|
|
Study of the mechanism of gene expression regulation at the level of functional organization of chromatin domains.
Hornáček, Matúš ; Cmarko, Dušan (vedoucí práce) ; Kučera, Tomáš (oponent) ; Stixová, Lenka (oponent)
- 1 - ABSTRAKT Jadérka (nucleoli) se vytvářejí na základě aktivity genů ribozomální DNA (rDNA), nazývaných Nucleolus Organizer Regions (NOR). Základní komponenty jadérek, fibrilární centra (FC) a denzní fibrilární komponenty (DFC) společně tvoří takzvané FC/DFC jednotky. Tyto jednotky jsou centry transkripce rDNA pomocí RNA polymerázy I (pol I), stejně jako raného procesingu, ve kterém hraje podstatnou roli protein fibrilarin. Každá FC/DFC jednotka pravděpodobně odpovídá jedinému transkripčně aktivnímu genu. V naší práci jsme studovali morfologicko-funkční změny FC/DFC jednotek v průběhu buněčného cyklu. Analýza pomocí korelativní světelné a elektronové mikroskopie prokázala, že pozitivní signály pro polymerázu I a fibrilarin v nukleárních kuličkách odpovídají jednotlivým FC/DFC jednotkám. Pozorování in vivo prokázala, že v časné S fázi, když byly replikovány transkripčně aktivní ribosomální geny, se počet jednotek v každé buňce zvýšil o 60 až 80 %. Během tohoto období jednotky přechodně ztratily pol I ale ne fibrilarin. Poté se až do konce interfáze počet jednotek nezměnil a jejich duplikace se dokončila až po rozdělení buněk v polovině G1 fáze. Tento zvláštní způsob reprodukce naznačuje, že značná podskupina ribozomálních genů zůstává transkripčně tichá od interfáze až po mitózu, ale opět se aktivuje v...
|
|
|
Activation and regulation of cell death in senescent cancer cells.
Holíček, Peter ; Anděra, Ladislav (vedoucí práce) ; Drbal, Karel (oponent)
Bunková senescencia je špecifický bunkový stav charakteristický zastavením proliferácie, sprevádzaný typickými morfologickými a biochemickými zmenami. Narastajúci a pretrvávajúci výskyt senescentných buniek v organizme sa ukázal ako škodlivý a prispievajúci k jeho starnutiu. Senescentné bunky podporujú rast nádoru a dokonca aj stimulujú nádorovú transformáciu. Senescencia môže byť navyše indukovaná aj v samotných nádorových bunkách a to napríklad spontánne alebo chemoterapiou. Vzhľadom na prvotný stimul a na druh buniek, existujú dve hlavné senescenciu-indukujúce signálne dráhy sprostredkované proteínami p16/Rb a p53/p21. Senescentné, tak ako aj rakovinné senescentné bunky, sa zdajú mať pozmenené apoptotické signálne dráhy na úrovni mitochondrií a proteínov rodiny Bcl-2. V tejto štúdii sme sa zamerali na analýzu vplyvu senescentného a pre-senescentného (v proliferácii zastaveného) stavu v klonálnych kultúrach mezoteliomálnej rakovinnej línie H28, indukovaného buď signálnou dráhou p16/Rb alebo p53/p21 na odpoveď voči smrť- indukujúcim stimulom. Prostredníctvom doxycyklín-závislej inducibilnej expresie proteínov p16 a p21 sme bunkám navodili senescencii-podobný fenotyp, ktorý sme podrobne charakterizovali. Zdokumentovali sme, že p16-exprimujúce bunky získajú slabší senescencii-podobný fenotyp,...
