dnd, vasa, ddx25 byly lokalizovány směrem k vegetativnímu pólu. To vysvětluje, kde presně se nachází prapohlavní zárodečné buňky v oocytech jesetera malého. Dalším aspektem použití této techniky byla srovnávací analýza profilů RNA v oocytech drápatky Xenopus laevis a jesetera malého Acipenser ruthenus. Byla zjištěna jednoznačná podobnost v lokalizaci molekul mRNA u těchto dvou druhů. Takovéto podobnosti v expresních profilech vzdáleně příbuzných druhů naznačují, že jejich dávní předkové mohli vzniknout z více příbuzných linií. alpha-Amanitin jako transkripční inhibiční faktor byl použit ke stanovení zygotického genomového přechodu v embryích jesetera malého. Přechod z mateřského na zygotický typ transkripce je charakterizován eliminací mateřských transkriptů a pokračuje produkcí zygotických transkriptů. U jesetera malého byl tento přechod identifikován po desátém štěpení - během pozdní blastuly, kdy počet buněk v blastomeře překročil 1000. Morfologické změny během přechodu mid-blastuly představují milníky ve vývoji metazoanů, protože každá buňka přenáší perfektní kopii svého genomu v každé divizi. Embrya vzniklá křížením jiker jesetera malého A. ruthenus a spermatu jesetera ruského Acipenser gueldenstaedtii druhů s odlišnou ploidní úrovní byla vytvořena za účelem zvýšení obsahu DNA v jádrech buněk. Nukleární vizualizace barvením 4'-6-diaminido-2-fenylindolem (DAPI) ukázala, že se buňky dělí synchronně konstantní rychlostí až do MBT v devátém buněčném cyklu u kontrolních embryí, která odpovídají 1000 buněčnému stadiu (13 hpf). Hybridní embrya jesetera malého a ruského vykazovala přechod od synchronního k asynchronnímu dělení v osmém buněčném cyklu, což je stadium 512 buněk (12 hpf). U jesetera malého i hybridních embryí došlo k přechodu během 1 hodiny. Embrya jesetera injikovaného alpha-Amanitinem také vykazovala kinetiku buněčného cyklu podobnou kontrolám, a to bez zpoždění nebo malformace během štěpení, což s největší pravděpodobností naznačuje, že MBT u jesetera probíhá nezávisle na začátku produkce zygotických transkriptů.
|
|
|
The role of truncated PPM1D/Wip1 phosphatase in cancer
Martiníková, Andra-Stefania ; Macůrek, Libor (vedoucí práce) ; Souček, Pavel (oponent) ; Mistrík, Martin (oponent)
Poškození DNA v buňkách spouští aktivaci buněčne signální dráhy odpovědi na poškození DNA (DDR) do opravení DNA se tak zastaví buněčný cyklus. Opětovné zahájení buněčného cyklu je zahájeno pomocí PPM1D/WIP1 fosfatázy, která po opravení poškození defosforyluje markery poškození DNA. DDR tak brání nestabilitě genomu nebo vývoji rakoviny. Mutace genu Ppm1d pak působí vysoce stabilní zkrácený protein, který je pozorován jak u onkologických pacientů, tak i v rakovinných buněčných liniích. V této dizertační práci jsme využili model transgenní myši, ve které vedly mutace exonu 6 genu Ppm1d k expresi zkrácené varianty PPM1D proteinu. U myší se zkraceným PPM1D v brzlíku/thymu (Ppm1dT/+ ) byly pozorovány jak vysoké hladiny PPM1D proteinu, tak i snížená aktivace dráhy DDR po vystavení IR. Následně byly Ppm1dT/+ myši kříženy s Trp53+/- heterozygotními knock-out myšmi, které jsou náchylné k thymickému lymfomu. Získaní Ppm1dT/+ Trp53+/- dvojití mutanti měli po IR zvýšenou frekvenci T-buněčných lymfomů ve srovnání s mutanty pouze v Trp53+/- . Následně bylo pozorováno, že zkrácená varianta PPM1D vede k defektům aktivace kontrolních bodů buněčného cyklu v lidských netransformovaných RPE buňkách, které pokračují v proliferaci navzdory přítomnému poškození DNA. Po vystavení buněk RPE1 replikačnímu stresu byla...
