|
|
Structural characterization of interaction between transcription factors and DNA
Filandrová, Růžena ; Novák, Petr (vedoucí práce) ; Vondrášek, Jiří (oponent) ; Wimmerová, Michaela (oponent)
Strukturní charakterizace interakce transkripčních faktorů s DNA Mgr. Růžena Filandrová Abstrakt Transkripční faktory jsou proteiny, které regulují expresi genů skrze svou interakci s DNA a dalšími faktory. Tím buňce umožňují reagovat na různé vnitřní i vnější podněty a hrají proto důležitou roli v mnoha buněčných dějích jako je například regulace buněčného cyklu, diferenciace buněk během vývoje organismu nebo imunitní reakce. K pochopení těchto dějů je nezbytná nejen znalost 3D struktury samotných transkripčních faktorů, ale i mechanismů jejich vazby na DNA. Nicméně, některé typické vlastnosti transkripčních faktorů, jako je například přítomnost nestrukturovaných oblastí, způsobují, že je velmi obtížné určovat jejich 3D strukturu klasickými metodami s vysokým rozlišením. Z těchto důvodů mohou být pro popis struktury komplexů transkripčních faktorů s DNA s výhodou využity metody s nižším rozlišením, jako je například strukturní hmotnostní spektrometrie, která byla použita v této práci. V první části této práce byl nejprve optimalizován soubor metod strukturní hmotnostní spektrometrie se zaměřením hlavně na optimalizaci podmínek vodík/deuteriové výměny (HDX-MS) pro jejich využití k analýze komplexů transkripčních faktorů s DNA. Následně pak byly pomocí těchto metod charakterizovány dva komplexy...
|
|
|
Chromatinová imunoprecipitace vybraných transkripčních faktorů
Smetanová, Jitka ; Vališ, Karel (vedoucí práce) ; Převorovský, Martin (oponent)
Rodina transkripčních faktorů TEAD reguluje expresi genů, které regulují buněčnou proliferaci, diferenciaci a apoptózu. Aktivita TEAD1 je regulována prostřednictvím Hippo signální dráhy. Obecný mechanismus suprese nádorových buněk skrze Hippo signální dráhu zůstává nejasný. C-MYC a GLUT1, dva klíčové regulátory glykolýzy, byly recentně popsány v lidských leukemických buňkách jako cíle Hippo signální dráhy. V této diplomové práci byla pomocí ChIP analýzy v lidských leukemických buňkách experimentálně potvrzena vazba TEAD1 k prvnímu exonu genu C-MYC a dále objevena nová interakce TEAD1 s enhancerem genu C-MYC a s enhancerem genu GLUT1. Regulace glukózového metabolismu Hippo signální dráhou může představovat nový mechanismus suprese nádorových buněk. Klíčová slova: genová regulace, transkripční faktory, chromatinová imunoprecipitace, bioinformatika
|
|
|
Příprava DNA vazebné domény transkripčního faktoru FOXK1
Procházková, Valérie ; Novák, Petr (vedoucí práce) ; Košek, Dalibor (oponent)
Transkripční faktory jsou proteiny, které regulují expresi genů v různých typech buněk. Hrají tak důležitou roli v mnoha buněčných procesech od regulace buněčného cyklu až po buněčnou diferenciaci. Pomocí DNA vazebné domény rozpoznávají a váží specifické sekvence DNA. Jedním z typů DNA vazebné domény je doména "forkhead", která se skládá ze 100-110 aminokyselinových zbytků. Tato sekvence je označována jako DBD FOX a připomíná tvar "okřídleného helixu". Proteiny z rodiny FOX interagují s dvouvláknovou DNA pomocí α- helixu H3, který je pro tuto rodinu sekvenčně konzervován. Na vazbě s DNA se dále podílejí i další oblasti DBD, které však sekvenčně konzervovány nejsou a odlišné strukturní rysy přispívají k rozdílné afinitě FOX proteinů k DNA. Odlišnosti v trojrozměrné struktuře mohou také mít vliv na různorodost biologických funkcí proteinů FOX v organismu. Proteiny FOX se dělí do 19 podrodin, mezi které patří i podrodina FOXK, kterou tvoří dva členové FOXK1 a FOXK2. Proteiny FOXK regulují aerobní glykolýzu, buněčnou proliferaci a také karcinogenezi. Jejich zvýšená exprese byla popsána v rakovinných buňkách kosterní tkáně, žaludku, tlustého střeva, prsu, plic, vaječníků aj. Funkce proteinů FOXK v různých typech rakoviny však není dosud velmi prozkoumána. Cílem práce bylo připravit nativní protein DBD...
