|
|
Methods for class prediction with high-dimensional gene expression data
Šilhavá, Jana ; Matula, Petr (oponent) ; Železný, Filip (oponent) ; Smrž, Pavel (vedoucí práce)
This thesis deals with class prediction with high-dimensional gene expression data. During the last decade, an increasing amount of genomic data has become available. Combining gene expression data with other data can be useful in clinical management, where it can improve the prediction of disease prognosis. The main part of this thesis is aimed at combining gene expression data with clinical data. We use logistic regression models that can be built through various regularized techniques. Generalized linear models enable us to combine models with different structure of data. It is shown that such a combination may yield more accurate predictions than those obtained based on the use of gene expression or clinical data alone. Suggested approaches are not computationally intensive. Evaluations are performed with simulated data sets in different settings and then with real benchmark data sets. The work also characterizes an additional predictive value of microarrays. The thesis includes a comparison of selected features of gene expression classifiers built up in five different breast cancer data sets. Finally, a feature selection that combines gene expression data with gene ontology information is proposed.
|
|
|
Vytipování a sledování exprese genů ovlivňujících syntézu kyseliny hyaluronové ve streptococcus equi subsp. zooepidemicus pomocí technologie dna čipů a real time PCR
Hrudíková, Radka ; Šeda,, Ondřej (oponent) ; Bobek,, Jan (oponent) ; Velebný, Vladimír (vedoucí práce)
Kyselina hyaluronová (HA) je biologicky významnou látkou, která je využívána v potravinářském, farmaceutickém a především kosmetickém průmyslu. Jde o glykos- aminoglykan běžně se vyskytující v lidském těle. Jako jeden z virulentních faktorů ji některé bakteriální kmeny produkují ve formě kapsule. Obaluje bakteriální buňku za účelem ochrany před imunitním systémem napadeného organismu. Jedním z hlavních producentů je Streptococcus equi subsp. zooepidemicus. Tato Gram-pozitivní bakterie je využívána ve společnosti Contipro a.s. k výrobě HA. Produkční kmen CO4A byl získán náhodnou fyzikální mutagenezí. Cílem této práce bylo prostudovat změny v genomu a transkriptomu kmene, které vedly k významnému navýšení produkce HA. Genom kmene CO4A byl osekvenován a porovnán s referenčním kmenem ATCC35246 [1]. Velikost genomu je 2 167 251 bp a bylo v něm identifikováno 83 relevantních variant (59 SNV a 34 indelů). Varianty v kódujících oblastech byly anotovány a byly také určeny změny aminokyselinové sekvence. U SNV mutací došlo ke změně aminokyselinové sekvence v 45 případech, u indel mutací byla změna aminokyselinové sekvence identifikována vždy. U obou kmenů byla sledována míra exprese vybraných skupin genů metodou DNA čipů. U kmene CO4A byla pozorována kaskáda zvýšené míry exprese genů metabolismu aminocukrů, vedoucí k syntéze UDP-N-acetylglukosaminu (navýšení exprese u těchto genů v porovnání s ATCC35246 bylo v průměru o 28 %). Následně byla míra exprese vybraných genů ověřována real-time PCR (qPCR). Zde nebyl identifikován signifikantní rozdíl míry exprese u genů has operonu u obou kmenů. Metodou qPCR byl sledován také vliv suplementace kultivačního média N-acetylgukosaminem (GlcNAc), který je jedním z prekurzorů syntézy HA. Byl zaznamenán pozitivní vliv suplementace kultivačního média externím GlcNAc na expresi vybraných skupin genů a také na výtěžek HA z média po ukončení kultivace u kmene CO4A (nárůst výtěžku v průměru o 17 %). U kmene ATCC35246 byl sledován pozitivní vliv na výtěžek HA z kultivací (nárůst výtěžku v průměru o 9 %), ale nebyla zjištěna signifikantní změna míry exprese u vybraných skupin genů.
