|
|
Dynamika mitochondrií v srdečním svalu.
Weissová, Romana ; Nováková, Olga (vedoucí práce) ; Kalous, Martin (oponent)
Srdce je životně důležitý orgán, který pro svou energeticky náročnou činnost vyžaduje dostatečné množství aktivních mitochondrií. Udržování funkční populace těchto organel je zajišťováno mitochondriálním obratem, kam řadíme mitofágii odstraňující poškozené mitochondrie a biogenezi mitochondrií zabezpečující vznik nových organel. Také dynamické procesy fúze a dělení mitochondrií mohou přispívat k udržování funkční mitochondriální populace. Ačkoli srdeční buňky obsahují základní proteiny potřebné pro tyto děje, fúze a dělení mitochondrií nebyly dosud v kardiomyocytech jasně prokázány. Významu však nabývají tyto procesy během patologických podmínek, kdy dochází ke změnám v množství proteinů uplatňujících se v mitochondriální dynamice, a tím ke změnám fenotypu mitochondrií a následnému poškození buněk. Pochopení úlohy dynamiky mitochondrií v srdečním svalu by mohlo přispět k vývoji nových přístupů při terapii kardiovaskulárních onemocnění.
|
|
|
Biochemical and molecular studies of cytochrome c oxidase and ATP synthase deficiencies
Fornůsková, Daniela ; Zeman, Jiří (vedoucí práce) ; Hyánek, Josef (oponent) ; Stiborová, Marie (oponent)
Mgr. Daniela Fornůsková Disertační práce Studium poruch cytochrom c oxidasy a ATP synthasy na biochemické a molekulární úrovni ABSTRAKT Savčí organismus je plně závislý na systému oxidativní fosforylace (OXPHOS) jako hlavním zdroji produkce energie (ATP) v buňce. Poruchy OXPHOS mohou být způsobeny mutacemi v genech kódovaných mitochondriální DNA nebo jadernou DNA. Část výzkumné práce je zaměřena na roli raně a pozdně se asemblujících, jaderně kódovaných, strukturních podjednotek cytochrom c oxidasy (CcO) a Oxa1l, lidského homologu kvasinkové mitochondriální Oxa1 translokasy, v biogenezi cytochrom c oxidasy a její funkci s využitím stabilní RNA interference COX4, COX5A, COX6A1 a OXA1L a ektopické exprese epitopově značených podjednotek Cox6a, Cox7a a Cox7b v buněčné linii HEK (lidské embryonální ledviny)-293. Naše výsledky ukazují, že zatímco podjednotky Cox4 a Cox5a jsou nezbytné pro asemblaci funkčního komplexu CcO, Cox6a podjednotka je důležitá pro její stabilitu. V buňkách se sníženou expresí OXA1L byla překvapivě zjištěna normální aktivita i hladina holoenzymu CcO, přestože inaktivace OXA1 u kvasinek vyvolá kompletní ztrátu aktivity CcO. Při studiu poruch OXPHOS v izolovaných mitochondriích kosterního svalu, srdce, jater a frontálního kortexu získaných od pacientů s Leigh syndromem (mtDNA mutace...
|
|
|
Studium exprese a maturace mitochondriálního systému oxidativní fosforylace v průběhu prenatálního vývoje savců
Mrhálková, Andrea ; Hůlková, Martina (vedoucí práce) ; Ješina, Pavel (oponent)
Postnatální adaptace novorozence na extrauterinní prostředí je kromě jiného závislá na maturaci mitochondriálního systému oxidativní fosforylace (OXPHOS). Pro proces maturace je nezbytný efektivní průběh mitochondriální biogeneze během fetálního vývoje. Nedostatečnost systému OXPHOS se podílí na mortalitě a morbiditě předčasně narozených dětí. Hlubší porozumění průběhu mitochondriální biogeneze na molekulárně genetické a biochemické úrovni je tedy důležité pro zlepšení péče o předčasně narozené děti, zvláště o kriticky nemocné novorozence. Práce vznikla v Laboratoři pro studium mitochondriálních poruch na Klinice dětského a dorostového lékařství, 1. LF UK v Praze. Studie byla zaměřena na molekulárně genetické analýzy genů kódujících podjednotky ATP syntázy a charakterizaci změn v množství mitochondriální DNA v průběhu fetálního vývoje člověka a potkana. Výsledky přispívají k pochopení procesu mitochondriální biogeneze respektive biogeneze ATP syntázy ve fetálních tkáních člověka a potkana.
