|
|
Epigenetické regulační faktory CTCF a SMARCA5 kontrolují expresi hematopoetického transkripčního faktoru SPI1 v buňkách akutní myeloidní leukémie a myelodysplastického syndromu.
Dluhošová, Martina ; Stopka, Tomáš (vedoucí práce) ; Machová Poláková, Kateřina (oponent) ; Kozák, Tomáš (oponent)
CCCTC-vázající faktor (CTCF) má schopnost aktivovat a tlumit transkripci genů mechanizmem vytváření chromatinových smyček, jež spojují regulační oblasti s promotory, na nichž je zahájena transkripce RNA. Metylace DNA představuje modifikaci cytosinových nukleotidů, jež má regulační vlastnosti a je vytvářena jaderným enzymatickým aparátem. Regulační role CTCF tkví ve vazbě na nemetylovanou DNA a interakci s dalšími bílkovinami kohezinového komplexu vedoucí k ovlivnění transkripce sousedících genů; například genů pro H19 a Igf2. Role CTCF v krvetvorbě je předpokládána a řada prací ukazuje i na význam CTCF pro vznik leukemické transformace a nadúměrné produkci klonálních myeloblastů, avšak přesný mechanizmus těchto procesů není znám. Imprinting je epigenetický mechanizmus pro regulaci transkripce skrze metylaci DNA a CTCF, jež je využívána při maternálním a paternálním přenosu genetické informace do zygoty. Mezi molekulární mechanizmy CTCF patří takzvaný blokující efekt, kterým CTCF odstraní vliv regulační zesilovací (‚enhancerové') sekvence na funkci promotoru. V naší výzkumné práci jsme si položili otázky vedoucí ke zjištění role CTCF v krvetvorbě. Výsledky mé práce potvrzují, že se CTCF váže do kontrolní oblasti pro geny H19 a Igf2. V mé práci jsme identifikovali nového vazebného partnera pro CTCF,...
|
|
|
Produkce a sekrece faktorů virulence Bordetella pertussis
Držmíšek, Jakub ; Večerek, Branislav (vedoucí práce) ; Petráčková, Denisa (oponent)
Bordetella pertussis je lidský patogen, který způsobuje infekční onemocnění nazývané černý či dávivý kašel. K úspěšné infekci a kolonizaci hostitele využívá řadu faktorů virulence, jako jsou toxiny (adenylát cyklázový toxin, pertuzový toxin) a adheziny (filamentózní hemaglutinin, pertaktin, fimbrie). Kromě těchto hlavních faktorů byl u rodu Bordetella nalezen také sekreční systém typu 3 (T3SS), který má schopnost dopravit efektorové proteiny přímo do cytoplazmy hostitelské buňky. V návaznosti na naší předchozí charakterizaci delečního mutanta genu kódujícího RNA chaperonu Hfq (Δhfq), která prokázala, že protein Hfq je nezbytný pro řádnou funkci T3SS, byly připraveny a purifikovány rekombinantní proteiny BopB, BopD, BopC, BopN. Jejich pomocí byly získány specifické protilátky potřebné ke studiu funkčnosti sekrečního systému a buněčné lokalizace těchto proteinů. Pomocí získaných protilátek byla poprvé detekována in vitro sekrece proteinu BopC kmenem B. pertussis po pasáži v lidských makrofázích. Rovněž byly využity izolované rekombinantní translokátory BopB a BopD k testování jejich pórotvorné aktivity. Dále byla porovnána produkce proteinů v divokém a Δhfq kmenu před i po pasáži v lidských makrofázích. Byly zjištěny rozdíly v množství sekretovaných a membránových proteinů a některé z těchto proteinů...
|
|
|
BacSeqer: Read simulator for bacterial RNA-Seq
Fialová, Adéla ; Sedlář, Karel
The RNA-Seq method has become a key tool in transcriptomics, providing deep insight into the genetic functioning of organisms. It is essential for understanding how genes are expressed, for discovering new gene variants and for understanding pathologies at the genetic level. RNA-Seq simulators are great for testing and validating bioinformatics tools, they offer a way to compare different computational algorithms and allow examining different sequencing protocols, parameter settings and sample sizes to ensure the most efficient use of resources. This study introduces BacSeqer, an RNA-Seq simulator specifically designed for bacterial transcriptomes with the aim of producing data that faithfully resembles those obtained in real experiments. It allows to take into account the specificities of the bacterial genome, especially an existence of only exons and their organization in operons that are not normally present in eukaryotes.