|
|
|
Navržení genové regulační sítě na základě vzájemné informace u nemodelových organismů
Pirkl, Petr ; Sedlář, Karel (oponent) ; Musilová, Jana (vedoucí práce)
Práce se zabývá shrnutím základních laboratorních metod pro stanovování genové exprese, postupy předzpracování dat a nástroji používanými k odvozování genových regulačních sítí. Dále se práce zabývá samotným předzpracováním dat, tedy vytvořením matice počtů a její normalizace s využitím dat nemodelového organismu Clostridium beijerinckii NRRL B-598. Hlavní částí práce je poté navržení algoritmu pro tvorbu genové regulační sítě s využitím vzájemné informace a jeho implementace v jazyku R, včetně testování na datech nemodelového organismu i zlatého standardu.
|
|
|
Dlouhodobý mírný stres v koloniích Saccharomyces cerevisae s delecí WHI3
Krampotová, Ester ; Schierová, Michaela (vedoucí práce) ; Dušková, Michala (oponent)
Diplomová práce se zabývá vývojem kolonií přírodního nepatogenního kmene kvasinky Saccharomyces cerevisae s delecí WHI3 při dlouhodobém mírném stresu. Kmeny s delecí WHI3 jsou výrazně citlivější ke změnám kultivačních podmínek než rodičovský kmen, a proto mohou být dobrým modelem pro studium vlivu nestandardních podmínek kultivace na zvýšení virulence u patogenních kvasinek. Delecí WHI3 u kmene BR-F dochází k výraznému potlačení schopnosti tvorby strukturovaných kolonií způsobené především sníženou hladinou Flo11. Absence Whi3 má negativní vliv i na expresi genů zapojených do stresové odpovědi. Cílem práce bylo zjistit, zda jsou změny exprese genů kódujících stresové proteiny vyvolané subletálními dávkami inhibitoru závislé na genotypu WHI3, YAP6 a MPT5. K navození stresu u kvasinek využíváme NaCl nebo CdSO4. Geny YAP6 a MPT5 kódují regulační proteiny zapojené do stresové odpovědi a zároveň je jejich hladina ovlivněna proteinem Whi3. U kmene s delecí WHI3 byla hladina Hsp26, Tsa1, Pab1 i Gre2 nižší než u rodičovského kmene. Protein Yap6 ovlivňuje reakci na přítomnost Cd2+ v médiu, ačkoliv podle SGD je popsána pouze jeho funkce při zajištění tolerance k sodným a lithným iontům. Podstatné zjištění, které vyplývá z našich experimentů, je, že i při mírném stresu dochází k aktivaci stresové odpovědi a...
|
|
|
Účinky vybraných peptidů na jednobuněčnou řasu Chlamydomonas reinhardtii
Avdeeva, Olga
V předložené práci byla prováděna aplikace modifikovaných novicidinových peptidů NVCAA a NVCHH na jednobuněčnou řasu Chlamydomonas reinhardtii. Cílem studie bylo zjistit minimální inhibiční koncentrace testovaných peptidů na bakterie Escherichia coli s následnou aplikací na jednobuněčnou řasu Chlamydomonas reinhardtii. Posouzení vlivu testovaných peptidu na řasu bylo prováděno pomocí spektrofotometrických analýz: obsahu chlorofylu A a chlorofylu B, celkového obsahu flavonoidů, celkové antioxidační kapacity a pomocí metody DPPH ASSAY. Molekulární změny Chlamydomonas reinhardtii byly stanoveny sledováním množství izolované RNA a exprese genů APX1, APX2, CAT1, CAT2 pomocí metody Real-time PCR. Statisticky zpracovaná data ukázala, že aplikace peptidů NVCAA a NVCHH vyvolaly značný stres řasy a tím zvýšila exprese genů zodpovědných za snížení oxidačního stresu.
