|
|
Transportní a sorpční charakteristiky modifikovaných huminových kyselin studované v hydrogelových matricích
Polášková, Nikola ; Pekař, Miloslav (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá transportními a sorpčními charakteristikami huminových kyselin v systémech (hydrogelech), které jsou velmi podobné jejich přirozenému prostředí (půdě), a to pomocí difúzních technik. Jako zástupce huminových kyselin byl vybrán standard huminových kyselin izolovaných z Leonarditu (od Mezinárodní huminové společnosti IHSS, registrační číslo vzorku 1S104H-5). Jejich transportní a sorpční charakteristiky byly zkoumány v hydrogelové matrici na bázi biopolymeru agarózy (nereaktivního termoreverzibilního polysacharidu) pomocí zvoleného organického barviva Rhodaminu 6G, které slouží jako modelové činidlo simulující běžné polutanty. Pro účel této práce byly huminové kyseliny modifikovány tak, aby byly blokovány specifické funkční skupiny v jejich struktuře. Tímto způsobem lze poté stanovit vliv jednotlivých skupin na interakci s dalšími látkami samostatně, což bylo také hlavním cílem a motivací této práce. Karboxylové funkční skupiny byly modifikovány methylací pomocí činidla trimethylsilyldiazometanu (TMS-DM). Pro blokaci karboxylových i fenolových skupin zároveň byl nejdřív zopakován postup pro blokaci pouze karboxylových skupin pomocí TMS-DM a následně byla provedena acetylace fenolových skupin pomocí acetanhydridu. Úspěšnost modifikace byla ověřena pomocí metod termogravimetrie (TGA), infračervené spektrometrie s Fourierovou transformací (FT-IR) a acidobazickými titracemi (přímou, zpětnou a karboxylátovou). S využitím metody difúzních cel a také nestacionární difúze v kyvetách bylo zkoumáno, jak vybrané organické barvivo interaguje s původními a modifikovanými huminovými kyselinami v inertní hydrogelové matrici. Dle experimentálně zjištěných dat byly huminové kyseliny charakterizovány z hlediska jejich reaktivity vycházející z jejich struktury, resp. obsahu kyselých funkčních skupin. Tato práce ověřuje využití difúzních technik jakožto jednoduchých a univerzálních technik ke studiu již zmíněných vlastností huminových kyselin. Vzhledem ke zjištění, že kyselé funkční skupiny mají na tyto vlastnosti minoritní vliv, se otevírají možnosti zohlednění dalších faktorů, jako jsou například hydrofobní interakce, vodíkové vazby, van der Waalsovy síly nebo specifický povrch.
|
|
| |
|
|
Predikce biologického věku pomocí analýzy DNA
Stokičová, Linda ; Vaněk, Daniel (vedoucí práce) ; Tomášek, Petr (oponent)
Na základě analýzy DNA lze predikovat barvu očí, vlasů a biogeografický původ jedince. Toho se využívá ve forenzní genetice, kdy neznámý pachatel zanechá biologický materiál na místě trestného činu. Předmětem výzkumů je predikce biologického věku pachatele. V současnosti ale neexistuje žádný standardizovaný model, podle kterého lze spolehlivě biologický věk jedince predikovat. Jako nejlepší metoda se jeví predikce biologického věku na základě methylace DNA, což je stabilní epigenetická modifikace. Bylo zkoumáno mnoho markerů v různých tkáních. Methylace těchto markerů koreluje s biologickým věkem, pozitivně či negativně. Methylace je tkáňově specifická, a tak nelze jeden model aplikovat na všechny tkáně. Model pro predikci biologického věku se uplatní zejména při vyšetřování a objasňování trestné činnosti, kdy neznáme identitu osoby, jež zanechala biologický materiál na místě činu či těle oběti. Klíčová slova: methylace, chronologický věk, biologický věk, analýza DNA, forenzní genetika
