|
|
Virulence of Bordetella pertussis from an Omics Perspective
Novák, Jakub ; Šebo, Peter (vedoucí práce) ; Černý, Jan (oponent) ; Novák, Petr (oponent)
Gram-negativní aerobní kokobacilus Bordetella pertussis je jedním z nemnoha výhradně lidských patogenů a hlavním původcem respiračního onemocnění zvaného pertuse, nebo také černý kašel. Navzdory globálním vakcinačním programům představuje pertuse stále významný problém pro veřejné zdraví - ročně padne za oběť tomuto onemocnění po celém světě na sto tisíc dětí a celkové počty hlášených případů dosahují desítek milionů. Také proto je výzkumu mechanismů působení faktorů virulence bakterie B. pertussis věnována významná pozornost. Navzdory tomu však zůstává biologie interakcí této bakterie se svým lidským hostitelem z velké části neznámá nebo jen málo prozkoumaná. Evoluce, genetika a adaptace B. pertussis komplexnímu prostředí lidského nosohltanu spolu s procesy umožňujícími této bakterii obejít hostitelské obranné mechanismy, ať už vrozené, tak i získané imunity, jsou doposud jen částečně popsány a pochopeny. V tomto kontextu představují omics přístupy velmi cenné nástroje k odhalení doposud neznámých aspektů interakcí mezi hostitelem a patogenem a otevírají tak cestu detailnější analýze regulace virulence pomocí mechanistických studií. V této práci představuji výsledky tří omics projektů věnovaných biologii B. pertussis, postavených alespoň zčásti na tzv. high-throughput proteomických přístupech. V...
|
|
|
Proteomické rozlišení srsti psích plemen
Humpoláková, Karin ; Kučková, Štěpánka (vedoucí práce) ; Kolář, Karel (oponent)
Cílem mé diplomové práce bylo zjistit, zda je možné rozlišit jednotlivá psí plemena pomocí proteinové analýzy jejich srsti, což by mohlo být využito například při forenzním dokazování. V rámci této práce došlo také k porovnání podobnosti psích plemen s vlkem, který byl domestikován, a je tak považován za předchůdce psa. Pro tuto práci byla odebrána srst třem nepříbuzným zástupcům šestnácti psích plemen. K analýze těchto vzorků bylo využito štěpení enzymem trypsinem a poté pomocí hmotnostní spektrometrie MALDI-TOF (Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization - Time of Flight) a LC/MS-MS (Liquid Chromatography with Tandem Mass Spectrometry) byla získána hmotnostní spektra. Získaná data byla vyhodnocena analýzou hlavních komponent PCA (Principal Component Analysis) a lineární diskriminační analýzou LDA (Linear Discriminant Analysis). Po vyhodnocení získaných dat bylo zjištěno, že jednotlivá psí plemena pomocí této metody není možné rozlišit. KLÍČOVÁ SLOVA proteomika, srst, pes, plemena, hmotnostní spektrometrie
|
|
|
Studium molekulárních mechanismů kardioprotektivního působení morfinu
Škrabalová, Jitka
Akutní i chronické podávání morfinu dokáže u potkanů výrazně snížit ischemicko- reperfuzní poškození srdce. Molekulární mechanismy zprostředkovávající protektivní působení morfinu však nejsou dodnes zcela objasněny. Zároveň existuje jen velmi málo poznatků o důsledcích dlouhodobého působení morfinu na srdeční tkáň. V první části projektu jsme se proto zaměřili na zkoumání vlivu dlouhodobého podávání vysokých dávek morfinu (10 mg/kg/den, 10 dní) na srdeční tkáň potkana. Ve druhé části projektu jsme zkoumali vliv 1 mM morfinu na viabilitu a redoxní stav buněčné linie potkaních kardiomyoblastů H9c2, u které byl vyvolán oxidativní stres působením 300 µM tert-butylhydroperoxidu (t-BHP). Naše experimenty ukázaly, že dlouhodobé podávání morfinu neovlivnilo množství a afinitu myokardiálních β-adrenergních receptorů (β-AR), ale téměř zdvojnásobilo množství dominantní izoformy myokardiální adenylylcyklázy (AC) V/VI a vedlo k supersenzibilizaci AC. Proteomické analýzy současně odhalily, že dlouhodobé podávání morfinu bylo spojené s výraznými změnami proteomu levé srdeční komory. Docházelo přitom především ke zvýšení exprese heat shock proteinů (HSP). Zvýšená exprese HSP27 byla současně doprovázena zvýšenou fosforylací tohoto proteinu, přičemž míra fosforylace byla nejvyšší 3 dny po ukončení podávání morfinu a...