|
|
|
Lizard growth and the ontogeny of sexual size dimorphism
Meter, Brandon ; Starostová, Zuzana (vedoucí práce) ; Kupfer, Alexander (oponent) ; Vrtílek, Milan (oponent)
Růst byl u plazů historicky považovaný za neukončený. Tento obecně sdílený předpoklad byl v posledních letech zpochybněn a narůstaly důkazy o ukončeném růstu u ještěrů. Tento obrat způsobila především analýza růstových plotének kostí, která ukázala jejich uzavření a tím nemožnost dalšího prodlužování kostí, což způsobuje dosažení konečné velikosti těla. Paralelně s touto změnou v nahlížení na ukončený růst byly zpochybněny i dlouhodobé předpoklady o zásadní přímé roli energetického rozpočtu a s ním spojených trade-offs v ovlivňování růstu. Tento posun v perspektivě ovlivňuje nejen naše chápání individuálního růstu, ale také se odráží ve studiu souvisejícího znaku - pohlavního dimorfismu ve velikosti (SSD) - rozdílu ve velikosti mezi pohlavími v rámci druhu. Existují tři hlavní hypotézy o příčinách SSD u plazů: pohlavně-specifické náklady na reprodukci, ovlivnění růstu samčími gonadálními androgeny a ovariálními hormony. Tato práce přináší další důkazy o ukončeném růstu u ještěrů a diskutuje jeho důsledky pro evoluci SSD. Review o růstu zaměřené na gekona Paroedura picta, kde jsou větší samci než samice, zdůrazňuje značnou kanalizovanost růstu a současně poskytuje základ o úvahách týkajících se proximátních příčin SSD. V této práci dále předkládám podporu pro pravděpodobnou roli ovariálních hormonů...
|
|
|
Dlouhodobý mírný stres v koloniích Saccharomyces cerevisiae s delecí WHI3
Krampotová, Ester ; Schierová, Michaela (vedoucí práce) ; Dušková, Michala (oponent)
Druh Saccharomyces cerevisiae je vhodným modelem pro studium mnoha biologických procesů, včetně adaptace na stresové podmínky. V posledních 40 letech byla u S. cerevisiae popsána interak- ce mnoha signálních drah při odpovědi na akutní stres vyvolaný vysokou teplotou, osmotickým stresem nebo vysokou koncentrací kovů. Méně dostupných informací je o vlivu subletálních dávek stresoru. Výhodou kmene s delecí WHI3, který jsem v této práci použila, je schopnost reagovat na změnu ve složení média nejen snížením rychlosti růstu, ale i změnou morfologie kolonie. Protein Whi3 nejen stimuluje produkci flokulinu Flo11, ale i aktivitu obecných transkripčních faktorů Msn2 a Msn4. Cílem práce bylo zjistit, zda jsou změny exprese genů kódujících stresové proteiny vyvolané subletálními dávkami inhibitoru závislé na genotypu WHI3, YAP6 a MPT5. Transkripční faktor Yap6 i RNA vazebný protein Mpt5 jsou zapojeny do odpovědi na stres a mají negativní vliv na expresi FLO11. Jejich hladina je závislá na Whi3. K navození stresu jsem využívala nízké koncentrace NaCl a CdSO4, kterými jsem působila po dobu 4 a 6 dnů na kolonie, které se lišily genotypem v genech WHI3, YAP6 a MPT5. Z našich experimentů vyplývá, že i při mírném stresu dochází k aktivaci stresové odpovědi a ke změně morfologie kolonií. Zatímco u všech pěti...
|
|
|
Simulátor čtení pro bakteriální RNA-Seq
Fialová, Adéla ; Jurečková, Kateřina (oponent) ; Sedlář, Karel (vedoucí práce)
Tato práce se zaměřuje na analýzu bakteriálního genomu, měření jeho exprese především prostřednictvím technologie RNA-Seq a na simulaci RNA-Seq dat. První část práce poskytuje teoretický základ o struktuře bakteriálního genomu, jeho expresi a metodách jejího studia, včetně moderních sekvenačních technik. Pozornost je věnována i několika vybraným simulátorům RNA-Seq dat. V druhé části je představena vlastní implementace simulátoru, navržená pro zohlednění charakteristik bakteriálního genomu, zejména přítomnosti operonů.
|
|
|
Identification and analysis of regulon’s structures in Arabidopsis thaliana
Janigová, Patrícia ; Bartoň, Vojtěch (oponent) ; Schwarzerová, Jana (vedoucí práce)
This bachelor thesis focuses on the identification and analysis of regulon structures in a model organism from the plant kingdom Arabidopsis thaliana. The first part of the thesis deals with the regulation of gene expression in eukaryotes, techniques for inferring transcriptional units and tools for the analysis of these units. Subsequently, the laboratory data from Arabidopsis thaliana, including their preparation and preprocessing, are described in detail. The next section describes the process of deriving regulons using specific methods such as correlation coefficient and mutual information. This is followed by a detailed description of a custom algorithm for inferring potential regulon structures in Arabidopsis thaliana, which is implemented in Python. In the conclusion of the bachelor thesis, the obtained results are visualized, evaluated and compared with the available literature. The identification of potential MBF1 and ABI3 regulons is also discussed in detail, thus confirming the correctness and efficiency of the proposed approach.