|
|
|
Studium deficitu lidské F1Fo-ATPsyntázy
Suldovská, Sabina ; Tesařová, Markéta (vedoucí práce) ; Černá, Leona (oponent)
F1FO-ATPsyntáza je klíčovým enzymem buněčného energetického metabolismu. Její případný deficit může být způsoben mutacemi ve dvou strukturních genech MT-ATP6 a MT- ATP8 v mitochondriální DNA či v jaderných genech ATPAF2 a TMEM70 kódující faktory pro biogenezi enzymu a strukturním genu ATP5E. Deficit F1FO-ATPsyntázy vede k rozvoji velmi závažného fenotypu postihující orgány s vysokými energetickými nároky s nástupem v novorozeneckém věku a nepříznivou prognózou. Mutace v uvedených genech navíc nezpůsobují pouze kvalitativní (mutace ve strukturních podjednotkách enzymu) či kvantitativní (mutace v genech pro faktory biogeneze enzymu) defekty, ale také jejich kombinace. Při studiu molekulární podstaty mitochondriálních onemocnění včetně deficitu F1FO-ATPsyntázy se využívá široká škála biochemických i molekulárně-genetických metod pro stanovení správné diagnózy, která je nezbytná pro včasné zahájení symptomatické léčby a genetické poradenství v postižených rodinách. Cílem diplomové práce bylo charakterizovat deficit F1FO-ATPsyntázy v izolovaných mitochondriích z linií kultivovaných buněk stanovením oligomycin-sensitivní ATP- hydrolytické aktivity F1FO-ATPsyntázy, enzymových aktivit komplexů dýchacího řetězce a sledováním změn v množství jednotlivých vybraných podjednotek a celého komplexu F1FO-...
|
|
|
Superkomplexy respiračního řetězce v mitochondriích
Mikulová, Tereza ; Holzerová, Kristýna (oponent) ; Houštěk, Josef (vedoucí práce)
Mitochondrie jsou velmi důležitou organelou eukaryotní buňky. Probíhá v nich řada metabolických pochodů včetně oxidační fosforylace (OXPHOS). Je to proces, kterého se účastní enzymové komplexy umožňující oxidaci redukovaných molekul substrátu NADH a FADH2 spojenou s následným transportem protonů přes vnitřní mitochondriální membránu. Takto vzniklý elektrochemický potenciál je využíván ATP synthasou k syntéze ATP z fosfátu a ADP. Poslední výzkumy systému OXPHOS poukazují na existenci vyššího strukturního uspořádání komplexů do tzv. superkomplexů, které umožňují "substrate channeling". Hrají roli v sestavování a stabilitě komplexů a dokonce se zdá, že by mohli být i funkčním stavem dýchacího řetězce.
|
|
|
Mitochondriální cytochrom c oxidasa: inhibice kyanidem a vliv defektu asemblačního faktoru Surf1
Nůsková, Hana ; Kalous, Martin (oponent) ; Drahota, Zdeněk (vedoucí práce)
Aktivita mitochondriální cytochrom c oxidasy (COX, EC 1.9.3.1) může být ovlivněna jak faktory exogenními, tak endogenními. Nejúčinnější a v prostředí se nejhojněji vyskytující látkou, jež inhibuje COX, je kyanid. Velmi častá příčina lidské deficience COX je představována defektem v genu SURF1. Mechanismus inhibičního účinku kyanidu na COX stejně jako podmínky jeho zvratu nejsou zcela vysvětleny. Tři parametry funkce COX, jmenovitě transport elektronů (spotřeba kyslíku), transport protonů (mitochondriální membránový potenciál, m) a afinita ke kyslíku (hodnota p50), byly studovány s ohledem na inhibici KCN a její zvrat pyruvátem. Analyzována byla funkce COX v intaktních izolovaných mitochondriích jak v rámci dýchacího řetězce, tak jako samostatný enzym za použití sukcinátu nebo arteficielního elektronového donoru askorbát + TMPD. 250 M KCN zcela inhiboval elektron- i protontransportní funkci COX a tato inhibice byla plně reverzibilní, což se projevilo plnou aktivitou po promytí mitochondrií. Přidání 60 mM pyruvátu vyvolalo maximální obnovu obou parametrů pouze na 60 - 80 % původních hodnot. KCN o nízkých koncentracích do 5 M způsobil výrazný, třicetinásobný pokles afinity COX ke kyslíku. Tento pokles byl opět plně reverzibilní promytím mitochondrií, zatímco podání pyruvátu vedlo jen k částečné,...
