|
| |
|
|
Struktura, funkce a význam proteinu BRCA1
Hojný, Jan ; Kleibl, Zdeněk (vedoucí práce) ; Falk, Martin (oponent)
Studium příčinných faktorů vzniku dědičně podmíněné formy karcinomů prsu a ovarií vedlo k objevu genu Breast Cancer 1, (BRCA1). Produktem tohoto tumor supresorového genu je jaderný fosfoprotein sehrávající kritickou úlohu v opravě genomové DNA, čímž se podílí na kontrole genomové integrity. Úloha proteinu BRCA1 spočívá především ve správném sestavení reparačních komplexů, které se seskupují v místech dvouřetězcových zlomů DNA. Nadto protein BRCA1 přispívá i k regulaci kontrolních bodů buněčného cyklu a k regulaci genové exprese v důsledku poškození genomové DNA, díky čemuž sehrává jednu z klíčových rolí v celkové intracelulární odpovědi na genotoxické poškození. Ztráta této funkce vede k selhání DNA reparačních mechanizmů za současné tolerance genových alterací v takto poškozených buňkách. Stav této genomové nestability je základem maligní transformace a časným krokem vzniku zhoubného nádoru v buňkách s inaktivovaným proteinem BRCA1. Cílem této práce je shrnutí poznatků o struktuře, známých funkcích a významu proteinu BRCA1 především z pohledu nových objevů, které se týkají tvorby různých multiproteinových komplexů, ve kterých protein BRCA1 hraje úlohu muliplatformního interakčního partnera, zásadního pro správnou funkci reparace DNA.
|
|
|
Analýza kvantitativních a kvalitativních genetických znaků v patogenezi hereditárních forem solidních nádorů.
Zemánková, Petra ; Kleibl, Zdeněk (vedoucí práce) ; Živný, Jan (oponent) ; Tichý, Boris (oponent)
Nádorová onemocnění patří mezi druhou nejčastější příčinu úmrtí v ČR. Nosiči mutací v genech predisponujících k dědičné formě onemocnění tvoří malou, ale klinicky velmi významnou skupinu vysoce rizikových osob. V současné době jsou známy desítky predispozičních genů pro vznik hereditárních nádorových syndromů, pro jejichž analýzu se cílené sekvenování nové generace (NGS) stalo metodou první volby. NGS umožňuje rapidní zrychlení určení příčinné mutace v oblasti diagnostiky hereditárních nádorových syndromů. K identifikaci mutací v genech predisponujících ke vzniku dědičných nádorových onemocnění jsme navrhli analýzu pomocí panelového NGS včetně bioinformatického zpracování, které umožňuje spolehlivou identifikaci jednonukleotidových záměn, krátkých inzercí/delecí i rozsáhlých intragenových přestaveb. Bioinformatické postupy, popsané v této dizertační práci, jsme následně využili k validaci panelového NGS, ale i pro identifikaci alterací v konkrétních genech, která umožnila nalézt jejich doposud nepopsané asociace s dědičnými nádorovými onemocněními. Bioinformatické analýzy se staly základem pro jednotné zpracování rozsáhlých souborů dat z CZECANCA konsorcia a umožňují konstrukci frekvenční databáze variant, která slouží pro zlepšení klinické diagnostiky nádorové predispozice u pacientů v ČR....