|
|
|
Metylace regulačních oblastí HPV 16 u tonsilárních karcinomů s integrovanou a extrachromozomální formou viru
Pokrývková, Barbora ; Tachezy, Ruth (vedoucí práce) ; Hubáček, Petr (oponent)
Lidské papilomaviry jsou spojeny s indukcí karcinomu hrdla děložního a řadou dalších karcinomů v anogenitální oblasti a také s významnou částí nádorů hlavy a krku. Přítomnost virových onkoproteinů E6 a E7 může v buňce navodit trasnformovaný stav, jejich zvýšená hladina je způsobena inaktivací regulačního proteinu E2. Předmětem současného studia jsou mechanismy, kterými je inaktivace E2 způsobena. Jednou z možností je integrace virové DNA do genomu hostitele, ke které dochází v oblasti genu E2. Byly však nalezeny karcinomy, kde se virus nachází v extrachromozomální formě. Ukazuje se, že při vzniku tohoto typu nádorů mohou hrát roli epigenetické změny, zejména DNA metylace, či mutace v regulační oblasti viru. Byla provedena analýza stupně metylace u vzorků tonsilárních karcinomů s extrachromozomální a integrovanou formou viru, dále v obou skupinách porovnána virová nálož a potvrzena exprese E6 a E7 genu. Výsledky metylační analýzy ukazují zvýšenou metylaci viru s integrovanou DNA, avšak pro některé oblasti nejsou signifikantní. Mutace ve vazebných místech E2 proteinu jsme neodhalili. Exprese virových onkogenů byla potvrzena u všech nádorů bez ohledu na formu virového genomu. Mechanismus indukce nádorů, zejména pro virus s extrachromozomální formou viru, zůstává předmětem dalšího výzkumu. Klíčová...
|
|
|
The relationship between splicing and posttranslational modifications of chromatin in Saccharomyces cerevisiae
Kovaľová, Libuša ; Folk, Petr (vedoucí práce) ; Čáp, Michal (oponent)
Protein Prp45, kvasinkový ortholog lidského transkripčního koregulátoru SNW1/SKIP, byl v literatuře doposud spojován pouze s regulací sestřihu pre-mRNA. Naše laboratoř odhalila, že protein Prp45 geneticky interaguje nejen s proteiny zahrnutými v sestřihu pre-mRNA, ale také s faktory důležitými pro elongaci transkripce a enzymy katalyzujícími chromatínové modifikace. Naše výsledky a rovněž i poznatky o lidském orthologovi SNW1/SKIP naznačují, že by Prp45 mohl sloužit jako regulátor propojující sestřih, transkripci a stav chromatínu u S. cerevisiae. Hlavním cílem diplomového projektu bylo zjistit, zda protein Prp45, který je nezbytný pro kotranskripční sestavování spliceozomu, ovlivňuje posttranslačné modifikace chromatínu na transkribovaných genech. Pomocí chromatinové imunoprecipitace nicméně nebyl potvrzen vliv mutace prp45(1-169) na profil trimethylace histonu H3 na lyzinu 4 a acetylace histonu H3 na lyzínech 9, 14 a 18 na lokusech transkripčně aktívních genů. Naším cílem také bylo průtokovou cytometrií analyzovat chování buněk synchronizovaných pomocí α-faktoru. Bylo ukázáno, že mutace prp45(1-169) vede k prodloužení buněčného cyklu. V rámci diplomového projektu byl pro účely sledování dynamiky nukleozomů v kmenech S. cerevisiae zaveden systém indukované exprese značeného histonu H3. Výsledky...
