|
|
Oprava dvouřetězcových zlomů DNA a její poruchy ve vztahu ke kancerogenezi
Komžák, Josef ; Ševčík, Jan (vedoucí práce) ; Vopálenský, Václav (oponent)
Reparační dráhy zajišťující opravu dvouřetězcových zlomů DNA (DSB) mají pro buňku zásadní význam při udržování genomové integrity. Dráhy podílející se na reparaci DSB jsou homologní rekombinace (HR), nehomologní spojování volných konců (NHEJ) a single-strand annealing (SSA). Tato práce je zaměřena především na popis mechanismů reparačních drah, jejich regulaci a poškození ve vztahu k patologickým projevům. Hlavní roli při reparaci hrají faktory, které se jí účastní. Pro HR jsou to MRN komplex, ATM, Rad51, BRCA1/2 a PALB2. Při NHEJ se uplatňují Ku70/80, DNA-PKcs, XRCC4 a DNA ligáza IV. Pro SSA je to pak Msh2-Msh3 a Rad1-Rad10. V případě poškození genů kódujících tyto faktory, může dojít k selhání reparačního mechanismu a k rozvoji maligního onemocnění. Nejčastějšími projevy mutací BRCA1/2 je hereditární forma karcinomu prsu a/nebo ovária (HBOC), mutace ATM způsobuje onemocnění ataxia telangiectasia a poškozením NBN (Nbs1) vzniká Nijmegen breakage syndrom. Další choroby, kterými se zde zabývám, jsou Wernerův syndrom a Fanconiho anemie. Detailní znalost procesů reparace DSB je nezbytná pro včasnou diagnostiku a efektivní terapii řady nádorových onemocnění. Jako příklad využití současného poznání o reparaci DSB zde diskutujeme koncept syntetické letality, jako specifický a efektivní terapeutický přístup. Tato...
|
|
|
Geny časné meioticke profáze I spermatogeneze myši domácí
Škaloudová, Eliška ; Trachtulec, Zdeněk (vedoucí práce) ; Forman, Martin (oponent)
Meiotickým dělením vznikají gamety nutné pro reprodukci sexuálně se rozmnožujících organismů. Tato práce je zaměřena na popis genů časné fáze meiotického dělení, a to u samců modelového organismu myši domácí. První část práce souhrnně popisuje meiózu s hlubším zaměřením na profázi I, která trvá déle než profáze II. Profáze I se dělí na pět stádií, jmenovitě leptotenní, zygotenní, pachytenní, diplotenní a diakinetické. Dále je stručně popsána myší spermatogeneze a její rozdíly oproti oogenezi. Druhá část práce podává výčet genů, kódujících proteiny nutné k iniciaci meiotického dělení, k párování a synapsi a k iniciaci katalýzy dvouřetězcových zlomů. Dvouřetězcové zlomy jsou opraveny procesem homologní rekombinace, která může vyústit v tzv. crossing-over, což je hlavní zdroj genetické variability. Práce se zabývá časnou fází homologní rekombinace a složkami pro tento proces nezbytnými. Umístění meiotických dvouřetězcových zlomů v genomu není náhodné a je pod kontrolou genu Prdm9, který patrně zastává více rolí, například při vzniku nových poddruhů myši domácí. Znalost genů, kontrolujících ranou fázi meiotického dělení, je nezbytná k pochopení některých příčin neplodnosti nejen u myši, ale i u jiných obratlovců včetně člověka. Klíčová slova: meióza, myš domácí, sterilita, homologní rekombinace,...
|
|
|
Gen PALB2 a jeho úloha při vzniku karcinomu prsu.
Zdařilová, Klára ; Janatová, Markéta (vedoucí práce) ; Žáčková Suchanová, Jiřina (oponent)
Karcinom prsu je nejčastější nádorové onemocnění u žen v České republice. Mutace ve dvou hlavních predispozičních genech, BRCA1 a BRCA2, vysvětlují rozvoj onemocnění pouze u 16 % pacientů s pozitivní rodinnou anamnézou. Gen PALB2 byl objeven v roce 2006 a řadí se mezi tumor supresorové geny. Jeho proteinový produkt hraje významnou roli v opravě dvouřetězcových zlomů DNA mechanismem homologní rekombinace. Interaguje s proteiny BRCA1, BRCA2 a RAD51, umožňuje jejich vstup do reparačního ohniska a spuštění homologní rekombinace. V závislosti na poškození DNA se také podílí na regulaci buněčného cyklu. Funkce proteinu PALB2 je tedy nezbytná pro udržení integrity genomu a při její ztrátě deaktivací genu dochází ke genomové nestabilitě, která může být základem pro rozvoj tumorogeneze. Heterozygotní mutace genu PALB2 zvyšující riziko vzniku karcinomu prsu, byly také prokázány u karcinomu pankreatu a méně často u karcinomu ovaria. Proto je tedy nadějná analýza patogenních variant genu PALB2 u BRCA1/2-negativních pacientek z rodin s mnohočetným výskytem karcinomu prsu, jejíž význam může být v naší populaci srovnatelný s významem analýzy genu BRCA2.
|
|
|
Chromozomální poškození a kapacita opravy DNA v periferních lymfocytech jako ukazatelé karcinogeneze.