|
|
|
Distribuce mitochondriálních odpřahujících proteinů ve vybraných tkáních myši a potkana
Alán, Lukáš ; Flachs, Pavel (oponent) ; Ježek, Petr (vedoucí práce)
Mitochondriální odpřahující proteiny (UCP) patří do proteinové rodiny mitochondriálních aniontových přenašečů. Nejdéle je znám UCP1 vyskytující se dominantně v hnědé tukové tkáni, kde se účastní netřesové termogeneze. V druhé polovině 90. let 20. století byly postupně objeveny další čtyři sekvenční homology tohoto proteinu s tkáňově specifickou distribucí. Funkce těchto "nových" odpřahujících proteinů není stále úplně jasná. Předpokládá se, že pro každou tkáň má jednotlivá izoforma specifickou funkci. Tato práce za použití metody RT-PCR odhalila rozdíly v tkáňových expresních profilech odpřahujících proteinů v modelových organizmech myši a potkana. Signifikantní rozdíly v transkriptech UCP mezi tkáněmi myši a potkana byly nalezeny v tkáních plic, mozku a svalu, vždy ve prospěch myších tkání. V případě plic je rozdíl dán vyšší transkripcí ucp2. V myším mozku je tento rozdíl dán transkripcí ucp4 i ucp5 a konečně ve svalu myši za tímto rozdílem stojí UCP3 mRNA. Dále bylo řešeno, zda na transkripční úrovni dochází ke komplementaci UCP2 v tkáních sleziny a plic u ucp2 -/- myši. Výsledkem však bylo, že ani po hladovění nedochází v takto modifikovaném organizmu ke zvýšené transkripci některého ze zkoumaných UCP. V poslední části projektu byla zjištěna závislost transkripce ucp2 inzulinomových INS-1E buněk na...
|
|
|
Jaterní steatóza a mitochondriální dysfunkce
Páleníčková, Eliška ; Balková, Patricie (oponent) ; Novák, František (vedoucí práce)
Cíle: Stanovit vliv dietně navozené steatózy na rozvoj mitochondriální dysfunkce v játrech a odolnost jater vůči parciální ischémii. Metody: Potkani kmene Wistar (samci; 361 ± 8,8 g) byli krmeni standardní (SD), nebo vysokotukovou dietou (VTD). Parciální ischémie byla navozena krátkodobým teplým zaškrcením portální žíly (20 min) dva dny před ukončením pokusu. Výsledky: Desetitýdenní dieta vedla ke zhoršení glukózové tolerance a zvýšení NEMK v séru. Prokázali jsme inhibiční účinek VTD na dýchací kapacitu mitochondrií in vitro. Ketogeneze byla vlivem VTD zvýšená. VTD negativně ovlivňuje aktivitu antioxidačních systémů, stimuluje tvorbu lipoperoxidů a zhoršuje odolnost jater k oxidativnímu poškození během ischémie/reperfúze. Závěr: Podávání VTD vede k rozvoji jaterní steatózy, která dosud není provázená biochemicky vyjádřeným poškozením jater. Prokázali jsme poškození oxidační kapacity mitochondrií, známky strukturního poškození mitochondrií a zvýšenou citlivost jater k oxidačnímu poškození. Předmětová hesla: biochemie, fyziologie, Klíčová slova: mitochondrie, VTD, ischémie, dýchací řetězec, antioxidační systém, ROS
|
|
|
Evoluce eukaryotických ABC transportérů
Žárský, Vojtěch ; Doležal, Pavel (oponent) ; Tachezy, Jan (vedoucí práce)
V posledních dvaceti letech probíhal intenzivní výzkum v oblasti ABC transportérů. Zájem o tyto membránové transportéry je zapříčiněn především tím, že některé ABC transportéry hrají roli v rezistenci rakovinných buněk a patogenů vůči používaným léčivům. Tento lékařský aspekt ABC transportérů byl ve výzkumu pochopitelně výrazně upřednostňován. Z pohledu obecných fyziologických funkcí a evoluce byly pak ABC transportéry přehlíženy. V této práci se proto zaměřuji na evoluci eukaryotických ABC transportérů, přehled ABC transportérů parazitických protist a na mitochondriální ABC transportéry, které jsou nejkonzervativnějšími eukaryotickými ABC transportéry.
|
|
|
Lokalizace železitých nanočástic ve vnitřních organelách
Solař, Jan ; Janoušek, Oto (oponent) ; Čmiel, Vratislav (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce popisuje chování železitých nanočástic v lidských mezenchymálních kmenových buňkách. V první části se zabývá metodou fluorescenčního značení organel a nanočástic a nastavením konfokálního mikroskopu pro jejich detekci. Dále je zde uveden popis metabolismu nanočástic a jejich akumulace v buňkách. V neposlední řadě se práce zabývá tvorbou softwaru pro lokalizaci a kvantifikační analýzu fluoreskujících organel a nanočástic v buněčných strukturách živých buněk.
|
host ::
RSS.