|
|
Nové postupy v metabolomické analýze biotekutin
Řimnáčová, Lucie ; Čabala, Radomír (vedoucí práce) ; Feltl, Ladislav (oponent) ; Sýkora, David (oponent)
Předmětem této práce bylo studium reaktivity protických metabolitů s chlormravenčany a jejich využití v metabolomické GC-MS analýze biotekutin. Tento výzkum byl veden ve třech samostatných studiích a jeho výsledkem jsou tři nové, originální metody pro GC-MS stanovení protických nízkomolekulárních metabolitů v biologickém materiálu, především biotekutinách. První studie zkoumá objev rychlé derivatizace alicyklických hydroxylových skupin fluoralkylchlormravenčany (FCF) v bezvodém prostředí [1]. Působením FCF dochází k okamžité přeměně této hydroxylové skupiny na karbonát a tento krok lze snadno spojit s mikroextrakcí kapalina- kapalina (LLME) vznikajících derivátů do organické fáze. Reakce alicyklické hydroxy skupiny s FCF byla testována celkem na 12 klinicky významných steroidech a 4 tokoferolech. Byly popsány analytické vlastnosti zkoumaných analytů a metoda byla validována pro stanovení 6 diagnostických sterolů a 4 tokoferolů v lidském séru a plodové vodě. Nová metoda byla dále úspěšně použita k identifikaci a stanovení sterolů a tokoferolů ve tkáních hmyzu, ruměnice pospolné (Pyrrhocoris apterus) [2]. Druhá studie byla zaměřena na zkoumání reaktivity protických, zejména kyselých močových metabolitů s FCF, především s heptafluorbutylchlormravenčanem (HFBCF). Technikami GC-MS a LC- HRMS byly...
|
|
|
Metabolipidomic profiling of white adipose tissue by UPLC-MS/MS
Rombaldová, Martina ; Kuda, Ondřej (vedoucí práce) ; Šiklová, Michaela (oponent) ; Čajka, Tomáš (oponent)
V současné době je obezita vážný problém [1,2]. Ačkoliv by se mohlo zdát, že jde pouze o vyšší příjem potravy oproti energetickému výdeji, jde o složitou metabolickou chorobu, která se váže na lipidový metabolismus v tukové tkáni a buněčnou signalizaci s ním spojenou [3]. Je velmi důležité porozumět biologii tukové tkáně, abychom mohli rozpoznat nové a potencionální terapeutické cíle, které by nám pomohly předcházet a léčit choroby spojené s obezitou [4]. V našem výzkumu jsme využili především analytickou techniku kapalinové chromatografie s hmotnostní spektrometrií (LC-MS) ke studiu metabolismu tukové tkáně a rovněž jsme se zaměřili na vliv omega-3 polynenasycených mastných kyselin (PUFA) na tento metabolismus. Prováděli jsme pokusy na hlodavcích a buněčných liniích a analyzovali jsme bílou tukovou tkáň, vzorky séra/plasmy, buněk a mateřského mléka. Nejprve jsme zavedli několik metod ultraúčinné kapalinové chromatografie s tandemovou hmotnostní detekcí (UPLC-MS/MS) k analýze acylkarnitinů (AC), aminokyselin (AmA) a dalších metabolitů. Tyto metody nám umožnily rozdělit isobarické acylkarnitiny, ačkoliv to není obvykle možné. Použití těchto metod také odhalilo několik acylkarnitinů, t.j. AC s dlouhým řetězcem, karnitin, acylkarnitiny C4 a C6, C4DC stejně tak jako aminokyseliny tyrosin, alanin,...
