|
|
Antero-posteriorní polarizace tělních extremit u obratlovců
Smlsal, Dan ; Soukup, Vladimír (vedoucí práce) ; Krylov, Vladimír (oponent)
Tělní výběžky obratlovců jsou struktury, které během embryonálního vývoje vznikají laterálním růstem od hlavní centrální osy těla. I přes jejich vysokou diverzitu a rozdílnou stavbu jsou všechny tyto struktury organizovány podél tří hlavních os. Polarizace podél antero-posteriorní osy těla je nejvýraznější, co se diferenciace tělních extremit týče. Tyto polarizované diferenciační proměny jsou nejlépe probádány v končetinách, kde jsou kontrolovány zejména organizačním centrem jménem polarizační centrum (ZPA). Toto centrum interaguje s druhým centrem jménem apikální ektodermální lišta (AER), jejíž vliv se uplatňuje hlavně ve vyrůstání končetiny laterálně od těla. ZPA produkuje především Sonic hedgehog (Shh), včetně několika dalších signálních molekul napomáhajících polarizaci. Je součástí hlavní a vysoce konzervované signální dráhy napříč polarizovanými strukturami, a je ovlivňován třeba kyselinou retinovou (RA), která se podílí i na vzniku samotného ZPA. Jejich aktivita stimuluje sekreci fibroblastových růstových faktorů (Fgf) a kostních morfogenních proteinů (Bmp). Všechny tyto signální dráhy jsou zodpovědné za správnou diferenciaci fungujících výběžků veskrze interakční a koncentrační mechanismy. Cílem této práce je blíže seznámit čtenáře také s mechanismy polarizace dalších tělních extremit, jako vnější...
|
|
|
Regenerační schopnosti obratlovců
Majerová, Veronika ; Starostová, Zuzana (vedoucí práce) ; Soukup, Vladimír (oponent)
Mezi obratlovci je napříč taxony nerovnoměrně rozložena schopnost regenerovat různé tělní struktury, od buněčné úrovně až po komplexní orgány či celé části těla jako jsou končetiny či ocas. Regenerace je chápána jako obnova poškozených či úplně ztracených tkání, kdy je obnovená struktura více či méně podobná nebo dokonce identická se strukturou původní. Ve volné přírodě regeneraci často předchází setkání s predátorem, kdy je jedinec přímo zraněn nebo může dojít k autotomii, tedy dobrovolnému odvržení části těla. Autotomie i regenerace mají spoustu výhod i nevýhod, které se mezi sebou často prolínají a následně jedince ovlivňují. Za přeborníky v regeneraci jsou považováni především ocasatí obojživelníci, kteří jsou schopni dokonale zregenerovat různé tělní struktury (např. oční čočku, končetinu či ocas) a tato schopnost jim přetrvává po celý život, na rozdíl od žab, u kterých schopnost regenerace po metamorfóze výrazně klesá. Oproti obojživelníkům je regenerační schopnost u ptáků a savců značně limitována. Cílem této práce je přiblížit schopnost regenerace a mechanismy, kterými regenerace probíhá. Proces regenerace bude popsán na vybraných (z různých hledisek zajímavých a široce zkoumaných) strukturách, které se u obratlovců regenerují. Cílem je také poukázat na podobnosti či rozdíly při procesu...
|
|
|
Sdílené mechanismy vývoje tělních extremit u obratlovců
Vintr, Jan ; Soukup, Vladimír (vedoucí práce) ; Krylov, Vladimír (oponent)
Mezi tělní extremity obratlovců patří, mimo jiné, končetiny, párové a mediální ploutve, ocasní hrbol, kloakální oblast, vousky a deriváty faryngeálních oblouků. Tyto výběžky sdílejí navzdory funkčním a tvarovým rozdílům řadu vývojově-genetických mechanismů. Vývoj těchto struktur je regulován především signálními drahami Fgf, Shh, Wnt, Tgf-β a kyselinou retinovou, aktivitou transkripčních faktorů Hox a Tbx, přičemž mají významnou funkci cis-regulační elementy genů, kterými jsou tyto faktory kódovány. Jedním ze společných prvků struktur, kterých se týká tento text, je přechodně vznikající epiteliální lišta ovlivňující tvorbu a proliferaci k ní přiléhajícího mezenchymu. Na vývoji některých z těchto struktur se zároveň podílí signalizační centrum zodpovědné za její asymetrii. V tomto textu jsou některé z těchto struktur srovnávány na základě jejich souvislosti se známými mechanismy vývoje končetin Tetrapoda a teoriemi vysvětlujícími původ párových ploutví obratlovců. S pomocí poznatků evolučně-vývojové biologie je posuzována teorie ploutevních lemů a archipterygiální teorie. Jako celek tato práce pojednává o sdílených a odvozených znacích tělních extremit obratlovců s cílem poskytnout základ budoucímu výzkumu týkajícího se rolí signálních center ve vývoji těchto extemit.