|
|
|
Analýza nádorové predispozice a funkční analýza variant nejasného významu
Stolařová, Lenka ; Kleibl, Zdeněk (vedoucí práce) ; Eckschlager, Tomáš (oponent) ; Souček, Pavel (oponent)
Průměrně 5-10% všech onkologických onemocnění vzniká u pacientů s dědičnými nádory, kteří mohou mít mutace v desítkách až stovkách nádorových predispozičních genů. Fenotypy se u nosičů mutací překrývají, proto je paralelní vyšetření panelů genů metodou volby v diagnostice. V naší laboratoři jsme připravili univerzální panel i panel určený k cílené analýze specifického nádorového onemocnění, které nám umožnily identifikovat genetické alterace u pacientek s karcinomem prsu a ovaria, pacientů s melanomem, a dalšími nádorovými onemocněními v ČR. Výsledky analýz sekvenování nové generace (NGS) ukazují, že nejčastější genetickou příčinou v ČR u karcinomu ovaria jsou dědičné mutace v BRCA1 (u 24% neselektovaných pacientek) a u maligního melanomu CDKN2A (u 2 % rizikových pacientů). Přítomnost dědičných alterací je klinicky významným fenoménem ovlivňujícím prognózu i léčbu onemocnění. Interpretaci nálezů NGS však komplikuje přítomnost variant nejasného významu (VUS). Na interpretaci VUS v hlavních predispozičních genech BRCA1 a BRCA2 se podílíme v rámci mezinárodního konsorcia ENIGMA (Evidence-based Network for the Interpretation of Germline Mutant Alleles). Naše i mezinárodní výsledky nejvíce studované skupiny dědičných nádorových onemocnění - pacientek s karcinomem prsu a ovaria ukazují, že třetím...
|
|
|
Regulace genové exprese v nádorové tkáni
Kulda, Vlastimil ; Černý, Radim (vedoucí práce) ; Vachtenheim, Jiří (oponent) ; Kleibl, Zdeněk (oponent)
Deregulace genové exprese způsobená genetickými a epigenetickými změnami hraje důležitou roli v patogenezi nádorových onemocnění. Tato disertační práce je komentovaným souborem deseti publikovaných prací zabývajících se problematikou molekulární biologie nádorů, na jejichž vzniku se autor významným způsobem podílel. Všechny práce obsažené v souboru spojuje téma stanovení molekul, které se podílejí na regulaci genové exprese (mikroRNA) nebo změn na úrovni DNA, které ovlivňují expresi genů (methylace promotoru, přítomnost fúzního genu). MikroRNA jsou krátké jednovláknové RNA molekuly, které regulují genovou expresi na posttranskripční úrovni urychlením degradace mRNA nebo inhibicí translace. Jedná se o základní mechanismus s vlivem na všechny buněčné procesy včetně patogeneze různých nemocí. MikroRNA mohou působit jako onkogeny snižováním exprese tumor supresorových genů nebo naopak jako tumor supresory snižováním exprese onkogenů, ale dnes už víme, že síť mikroRNA - RNA interakcí je mnohem komplexnější. Námi publikované výsledky, které jsou součástí této práce, se týkají kolorektálního karcinomu (CRC), karcinomu prostaty, dlaždicobuněčných karcinomů hlavy a krku (HNSCC), karcinomu žaludku a nemalobuněčného karcinomu plic (NSCLC). U pacientů s CRC jsme prokázali prognostický význam miR-21. Ve tkáni...
|
|
|
The functional in vitro analysis of the BRCA1alternative splicing variants
Ševčík, Jan ; Kleibl, Zdeněk (vedoucí práce) ; Stopka, Tomáš (oponent) ; Macůrek, Libor (oponent)
Úvod: Inaktivace tumor supresorového genu BRCA1 je predispozičním faktorem vzniku karcinomu prsu a ovaria. Vznik funkčně odlišných nádorově specifických alternativních sestřihových variant může být možným mechanismem snižujícím aktivitu BRCA1 v procesu reparace dvouřetězcových zlomů DNA (DDSB). V této práci jsme funkčně charakterizovali dvě alternativní sestřihové varianty BRCA114-15 a BRCA117-19, nalezené v průběhu genetického screeningu jedinců s vysokým rizikem vzniku karcinomu prsu.Metody: Pro funkční in vitro analýzu jsme vytvořili modelový systém klonů buněčné linie MCF-7 stabilně exprimujících zkoumané varianty. Pomocí comet assay a konfokální imunomikroskopie jsme v tomto systému sledovali vliv BRCA114-15 a 17-19 variant na kinetiku reparace DDSB a proliferaci. Aktivita DNA reparačních procesů byla stanovena přímo pomocí in vitro NHEJ assay a nepřímo testem senzitivity na mitomycin C. Proliferační aktivita byla stanovena klonogenním testem a růstovými křivkami. Výsledky: Exprese BRCA114-15 a 17-19 zvyšuje v MCF-7 buňkách úroveň endogenního poškození DNA, zpomaluje reparaci DDSB, negativně ovlivňuje tvorbu reparačních komplexů v počáteční fázi reparace a prodlužuje jejich trvání. Varianty BRCA114-15 a 17-19 rozdílně ovlivňují aktivitu HR, NHEJ a radiosensitivitu MCF-7 buněk. Závěr: Zvýšení exprese...