|
|
|
Porovnání vlastností transkripčního faktoru "Bach1" v jeho apoformě a holoformě
Vávra, Jakub
Hemoproteiny představují vzhledem k jejich širokému výskytu a rozmanitým funkcím nepostradatelnou součást mnoha živých organismů. Mezi typické funkce hemoproteinů patří participace na transportu a uskladnění kyslíku v živých organismech, transport elektronů v rámci dýchacího řetězce či enzymová katalýza reakcí, kterých se účastní kyslík, případně peroxid vodíku. Poměrně nedávno byla objevena nová skupina hemoproteinů, jejíž zástupci disponují schopností detekovat buď změny koncentrace hemu (senzorové proteiny, které detekují hem), nebo změny koncentrace dvouatomových molekul plynů (hemové senzorové proteiny, které detekují plyny) v jejich okolním prostředí. Signály generované v rámci této detekce způsobují strukturní změny příslušných senzorových proteinů a ovlivňují tak jejich funkce. Předmětem této diplomové práce je příprava a následná charakterizace eukaryotického senzorového proteinu Bach1, který detekuje hem. Důraz je kladen především na interakční schopnosti proteinu Bach1 s heminem a komparaci vlastností apoformy a holoformy Bach1. Pozornost je věnována hlavně počtu molekul heminu, které jsou schopny specificky interagovat s Bach1, a to za různých podmínek (odlišný redoxní stav iontu železa v hemu, přítomnost interakčních partnerů Bach1 apod.). Součástí této práce je také analýza vlivu...
|
|
|
Transkripční regulace ve vývoji sympatického srdečního systému
Matějková, Kateřina ; Pavlínková, Gabriela (vedoucí práce) ; Holzerová, Kristýna (oponent)
Pochopení vývoje sympatického srdečního systému a identifikace genů, které ho regulují, je naprosto zásadním krokem pro vývoj terapeutických a diagnostických metod. Sympatikus vzniká z buněk neurální lišty, které jsou působením NRP1/SEMA3A a neuregulin/ERBB signalizací naváděny k dorsální aortě. Dorsální aorta iniciuje jejich diferenciaci směrem k sympatickému fenotypu. Tento proces je regulován transkripčními faktory, mezi které patří ASCL1, PHOX2A/B, GATA3, HAND2, HIF1A a ISL1. Sympatické neurony, naváděny BDNF/TRKB signalizací, následně migrují do svého konečného paravertebrálního umístění, odkud jejich axony rostou směrem k srdci. Růst axonů je regulován NGF/TRKA a NRP1/SEMA3A signalizací. Cílem této práce je shrnutí dosavadních poznatků (především z myšího modelu), které se týkají regulace vývoje sympatických neuronů a sympatického srdečního systému s důrazem na transkripční faktory. Tyto informace pomohou pochopit rozvoj některých kardiovaskulárních onemocnění, která jsou spojovaná s dysfunkcí sympatického systému a která jsou celosvětově stále dominantní příčinou úmrtí. Mezi tato onemocnění patří např. arytmie, kongestivní srdeční selhání či infarkt myokardu.
|
|
|
The development and maintenance of neurons in the inner ear
Wirthová, Natália ; Pavlínková, Gabriela (vedoucí práce) ; Pysanenko, Kateryna (oponent)
Ztráta sluchu patří mezi nejčastější postižení. Neurosenzorická ztráta sluchu je trvalá a je důsledkem smrti neuronů nebo senzorických buněk, které mají malou schopnost regenerace. Je zřejmé, že identifikace genů, které jsou spojeny s diferenciací funkčních senzorických buněk, neuronů a se ztrátou sluchu, by mohla ukázat nové možnosti terapie zaměřené na regeneracipoškozených neurosenzorických buněk.. Nejnovější údaje naznačují, že prevence ztráty neuronů a zlepšení dlouhodobého přežívání neuronů jsou nejdůležitějšími cíli pro nejbližší budoucnost. Tato práce je zaměřena na zmapování současných poznatků týkajících se signálních a regulačních drah transkripčních faktorů, které jsou nezbytné pro vývoj a funkci neuronů ve vnitřním uchu.
|
|
|
Diferenciace pankreatických kmenových buněk na β-buňky produkující inzulín.
Leontovyč, Ivan ; Saudek, František (vedoucí práce) ; Štechová, Kateřina (oponent) ; Holáň, Vladimír (oponent)
Diabetes mellitus (DM) je závažné a časté metabolické onemocnění s rostoucí prevalencí. Jeho současná léčba nedokáže zabránit pozdním komplikacím, a proto je nutné hledat nové terapeutické postupy. V experimentech zaměřených na buněčnou léčbu DM v rámci disertační práce "Diferenciace pankreatických kmenových buněk na β-buňky produkující inzulín" jsme se zabývali hledáním nových zdrojů pro získání tkáně produkující inzulín, které by mohly být použity k transplantační náhradě. Na základě postupného testování řady postupů jsme nakonec vypracovali definitivní protokol pro transdiferenciaci exokrinních buněk pankreatu na buňky produkující inzulín pomocí třech klíčových transkripčních faktorů, a sice Pdx1, Neurogenin3 a MafA, dodávaných ve formě syntetické mRNA. S podporou růstových a epigenetických faktorů jsme ve 4 nezávislých experimentech získali transdiferenciací 14.3 ± 1.9% inzulín pozitivních buněk. Navíc tyto buňky byly schopné významně reagovat na zvýšení hladiny glukózy (z 2.5 na 20 mmol/l glukózy) sekrecí inzulínu (z 842 ± 72 na 1 157 ± 58 pg inzulín/µg DNA/ml; n=5) a depolarizačního činidla KCl (30 mmol/l) z 863 ± 78 na 1 025 ± 66 pg inzulín/µg DNA/ml (n=5). Originálním transdiferenciačním postupem jsme tedy prokázali, že exokrinních buňky mohou být jedním z možných zdrojů pro buněčnou...