|
|
|
Mutagenesis in Danio rerio using CRISPR technology
Nickl, Petr ; Machoň, Ondřej (vedoucí práce) ; Soukup, Vladimír (oponent)
CRISPR/Cas9 systém je nástroj genového inženýrství umožňující sekvenčně specifické editace genomu. Tato technologie byla využita za účelem studia funkce transkripčních faktorů s DNA vazebnou TALE homeodoménou (TALE - three amino acids loop extension) v průběhu vývoje buněk neurální lišty a její derivátů. Hlavními proteiny zájmu této práce jsou Meis1 transkripční faktory, které se v genomu Dania vyskytují v podobě dvou paralogních genů meis1a a meis1b. Funkce jednotlivých proteinů byla analyzována prostřednictvím mutageneze TALE homeodomény za účelem narušení schopnosti transkripčního faktoru vázat DNA a tím narušit regulaci podřízených genů. Tvorba a následná analýza fenotypu mutantních ryby by mohla odhalit potenciální roli Meis1 proteinů v regulaci vývoje buněk neurální lišty, popřípadě poukázat na důležitost homeodomény v regulační funkci těchto proteinů. Současně byl proveden knock-down experiment pomocí morpholino oligonucleotidů k předběžné analýze funkce jednotlivých meis1 genů a odhadu vzájemné funkční komplementarity. Předběžné výsledky poukazují na důležitost Meis1b proteinu v regulaci vývoje buněk neurální lišty a funkční důležitost jeho DNA vazebné domény. Snížení exprese Meis1a ukázalo, že i tento protein má podíl na regulaci kraniofaciálního vývoje, přičemž detailní popis jeho funkce...
|
|
|
Úloha oxidu dusnatého (NO) v průběhu embryonálního vývoje pokožky drápatky vodní
Tománková, Silvie ; Šindelka, Radek (vedoucí práce) ; Krylov, Vladimír (oponent) ; Soukup, Vladimír (oponent)
Oxid dusnatý (NO) je zajímavá molekula účastnící se mnoha důležitých biologických funkcí jako je vazodilatace cév, neurotransmise, imunitní odpověď nebo buněčná proliferace. Tato práce ukazuje zásadní úlohu NO během embryonálního vývoje pokožky drápatky vodní. Vnější vrstva embryonální epidermis drápatky vodní je složena ze 4 typů buněk (malých sekrečních buněk, multi-ciliárních buněk, ionocytů a tzv. "goblet" buněk) a svým složením se podobá specializovaným epiteliím jako je lidský respirační epitel. Díky této podobnosti se embryonální epidermis drápatky vodní stala vhodným modelem pro studium lidských mukózních a mukociliárních epitelií a jejich defektů. Pomocí molekulárních a imunohistochemických metod bylo v rámci této práce zjištěno, že NO je produkovaný zejména ionocyty a multi-ciliárními buňkami. Studium molekulárních a buněčných změn u embryí s inhibovanou produkcí NO odhalilo nezbytnost tohoto radikálu pro správné formování a fungování mukociliárního epitelu. Inhibice NO vedla ke snížení množství specializovaných epidermálních typů (malých sekrečních buněk, ionocytů a multi-ciliárních buněk) a k zásadním strukturním změnám multi-ciliárních buněk. Ukázalo se, že NO ovlivňuje vývoj embryonální epidermis skrz kanonickou sGC-cGMP-PKG signální dráhu. Mechanismus působení NO na vývoj embryonální...