|
|
|
Potenciální vliv tkáňově specifických transkripčních faktorů na expresi metalothioneinů
Michálková, Nikola
Metalothioneiny představují skupinou intracelulárních proteinů, které jsou schopné vázat kovové ionty a jejich funkce zahrnuje regulaci buněčných hladin těchto kovových iontů. Transkripční faktory jsou centrálními regulátory genové exprese a hrají důležitou roli v regulaci genové exprese metalothioneinů, která představuje základní mechanismus pro buněčnou odpověď na změny hladin kovových iontů. Ačkoli jsou známy transkripční faktory, které se vážou na oblasti promotoru metalothioneinů, jejich role při bazální a indukované genové expresi metalothioneinů není zcela objasněna. Předmětem této diplomové práce byla indukce genové exprese metalothioneinů pomocí zinečnatých iontů u buněčných nádorových linií HUH7 (hepatocelulární karcinom) a T47D (karcinom prsu), a následná analýza genové exprese vybraných transkripčních faktorů. Volba transkripčních faktorů byla provedena na základě analýzy TF ChIP-seq dat z databáze ENCODE. Pro experimentální část byly zvoleny transkripční faktory FOXA1, FOXA2, HNF4A, a HNF4G, jejichž vysoké hladiny jsou typické pro jaterní tkáň. Dále byla sledována genová exprese ubikvitárních transkripčních faktorů JUND, NR3C1, RXRA, STAT3, SP1 a MTF1. Statisticky signifikantní změny v genové expresi (RT-qPCR) po krátkodobé expozici (4-6 h) 100 μM ZnSO4 byly pozorovány u FOXA1, JUND a MTF1. V případě FOXA1 byl u obou nádorových linií sledován pokles genové exprese v porovnání s kontrolou, u JUND a MTF1 naopak nárůst exprese po aplikaci ZnSO4. V případě MTF1 byl pozorován signifikantní narůst pouze u nádorové linie HUH7. Výsledky naznačují, že vedle validovaného zinek-responzivního transkripčního faktoru MTF1, by se mohly podílet na regulaci genové exprese metalothioneinů i transkripční faktory FOXA1 a JUND. FOXA1 by mohl představovat potenciální represor a JUND induktor exprese metalothioneinů v reakci na zvýšenou expozici zinečnatým iontům.
|
|
|
Efekt abakaviru na expresi nukleosidových transportérů, adenosinových receptorů a enzymů podílejících se na syntéze a biodegradaci adenosinu v trofoblastu
Gala, Viktor ; Červený, Lukáš (vedoucí práce) ; Čečková, Martina (oponent)
Univerzita Karlova v Praze Farmaceutická fakulta v Hradci Králové Katedra farmakologie a toxikologie Student: Viktor Gala Školitel: doc. PharmDr. Lukáš Červený, Ph.D. Název diplomové práce: Efekt abakaviru na expresi nukleosidových transportérů, adenosinových receptorů a enzymů podílejících se na syntéze a biodegradaci adenosinu v trofoblastu Nukleosidový inhibitor reverzní transkriptázy (NRTI) abakavir (ABC) je dnes základním pilířem kombinované antiretrovirální terapie (cART) HIV u těhotných žen. Zavedení cART společně s několika dalšími opatřeními snížilo přenos viru HIV z matky na plod v posledních letech na méně než 1 %. Placenta je klíčovým orgánem pro zdraví plodu i matky. Dysbalance ve vývinu placenty může vyústit v adaptační změny a chyby v programování plodu. cART doporučovaná v těhotenství je známá pro svůj dobrý bezpečností profil, nicméně některé epidemiologické studie naznačují vyšší riziko snížené hmotnosti plodu, předčasného porodu apod. Placenta je rychle rostoucí orgán závislý na dodávce stavebních látek, který se v určitých aspektech podobá růstu nádorů. Nukleosidy podporují nádorovou proliferaci a podílí se na rozvoji imunotolerance. Placenta je komplexně vybavena pro syntézu, vychytávání, metabolismus nukleosidů a interakci s fyziologicky nejdůležitějším nukleosidem adenosinem...
|
|
|
Studium exprese a toxicita derivátu katecholu v buněčné linií MCF-7
Kleplová, Dominika ; Carazo Fernández, Alejandro (vedoucí práce) ; Vokřál, Ivan (oponent)
Univerzita Karlova Farmaceutická fakulta v Hradci Králové Katedra farmakologie a toxikologie Studentka: Dominika Kleplová Školitel: PharmDr. Alejandro Carazo, PhD. Název diplomové práce: Studium exprese a toxicity derivátů katecholu v buněčné linii MCF-7 Estrogeny plní v lidském organismu mnoho důležitých funkcí. Působí vazbou na estrogenní receptory (ER) a tím regulují reprodukci, menstruační cyklus, kostní denzitu, metabolismus cholesterolu nebo mozkové funkce. Významnou úlohu mají také v rozvoji a vzniku karcinomu prsu, kde je množství exprimovaných ER využíváno jako velmi důležitý biomarker u pacientů, kteří tímto onemocněním trpí. Karcinom prsu je i navzdory neustále probíhajícímu výzkumu považován za nádor s nejvyšší úmrtností. Katecholy jsou organické sloučeniny. V lidském organismu se mohou objevovat jako metabolity při degradaci benzenu a estrogenů anebo dalších endogenních sloučenin jako jsou neurotransmitery a jejich prekurzory. Je známo, že katecholy se v organismu účastní redoxních dějů, působí antioxidačně i toxicky, narušují funkci proteinů a způsobují zlomy v DNA. Předmětem výzkumu je jejich pozitivní vliv na terapii karcinomu prsu, nicméně ten není ještě zcela prozkoumán. Předmětem této diplomové práce je studium cytotoxické aktivity u třinácti vybraných derivátů katecholu v prsní...