|
|
|
Interakce mezi motolicemi rodu Schistosoma a jejich hostiteli na úrovni metabolomu
Kurečka, Martin ; Kameník, Zdeněk (vedoucí práce) ; Mikeš, Libor (oponent)
Motolice rodu Schistosoma jsou významní krevní parazité, kteří způsobují v tropických a subtropických zemích závažná chronická onemocnění savců včetně člověka. Léčba těchto onemocnění je problematická, a proto se stále hledají nové molekulární cíle pro vývoj vakcín a účinnějších léčiv. K tomuto účelu je nezbytným předpokladem lepší pochopení interakce mezi parazitem a hostitelem na molekulární úrovni. K porozumění těmto procesům může přispět kvalitativní i kvantitativní studium rozdílů v metabolismu zdravých a infikovaných jedinců pomocí metabolomiky. Práce je rešerší zaměřenou na nízkomolekulární látky v tkáních a tělních tekutinách hostitelů schistosom. Výběr metabolitů je omezen na ty, u kterých byla pozorována změna způsobená alespoň hypoteticky infekcí schistosomami a současně je mechanismus těchto změn v kontextu infekce znám nebo navržen. Součástí práce je také stručný přehled základních metod analytické chemie, které jsou v metabolomice nejčastěji využívány. Klíčová slova: Schistosoma spp; mezihostitel; definitivní hostitel; spektrometrie; metabolomika; nízkomolekulární látky
|
|
|
Targeted analysis and metabolism of fatty acids in mice and humans
Oseeva, Marina ; Kuda, Ondřej (vedoucí práce) ; Cahová, Monika (oponent) ; Vrkoslav, Vladimír (oponent)
Sedavý životní styl a nezdravé stravovací návyky v posledních několika desetiletích vedly k dramatickému nárůstu počtu lidí trpících obezitou, cukrovkou 2. typu a kardiovaskulárními chorobami. Studium těchto patologických stavů odhalilo, že tyto poruchy často způsobuje narušení metabolické rovnováhy. Výzkum lipidového metabolismu významně přispěl k určení mechanismů, které jsou základem metabolických poruch. Omega-3 mastné kyseliny jsou zajímavým tématem pro lipidomické studie, neboť se ukázalo, že snižují riziko kardiovaskulárních onemocnění a podílejí se na metabolismu lipidů. V této práci jsem optimalizovala postupy extrakce lipidů a jejich chemické modifikace za účelem analýzy profilu mastných kyselin ve vzorcích tkání a krve pomocí metody komplexní dvourozměrné plynové chromatografie spojené s hmotnostní spektrometrií (GCxGC-MS). Nejprve jsem hodnotila relativní množství omega-3 mastných kyselin v červených krvinkách (index Omega-3) lidí žijících v České republice buď v hlavním městě (n = 476), a nebo na venkově (n = 388). Pro tento rozsáhlý projekt jsem extrahovala fosfolipidy z membrán červených krvinek (RBC), transesterifikovala je na methylestery mastných kyselin (FAME) a změřila jejich profil pomocí GCxGC-MS. Průměrný index Omega-3 byl 3,56 mol% a nezjistila jsem žádný významný rozdíl v...
|
|
|
Diagnostika karcinomu pankreatu
Bunganič, Bohuš ; Zavoral, Miroslav (vedoucí práce) ; Rejchrt, Stanislav (oponent) ; Urban, Ondřej (oponent)
Souhrn Karcinom pankreatu je maligní onemocnění s nepříznivou prognózou. V současnosti se diagnostika karcinomu pankreatu opírá zejména o zobrazovací metody CT, MR a EUS, protože spolehlivý biomarker karcinomu pankreatu není dostupný. Za úspěch je v současné klinické praxi považováno, pokud se podaří selektovat pacienty vhodné k chirurgické resekci, v této skupině je celkové přežití mírně lepší než ve skupině, kde chirurgický výkon není technicky možný. Předkládaná disertační práce se v první části zabývá testováním již zavedených zobrazovacích diagnostických metod používaných v běžné praxi EUS a EUS FNA a navíc moderními vyšetřovacími možnostmi s využitím kontrastní endosonografie a srovnání přesnosti zmiňovaných metod. Byla potvrzena dominantní role EUS FNA. V další fázi práce byl testován metodický postup EUS FNA odběru a předúpravy vzorku pankreatické tkáně s ohledem na množství a kvalitu pro epigenetická vyšetření a rovněž testováním prognostické role KRAS a miR-21. Bylo zjištěno, že nejvhodnějším zdrojem biologického materiálu pro DNA a miRNA analýzy jsou cytologické nátěry, kde je kontaminace nenádorovou tkání nízká, a i když prognostická role KRAS je zanedbatelná, miR- 21 vykazuje značné rozdíly v přežívání pacientů v závislosti na míře exprese. V poslední části práce byl kladen důraz na vývoj a...
