|
|
Wnt/β-catenin signalling in the development of the marine annelid Platynereis dumerilii
Žídek, Radim ; Kozmik, Zbyněk (vedoucí práce) ; Janečková, Lucie (oponent) ; Macůrková, Marie (oponent)
Radim Žídek "Wnt/β-kateninová signalizace ve vývoji mořského kroužkovce Platynereis dumerilii" (disertační práce) Abstrakt: Wnt/β-kateninová signalizace je zásadní pro raný embryonální vývoj mnohobuněčných živočichů, od ustavení tělních os, přes určení zárodečných listů a tkání až po vývoj orgánových soustav. Použil jsem farmakologické ovlivnění aktivity Wnt/β-kateninové dráhy u planktonních larev mořského mnohoštětinatého kroužkovce, nereidky Platynereis dumerilii, zástupce skupiny Spiralia, abych prošetřil úlohu Wnt/β-kateninové signalizace ve vývoji a evoluci tří charakteristických znaků dvoustraně souměrných živočichů (Bilateria): centrální nervové soustavy, tělního článkování a trávicí trubice. Wnt proteiny jsou u nereidky produkovány ve všech tří výše zmíněných soustavách, kde spouští Wnt/β-kateninovou dráhu v sousedních buňkách. Vůbec poprvé zde u nereidky popisuji homolog koncového transkripčního faktoru celé dráhy, Pdu-Tcf, který je předmětem alternativního sestřihu a spolu s cílovým genem Wnt signalizace, Pdu-Axinem, exprimován v tkáních s aktivní Wnt signalizací - v mozkových gangliích, v neuroektodermu podél břišní středové linie, v článcích, v posteriorní růstové zóně a ve střevě. Farmakologické manipulace naznačují, že Wnt/β-kateninová signalizace v ektodermu nereidky specifikuje progenitory...
|
|
|
Evolution of light detection in chordates
Pergner, Jiří ; Kozmik, Zbyněk (vedoucí práce) ; Markoš, Anton (oponent) ; Musilová, Zuzana (oponent)
1 Abstrakt Vnímání světla je jednou ze základních vlastností živočichů. Světelné signály jsou pro ně důležité např. pro udržování cirkadiárních rytmů, regulaci rozmnožovacích cyklů, provedení změn v pigmentaci a pravděpodobně nejdůležitěji ze všeho pro vidění. Většina zvířat vnímá světlo za pomocí opsinů, členů proteinové superrodiny G protein spřažených receptorů. Kopinatec je zástupcem bezlebečných, nejbazálnějšího podkmene strunatců. Díky jejich fylogenetické pozici, morfologii a fyziologii se bezlebeční stali nejlépe použitelným modelovým organizmem pro porozumění evoluce obralovců a jejich specifických znaků. Během svého vývoje kopinatec vykazuje mnoho různorodých reakcí na světlo. Tato dizertační práce se zabývá studiem světločivných orgánů a opsinů v kopinatci. Do větší hloubky je zde probrán repertoár opsinových genů ve dvou druzích kopinatce, kopinatci floridském (Branchiostoma floridae) a kopinatci plžovitém (Branchiostoma lanceolatum) a jejich porovnání zejména s opsiny v obratlovcích. Dále jsou prezentována data ukazující pozoruhodnou podobnost na úrovni genové exprese mezi vizuálním orgánem kopinatce, tzv. předním okem, a neurony a pigmentovým epitelem v oku obratlovců. Tato data potvrzují dlouho předpokládanou homologii mezi předním okem kopinatce a okem obratlovců. Celkově předložená...
|
|
| |
|
| |
|
|
Identification and characterization of main genetic components involved in phototransduction and vision of the cubozoan jellyfish Tripedalia cystophora
Liegertová, Michaela ; Kozmík, Zbyněk (vedoucí práce) ; Černý, Robert (oponent) ; Kostrouch, Zdeněk (oponent)
(Česky) Mnoho živočichů vnímá světlo pomocí fotoreceptorů, obsahujících světločivný pigment, jehož základ tvoří protein opsin. Žahavci jsou bezesporu první živočišný kmen, u kterého můžeme nalézt dobře vyvinutý a komplexní zrakový systém (komplexní oči morfologicky podobné očím obratlovců). Evoluční historie fototransdukce a vzniku jednotlivých zrakových komponent (od světločivných opsinů po strukturální geny čoček) zůstává dodnes sporná. V této práci jsme se rozhodli k tématu přistoupit s využitím širokého multidisciplinárního přístupu, kombinujícího moderní metody molekulární biologie a bioinformatiky. Podrobná celogenomová analýza čtyřhranky trojité (Tripedalia cystophora), byla doplněna analýzami genové exprese, funkčními testy v buněčných kulturách a farmakogenetickým testováním (behaviorální testy). Za prvé, v genomu byl odhalen překvapivě velký počet genů pro opsiny se zřetelnou tkáňově a vývojově specifickou expresí. Rozsáhlá fylogenetická analýza vedla k vymezení opsinů čtyřhranek jako sesterské větve k c-opsinům a ke zmapování expanze opsinů v této živočišné linii. Funkční testy v buněčných kulturách odhalily, že Gs-cAMP signalizace je typická pouze pro malou podskupinu opsinů a naznačily, že většina opsinů čtyřhranek signalizuje odlišnou a doposud neidentifikovanou kaskádou. Dále funkční...