|
|
|
Porovnání vlastností transkripčního faktoru "Bach1" v jeho apoformě a holoformě
Vávra, Jakub ; Martínková, Markéta (vedoucí práce) ; Brynychová, Veronika (oponent)
Hemoproteiny představují vzhledem k jejich širokému výskytu a rozmanitým funkcím nepostradatelnou součást mnoha živých organismů. Mezi typické funkce hemoproteinů patří participace na transportu a uskladnění kyslíku v živých organismech, transport elektronů v rámci dýchacího řetězce či enzymová katalýza reakcí, kterých se účastní kyslík, případně peroxid vodíku. Poměrně nedávno byla objevena nová skupina hemoproteinů, jejíž zástupci disponují schopností detekovat buď změny koncentrace hemu (senzorové proteiny, které detekují hem), nebo změny koncentrace dvouatomových molekul plynů (hemové senzorové proteiny, které detekují plyny) v jejich okolním prostředí. Signály generované v rámci této detekce způsobují strukturní změny příslušných senzorových proteinů a ovlivňují tak jejich funkce. Předmětem této diplomové práce je příprava a následná charakterizace eukaryotického senzorového proteinu Bach1, který detekuje hem. Důraz je kladen především na interakční schopnosti proteinu Bach1 s heminem a komparaci vlastností apoformy a holoformy Bach1. Pozornost je věnována hlavně počtu molekul heminu, které jsou schopny specificky interagovat s Bach1, a to za různých podmínek (odlišný redoxní stav iontu železa v hemu, přítomnost interakčních partnerů Bach1 apod.). Součástí této práce je také analýza vlivu...
|
|
|
Chromatinová imunoprecipitace vybraných transkripčních faktorů
Smetanová, Jitka ; Vališ, Karel (vedoucí práce) ; Převorovský, Martin (oponent)
Rodina transkripčních faktorů TEAD ovlivňuje expresi genů, které regulují buněčnou proliferaci, diferenciaci a apoptózu. Aktivita proteinu TEAD1 je řízena prostřednictvím signální dráhy Hippo. Obecný mechanismus suprese nádorových buněk skrze signální dráhu Hippo zůstává nejasný. Geny MYC a GLUT1, které kódují dva klíčové regulátory glykolýzy, byly recentně popsány v lidských leukemických buňkách jako potenciální cíle signální dráhy Hippo. V této diplomové práci jsem se pomocí ChIP analýzy v lidských leukemických buňkách snažila experimentálně potvrdit předpokládanou vazbu transkripčního faktoru TEAD1 k regulačním sekvencím genů MYC a GLUT1. I přes veškerou snahu se mi nepovedlo provést chromatinovou imunoprecipitaci transkripčního faktoru TEAD1. V rámci diplomové práce jsem navrhla několik možných důvodů, které mohly vést k získaným negativním výsledkům. Klíčová slova: transkripční regulace, TEAD transkripční faktory, chromatinová imunoprecipitace, leukemie
|
|
|
The transcription factor C/EBPƴ as a novel regulator in mast cell development and function
Jedlička, Marek ; Alberich Jorda, Meritxell (vedoucí práce) ; Černý, Jan (oponent)
Žírné buňky jsou důležitou součástí vrozeného i adaptivního imunitního systému. Podílejí se na zánětlivých reakcích namířených proti široké škále patogenů, jako jsou parazité, bakterie a další typy cizorodých agens. Na druhou stranu žírné buňky přispívají k řadě patologických stavů, mezi něž patří například astma, autoimunitní choroby, anafylaxe nebo systémová mastocytóza. Poznání biologie žírných buněk je proto zásadní pro vývoj nových přístupů k léčbě výše zmíněných chorob. Navzdory tomu je naše znalost molekulárních mechanismů, které vývoj a funkci žírných buněk regulují, stále neúplná. Naše předběžné výsledky ukazují, že jedním z klíčových elementů v biologii žírných buněk je transkripční faktor C/EBP. Za použití in vitro a in vivo modelů určíme, jakým způsobem C/EBP reguluje diferenciaci hematopoetických progenitorů do mastocytární linie a jaký má vliv na funkci žírných buněk. Tato studie přinese nové poznatky o úloze C/EBP ve vývoji žírných buněk a přispěje k lepšímu pochopení mechanismů řídících biologii žírných buněk. Klíčová slova Žírné buňky, C/EBP, transkripční faktory, vývoj žírných buněk, Cebpg kondicionální knockout, kultury žírných buněk odvozené z kostní dřeně
|
host ::
RSS.