|
|
|
Transkripční faktor PU.1 jako cíl diferenciační terapie myelodysplastického syndromu 5-azacytidinem
Čuřík, Nikola ; Stopka, Tomáš (vedoucí práce) ; Kleibl, Zdeněk (oponent) ; Trka, Jan (oponent)
Transkripční faktor PU.1 je klíčovou molekulou řídící proces krvetvorby. Ztráta jeho funkce má za následek různé stupně poruchy diferenciace prakticky všech krevních buněčných linií. S funkcí PU.1 v zajištění správného průběhu diferenciace krevních buněk úzce souvisí také jeho role v potlačování procesu leukemogeneze. Snížená hladina PU.1 a poruchy schopnosti regulovat hladinu tohoto transkripčního faktoru v buňce jsou asociovány s různými formami akutní myeloidní leukémie (AML), ale také s dalšími hematologickými malignitami. Myelodysplastický syndrom (MDS) je klonální onemocnění krvetvorby s výrazně variabilním projevem a průběhem, pro jehož patogenezi je typická porucha diferenciace krevních buněk. Ta se projevuje ztrátou jejich funkce, vznikem elementů s morfologickými defekty (dysplasií) a hromaděním poškozených, nezralých buněk - blastů v kostní dřeni. Onemocnění MDS se často transformuje do AML. Charakteristickým rysem MDS je na molekulární úrovni potlačení exprese řady genů v důsledku aberantní zvýšené metylace DNA v jejich regulačních oblastech. Použití látek potlačujících metylaci DNA a obnovujících genovou expresi, jako je například 5-azacytidin (AZA), přináší v posledních letech klinicky významné výsledky při léčbě pacientů s MDS s vyšším rizikem (IPSS) a stalo se v podstatě již...
|
|
|
Současné metody analýzy genomu a jejich využití v hledání genetických příčin nemocí
Stránecký, Viktor ; Kmoch, Stanislav (vedoucí práce) ; Kleibl, Zdeněk (oponent) ; Pačes, Jan (oponent)
Studium vzácných onemocnění je vhodným přístupem pro nalezení genetické a molekulární podstaty lidských znaků a výrazně napomohlo k identifikaci genů, objasnění jejich funkce a přispělo k charakterizaci funkce metabolických drah a buněčných procesů. V průběhu posledních 30-ti let byla vazebná analýza nejúspěšnějším přístupem k hledání genů podmiňujících Mendelovská onemocnění a přispěla k identifikaci řady genů, přesto podstata mnohých onemocnění zůstává stále neznámá. Nové metody studia lidského genomu, zejména technologie DNA čipů, masivně paralelní sekvenování (next generation sequencing) a metody analýzy takto získaných dat, představují způsob jak efektivně identifikovat příčinu geneticky podmíněných onemocnění na základě přímého pozorování mutací v celém genomu postižených jedinců. Tyto metody nahrazují tradiční způsob identifikace genů reprezentovaný vazebnou analýzou a sekvenovaním kandidátních genů a stávající se standardním přístupem pro objasnění molekulární podstaty onemocnění. V této práci popisuji možnosti studia vzácných genetických podmíněných onemocnění a výsledky dosažené s využitím těchto postupů - identifikaci genů podmiňujících mukopolysacharidózu typ IIIC (TMEM76), izolovaný defekt ATP syntázy (TMEM70), Rotorův syndrom (SLCO1B3 a SLCO1B1), autozomálně dominantní ANCL (DNAJC5) a...
|
|
|
Analýza kvantitativních a kvalitativních genetických znaků v patogenezi hereditárních forem solidních nádorů.
