|
|
Inhibition of TET-1 protein by iron chelators
Antonyová, Veronika ; Jakubek, Milan (vedoucí práce) ; Mikula, Ivan (oponent) ; Gumulec, Jaromír (oponent)
SK Cieľom tejto práce bolo študovať nové syntetické chelátory železa a študovať ich potenciálne využitie pri inhibícii proteínu TET1. Epigenetické mechanizmy, ako je hydroxymetylácia DNA, sú sľubným cieľom pri mnohých závažných patológiách, vrátane onkologických ochorení. V tejto štúdii sme zamýšľali objaviť nové inhibítory skríningom malých knižníc heterocyklických molekúl, ako sú pyrolo[3,2-b]pyrolové deriváty s hydrazidovou (molekula 1) alebo hydrazónovou (molekuly 2-6) skupinou viažúcou železo a chelátory železa na báze hydrazónu (molekuly 7-10). V rámci tejto štúdie sme použili rôzne analytické a biochemické techniky na účely charakterizácie nových terapií rakoviny založených na inhibícii TET1 proteínu. Absorbancia a komplexácia testovaných zlúčenín s iónmi Fe(II) bola študovaná UV- Vis spektroskopiou. Inhibícia TET1 proteínu bola študovaná fluorometrickým testom na báze ELISA a ďalej podporená termoporézou v mikromeradle a in silico dokovaním. Cytotoxicita testovaných molekúl na rakovinových bunkových líniách bola meraná testom MTT a intracelulárna distribúcia bola stanovená zobrazovaním živých buniek. Táto štúdia predstavuje biochemickú analýzu potenciálnych inhibítorov TET1 proteínu a prináša významné poznatky, ktoré by mohli viesť k objavu inovatívnej protirakovinovej liečby založenej na...
|
|
|
Cytotoxicita vybraných naftochinonů na prostatických buněčných liniích
Mondeková, Věra ; Gumulec, Jaromír (oponent) ; Provazník, Ivo (vedoucí práce)
Tato diplomová práce pojednává o cytotoxicitě vybraných naftochinonů na prostatických buněčných liniích. Úvodní část je věnována obecné charakteristice naftochinonů se zaměřením na jejich cytotoxicitu, testování a mechanismy cytotoxicity. Dále navazují kapitoly o cytotoxicitě, charakteristice a hlavně biologické aktivitě vybraných naftochinonů plumbaginu a naftazarinu. Poslední část teoretického oddílu je věnována fluorescenční mikroskopii a jejímu vyuţití při zkoumání cytotoxicity naftochinonů. Praktická část této práce se zabývá vyhodnocením výsledků cytotoxických testů a analýzou snímků buněk linií PC3 a PNT1A získaných pomocí fluorescenční mikroskopie. V závěru práce jsou všechny poznatky shrnuty a dány do souvislosti.
|
|
|
In silico design and validation of conotoxin-based peptides for neuroblastoma nanotherapy
Mokrý, Michal ; Gumulec, Jaromír (oponent) ; Heger, Zbyněk (vedoucí práce)
This thesis is focused on in silico design and validation of peptides based on -MrIA conotoxin from Conus marmoreus marine snail species, and their possible use in the treatment of neuroblastoma through norepinephrine transporter targeting. Five conotoxin-based peptides were designed using molecular dynamics simulations, and their trajectories were analyzed to determine peptide properties. Two homology models of human norepinephrine transporter were prepared for further analysis of binding properties of the conotoxin-based peptides to norepinephrine transporter. Peptides were synthesized and used to coat apoferritin nanoparticles with cytotoxic agent ellipticine trapped inside apoferritin’s cavity. Created peptides and nanoparticles were analyzed to determine their physico-chemical characteristics. Furthermore, cellular uptake and cytotoxicity towards neuroblastoma and epithelial cell lines were studied. From both in silico and in vitro studies, it appears that YKL-6 peptide is the best candidate for further research.