|
|
|
Odlišná reakce inbredních a hybridních genotypů kukuřice na sucho: analýza listového proteomu a fotosyntetických procesů
Benešová, Monika
Sucho je jedním z nejdůležitějších stresových faktorů působících na rostliny. Zvyšování odolnosti k suchu pomocí šlechtění je hlavním přístupem pro vylepšení produktivity rostlin a snížení spotřeby vodních zdrojů. Jsou hledány různé možnosti, jak snadno určit stupeň odolnosti/citlivosti různých genotypů k suchu. K tomu je potřeba důkladně porozumět procesům, kterými rostliny na sucho reagují a brání se proti němu. Cílem mojí práce bylo v rámci širšího projektu zaměřeného na studium možných příčin odolnosti k suchu u hospodářsky významných druhů rostlin detailně analyzovat jednak fotosyntetické procesy, jednak celkovou reakci listového proteomu na nedostatek vody (opět zaměřenou zejména na proteiny spojené s fotosyntézou). Dalším cílem bylo analyzovat využitelnost vybraných fotosyntetických parametrů pro zjišťování citlivosti k stresu suchem a pro případnou predikci reakce na sucho u potomků na základě známé reakce jejich rodičů. Modelovým objektem byly mladé rostliny inbredních linií kukuřice a jejich F1 kříženců, vystavené mírnému nebo silnějšímu stresu suchem, přičemž detailní analýza byla zaměřená na dvě kontrastní rodičovské linie vybrané ze širšího genotypového souboru na základě stanovení indexů citlivosti/odolnosti k suchu, a na oba jejich reciproké křížence. Studované genotypy se významně...
|
|
|
Proteomová analýza účinků protinádorových léčiv a charakterizace mechanismů nádorové rezistence
Hrabáková, Rita
Cílená onkologická léčba je namířena proti specifickým molekulám zodpovědným za karcinogenezi a růst nádorů. Účinek této efektivní terapie je však stejně jako u konvenční chemoterapie závislý na výbavě nádorových buněk, které mohou rozvíjet rezistenci. Pro studium mechanismů působení protinádorových léčiv a charakterizaci nádorové rezistence jsme využili modely lidských buněčných linií s různým fenotypem nádorového supresoru p53 a podrobily je kvantitativní proteomické analýze. Podařilo se nám identifikovat proteiny významně ovlivněné působením léčiv podobné struktury a také proteiny účastnící se rozvoje nádorové rezistence. Po ošetření buněk protinádorovými léčivy docházelo k bezprostřednímu ovlivnění buněčného metabolismu, který byl u rezistentních buněk modulován trvale. Zjistili jsme, že k rozvoji nádorové rezistence k působení inhibitorů Aurora kináz významně přispívá vysoká hladina proteinů serinhydroxymethyltransferázy, serpinu B5 a calretininu, které podporují progresi nádoru nezávisle na expresi proteinu p53. Voltage-dependent anion-selective channel protein 2 se účastní rozvoje rezistence pouze u nádorových buněk s funkčním p53 a tyto buňky vykazují také nízkou expresi elongačního faktoru 2. Buňky s mutovaným p53 pak během rozvoje rezistence posilují antioxidační mechanismy. Klíčovou...