|
|
|
Studium dysregulace proteinu DLX1 v leukemických myeloidních buňkách v in vitro a in vivo modelech
Jelínková, Alena ; Starková, Júlia (vedoucí práce) ; Čuřík, Nikola (oponent)
Heterogenní povaha akutní myeloidní leukémie (AML) zhoršuje výsledky pacientů léčených standardní terapií. Porozumění procesům leukemogeneze může přispět k lepší stratifikaci pacientů a tím i nastavení vhodnější personalizované léčby. Geny rodiny DLX (Distal-less homeobox), patřící do skupiny homeoboxových genů, jsou spojovány s maligními onemocněními krve i pevných tkání. Při analýze expresních dat byla nízká hladina genu DLX1 spojena s horší prognózou pacientů s AML. V této práci jsme studovali fenotypové změny buněčných linií s rozdílnou expresí genu DLX1. Pomocí vlásenkové shRNA jsme umlčeli gen DLX1 v buňkách AML linie (sh buňky) a srovnávali ji s parentální linií s vyšší expresí DLX1 (NSC buňky). Analýzou buněčného cyklu a stanovením apoptózy v in vitro a in vivo podmínkách jsme popsali zástavu v G0 fázi a nižší počet apoptotických buněk sh linie. Při měření absolutního počtu buněk v čase byly pozorovány rozdíly, kdy v in vitro podmínkách bylo méně sh buněk, přičemž v in vivo prostředí bylo přihojených signifikantně více sh buněk ve srovnání s NSC buňkami. Další výsledky ukázali, že sh buňky mají nižší hladinu pro- apoptotických proteinů a vykazují vyšší hladinu TGF-β cílového genu PAI-1, který aktivuje replikativní senescenci. Z toho lze předpokládat, že buňky s nižší expresí DLX1 perzistují...
|
|
|
Metabolická kontrola buněčného cyklu u bakterií.
Valtová, Aneta ; Lichá, Irena (vedoucí práce) ; Fišer, Radovan (oponent)
Metabolická kontrola buněčného cyklu je u bakterií již dlouho studována, ale zdaleka není zcela objasněna. Mechanismy popsané již několik desetiletí se díky moderním metodám podařilo objasnit na molekulární úrovni. Regulace buněčného cyklu v závislosti na metabolismu a nutričních podmínkách probíhá na více úrovních dělení buněk, nejvíce je popsáno na úrovni vytváření bakteriálního divisomu. Změny v nutričních podmínkách vyvolávají stresovou odpověď, která využívá nízkomolekulární látky účastnící se signálních drah vedoucích ke změnám v buněčném cyklu. Jedna z nejvíce studovaných je molekula (p)ppGpp, která se účastní stringentní odpovědi, ale také ovlivňuje funkci sigma faktorů, přímo inhibuje iniciaci replikace vazbou na DnaG primázu a nepřímo inhibuje elongaci replikace. Současné výzkumy odhalily, že některé enzymy s již známou enzymatickou funkcí v hlavních metabolických drahách (glykolýzy či TCA), fungují i jako senzory, které přenášejí signál o nutriční změně přímo do dělícího procesu buňky. Tyto signály nejčastěji inhibují protein FtsZ nebo ovlivňují jeho pomocné proteiny a následnou tvorbu Z prstence. Analogy těchto enzymů byly nalezeny v grampozitivních (Bacillus subtilis) i gramnegativních bakteriích (Escherichia coli, Caulobacter crescentus). V neposlední řadě se tato práce věnuje i...