|
|
|
Deep-learning methods for tumor cell segmentation
Špaček, Michal ; Kolář, Radim (oponent) ; Gumulec, Jaromír (vedoucí práce)
Automatic segmentation of images, especially microscopic images of cells, opens up new opportunities in cancer research or other practical applications. Recent advances in deep learning have enabled efficient cell segmentation, but automatic segmentation of subcellular regions is still challenging. This work describes the implementation of the U-net neural network for segmentation of cells and subcellular regions without labeling in the pictures of adhering prostate cancer cells, specifically PC-3 and 22Rv1. Using the best-performing approach of all tested, it was possible to distinguish between objects and background with average Jaccard coefficients of 0.71, 0.64 and 0.46 for whole cells, nuclei and nucleoli. Another point was the separation of individual objects, i. e. cells, in the image using the Watershed method. The separation of individual cells resulted in SEG value of 0.41 and AP metric of 0.44.
|
|
|
Morphological and mechanical properties of fibrous tissue localized in congenital talipes equinovarus
Vondrášek, David ; Hadraba, Daniel (vedoucí práce) ; Otáhal, Jakub (oponent) ; Gumulec, Jaromír (oponent)
Titul a jméno autora: Mgr. David Vondrášek Instituce: Univerzita Karlova v Praze Fakulta tělesné výchovy a sportu José Martího 269/31 Praha 6, 162 52, Česká republika Studijní program: Biomechanika Název práce: Morfologické a mechanické vlastnosti fibrózní tkáně lokalizované v kongenitální talipes equinovarus Vedoucí práce: Ing. Mgr. Daniel Hadraba, Ph.D. Rok obhajoby: 2024 Počet stran: Celkem 111; Úvodní strana 1, Prohlášení 1, Poděkování 1, Předmluva 2, Obsah 2, Hlavní text 77, Bibliografie 27 Počet publikací: 6 publikací Klíčová slova: talipes equinovarus congenitus, relapsovaný klubfoot, label-free světelná mikroskopie, mikroskopie atomárních sil, mechanické vlastnosti, multi-modální analýza Text: Abstrakt (čeština) Abstrakt Talipes equinovarus congenitus (klubfoot) je vrozenou vadou dolních končetin, která ovlivňuje hlavně oblast kolem hlezenního kloubu a nohy. Postižené končetiny mají charakterizující vzhled golfových holí s kontrakcí nohy mediálním směrem. Mediální strana klubfootu v oblasti kolem hlezenního kloubu obsahuje fibrózní tkáň, která je tvořena zvýšeným množstvím kolagenu produkovaného buňkami fibrózou. Výsledkem fibrózy se tkáň na mediální straně bérce jeví ortopedům jako tuhá a klubfoot je v literatuře charakterizován jako kontraktovaný a tuhý bez zjevné kvantifikace mechanických...
|
|
|
Computational Simulation of Mechanical Behaviour of Endothelial Cells
Jakka, Veera Venkata Satya ; Gumulec, Jaromír (oponent) ; Majer, Zdeněk (oponent) ; Matsumoto,, Takeo (oponent) ; Burša, Jiří (vedoucí práce)
Atherogenesis is the leading cause of death in the developed world, and is putting considerable monetary pressure on health systems the world over. The prevailing haemodynamic environment together with the local concentration of mechanical load play an important role in the focal nature of atherosclerosis to very specific regions of the human vasculature. In blood vessels, the endothelium, a thin monolayer of cells, lies at the interface between the bloodstream and the vascular wall. Dysfunction of endothelial cells is involved in major pathologies. For instance, atherosclerosis develops when the barrier and anti-inflammatory functions of the endothelium are impaired, allowing accumulation of cholesterol and other materials in the arterial wall. In cancer, a key step in the growth of a tumour is its vascularization, a process driven by endothelial cell migration. The mechanical environment of endothelial cells plays a key role in their function and dysfunction. Computational modelling can enhance the understanding of cell mechanics, which may contribute to establishing structure-function relationships of different cell types in different states. To achieve this, finite element (FE) models of endothelium cell are proposed in this thesis, i.e. a suspended cell model and adherent model elucidating the cell’s response to global mechanical loads, such as tension and compression, as well as a model of the cell with its natural shape inside the endothelial layer. They keep the central principles of tensegrity such as prestress and interplay between components, but the elements are free to rearrange independently of each other. Implementing the recently proposed bendo-tensegrity concept, these models consider flexural (buckling) as well as tensional/compressional behaviour of microtubules (MTs) and also incorporate the waviness of intermediate filaments (IFs). The models assume that the individual