|
|
|
Využití molekulárních technik při studiu termofilních mikroorganismů
Dvořáková, Dominika ; Kouřilová, Xenie (oponent) ; Buchtíková, Iva (vedoucí práce)
Polyhydroxyalkanoáty jsou mikrobiální zásobní polymery představující ekologickou alternativu k petrochemickým plastům. Vysoká produkční cena však brání jejich širšímu uplatnění na trhu. Využití odpadních látek jako substrátu a/nebo produkce pomocí extremofilních organismů mohou ovšem výrobní náklady snížit. Rod termofilních bakterií Aneurinibacillus je jedním z potenciálních předmětů zájmu v této oblasti zejména díky schopnosti produkce široké palety netradičních kopolymerů. Zajímavá je i nezávislost syntézy PHA na limitaci živinami, jejíž studium se stalo jedním z hlavních cílů této práce především se zaměřením na expresi genů zapojených do syntézy PHA. Konkrétně byl studován kmen Aneurinibacillus sp. AFn2 na různých typech produkčních médií. Přítomnost vybraných genů byla ověřena pomocí klasické PCR. Následně byly provedeny kultivační experimenty na minerálním a komplexním médiu simulující prostředí s různou dostupností živin. V průběhu měření růstové křivky na obou médiích byla ze vzorků odebíraných v různých časech gravimetricky stanovována koncentrace biomasy a současně s pomocí plynové chromatografie i obsah PHA. Na závěr byla analyzována exprese studovaných genů pomocí RT-qPCR, která odhalila výrazné odlišnosti transkripce jednotlivých genů v závislosti na typu média a na čase kultivace. Výsledky potvrdily, že schopnost produkce PHA u Aneurinibacillus sp. AFn2 není závislá na limitaci živinami, ovšem míra zaplnění buněk produkovaným polymerem s typem média souvisí. Příčinou je pravděpodobně rozdílný průběh exprese genů zapojených do syntézy PHA. Na komplexním médiu bylo pozorováno vyšší procentuální zaplnění buněk polymerem P(3HB) a současně rostoucí trend exprese všech genů. Naopak na minerálním médiu transkripce jednotlivých genů po počáteční silné exprimaci pouze klesala a také zaplnění buněk bylo nižší. Získané poznatky přispívají k pochopení nejen exprese vybraných genů ale také celkové syntézy PHA. Současně otevírají cestu k optimalizaci produkce s cílem snížit výrobní cenu a rozšířit tak jejich uplatnění.
|
|
|
Nástroj pro predikci small RNA v RNA-Seq datech
Pomykalová, Barbora ; Čejková, Darina (oponent) ; Jurečková, Kateřina (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zaměřuje na problematiku detekce small RNA (sRNA) v bakteriálním genomu. Small RNA jsou krátké nekódující transkripty, které hrají klíčovou roli v genové expresi. K dnešnímu dni existuje několik algoritmů zaměřujících se na detekci sRNA z RNA-Sequencing (RNA-Seq) dat, jež mohou být získána z některých sekvenačních platforem. Nejčastěji jsou používány platformy Illumina či Ion Torrent, spadající do nové generace sekvenování, a PacBio s Oxford Nanopore patřící do třetí generace sekvenování. V této práci byly popsány principy detekce sRNA u volně dostupných nástrojů a následně byl navržen vlastní nástroj pro detekci sRNA – nástroj SEARCHsRNA. Dva z volně dostupných nástrojů – Rockhopper a DETR’PROK, společně s nástrojem SEARCHsRNA, byly otestovány na datech RNA-Seq pro bakterii Vibrio atlanticus LGP32.
|
|
|
Studying the dynamics of gene expression and the role of NAC complex in male gametophyte development
Klodová, Božena ; Fíla, Jan (vedoucí práce) ; Fajkus, Jiří (oponent) ; Hudzieczek, Vojtěch (oponent)
Tato doktorská práce představuje komplexní studii regulace genové exprese během vývoje samčího gametofytu se zaměřením na transkripční, translační a post-translační úroveň. Práce dále představuje online nástroj GOLEM, který je navržen pro vizualizaci a analýzu distribuce DNA regulačních motivů v genomech různých rostlinných druhů. S využitím transkriptomických dat GOLEM umožňuje studovat genovou expresi v různých pletivech a vývojových stádiích, stejně jako komparativní analýzu napříč různými fylogenetickými skupinami rostlin. Integrací transkriptomických a proteomických dat práce zásadně zlepšuje porozumění dynamice genové exprese ve vývoji samčího gametofytu, identifikuje významné regulační trendy a kategorizuje rodiny genů na základě jejich exprese. Tento komplexní soubor dat poskytuje cenný zdroj pro budoucí genomické studie. Kromě toho jsou v práci diskutovány perspektivy a výzvy dalšího studia regulace genové exprese v samčím gametofytu. Dále práce zkoumá regulační potenciál rodiny proteinů asociovaných s nascentním polypeptidem (NAC) ve vývoji samčího gametofytu, zejména jejich roli v translaci během růstu pylové láčky. Výsledky experimentů naznačují, že snížená exprese NACβ podjednotky způsobuje defekty v růstu pylové láčky. Navíc exprese komplexu NAC během vývoje samčího gametofytu ukazuje...
|
host ::
RSS.