|
|
|
Vliv modifikací rRNA na syntézu proteinů
Kročová, Eliška ; Pospíšek, Martin (vedoucí práce) ; Holá, Dana (oponent)
Ribosom je supramolekulární útvar, který zprostředkovává syntézu veškerých buněčných proteinů a je tedy nezbytný pro její život. To, že jsou některé nukleotidy ribosomální RNA modifikovány je známo už čtyřicet let. Teprve v dnešní době se však daří hlouběji studovat, jak jsou jednotlivé modifikace syntetizovány i to, jaký je jejich vliv na vznik a funkci ribosomu. Některé konkrétní nukleotidové modifikace mají význam při vzniku ribosomu (například m1 acp3 Ψ1191 SSU), u některých byl pozorován vliv na správnou funkčnost ribosomu (například Um2921, Gm2922, Ψ2923 LSU, m1 acp3 Ψ1191 SSU). Většina modifikovaných nukleotidů v eukaryotní rRNA je rozpoznávána malými jadérkovými RNA (snoRNA). Několik málo nukleotidů je však rozpoznáváno a následně modifikováno specifickými proteiny. Tyto proteiny hrají i zásadní roli ve zrání ribosomu. Předložená práce přehledně shrnuje současné znalosti o úloze nukleotidových modifikací v ribosomální RNA při vzniku, zrání a funkci ribosomu.
|
|
|
Dynamika a mechanismus umlčování reportérového genu pro GFP v závislosti na aktivitě RDR6 a způsobu indukce RNA interference v buněčné linii tabáku BY-2
Motylová, Šárka ; Fischer, Lukáš (vedoucí práce) ; Kovařík, Aleš (oponent)
RNA interference (RNAi) je proces, který se u rostlin prostřednictvím malých RNA (sRNA = small RNA) významně podílí na regulaci genové exprese. Rozmanité dráhy RNAi lze rozdělit na dva základní mechanismy, a to posttranskripční a transkripční umlčování (PTGS a TGS). Vznik sRNA je vždy závislý na přítomnosti dvouvláknové molekuly RNA (dsRNA), která je štěpena některým z DCL proteinů za vzniku sRNA obvykle o délce 21 - 24 nt a jedno z vláken sRNA je následně rozpoznáno proteinem AGO. V případě PTGS interaguje komplex AGO- sRNA na základě komplementarity sekvence sRNA s cílovou RNA, kterou rozštěpí nebo zablokuje její translaci. U TGS reaguje AGO s rostlinně specifickou RNA Pol V a jejími transkripty, se kterými opět páruje vlákno sRNA nesené proteinem AGO. Tato interakce umožní sestavení komplexu proteinů, které indukují metylaci DNA a posléze i histonů, jež působí inhibičně na transkripci RNA Pol II. Způsobů, jakými může dsRNA vznikat, je celá řada. Velká část v buňce tvořených dsRNA je závislá na syntéze komplementárního vlákna do podoby dsRNA prostřednictvím RDR6 (RNA dependentní RNA polymeráza 6), která je zapojena i do procesu vzniku sekundárních sRNA. Význam RDR6 při PTGS byl zkoumán pomocí reportérového genu pro GFP, a to při samovolném umlčování a při umlčování vyvolaném třemi odlišnými...
|
|
|
Význam parentálního původu postiženého chromozomu při vzniku mikrodelečních syndromů
Rašpličková, Tereza ; Šolc, Roman (vedoucí práce) ; Novotná, Drahuše (oponent)
Mikrodeleční syndromy jsou komplexní onemocnění, způsobená ztrátou genetické informace v důsledku kryptických delecí menších než 5 Mb. Jsou příčinou velkého množství fenotypových znaků, mezi nejčastější patří vývojové a mentální retardace, nejrůznější tělesné vady a abnormality či poruchy chování. Bylo dokázáno, že v jistých případech hraje parentální původ postiženého chromozomu roli při vzniku mikrodelečních syndromů. Při vzniku Angelmanova, Prader-Williho a Beckwith-Wiedemannova syndromu výrazně zasahuje genový imprinting, který zapříčiňuje nerovnoměrné postižení chromozomů. Důvody výrazné převahy postižení jednoho z paternálně zděděných chromozomů u syndromu Cri du chat, monosomie 1p36 a Phelan-McDermidova syndromu jsou odlišné a vliv genového imprintingu u těchto syndromů nebyl potvrzen. Klíčová slova: mikrodelece, mikrodeleční syndromy, metylace, genový imprinting
|
|
|