|
|
|
Proteomic analysis of soluble and transmembrane proteins in human lymphoma cells
Vít, Ondřej
V prezentovaných pracích jsme se s využitím proteomiky zabývali molekulárními změnami v buňkách lymfomu z buněk plášťové zóny (mantle cell lymphoma, MCL), souvisejícími s vznikem lékové rezistence. Identifikovali jsme tak kauzální a/nebo sekundární změny v proteinové expresi, spojené s rozvojem rezistence vůči experimentální molekule TRAIL a klinicky používaným antimetabolitům cytarabinu a fludarabinu. Odvozené buňky MCL rezistentní vůči proapoptotickému cytokinu TRAIL se vyznačovaly sníženou expresí klíčových enzymů metabolismu purinů. Tuto metabolickou dráhu tak lze považovat za "slabinu", kterou by bylo možné využít coby terapeutický cíl k selektivní eliminaci takovýchto rezistentních buněk. Rezistence vůči pyrimidinovému analogu cytarabinu se projevila křížovou rezistencí k dalším antinukleosidům. Proteomická a transkriptomická analýza ukázaly výrazně sníženou expresi deoxycytidin kinázy (dCK), jež je nutná k aktivaci purinových i pyrimidinových antinukleosidů. Tato změna vysvětluje křížovou rezistenci a je kauzálním mechanizmem rezistence vůči cytarabinu. Naše výsledky naznačují, že pacienti s MCL, u nichž selhala léčba založená na cytarabinu, by neměli být léčeni antinukleosidovými léčivy. Buňky MCL rezistentní vůči purinovému antinukleosidu fludarabinu vykazovaly křížovou rezistenci vůči...
|
|
|
Proteomické přístupy ke studiu nádorových onemocnění
Lorková, Lucie ; Petrák, Jiří (vedoucí práce) ; Šulc, Miroslav (oponent) ; Kovářová, Hana (oponent)
Proteomika, jako soubor metod, technik a konceptů, byla využita ve třech projektech zaměřených na diagnózu a terapii onkologických onemocnění. První práce byla zaměřena na hledání spolehlivých a dostatečně senzitivních biomarkerů pro detekci karcinomu ovaria v jeho ranném stádiu. Dvěma odlišnými proteomickými přístupy jsme analyzovali séra žen s epiteliálním karcinomem ovaria a séra zdravých žen. Identifikovali jsme protein -1-antitrypsin s významně zvýšenou koncentrací v sérech pacientek a apolipoprotein A4 a retinol-binding protein 4 (RBP4) s významně sníženou koncentrací v sérech pacientek. Snížená koncentrace RBP4 v sérech žen s karcinomem ovaria může být výsledkem snížené produkce RBP4 ovariem nebo odrazem časných komplexních systematických změn v tělech pacientek. Cílem druhé práce bylo popsat molekulární mechanismus rezistence na cytarabin v buňkách lymfomu z buněk plášťové zóny (MCL). K proteomické analýze byly použity buněčné linie MCL a z těchto buněčných liniích byly získány subklony rezistentní na cytarabin. Mezi nalezenými změnami exprese proteinů byla detekována významná změna exprese deoxycytidin kinázy (DCK), jež je klíčovým enzymem v aktivaci purinových a pyrimidinových nukleosidů a jejich analogů. Buňky MCL rezistentní na cytarabin byly rovněž křížově rezistentní k jiným...