|
|
| |
|
|
Role of Smarca5 (Snf2h) chromation remodeling ATPase in hematopoitic development and erythropoiesis
Kokavec, Juraj ; Stopka, Tomáš (vedoucí práce) ; Divoký, Vladimír (oponent) ; Kořínek, Vladimír (oponent)
Jaderný protein Smarca5 (Snf2h) je jeden z nejvíce konzervovaných chromatin remodelačních faktorů a molekulárních motorů u savců. ATPáza Smarca5 (a ostatní příbuzní zástupci proteinové nadrodiny SWI/SNF2) společně se svými vazebnými partnery vytváří několika podjednotkové remodelační komplexy, jež posouvají, odstraňují nebo přináší histonové oktamery na DNA za účelem regulace trankripce, replikace, oprav poškození DNA a jiných nepostradatelných buněčných funkcí. Ve své disertační práci se zabývám studiem myšího modelu delece genu Smarca5 na počátku definitivní krvetvorby. Jedinci s delecí genu Smarca5 v hematopoetické kmenové buňce (aktivní promotor Vav1) umírají během pozdního vývoje in utero v důsledku závažné anémie. Ve fetálních játrech těchto experimentálních zvířat jsme pozorovali akumulaci krvetvorných kmenových a progenitorových buněk (HSPCs) a inhibici jejich dozrávání do erythroidní a myeloidní buněčné řady. Popsané poruchy vývoje byly doprovázeny dysplastickými změnami na úrovni proerytroblastů a poruchami buněčného cyklu na přechodu z G2 do M fáze u bazofilních erytroblastů. Dále jsme pozorovali, že nedostatečná funkce Smarca5 zvyšuje hladinu tumor supresorového proteinu p53 v erythroidních progenitorech, aktivaci jeho transkripčních cílů a k postranslačním modifikacím, jež jsou...
|
|
|
Role of intestinal circadian clock in epithelial transport, proliferation, and tumourigenesis
Soták, Matúš
AABBSSTTRRAAKKTT Molekulárne cirkadiánne hodiny umožňujú predvídanie zmien v okolitom prostredí. U cicavcov sú molekulárne hodiny prítomné prakticky vo všetkých tkanivách a tvorí ich sústava transkripčno-translačných spätnoväzbových slučiek tzv. hodinových génov. Centrálne hodiny predstavujú vnútorný pacemaker, ktorý sa nachádza v suprachiazmatických jadrách (SCN) hypotalamu a synchronizuje periférne hodiny. Cirkadiánne hodiny v tráviacom trakte a ich podiel na regulácii črevných funkcií sú nedostatočne preskúmané. Preto bolo cieľom tejto práce charakterizovať molekulárne hodiny v jednotlivých častiach čreva potkana a objasniť ich úlohu v regulácii epiteliálneho transportu, bunkového cyklu a nádorovej transformácie v hrubom čreve. Na stanovenie cirkadiánnych profilov expresie hodinových génov v epiteli duodena, jejuna, ilea a hrubého čreva potkana sme použili kvantitatívnu RT-PCR (qPCR). Ďalej sme analyzovali expresiu génov kódujúcich transportéry a kanály umožňujúcich transport NaCl, ako aj regulátorov bunkového cyklu v hrubom čreve. Na detailnejší popis expresie v rámci štruktúr črevného epitelu sme použili laserovú mikrodisekciu. Elektrogénny transepiteliálny transport bol meraný ako skratovací prúd v Ussingových komorách. Na určenie úlohy hodín v procese tumorigenézy sme použili myší model azoxymetánom...
|
|
|
Cirkadiánní regulace miRNA a hodinami řízených genů v procesu tumorigeneze
Balounová, Kateřina ; Pácha, Jiří (vedoucí práce) ; Bendová, Zdeňka (oponent)
Cirkadiánní hodiny generují cirkadiánní rytmus, jenž se podílí na regulaci většiny signalizačních drah organismu, včetně buněčného cyklu a apoptózy. Narušení mechanismu cirkadiánních hodin vede ke zvýšenému riziku vzniku a progrese tumoru. Při neoplastické transformaci kolonu byla prokázaná změněná regulace klíčových procesů souvisejících s proliferací, diferenciací a apoptózou. Dalším regulačním mechanismem zasahujícím do regulace klíčových drah souvisejících s tumorigenezí jsou miRNA. Cílem této diplomové práci bylo metodou kvantitativní RT-PCR zjistit existenci cirkadiánního rytmu exprese hodinami přímo kontrolovaných genů (Tef, Dbp), miRNA (miR-1-3p, miR-16-5p, miR-34a-5p, miR-155-5p, miR-192-3p) a genů buněčného cyklu (Ccnd1, Ccne1, Ccna1, Ccnb1) a apoptózy (Casp3, Bcl2, Bad) v kolonu myší a následně porovnat změny cirkadiánní rytmicity během stárnutí a při neoplastické transformaci kolonu. Naší analýzou byla detekována cirkadiánní rytmicita exprese Tef, Dbp, Ccne1, Ccna1, Ccnb1, Casp3 a Bcl2 v kolonu mladé myši, Tef, Dbp, miR-1-3p, Ccne1 a Ccna1 v kolonu staré myši a Tef a Dbp v kolorektálním tumoru. Zjistili jsme, že cirkadiánní rytmus exprese hodinami přímo kontrolovaných genů je utlumen, ale zachován během neoplastické transformace kolonu. Naproti tomu cirkadiánní rytmicita miRNA a genů...