Kroupa, Michal ; Vodička, Pavel (vedoucí práce) ; Štětina, Rudolf (oponent)
V současné době je známo, že působení faktorů vnějšího i vnitřního prostředí buňky společně s genovými variantami modulují riziko rozvoje sporadických forem nádorů. Strukturní chromozomální aberace v periferních lymfocytech představují biomarker působení genotoxických karcinogenů a jsou považovány za indikátor zvýšeného rizika rozvoje nádorového bujení. Hlavní příčinou vzniku chromozomálních aberací jsou neopravené či chybně opravené dvouvláknové zlomy v molekule DNA; cytogenetickým měřením těchto alterací lze získat představu o tzv. "interindividuální variabilitě" v odpovědi na mutagen. Předpokládané deficience v kapacitě opravy DNA byly v této práci zkoumány u incidentních onkologických pacientů s nádory prsu, tlustého střeva a konečníku a u pacientů s nádory urogenitálního systému. Stanovení chromozomálního poškození bylo doplněno o analýzu vybraných genových variant genů účastnících se opravy poškozené DNA (XRCC3, rs861539; RAD54L, rs1048771). V této studii byla využita konvenční cytogenetická analýza a cytogenetická analýza založená na indukci chromozomálních aberací bleomycinem (tzv. "Challenge assay"), diskriminační analýza TaqMan pro stanovení alelických variant a statistická analýza. Výše uvedenými metodami nebyl prokázán statisticky významný rozdíl v průměrné hladině chromatidových zlomů...
|
|
| |
|
|
Characterization of Antirecombinase Activity of Human FBH1 Helicase
Šimandlová, Jitka ; Janščák, Pavel (vedoucí práce) ; Cséfalvay, Eva (oponent)
Homologní rekombinace (HR) je mechanismus nezbytný pro bezchybnou opravu dvouvláknových zlomů v DNA. Tento proces musí být přísně regulován, protože nadměrné množství nežádoucích HR může v buňce vést k nestabilitě genomu, od které je už jen krůček k symptomu předčasnému stárnutí či vývoji zhoubných onkologických onemocnění. Rozhodujícím krokem v procesu HR je tvorba tzv. presynaptického filamentu. Ten vzniká po navázání molekul RAD51 na úsek jednořetězcové DNA, který se vytvoří v okolí dvouvláknových zlomů. Proces HR je kontrolován mj. DNA helikázami. Mezi nimi je i lidská FBH1 (F-box DNA helicase 1) ze SF1 rodiny helikáz. Jedinečným znakem FBH1 helikázy je přítomnost konzervovaného F-box motivu. Díky němu se FBH1 váže v SCF komplexu fungujícího jako E3 ubiquitin ligáza, která určuje proteiny pro degradaci. V procesu HR plní FBH1 úlohu v regulaci stability presynaptického filamentu. Ovšem přesný mechanismus jak FBH1 kontroluje činnost RAD51 ještě nebyl zcela popsán. V této diplomové práci jsme ukázali, že FBH1 helikáza aktivně rozrušuje RAD51 presynaptický filament. Dále jsme in vitro odhalili přímou interakci FBH1 s RAD51 a RPA. Na základě našich výsledků jsme navrhli možný model mechanismu antirekombinázové funkce FBH1 helikázy.