|
|
|
Proteom nádorové buňky a studium změn po působení protinádorových léčiv
Tylečková, Jiřina
Rakovina představuje velmi heterogenní skupinu onemocnění a výsledky v současnosti dostupné protinádorové léčby jsou vysoce variabilní s nedostatečnými počty vyléčených pacientů. Pro hledání a vývoj nových, selektivních a specifických, nádorových biomarkerů, které mohou být použity ke sledování stavu nemoci a terapie, se používá celá řada proteomických technik. S ohledem na výše zmíněné skutečnosti jsme se v této práci zaměřili na studium proteomu nádorových buněk a jeho změn po působení protinádorových léčiv se specifickým zaměřením na (a) odpověď ke konvenčním léčivům ze skupiny antracyklinů s přihlédnutím k jejich rozdílnému klinickému využití a (b) identifikaci nových terapeutických cílů v nádorových buňkách rezistentních k biologickým preparátům jako jsou inhibitory (b1) cyklin-dependentních kináz a (b2) Aurora kináz. V této studii jsme identifikovali několik klíčových aspektů, které se vztahovaly k účinkům daunorubicinu, doxorubicinu a mitoxantronu. Zaměřili jsme se na časné intervaly po působení léčiv, kdy je minimalizován vliv apoptózy, a nalezli jsme změny proteinů metabolických a celulárních procesů společné pro všechna tři léčiva. Podstatnější bylo pozorování signifikantních změn proteinů účastnících se tvorby metabolických a energetických prekurzorů, které byly specifické pro působení...
|
|
|
BIOPHYSICAL AND FUNCTIONAL CHARACTERIZATION OF DDI1-LIKE ASPARTIC PROTEASES INVOLVED IN REPLICATION STRESS RESPONSE
Svoboda, Michal ; Konvalinka, Jan (vedoucí práce) ; Obšil, Tomáš (oponent) ; Čermák, Lukáš (oponent)
Bezchybná a včasná replikace molekul DNA je jedním z rozhodujících momentů životního cyklu každého organismu. Jakýkoliv defekt, ať už v časování či lokalizaci, může tento delikátní, na přesnosti závislý mechanismus uvrhnout do stavu takzvaného replikačního stresu. Některé z překážek blokujících postup replikační vidličky obsahují proteinovou složku. V průběhu evoluce se tak vyvinuly specializované proteasy, zodpovědné právě za uvolňování replikačního stresu. Kompletní paleta těchto proteolytických enzymů, stejně jako jejich substrátový repertoár a detailní molekulární mechanismus jejich zapojení v obraně proti DNA replikačnímu stresu však dosud nebyly objasněny. Tato disertační práce se zabývá rolí evolučně konzervovaných aspartátových proteas z rodiny proteinů podobných Ddi1 v proteolytické odpovědi na DNA replikační stres. V této práci byly strukturně a biofyzikálně charakterisováni členové rodiny Ddi1 podobných proteinů kvasinkového a lidského původu, byly prozkoumány jejich interakce s ubikvitinem, stejně jako s polyubikvitinovými řetězci. V neposlední řadě byla též mutantního kvasinkového kmene, který vedle genu pro DDI1 postrádá také gen pro DNA aktivovanou metalloproteasu WSS1, identifikována přecitlivělost na hydroxymočovinu, známý inhibitor replikace DNA. Detailní rozbor role kvasinkové...
|
|
|
Proteomic approach for the study of cancer cell line profiles.
Predná, Nikola ; Langová, Denisa (oponent) ; Strouhalová,, Dana (vedoucí práce)
Triple-negative breast cancer (TNBC), known to be an aggressive subtype of breast cancer, has a dismal prognosis and limited treatment options. As of now, chemotherapy is considered the main treatment option. In order for new effective drugs to be developed, it is crucial to understand the molecular basis of triple-negative breast cancer. As a result, a lot of research on potentially active agents for this particular type of breast cancer have been conducted. Recently, many studies on the matter are carried out using proteomics; a means of studying the proteomes of cancer cells. Cancer cells contain key differences in proteins that regulate the mechanisms of the cell. Eventually, mapping these mechanisms can allow to define the state of an organism. This thesis focuses on the proteomic study of TNBC cells and compares untreated cells with cells that have underwent retinoid therapy. Protein and peptide separation was successfully performed using 1D and 2D gel electrophoresis. In addition, the samples were subjected to enzymatic cleavage of selected proteins which were then identified using MALDI-TOF Mass Spectrometry (MS). Proteins playing a role in the process of epithelial–mesenchymal transition (EMT) were then quantified and compared between the samples.
|
host ::
RSS.