|
|
|
Cytokininy a jejich role v regulaci buněčného dělení rostlin s důrazem na G2/M přechod
Prášilová, Jana ; Ševčíková, Hana (vedoucí práce) ; Bíšová, Kateřina (oponent)
Buněčný cyklus eukaryot a jeho regulace je dobře prozkoumána především u kvasinek a živočichů. Základní mechanismy regulace buněčného cyklu rostlin jsou obdobné. Důležitou roli hrají cyklin-dependentní kinázy (CDK), které v komplexu s cykliny (CYC) řídí průběh buněčného cyklu, a to především v klíčových regulačních bodech na přechodech fází G1/S a G2/M. CDK jsou pozitivně či negativně regulovány fosforylací kinázami a defosforylací fosfatázami. Významným negativním regulátorem na přechodu G2/M je WEE1 kináza, která fosforyluje CDK na konzervovaných aminokyselinových zbytcích Y15 a T14. Tuto inhibiční fosforylaci u kvasinek a živočichů odstraňuje CDC25 fosfatáza, a následně je umožněn vstup do mitózy. Buněčný cyklus rostlin vykazuje některé odlišnosti. Funkční homolog kvasinkové CDC25 fosfatázy u vyšších rostlin nebyl nalezen, ačkoli inhibiční fosforylace rostlinnou WEE1 kinázou blokuje aktivní místo Y15 (nikoli však T14) na CDKA;1., Je tedy nasnadě hledat jinou regulační dráhu, která by řídila G2/M přechod u rostlin. Fytohormony hrají důležitou roli nejen v buněčném cyklu rostlin, ale v celém vývoji rostliny jako celku. Klíčová je především souhra dvou hlavních skupin fytohormonů, auxinů a cytokininů. Bylo prokázáno, že především cytokininy mají zásadní vliv na regulaci přechodu G2/M u rostlin....
|
|
|
Molekulární mechanismy regulace G2/M kontrolního bodu
Kořínková, Klára ; Macůrek, Libor (vedoucí práce) ; Forman, Martin (oponent)
Buněčné dělení je nezbytné pro udržení homeostázy tkání, zároveň jsou však jeho defekty úzce spjaty s rozvojem řady onemocnění včetně nádorů a předčasného stárnutí. Aktivace onkogenů vede k replikačnímu stresu a přímo ohrožuje stabilitu genomu. Důležitým mechanismem pro ochranu integrity genomu je správná kontrola přechodu mezi interfází a mitózou. Jaderné dělení je umožněno jen buňkám, ve kterých došlo k bezchybnému zdvojení genetické informace. Naopak buňky s poškozenou strukturou DNA zůstávají dočasně či trvale zastaveny v G2 fázi buněčného cyklu. Předmětem této bakalářské práce je podrobná literární rešerše na téma molekulárních mechanismů regulace G2/M přechodu za normálních podmínek a za přítomnosti poškození DNA.
|
host ::
RSS.