|
|
|
Modulace faryngeální dentice v evoluci obratlovců
Novotná, Štěpánka ; Soukup, Vladimír (vedoucí práce) ; Zahradníček, Oldřich (oponent)
Zuby jsou klíčovou evoluční novinkou obratlovců. Dentice naprosté většiny dnešních obratlovců se nachází v orální dutině na čelistech a na patře, a/nebo ve faryngeální dutině na posledním faryngeálním oblouku. Za ancestrální znak dentice obratlovců je ale považována přítomnost zubů v celé orofaryngeální dutině. Tento znak se ovšem zachoval pouze u pár rybovitých obratlovců skupiny Osteichthyes (např. bichir a latimérie). U ostatních obratlovců došlo k postupnému vymizení faryngeální dentice. Bazální linie Actinopterygii podmínku zachování ancestrálních znaků splňují a jsou tak velmi důležitými pro pochopení výchozího stavu v evoluci dentice obratlovců. U některých odvozenějších linií Actinopterygii však nalezneme i zástupce s nejvíce specializovanými faryngeálními denticemi. Tato bakalářská práce se zabývá popisem faryngeálních dentic napříč obratlovci se zaměřením na zástupce bazálních linií skupiny Actinopterygii (bichir, jeseter, kostlín), kteří jsou klíčovými, avšak, z hlediska evoluce zubů, opomíjenými skupinami a se kterými se bude pracovat v rámci diplomového projektu. Klíčová slova: zuby, dentice, evoluce, obratlovci, farynx
|
|
|
Zubní kmenové buňky během vývoje dentic obratlovců
Pešanová, Věra ; Soukup, Vladimír (vedoucí práce) ; Hovořáková, Mária (oponent)
Dentice obratlovců je dynamickou strukturou, u které dochází k neustálému obnovování jejích elementů, zubů. Neustálou obnovu zubů umožňují zubní kmenové buňky epitelu a mezenchymu. Epitelové kmenové buňky se nachází v dentální lamině, která se, spolu s přilehlým mezenchymem, podílí na jejich regulaci skrze složitou síť signálních drah. Ta zajišťuje umístění, správný počet, inaktivitu, proliferaci a diferenciaci kmenových buněk. Dentice obratlovců jsou morfologicky různorodé, do značné míry je však jejich vývoj řízen sdílenými evolučně zachovalými molekulárními mechanismy. Epitelové zubní kmenové buňky všech zkoumaných skupin obratlovců například exprimují transkripční faktor Sox2 a na jejich regulaci se podílí signální dráhy jako je Wnt/β-catenin, Shh, Fgf a Bmp. Vzhledem k bohaté diverzitě morfologie dentálních lamin jsou i lokace předpokládaných kmenových buněk odlišné mezi obratlovci. Tato práce shrnuje dosavadní poznatky o zubních kmenových buňkách jednotlivých původů k určení sdílených a odvozených znaků dentic obratlovců.
|
|
|
Molecular mechanisms of vertebrate limb regeneration
Onhajzer, Jakub ; Krylov, Vladimír (vedoucí práce) ; Soukup, Vladimír (oponent)
Regenerácia končatín je predmetom štúdia vedeckých pracovníkov už po desaťročia. Mlokotvaré živočíchy ovládajú dokonalú regeneráciu končatín. Túto schopnosť si uchovávajú po celý svoj život. Nie sú však jediné, ktoré disponujú touto schopnosťou. Druhou skupinou sú žabotvaré živočíchy, avšak regenerácia končatín prebieha u nich len v larválnom štádiu. Ich spoločným znakom je, že sú to obojživelníky a regenerácia končatín sa u nich uskutočňuje procesom, ktorý sa nazýva epimorfóza. Primárnym dejom epimorfózy je formovanie blastému. Blastém je masa heterogénnych dediferencovaných buniek, ktoré sú unipotentné, a teda môžu spätne diferencovať len na jediný bunkový typ. Dôležitým faktorom pre regeneráciu končatín je regulácia prostredníctvom rôznych molekulárnych mechanizmov, aby mohol byť dosiahnutý dokonalý tvar končatiny bez vzniku nežiadúcich nádorov. Mechanizmy umožňujúce regeneráciu končatín u nižších stavovcov môžu byť v budúcnosti aplikované prostredníctvom regeneratívnej medicíny aj u vyšších stavovcov. Kľúčové slová: regenerácia, končatina, epimorfóza, dediferenciácia, stavovce
|
|
| |
|
|
Vývoj a optimalizace přípravy řezových preparátů pulců X. tropicalis pro studium migračního a diferenciačního potenciálu testikulárních kmenových buněk
Bláhová, Monika ; Krylov, Vladimír (vedoucí práce) ; Soukup, Vladimír (oponent)
Rychlý rozvoj regenerativní medicíny a naléhavá potřeba buněk schopných ovládat imunitní systém nebo dokonce diferencovat do jiných buněčných typů vedla k výzkumu mesenchymálních kmenových buněk. Nápadně podobný charakter mají i Sertoliho buňky, které jsou nezbytné pro správný vývoj spermií ve varleti. V předcházejícím výzkumu byla založena buněčná kultura z varlat juvenilních samců X. tropicalis, která obsahovala buňky s markery mesenchymálních kmenových buněk tak i buněk Sertoliho. Zároveň byly buňky modifikovány a do genomu jim byl zaveden gen pro červený fluorescenční protein (RFP). Cílem této diplomové práce bylo tedy objasnit vlastnosti těchto buněk po jejich mikroinjikování do embryí jedinců stejného druhu (allogenní transplantace). Pro tyto experimenty bylo nutné vyvinout spolehlivou techniku přípravy řezových preparátů, při které by nedocházelo k ztrátě buněk či celých tkání. Metodou vibratomových řezů spolu s imunohistochemickým značením se podařilo zjistit, že buněčná kultura obsahuje buňky prekurzorů Sertoliho a peritubulárních myoidních buněk.
|
host ::
RSS.