|
|
Extracelulární matrix u kvasinkových populací
Novotná, Pavla ; Kuthan, Martin (vedoucí práce) ; Dvořáček, Lukáš (oponent)
Mikroorganismy se v přírodním prostředí nejčastěji vyskytují v mnohobuněčných formách, nejčastěji v biofilmech. Biofilm je charakterizován jako společenství buněk, žijících na rozhraní prostředí, uzavřených v extracelulární matrix. ECM tvoří významnou složku biofilmů u kvasinkových populací. Extracelulární matrix funguje jako ochranná bariéra a umožňuje buňkám přežívat v nepříznivých podmínkách i lépe kompetovat o prostředí s ostatními mikroorganismy. Tvoří také účinnou bariéru proti antibiotikům či jiným škodlivým látkám, což dělá z biofilmů velký problém ve zdravotnictví a průmyslu. Tvorba matrix může být ovlivněná morfologickými formami kolonií. U některých mikroorganismů dochází ke zvýšené tvorbě ECM při fenotypovém přepínání jako reakce na změnu životních podmínek. Složení ECM je rodově i druhově specifické. Hlavní složku matrix tvoří polysacharidy a proteiny.
|
|
|
Směrování virových částic pro cílenou dopravu látek do buněk
Váňová, Jana ; Španielová, Hana (vedoucí práce) ; Kuthan, Martin (oponent)
Virové částice představují díky své struktuře a schopnosti vstupovat do buněk, kde uvolňují svůj obsah, atraktivní nástroj pro dopravu látek do buněk. Pro terapeutické využití virů je třeba zajistit specifický a vysoce účinný vstup do cílových buněk. K tomuto účelu byly vyvinuty různé techniky směrování virů na požadované receptory. Tato práce nabízí přehled metod používaných při přesměrování virů se záměrem zhodnotit dosavadní úspěšnost přesměrování z hlediska specificity a účinnosti vstupu vytvořených virových částic do buněk. Na základě publikovaných dat a s ohledem na mechanismy virové infekce ukazuje, že je obtížné zamezit nespecifickému vstupu virových částic do buňky a dosažení absolutní specificity je zřejmě nemožné. I přes tato drobná omezení jsou virové nanočástice převratným terapeutickým nástrojem pro dopravu látek do buněk a je třeba jejich potenciálu využít.
|
|
|
Carbon nanomaterials and their interactions with bacteria
Jurková, Blanka ; Beranová, Jana (vedoucí práce) ; Kuthan, Martin (oponent)
Uhlíkové nanomateriály jsou v poslední době v centru pozornosti hlavně díky svým zajímavým, často unikátním vlastnostem. Mají široké možnosti využití, například v elektronice, optice, kosmetice solárních článcích, stavebních materiálech, vzduchových filtrech, k leštění materiálů, jako ochranné povrchy či suchá maziva. Zatímco jejich fyzikální a chemické vlastnosti jsou již dobře prozkoumány, výzkum jejich působní na živé organismy je stále v počátcích. Tato práce je zaměřena na interakce uhlíkových nanomateriálů, konkrétně grafenu, fullerenu, uhlíkových nanotrubiček a nanodiamantů, s bakterálními buňkami a jejich antibakteriální a antiadhezivní účinky. Mechanismy toxického působení zahrnují porušení vnějších struktur buňky v důsledku přímého kontaktu s nanomateriálem, narušení bakteriálního metabolismu nebo produkci volných kyslíkových radikálů. Přesné porozumění dějům, které se odehrávají mezi bakteriální buňkou a uhlíkovými nanomateriály, může přispět k výzkumu jejich možných aplikací v medicíně či možností jejich ekologické recyklace.
|
|
|
Studium funkce vybraných genů v koloniích divokých kmenů kvasinek
Tarabová, Eva ; Kuthan, Martin (vedoucí práce) ; Heidingsfeld, Olga (oponent)
Kmeny kvasinek Saccharomyces cerevisiae izolované ze svého přirozeného prostředí jsou schopny mnohobuněčného sociálního chování a tvorby komplexních strukturovaných kolonií v řadě vlastností podobným velmi odolným biofilmům patogenních kvasinek. Dalším typickým rysem přírodních kmenů je jejich fenotypová variabilita, tedy schopnost přecházet s relativně vysokou frekvencí mezi dvěma či více fenotypy. V případě patogenních kvasinek jsou takové fenotypové změny často provázeny odlišnou virulencí, rezistencí vůči různým stresovým podmínkám a léčbě antimykotiky. V důsledku dlouhodobé kultivace přírodních kmenů kvasinky Saccharomyces cerevisiae v laboratorních podmínkách dochází k jejich domestikaci, tedy přechodu na hladké kolonie a ztrátě některých vlastností typických pro strukturované kolonie. Tento proces je, stejně jako přepínání fenotypů, spojen s výraznými změnami v expresi genů a s celkovou změnou životní strategie kolonií. Mechanismy fenotypových přechodů u kvasinek jsou spojovány s epigenetickou regulací genové exprese pomocí transkripčního umlčování zajišťovaného histonovými deacetylázami. Studiem těchto mechanismů pomocí delečních mutant vybraných genů s potenciálním vlivem na tvorbu a vývoj kolonií divokých i domestikovaných kmenů se zabývá tato práce. Dosažené výsledky prokazují, že NAD+-závislá...