|
|
|
Effects of peripheral inflammation on gene expression modulation in passerines and parrots
Kuttiyarthu Veetil, Nithya ; Vinkler, Michal (vedoucí práce) ; Hyršl, Pavel (oponent) ; Harazim, Markéta (oponent)
(in Czech) Ptáci hrají významné role při udržování ekologické rovnováhy jako predátoři, roznašeči semen, cyklátoři živin a opylovači, což z nich činí nedílnou součást mnoha ekosystémů. Ptáci jsou často vlajkovými druhy a jsou tak důležití pro ochranu volně žijících živočichů obecně. Některé ptačí populace jsou globálně propojené v důsledku migrace, což je činí náchylnými k epidemiím infekcí. Ptáci také čelí různým existenčním hrozbám v náročných podmínkách prostředí, od pouští po studené hory. Aby se vyrovnali s těmito různorodými prostředími, potřebují nejen fyziologické adaptace, ale také velmi dobře vybavený imunitní systém optimalizovaný na patogeny běžné v prostředí, které obývají. Jak dobře imunitní systém hostitele reaguje na patogeny, určuje celkovou fitness a přežití jedince. Vhled do funkce ptačích imunitních systémů je velmi důležitý, protože ptáci jsou zásobárnou nesčetných patogenů. Byli primárním zdrojem několika velkých epidemií vedoucích k celosvětovým úmrtím lidí a zvířat (např. Covid 19, ptačí chřipka, virus západonilské horečky). Podobně jako všechny živé bytosti jsou ptačí hostitelé a patogeny vždy v neustálém adaptačním závodě ve zbrojení. Tato koevoluce hostitelů a jejich patogenů tvoří základ vývoje imunitního systému hostitele. Patogeny využívají různé mechanismy, aby se...
|
|
|
Functional analysis of the ERK signaling pathway in epithelial cells
Galvánková, Kristína ; Vomastek, Tomáš (vedoucí práce) ; Rösel, Daniel (oponent)
Signální dráha MAPK/ERK, která je v rámci eukaryot evolučně konzervovaná, je jednou z nejintenzivněji studovaných signálních drah a skládá se z třístupňové kaskády proteinkináz Raf-MEK-ERK. Široká škála extracelulárních signálů je prostřednictvím sekvenčních fosforylací jednotlivých členů této dráhy přenášena od receptorů k stovkám substrátů. Díky přesné časové a prostorové regulaci jednotlivých fosforylačních událostí je docíleno specifické odpovědi buňky, která vede ke správnému průběhu fyziologických procesů včetně genové exprese, proliferace, diferenciace, migrace a apoptózy. Narušení regulačních mechanismů této dráhy může vést k patologické signalizaci, například k nádorové transformaci. Specifická regulace signalizace je mimo jiné zajištěna existencí více izoforem na každé úrovni signální dráhy ERK. Funkční rozdíly mezi efektorovými proteinkinázami ERK1 a ERK2 jsou již dlouho diskutovanou problematikou, nicméně stále není jasné, jaký význam mají v dosažení správné buněčné odpovědi. V této práci jsme se zaměřili na funkční charakterizaci izoforem ERK1 a ERK2 v epiteliálních buňkách MDCK. Konkrétně jsme sledovali vliv inaktivace izoformy ERK2 na morfologii a expresi vybraných substrátů. Zjistili jsme, že inaktivace izoformy ERK2 vede k poruchám formování epitelu, jelikož buňky ztrácejí svůj...
|
host ::
RSS.