|
|
|
Charakterizace beta buněk pankreatu po jejich in vitro stimulované proliferaci syntetickými modifikovanými mRNA
Veľasová, Adriana ; Koblas, Tomáš (vedoucí práce) ; Černá, Věra (oponent)
Vznik diabetu mellitu I., či II. typu přímo souvisí s homeostázou proliferace a apop- tosu β-buněk Langerhansových ostrůvků slinivky břišní. Jakákoliv dysbalance, která vede k úbytku v množství β-buněk organismu zvyšuje pravděpodobnost vzniku to- hoto onemocnění. Pacienti trpící diabetem mellitem jsou odkázáni na částečnou, či úplnou substituci insulinu alternativními cestami, neboť jejich pankreas není scho- pen pokrýt potřeby insulinu organismu. S cílem obnovy přirozené produkce insulinu u pacientů trpících diabetem mellitem dochází k hledání optimálního způsobu, který by zajistil navýšení počtu β-buněk organismu a tím obnovil fyziologickou produkci insulinu. Velkou překážkou se v tomto ohledu jeví nízká citlivost diferencovaných β- buněk k mitogenním signálům, které by mohly zajistit vstup β-buněk do buněčného cyklu. Znovuobnovení buněčného cyklu β-buněk souvisí s G0/G1/S přechodem buněč- ného cyklu, který je pod kontrolou retinoblastomového proteinu (RB). RB musí být pro vstup do buněčného cyklu fosforylován, přičemž fosforylaci zajišťují cyklin de- pendentní kinasy 4 a 6, které asociují s cykliny rodiny D. V rámci této práce byl proto sledován vliv IVT mRNA (in vitro transkribované mRNA) na proliferaci potkaních β-buněk. Transfekce IVT mRNA pro kombinace homologů cyklinů D a cyklin de-...
|
|
|
Role of RecQ helicases in maintenance of genomic stability during mitosis
Černoch, Marek ; Janščák, Pavel (vedoucí práce) ; Půta, František (oponent)
Helikázy jsou proteiny schopné rozplétání nukleových kyselin, jejich dysfunkce může být nebezpečná pro genomovou stabilitu buňky. Pět helikáz rodiny RecQ identifikovaných v lidských buňkách se podílí na mnoha buněčných pochodech během celého buněčného cyklu včetně mitózy a jsou proto důležité pro jejich správnou funkci. Mutace v helikázách RecQ může způsobit jejich dysfunkci a vážně narušit různé buněčné procesy, například replikaci DNA, kontrolu poškození DNA nebo rozdělení sesterských chromatid. Mutace mohou také vést k nebezpečným syndromům, jejichž typickým příznakem je zvýšené riziko vzniku rakoviny.
|
|
|
Regulace buněčného cyklu u Bacillus subtilis.
Zelenka, Tomáš ; Lichá, Irena (vedoucí práce) ; Harant, Karel (oponent)
2 Abstrakt Vztahy mezi jednotlivými ději probíhajícími v bakteriální buňce během buněčného cyklu byly v posledních letech předmětem mnoha studií. Díky vyspělejším metodám se ukázalo, že život bakteriální buňky má daleko více proměnlivých faktorů, než jsme se zpočátku domnívali. Relativně nedávné výzkumy dokázaly poodhalit funkci, a v některých případech i molekulární podstatu, jednotlivých mechanismů, které v buňce koordinují procesy od průběhu replikace a její iniciace, segregace chromosomů vznikajících při replikaci, až po synchronizaci složité mašinérie samotného dělení buňky a v neposlední řadě také proměnlivost těchto procesů během měnících se životních podmínek buňky. Klíčová slova: Buněčný cyklus, replikace, segregace chromosomu, cytokineze, Bacillus subtilis
|
|
|
Rozbor embryotoxického účinku hydrokortizonu metodou CHEST.
Janíková, Michaela ; Peterka, Miroslav (vedoucí práce) ; Hovořáková, Mária (oponent)
Rozštěp rtu je jednou z nejčastějších vrozených vad u lidí. Jeho etiopatogeneze je multifaktoriální a mnoho aspektů jeho vzniku je jak na poli genetiky tak teratologie stále neznámých. Jedním z negativních zevních faktorů, který je s jeho vznikem spojen, je hydrokortizon. Působení hydrokortizonu na buněčnou proliferaci je velice různorodé v závislosti na vlastnostech konkrétní buněčné populace. V této práci byl na základě metody CHEST studován vznik rozštěpu zobáku u kuřete po aplikaci hydrokortizonu. Cílem práce bylo odhalit změny v cyklu buněk frontonasálního výběžku pomocí průtokové cytometrie. Hydrokortizon způsoboval zbrždění buněčného cyklu v S fázi, avšak pouze u menšinové subpopulace vysoce granulárních buněk se specifickým buněčným cyklem. Tato senzitivní subpopulace byla lokalizována v oblastech výskytu již dříve určených proliferačních center frontonasálního výběžku na podkladě imunohistochemie na řezech zamražené tkáně. Kvantitativní analýza buněk těchto oblastí odhalila signifikantní pokles podílu buněk v M fázi u hydrokortizonovaných vzorků oproti kontrole. Pro určení míry apoptózy v oblasti frontonasálního výběžku bylo použito barvení metodou TUNEL na histologických řezech. Porovnání hydrokortizonovaných a kontrolních vzorků neodhalilo v množství apoptózy žádné rozdíly. V této práci...
|
host ::
RSS.