|
|
|
Dynamics of selected DNA damage response proteins
Benada, Jan ; Hodný, Zdeněk (vedoucí práce) ; Kuthan, Martin (oponent)
Buněčná odpověd' na poškození DNA (DNA damage response) představuje kriti- cky důležitou signalizační sít', která ochraňuje celistvost genomu a brání vzniku rakoviny. Studium odpovědi na poškození DNA má tudíž zásadní klinický výz- nam a proteiny účastnící se této signalizace jsou slibnými cíli léčiv. Ačkoliv byly dosaženy značné pokroky v popisu interakcí jednotlivých proteinů této signali- zace, stále potřebujeme lépe porozumět komplexnímu chování celé signální sítě. Jedním z přístupů, který nám v tomto může pomoci, je popsání dynamiky klíčo- vých proteinů této signalizace v různých podmínkách. Prvním cílem této práce bylo popsat časovou dynamiku vybraných proteinů odpovědi na poškození DNA po různých genotoxických insultech, konkrétně po γ-ozáření a UV-C ozáření. Uká- zali jsme, že zatímco určité proteiny jsou aktivovány v jednom spojitém pulzu, jiné vykazují aktivaci v sérii pulzů. Na buněčné linii MCF7 jsme po γ-ozáření pozorovali již dříve popsané pulzy p53. Nicméně, na buněčné linii U2OS jsme po γ-ozáření detekovali spojitý nárůst hladin p53. Stejnou dynamiku p53 jsme pozorovali i po UV-C ozáření. Navrhujeme, že dynamika p53 závisí na účin- ném zapojení negativní zpětné vazby mezi kinázami aktivujícími p53 a fosfatázou Wip1. V druhé části této...
|
|
|
Úloha proteinkinázy StkP v regulaci buněčného dělení Streptococcus pneumoniae
Malíková, Eliška ; Doubravová, Linda (vedoucí práce) ; Kuthan, Martin (oponent)
Každá bakteriální buňka se neustále vyrovnává s tlakem okolního prostředí. Životaschopnost jednotlivce i mikrobiální populace jako celku úzce souvisí se schopností rychle a účelně reagovat na změny vnějších podmínek. Z těchto důvodů si bakterie vyvinuly rozličnou škálu mechanizmů, které jim umožňují zaznamenávat informace o okolí, zprostředkovat adekvátní odpověď a vzájemně se dorozumívat. Jednou z možností, jak realizovat fosforylaci proteinů, je prostřednictvím ATP dependentních Ser/ Thr proteinkináz eukaryotního typu. Vhodným modelovým organizmem pro studium funkce Ser/ Thr proteinkináz eukaryotického typu se stal Streptococcus pneumoniae. Tento významný lidský patogen kóduje jedinou eukaryotickou proteinkinázu StkP. StkP reguluje virulenci, kompetenci, rezistenci ke stresům různého původu, genovou expresi a hraje také důležitou roli v regulaci buněčného dělení. Pomocí fosfoproteomické analýzy bylo identifikováno několik substrátů pneumokokové proteinkinázy StkP. Jedním z nich byl protein DivIVA účastnící se buněčného dělení (NOVÁKOVÁ et al., 2010). DivIVA u Streptococcus pneumoniae je lokalizován ve středu buňky a na buněčných pólech. Zdá se, že je primárně důležitý pro správné a zrání pólů buňky (FADDA et al., 2007). Cílem této diplomové práce bylo zjistit, které aminokyselinové zbytky DivIVA podléhají...
|
|
|
The Persistence of Human Polyomaviruses
Blažková, Kristýna ; Drda Morávková, Alena (vedoucí práce) ; Kuthan, Martin (oponent)
Navzdory mnohaletému výzkumu jsou i ty nejznámější Polyomaviry - BK a JC - stále záhadou. Vzhledem k objevení mnoha nových Polyomavirů - KIV, WUV, MCV, HPyV6, HPyV7, TSV a HPyV9 v průběhu posledních pár let se ještě zdůraznila důležitost výzkumu mechanismů, které Polyomaviry využívají ve svých hostitelích. Pravděpodobný způsob přenosu je buď skrze dýchací cesty nebo fekálně-orální. Počáteční infekcí lidé procházejí nejčastěji v raném dětství nebo v předpubertálním věku. Poté následuje celoživotní perzistence. Seroprevalence lidských Polyomavirů je mezi dospělou populací relativně vysoká: BKV (81-97 %), JCV (35-69 %), KIV (55 %), WUV (69 %), MCV (25-46 %) a TSV (70-80 %). Lidské polyomaviry mohou v imunosuprimovaných jedincích působit i smrtelná onemocnění. Místo perzistence v lidech pravděpodobně závisí na konkrétním Polyomaviru. U BK a JC virů je prokázána perzistence v ledvinách a močových cestách. Lidské Polyomaviry byly dále detekovány v lymfatických tkáních, krvi, dýchacích, močových a trávicích cestách, není ale jasné, zda ve všech těchto místech i perzistují. Mezi mechanismy, které Polyomaviry využívají k vytvoření a udržení perzistence, mohou patřit virové miRNA a virový agnoprotein, které modulují samotnou proliferaci viru i imunitní odpověď. Jsou tedy do určité míry schopné seberegulace.