Vliv methylace huminových kyselin na interakci s povrchově aktivními látkami
Bělušová, Anna ; Weidlich, Tomáš (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce se zabývá studiem interakcí mezi huminovými kyselinami, coby hlavní komponentou půdní organické hmoty a modelovým organickým polutantem v podobě kationického tenzidu – Septonexu (u něhož byla očekávána pozitivní interakce s huminovými kyselinami vzhledem k jeho náboji) prostřednictvím nekonvenčního spojení dialyzačních a difúzních technik realizovaných v difúzních celách společně s izotermickou titrační kalorimetrií schopnou objasnit charakter probíhajících reakcí z termodynamického hlediska. Experimenty byly prováděny se standardem huminových kyselin izolovaných z Leonarditu (1S104H), pořízeném od Mezinárodní společnosti pro huminové látky, s huminovými kyselinami izolovanými z lignitu a z černozemě modální. Cílem předložené diplomové práce je posouzení vlivu karboxylových funkčních skupin ve struktuře huminových kyselin při interakcích s kationickým Septonexem. Z tohoto důvodu byly zmíněné vzorky huminových kyselin modifikovány selektivní methylací jejich karboxylových funkčních skupin, které se již dále nemohou podílet na interakcích s iontovými látkami. Výsledky z difúzních cel i z izotermické titrační kalorimetrie potvrdily předpoklad, že Septonex interagoval se všemi typy nemodifikovaných huminových kyselin více než s jejich methylovanými formami. Navzdory dostupné literatuře bylo překvapivé, že rozdíly v interakci huminových kyselin se Septonexem nebyly diametrálně odlišné při porovnání nemodifikovaných huminových kyselin s jejich methylovanými formami. Míra těchto interakcí byla posuzována skrze zdánlivou rovnovážnou konstantu Kapp stanovenou při difúzních (dialyzačních) experimentech a z průběhu entalpických křivek z izotermické titrační kalorimetrie. Po provedených experimentech a jejich vyhodnocení lze dojít k závěru, že huminové kyseliny a Septonex při svých interakcích, vzhledem ke svým strukturám, pravděpodobně uplatňují nejen elektrostatické interakce, především přes dostupné karboxylové funkční skupiny huminových kyselin a kladně nabité hydrofilní části molekul Septonexu, ale nezanedbatelnou roli při nich zastávají i hydrofobní efekt, vodíkové vazby a Van der Waalsovy síly.
|
|
|
Mikrofluidní reaktory pro chemickou syntézu
Jaklová, Natalie ; Klusoň, Petr (vedoucí práce) ; Cvak, Ladislav (oponent)
Hlavním tématem diplomové práce bylo převedení vsádkově prováděné N-alkylační reakce do kontinuálního režimu. Zkoumanou N-alkylační reakcí byla přeměna methylesteru kyseliny 10α-methoxydihydrolysergové na methylester kyseliny 1-methyl-10α- methoxydihydrolysergové. Reakce se využívá ve farmaceutickém průmyslu při výrobě Nicergolinu, který je účinným lékem pro pacienty trpící demencí či Alzheimerovou chorobou. Tato methylační reakce probíhá ve dvou vzájemně nemísitelných kapalných fázích. Ke zvýšení rychlosti reakce je využíváno katalýzy fázovým přenosem, která umožňuje průběh reakce v celém objemu organického rozpouštědla, nejen na fázovém rozhraní. Tato N-alkylační reakce je exotermní a probíhá s vysokou rychlostí. Motivací k převedení reakce do kontinuálního uspořádání je lepší kontrola a řízení reakce a vyšší bezpečnost provozu z důvodu intenzivnějšího odvodu reakčního tepla a manipulace s menšími objemy reakčních komponent. Práce se specificky zabývá vlivem reakčních podmínek na průběh reakce v mikrofluidním reaktoru a jejich optimalizací. Pro provedení reakce v průtočném uspořádání byl nejprve zvolen skleněný mikročipový reaktor se schopností produkce gramových množství látky za hodinu. V tomto uspořádání bylo provedeno několik sérií experimentů. Byl sledován stupeň konverze výchozí látky,...
|
host ::
RSS.