|
|
|
The role of Pax6 transcription factor in mouse eye development
Žílová, Lucie ; Kozmík, Zbyněk (vedoucí práce) ; Krylov, Vladimír (oponent) ; Pavlínková, Gabriela (oponent)
Vývoj oka je komplexní proces zahrnující řadu dílčích morfologických změn. Na jeho počátku je vznik optického váčku a jeho následná interakce s hlavovým povrchovým ektodermem, která vede k přeměně části ektodermu na čočkovou ploténku. Čočková ploténka a optický váček následně koordinovaně invaginují za vzniku čočky, sítnice a sítnicového pigmentového epitelu. Zatímco povrchový ektoderm dává vznik čočce, optický váček dává vznik sítnici a pigmentovému epitelu. Sítnicové progenitorové buňky se krátce poté začnou postupně diferencovat do sedmi buněčných typů, které následně vytvářejí strukturu sítnice dospělého oka. U mnoha živočišných druhů hraje během vývoje oka klíčovou roli transkripční faktor Pax6. U savců je protein Pax6 produkován již v časných strukturách vyvíjejícího se oka, v optickém váčku a povrchovém ektodermu. U myší s mutací v genu Pax6 (Pax6-/- ) dochází k zastavení vývoje oka ve stádiu kontaktu optického váčku a povrchového ektodermu a čočka ani sítnice se dále nevyvíjí. Z tohoto důvodu byla role transkripčního faktoru Pax6 velmi intenzivně studována. Nicméně způsob, jakým Pax6 reguluje signalizaci vedoucí ke spuštění vývoje oka, je jen málo prostudovaný. Stejně tak málo známý je i mechanismus, kterým Pax6 řídí diferenciaci jednotlivých sítnicových buněčných typů. Za použití myši jako...
|
|
|
Visual system development in Platynereis dumerilii: insight from genetic engineering approach
Dobiášovská, Ivana ; Kozmik, Zbyněk (vedoucí práce) ; Vopálenský, Václav (oponent)
Genové regulační sítě zodpovědné za molekulární regulaci vývoje oka jsou evolučně konzervované napříč mnoha organismy. Zástupci genové rodiny transkripčních faktorů Pax patří mezi nejvíce konzervované zástupce těchto sítí. Pax transkripční faktory hrají klíčovou roli při vývoji zásadních součástí oka, přičemž jednou z jejich funkcí je i regulace opsinů - molekul zodpovědných za přeměnu světelného podmětu na elektrochemickou signalizaci ve fotoreceptorových buňkách. V rámci této diplomové práce jsou zkoumány geny pax6 a pax2/5/8 jako potenciální transkripční faktory regulující vývoj oka u modelového organismu Platynereis dumerilii. Na základě sledovaného brzkého počátku exprese pax6 a pax2/5/8 byla testována možná role těchto transkripčních faktorů v regulaci r-opsinu. Expresní analýza pax6 a pax2/5/8 u divokého typu Platynereis je prováděna pomocí "whole mount" RNA in-situ hybridizace, společně s počáteční analýzou Platynereis pax6 knockout linie. Ačkoliv má homozygotní mutace v pax6 letální následky, heterozygotní mutanti přežívají a jsou schopní reprodukce. Uváděná data naznačují, že pax6 nereguluje u Platynereis geny pax2/5/8, otx a six3. Stejně tak r-ops1, tvořící r-opsin přítomný v dospělých očích Platynereis, není regulován pomocí pax6. Pro výzkum potenciální role pax2/5/8 transkripčního...
|
|
|
The role of transcriptional factor Tcf7l1 and Wnt/β-catenin signaling pathway during differentiation of the head ectoderm.