|
|
|
Hledání lidských bílkovin ovlivňujících funkci IRES viru hepatitidy typu C
Roučová, Kristina ; Pospíšek, Martin (vedoucí práce) ; Kuthan, Martin (oponent)
Virus žloutenky typu C (HCV) představuje celosvětově rozšířený patogen infikující až 3 % lidské populace. V posledních letech se výzkum nových léčiv proti tomuto viru zaměřuje na jednotlivé kroky v jeho životním cyklu, mimo jiné na iniciaci translace. V případě HCV je iniciace translace závislá na vnitřním vazebném místě pro ribozóm (IRES) a kromě složek translačního aparátu se na ní podílí i další buněčné komponenty tzv. IRES trans-účinkující faktory (ITAF). Tato práce navazuje na předchozí výzkum naší laboratoře zaměřený na hledání nových ITAF. Pro hledání potenciálních ITAF zvyšujících aktivitu IRES HCV byly připraveny nové rekombinantní plazmidové vektory, nové referenční kvasinkové kmeny a byly optimalizovány selekční podmínky připraveného sytému. Rozdíly v růstových vlastnostech referenčních kmenů byly zkoumány a kvantifikovány v selekčních i neselekčních podmínkách. Dále byla provedena série pilotních vysokovýtěžkových transformací kvasinkového kmene pJ69-4A, nesoucího bicistronní konstrukt s IRES HCV, lidskou expresní cDNA knihovnou s cílem optimalizovat transformační účinnost a selekční podmínky a v neposlední řadě i s cílem pokusit se identifikovat nové ITAF. Několik desítek náhodně vybraných klonů získaných v selekčních podmínkách z těchto transformací bylo podrobeno analýze růstových vlastností,...
|
|
|
Prevalence polyomavirů v lidské populaci
Blagoevová, Kateřina ; Drda Morávková, Alena (vedoucí práce) ; Kuthan, Martin (oponent)
Lidský BK polyomavirus, též známý jako lidský polyomavirus typu 1, je malý živočišný tumorogenní virus. Vstupuje do buňky kaveolin-zprostředkovanou endocytózou a přes endoplazmatické retikulum se dostává až do jádra, kde se množí a exprimuje proteiny. K primární infekci dochází během dětství a je převážně asymptomatická, jen občas je doprovázena mírným onemocněním dýchacích cest či močového ústrojí a tím spojenou virurií. Po primární infekci se virus vyskytuje zejména v ledvinách a močových cestách a u imunokompetentních jedinců zůstává v nereplikativním stádiu. Zdravého člověka nijak nepoškozuje a přetrvává v něm jako celoživotní infekce. U imunosuprimovaným jedincům, zvláště pacientům po transplantaci ledvin nebo kostní dřeně, způsobuje virurie, virémie, stenózy močovodu až těžké nefropatie, které mohou vést k selhání štěpu. Výskyt tohoto viru je ve světové populaci značný, vědecké publikace uvádějí, že až 80% populace vykazuje specifické protilátky. Případné nízké hodnoty výskytu viru uváděné v některých publikacích jsou pravděpodobně zapříčiněny použitím různě citlivých detekčních metod a rozdílným typem vzorků.
|
|
|
Umlčování genů u kvasinek.
Tarabová, Eva ; Kuthan, Martin (vedoucí práce) ; Schierová, Michaela (oponent)
V ka dé bu ce je obsa ena kompletní kopie celé genetické výbavy organismu. Ov em ne v echny geny se exprimují, u vy ích eukaryot jsou bu ky diferenciované a dochází v nich k transkripci pouze ur itých protein . To je umo n no díky uml ování genové exprese, která je stabilní b hem celého bun ného cyklu a epigeneticky p edávána z jedné generace bun k na dal í. Slou í také k udr ení integrity chromozom , souvisí se správným pr b hem bun ného d lení, u kvasinek dokonce umo uje p epínání párovacího typu a zaji uje správnou identitu bun k. Základem je kompaktní a vysoce organizovaná struktura chromatinu nazývaná heterochromatin. Mechanismus je spole ný mnoha r zným organism m, p esto e proteiny, které uml ování zaji ují, jsou odli né.
|
host ::
RSS.