Zemánková, Petra ; Kleibl, Zdeněk (vedoucí práce) ; Živný, Jan (oponent) ; Tichý, Boris (oponent)
Nádorová onemocnění patří mezi druhou nejčastější příčinu úmrtí v ČR. Nosiči mutací v genech predisponujících k dědičné formě onemocnění tvoří malou, ale klinicky velmi významnou skupinu vysoce rizikových osob. V současné době jsou známy desítky predispozičních genů pro vznik hereditárních nádorových syndromů, pro jejichž analýzu se cílené sekvenování nové generace (NGS) stalo metodou první volby. NGS umožňuje rapidní zrychlení určení příčinné mutace v oblasti diagnostiky hereditárních nádorových syndromů. K identifikaci mutací v genech predisponujících ke vzniku dědičných nádorových onemocnění jsme navrhli analýzu pomocí panelového NGS včetně bioinformatického zpracování, které umožňuje spolehlivou identifikaci jednonukleotidových záměn, krátkých inzercí/delecí i rozsáhlých intragenových přestaveb. Bioinformatické postupy, popsané v této dizertační práci, jsme následně využili k validaci panelového NGS, ale i pro identifikaci alterací v konkrétních genech, která umožnila nalézt jejich doposud nepopsané asociace s dědičnými nádorovými onemocněními. Bioinformatické analýzy se staly základem pro jednotné zpracování rozsáhlých souborů dat z CZECANCA konsorcia a umožňují konstrukci frekvenční databáze variant, která slouží pro zlepšení klinické diagnostiky nádorové predispozice u pacientů v ČR....
|
|
|
Identifikace dědičných alterací predisponujících ke vzniku karcinomu prsu pomocí "nextgen" sekvenování.
Lhota, Filip ; Kleibl, Zdeněk (vedoucí práce) ; Zikán, Michal (oponent) ; Mohelníková Duchoňová, Beatrice (oponent)
Karcinom prsu je nejčastějším zhoubným nádorovým onemocněním v populaci žen v Evropě. Přibližně 5 - 10% případů připadá na jeho dědičnou formu, která se vyznačuje vysokou penetrancí, časným nástupem, zvýšeným rizikem rekurence a vznikem maligních onemocnění v dalších lokalizacích. Mutační analýzy vysoce rizikových pacientů identifikují kauzální mutaci v některém z nejvíce studovaných predispozičních genů (BRCA1, BRCA2, TP53, ATM, CHEK2, NBS1, PALB2) v méně než jedné třetině případů tohoto onemocnění. V poslední době byla, díky nástupu nových metod masivně paralelního sekvenování, charakterizována řada dalších predispozičních a kandidátních genů, ale výskyt jejich patogenních alterací se v jednotlivých geograficky odlišných populacích často liší. Významná část vysoce rizikových pacientů z rodin s dědičným karcinomem prsu může reprezentovat nosiče populačně specifických nebo i privátních mutací. Většina doposud identifikovaných predispozičních genů, jejichž mutace predisponují ke vzniku karcinomu prsu u vysoce rizikových osob, kóduje proteiny ovlivňující DNA reparační pochody, především pak reparaci dvouřetězcových zlomů DNA. Avšak mutační analýza byla provedena jen ve velmi malé části všech DNA reparačních genů. Lze předpokládat, že v doposud neanalyzovaných genech kódujících DNA reparační proteiny...
|
host ::
RSS.