cytoskeletal components can change their form and organization without collapsing the entire cell structure when they are removed and thus, they enable us to evaluate the mechanical contribution of individual cytoskeletal components to the cell mechanics. The proposed models are validated with experimental results by comparison of their force-displacement curves. The suspended cell model mimics realistically the force-deformation responses during cell stretching and compression, and both responses illustrate a non-linear increase in stiffness with mechanical loads. The compression test of flat endothelial cell is simulated and compared with adherent cell test and its simulation. Then, the shear test of flat cell is simulated to assess its shear behaviour occurring in vascular wall due to blood flow. Then investigated the mechanical response of the flat cell within the endothelium layer under physiological conditions in arterial wall. Later, investigated the cell response in debonding during cyclic stretches using 3-D finite element simulations. The proposed models provide valuable insights into the interdependence of cellular mechanical properties, the mechanical role of cytoskeletal components in endothelial cells individually and synergistically, and the nucleus deformation under different mechanical loading conditions. Therefore, the thesis should contribute to the better understanding of the cytoskeletal mechanics, responsible for endothelial cell behaviour, which in turn may aid in investigation of various pathological conditions related to
|
|
|
Deep-learning methods for tumor cell segmentation
Špaček, Michal ; Kolář, Radim (oponent) ; Gumulec, Jaromír (vedoucí práce)
Automatic segmentation of images, especially microscopic images of cells, opens up new opportunities in cancer research or other practical applications. Recent advances in deep learning have enabled efficient cell segmentation, but automatic segmentation of subcellular regions is still challenging. This work describes the implementation of the U-net neural network for segmentation of cells and subcellular regions without labeling in the pictures of adhering prostate cancer cells, specifically PC-3 and 22Rv1. Using the best-performing approach of all tested, it was possible to distinguish between objects and background with average Jaccard coefficients of 0.71, 0.64 and 0.46 for whole cells, nuclei and nucleoli. Another point was the separation of individual objects, i. e. cells, in the image using the Watershed method. The separation of individual cells resulted in SEG value of 0.41 and AP metric of 0.44.
|
|
|
In silico design and validation of conotoxin-based peptides for neuroblastoma nanotherapy
Mokrý, Michal ; Gumulec, Jaromír (oponent) ; Heger, Zbyněk (vedoucí práce)
This thesis is focused on in silico design and validation of peptides based on -MrIA conotoxin from Conus marmoreus marine snail species, and their possible use in the treatment of neuroblastoma through norepinephrine transporter targeting. Five conotoxin-based peptides were designed using molecular dynamics simulations, and their trajectories were analyzed to determine peptide properties. Two homology models of human norepinephrine transporter were prepared for further analysis of binding properties of the conotoxin-based peptides to norepinephrine transporter. Peptides were synthesized and used to coat apoferritin nanoparticles with cytotoxic agent ellipticine trapped inside apoferritin’s cavity. Created peptides and nanoparticles were analyzed to determine their physico-chemical characteristics. Furthermore, cellular uptake and cytotoxicity towards neuroblastoma and epithelial cell lines were studied. From both in silico and in vitro studies, it appears that YKL-6 peptide is the best candidate for further research.
|
|
|
Cytotoxicita vybraných naftochinonů na prostatických buněčných liniích
Mondeková, Věra ; Gumulec, Jaromír (oponent) ; Provazník, Ivo (vedoucí práce)
Tato diplomová práce pojednává o cytotoxicitě vybraných naftochinonů na prostatických buněčných liniích. Úvodní část je věnována obecné charakteristice naftochinonů se zaměřením na jejich cytotoxicitu, testování a mechanismy cytotoxicity. Dále navazují kapitoly o cytotoxicitě, charakteristice a hlavně biologické aktivitě vybraných naftochinonů plumbaginu a naftazarinu. Poslední část teoretického oddílu je věnována fluorescenční mikroskopii a jejímu vyuţití při zkoumání cytotoxicity naftochinonů. Praktická část této práce se zabývá vyhodnocením výsledků cytotoxických testů a analýzou snímků buněk linií PC3 a PNT1A získaných pomocí fluorescenční mikroskopie. V závěru práce jsou všechny poznatky shrnuty a dány do souvislosti.
|
host ::
RSS.