Mašek, Jan ; Kozmik, Zbyněk (vedoucí práce) ; Černý, Robert (oponent) ; Procházka, Jan (oponent)
Jedním z klíčových momentů v evoluci obratlovců bylo bezpochyby rozrůznění funkcí hlavového ektodermu. Genové regulační sítě využívané během tohoto procesu, jsou tvořeny množstvím genů jejichž exprese je spouštěna, a dále modulována pomocí signalizačních drah Wnt, FGF a BMP. K tomu je třeba přičíst i vliv signalizace Wnt/β-kateninu a jejích antagonistů přítomných v rostrální části hlavového ektodermu, kteří jsou klíčoví pro regionalizaci tkání v rámci anterio-posteriorní osy embrya. Kombinace těchto faktorů umožnila diverzifikaci anteriorního ektodermu na anteriorní neurální val (ANV) a rostrální preplakodální oblast (PPO), zatímco v posteriornějším ektodermu vznikají působením signální dráhy Wnt buňky neurální lišty (NL) a posteriorní PPO. Přestože byl vliv signalizační dráhy Wnt/β-katenin detailně studován v kontextu vývoje ANV, PPO a NL u nesavčích modelových organizmů, její vliv na vývoj těchto tkání u savců je stále nejasný. Navíc bylo současných poznatků u savců dosaženo pomocí experimentálních zásahů na úrovni β-kateninu, v důsledku čehož zůstává úloha transkripčních faktorů z rodiny Tcf/Lef v těchto procesech takřka neznámá. Z těchto důvodů jsme se rozhodli sudovat transkripční represor Tcf7l1, který je členem rodiny Tcf/Lef a vyznačuje se schopností potlačovat genovou expresi i za...
|
|
|
The role of vent genes family in early development and brain development
Fabian, Peter ; Kozmík, Zbyněk (vedoucí práce) ; Němec, Pavel (oponent) ; Balaštík, Martin (oponent)
7 IV ABSTRAKT (CZECH) Centrální nervová soustava (CNS) je u všech strunatců odvozena z hřbetní strany vyvíjejícího se embrya. Postupným vlivem signalizace vzniká z hřbetní strany neurální ploténka, ze které se následně vyvine budoucí mozek spolu s neurální trubicí. Budoucí CNS je formována účinkem BMP/Smad signalizační dráhy z břišní části embrya směrem k hřbetní. Konzervovanou roli této BMP/Smad signalizační dráhy v průběhu evoluce zde ukazujeme potvrzením jejího vlivu při stanovení buněčného osudu v rámci tělní osy i v případě bazálního strunatce Branchiostoma floridae (kopinatce). U kopinatce vede farmakologická inhibice BMP/Smad signalizační dráhy k rozšíření exprese genů typických pro neurální ploténku a k dorzalizaci embrya, stejně tak jako u ryby Oryzias latipes (medaka). Poskytujeme důkaz přítomnosti pozitivní autoregulace BMP/Smad signalizační dráhy u kopinatce. Zároveň naše data naznačují možnost časného vzniku pozitivní autoregulace BMP/Smad signalizační dráhy jako klíčové události v evoluční historii stanovení buněčného osudu u strunatců. Tvorba dorso-ventrální osy těla je zprostředkovány geny genové rodiny vent, které jsou přímým cílem BMP/Smad signalizace. Ačkoliv je funkce genů genové rodiny vent jako transpčních faktorů v rámci časného embryonálního vývoje poměrně dobře popsána, jejich role...
|
|
|
Transgenic technologies based on transposons
Dobiášovská, Ivana ; Kozmik, Zbyněk (vedoucí práce) ; Čáp, Michal (oponent)
Genové inženýrství je jednou z vedoucích technologií biologického výzkumu. Transgeneze, jedna z nejvýznamnější technik genového inženýrství, umožňuje studium genetických aspektů organismálních systémů a napomáhá tak pochopení funkce a struktury genomů. Transposony jsou přirozeně se vyskytující mobilní genetické elementy, které mohou být uměle využity k začlenění transgenu do genomu hostitelských buněk. Katalýza tohoto zásadního kroku v průběhu transgeneze činí transposony užitečným genetickým nástrojem. Práce usiluje o prezentaci eukaryotických DNA transposonů využívajích cut-and-paste mechanismus integrace, společně s významnými mechanismy ovlivňujícími jejich funkci jako možnosti vhodných systémů pro genový přenos.
|
host ::
RSS.