|
|
|
Metabolomika při studiu mikrobiomu
Nazmutdinova, Anastasiia ; Kuzma, Marek (vedoucí práce) ; Cahová, Monika (oponent)
Zánětlivé onemocnění střev představuje velmi závažné onemocnění s ne zcela objasněnou etiologií a patogenezí. V této práci bylo na modelu myší se zánětem střev vyvolaným dextransulfátem sodným zkoumáno, nakolik se liší změna metabolismu způsobená rozvojem zánětlivého procesu u bezmikrobních a konvenčně kolonizovaných myší. Pro charakterizaci změn byla využita NMR metabolomika vzorků stolice, moči a séra, kombinovaná s jedno- a vícerozměrnou statistickou analýzou. Bylo prokázáno, že metabolická signatura změn u obou typů myší není stejná. U bezmikrobních myší bylo ve stolici nalezeno významné množství sacharidů, jejichž hladina se snížila v průběhu zánětu, protože docházelo k jejich vylučování močí. Bezmikrobní myši na rozdíl od konvenčních také v průběhu zánětu vylučovaly stolicí velké množství aminokyselin. Nalezené poruchy metabolismu cukrů a proteinů u bezmikrobních zvířat ukazují na závažnou malnutrici vyvolanou zánětem, přičemž výsledky prokazují, že přítomnost mikrobiomu představuje ochranný mechanismus před zásadním rozvratem v organismu. Studie stability fekálních extraktů zdravých konvenčně kolonizovaných myší potvrdila, že žádný z identifikovaných a kvantifikovaných metabolitů nevykazoval systematické signifikantní změny ani v průběhu několika po sobě jdoucích odběrů v jednom týdnu, ani v...
|
|
|
Vliv střevní mikrobioty na rozvoj neurodegenerativních chorob
Hakenová, Kristina ; Valeš, Karel (vedoucí práce) ; Vodička, Martin (oponent)
Během stárnutí dochází přirozeně k biologickým změnám, v jejichž důsledku dochází ke snížení funkční kapacity organismu, což je doprovázeno i zvýšeným rizikem zánětlivých procesů, které se podílejí na rozvoji neurodegenerativních onemocnění. Střevní mikrobiota a její interakce se střevem a centrálním nervovým systémem hraje klíčovou roli v udržení funkcí biologických homeostatických systémů ve vyšším věku. To otevírá možnost ovlivnění, popřípadě modifikace lidské mikrobioty pro terapeutické účely. Na základě analýzy vzorků stolice pomocí HPLC MS/MS studie potvrdila vliv vybraných probiotik na úpravu metabolických drah a správné fungování mikrobioty per se. Největší vliv byl zaznamenán na tyrozinový metabolismus, tryptofanový metabolismus, metabolismus kyseliny arachidonové a metabolismus biosyntézy žlučových kyselin. U vybraných probiotických bakterií byl nalezen pozitivní vliv na paměťové složky kognitivních funkcí. Signifikantní zlepšení bylo pozorováno u verbálního učení a verbální paměti, u jedinců s mírnou kognitivní poruchou došlo ke zpomalení progrese kognitivního deficitu. Signifikantní zlepšení bylo pozorováno i u exekutivních funkcí. Tyto nálezy nebyly následovány subjektivním pocitem zlepšení zdraví, paměti či zažívání. Klíčová slova: mikrobiota, stárnutí, neurodegenerace, probiotika,...