|
|
|
Posttranslační modifikace proteinů účastnících se odpovědi na poškození DNA
Kroupa, Michal ; Hodný, Zdeněk (vedoucí práce) ; Novotný, Marian (oponent)
- 4 - Abstrakt V každé buňce vznikají denně tisíce poškození DNA, z nichž nejtoxičtější jsou dvouvláknové zlomy (double-strand breaks, DSBs). Signalizace jejich výskytu a následná oprava takto narušeného chromatinu je zprostředkována mechanismem odpovědi na poškození DNA (DNA damage response, DDR), který zahrnuje akumulaci mnoha efektorových proteinů do oblasti DSBs. Akumulace těchto molekul jsou označovány jako ložiska indukovaná poškozením DNA. DSBs jsou v závislosti na přítomnosti sesterské chromatidy opravovány dvěma hlavními mechanismy: homologní a nehomologní rekombinací. Obě tyto dráhy vedou k aktivaci Checkpoint kináz (Chk1 nebo Chk2), které zahajují přestávky v buněčném cyklu a umožňují tak opravu poškozené DNA. Signalizace poškození DNA a aktivace těchto drah jsou regulovány posttranslačními modifikacemi proteinů, což jsou enzymatické reakce zahrnující především fosforylaci, ubiquitinaci a nově objevenou sumoylaci. Nedávno bylo prokázáno, že ubiquitinace poškozeného chromatinu je nutnou podmínkou pro sumoylaci nádorových supresorů 53BP1 a BRCA1. Poruchy těchto modifikací nebo mutace genů pro 53BP1 a BRCA1 vedou k toleranci poškození DNA a následnému narušení genomové integrity, s čímž souvisí vysoké riziko pro selekci buněčných klonů s nádorovým potenciálem. Současné výzkumy se zaměřují na...
|
|
|
RTEL1 as a novel suppressor of homologous recombination
Žítek, Ondřej ; Kratochvíl, Lukáš (oponent) ; chevelev, Igor (vedoucí práce)
RTEL1 patří do skupiny DNA helikáz a u myší sehrává zásadní roli v regulaci délky telomer. Nepřítomnost RTEL1 je spojen se zkrácenou délkou telomer, tvorbou chromozómových zlomů a translokací. Kromě toho se RTEL1 účastní opravy dvouvláknových zlomů DNA a přímo se podílí na udržování genomové stability pomocí potlačování homologních rekombinací rozrušením D smyčky během opravy DNA. Anti-rekombinázové vlastnosti činí z RTEL1 klíčový protein potřebný vprocesech meiózy a mitózy, aby mohla být uskutečněna oprava dvouvláknových zlomů bez nutnosti crossing-overu. Tato oprava je uskutečněna procesem spojování vláken závislých na syntéze (SDSA). Narušení některé z těchto funkcí RTEL1 může u lidí vést ke zvýšené predispozici vzniku gliomů.
|
|
|
The Role of FBH1 in Maintenance of Genome Stability
Šimandlová, Jitka ; Kratochvíl, Lukáš (oponent) ; chevelev, Igor (vedoucí práce)
Genomová DNA je vystavena neustálému působení škodlivých faktorů, které mohou způsobit různé typy jejího poškození. Odstranění těchto poruch je nezbytné pro udržování celistvosti genomu a tudíž i pro přežití celého organismu. V buňkách se proto vyvinuly určité mechanismy, jak tato poškození opravovat. Homologní rekombinace (HR) je důležitým procesem pro odstraňování nejnebezpečnější poruchy DNA, kterou je dvouvláknový zlom. Naproti tomu, spontánní a nežádoucí HR se může prolínat s jinými opravnými drahami, tvořit toxické meziprodukty či způsobit zablokování replikační vidlice. Proces homologní rekombinace proto musí být regulován. Jedním z možných modulátorů jsou DNA helikázy, které jsou schopné zabraňovat nežádoucí rekombinaci. Nově objevená DNA helikáza hFBH1 patřící do rodiny SF1 helikáz se nejspíše účastní regulace HR. Obdobně jako BLM a RECQL5 DNA helikázy z RecQ rodiny, i FBH1 zabraňuje tvorbě, pro zahájení HR nezbytného, presynaptického filamentu. Na druhou stranu, FBH1 se také účastní iniciace HR. FBH1 má tedy jak prorekombinázovou, tak i antirekombinázovou roli. Ve své primární struktuře obsahuje FBH1 mimo helikázové domény také F-box motiv. Díky němu se jako F-box protein váže v Skp1-Cullin-F-box, SCF, komplexu, který specificky rozeznává proteiny určené pro degradaci v proteasomu.
|
|
|
Vývoj rychlé metody cílené mutageneze bakterie Streptococcus zooepidemicus
Černý, Zbyněk ; Španová, Alena (oponent) ; Pepeliaev,, Stanislav (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na vyvinutí rychlé metody cílené mutageneze genů Streptococcus zooepidemicus založené na přirozené kompetenci buněk. Na základě experimentálních dat byly vybrány geny pro deleci, které s vysokou pravděpodobností mají vliv na syntézu kyseliny hyaluronové. Byla provedena delece vybraných genů z genomové DNA jako důkaz účinnosti metody, a u rekombinantních kmenů S. zooepidemicus byly sledovány změny koncentrace prekurzorů kyseliny hyaluronové (glukuronová kyselina a N-acetylglukózamin) v čase a výsledná produkce kyseliny hyaluronové.
|
host ::
RSS.