|
|
|
Metabolite Genome-Wide Association Studies Of Arabidopsis Thaliana
Schwarzerová, Jana
Current research based on the edge of bioinformatics and ecology engineering has hugepotential due to combination of laboratory analyses and advanced bioinformatics algorithms.The paper deals with a combination of GC-MS and LC-MS based metabolomic analysis for identificationand quantitation of metabolites in environmental perturbations with advanced bioinformaticsapproach of metabolite genome-wide association studies (mGWAS). This complex view is appliedto Arabidopsis thaliana. The main goal is to obtain genetic predictions focused on A. thalianaunder different environmental conditions. Currently, important ecological issues such as climatechange, pollution etc. have impact on the change of environment. It has a great effect on plantswhich serves as producers of oxygen or food. While simple observation reveals only a phenotypechange, changes in genotypes of organisms can be captured using mGWAS and further utilized inindustrial ecology and biotechnology.
|
|
|
Dynamic Model for Production of Polyhydroxyalkanoates by Thermophilic Bacterium S. thermodepolymerans
Křápková, Monika ; Šafránek, David (oponent) ; Sedlář, Karel (vedoucí práce)
This master's thesis deals with the reconstruction of a dynamic model for production of polyhydroxyalkanoates (PHA) by thermophilic bacterium Schlegelella thermodepolymerans. The first chapter provides readers with a brief introduction into the systems biology and mathematical graph theory. It is followed by Chapter Two dealing with different approaches in dynamic modelling, including the commonly used tools for dynamic analysis of complex systems. The third chapter then pursues further terms and possibilities regarding the model analysis. The following chapter focuses on metabolomics and the frequently used laboratory techniques and the fifth chapter is then occupied with polyhydroxyalkanoates, especially their chemical structure and properties. In Chapter Six, a general Boolean model for PHA production by thermophilic bacteria is proposed. Chapter Seven then aims at model refinement with focus on S. thermodepolymerans. The final dynamic model is analysed and the results are discussed.
|
|
|
Metabolipidomic profiling of white adipose tissue by UPLC-MS/MS
Rombaldová, Martina
V současné době je obezita vážný problém [1,2]. Ačkoliv by se mohlo zdát, že jde pouze o vyšší příjem potravy oproti energetickému výdeji, jde o složitou metabolickou chorobu, která se váže na lipidový metabolismus v tukové tkáni a buněčnou signalizaci s ním spojenou [3]. Je velmi důležité porozumět biologii tukové tkáně, abychom mohli rozpoznat nové a potencionální terapeutické cíle, které by nám pomohly předcházet a léčit choroby spojené s obezitou [4]. V našem výzkumu jsme využili především analytickou techniku kapalinové chromatografie s hmotnostní spektrometrií (LC-MS) ke studiu metabolismu tukové tkáně a rovněž jsme se zaměřili na vliv omega-3 polynenasycených mastných kyselin (PUFA) na tento metabolismus. Prováděli jsme pokusy na hlodavcích a buněčných liniích a analyzovali jsme bílou tukovou tkáň, vzorky séra/plasmy, buněk a mateřského mléka. Nejprve jsme zavedli několik metod ultraúčinné kapalinové chromatografie s tandemovou hmotnostní detekcí (UPLC-MS/MS) k analýze acylkarnitinů (AC), aminokyselin (AmA) a dalších metabolitů. Tyto metody nám umožnily rozdělit isobarické acylkarnitiny, ačkoliv to není obvykle možné. Použití těchto metod také odhalilo několik acylkarnitinů, t.j. AC s dlouhým řetězcem, karnitin, acylkarnitiny C4 a C6, C4DC stejně tak jako aminokyseliny tyrosin, alanin,...
|
host ::
RSS.