|
|
Role DNA reparačních mechanismů v patogenezi myelodysplastického syndromu.
Válka, Jan ; Čermák, Jaroslav (vedoucí práce) ; Pospíšilová, Dagmar (oponent) ; Penka, Miroslav (oponent)
Souhrn Předpoklady a cíle: Vysoký výskyt mutací a cytogenetických abnormalit u pacientů s myelodysplastickým syndromem (MDS) naznačuje přítomnost defektů v mechanismech DNA reparace. První část práce se zaměřuje na monitoraci genové exprese DNA reparačních genů a její změny v průběhu progrese onemocnění. Ve druhé části studie bylo použito sekvenování nové generace k detekci jednonukleotidových polymorfismů (SNP) a mutací v DNA reparačních genech a byla hodnocena možná asociace těchto genetických abnormalit s rizikem rozvoje MDS. Metody: Expresní profilování 84 DNA reparačních genů bylo provedeno na CD34 pozitivních buňkách kostní dřeně pacientů s MDS. Skríningová kohorta sestávala z 28 pacientů a exprese vybraných genů byla dále hodnocena v rozšířené kohortě 122 pacientů se všemi podtypy MDS. Sériové vzorky byly použity k monitoraci exprese genů RAD51 a XRCC2 v průběhu progrese onemocnění. Imunohistochemický průkaz RAD51 rekombinázy byl proveden u trepanobioptických vzorků. Cílené sekvenování exonových oblastí 84 DNA reparačních genů bylo provedeno ve skríningové kohortě MDS pacientů. Real-Time PCR byla použita ke zhodnocení genotypu vybraných SNP v populační studii. Výsledky: Geny RAD51 a XRCC2 vykazovaly odlišnou expresi mezi MDS nízkého a vysokého rizika (p < 0,0001), zatímco exprese genu RPA3 byla...
|
|
|
Role WSS1 proteasy v DNA reparačních procesech kvasinkové buňky.
Adámek, Michael ; Grantz Šašková, Klára (vedoucí práce) ; Čáp, Michal (oponent)
Zachování integrity DNA je v průběhu života kritické pro každý živý organismus. Organismy si proto vyvinuly mnoho způsobů, jak detekovat a opravit různé typy poškození DNA, způsobené endogenními i exogenními vlivy, vyúsťující dále v replikační stres. Chyby v těchto opravných mechanismech mohou vést k závažným lidským onemocněním, jako jsou neurologické poruchy, familiární druhy onkologických onemocnění nebo vývojové syndromy. V této diplomové práci byla zkoumána funkce kvasinkového proteinu Wss1, metaloproteasy, která se podílí na nedávno objevené DNA opravné dráze, která proteolyticky odstraňuje proteiny kovalentně zachycené na zuje silnou negativní interakci s jinou proteasou opravující DNA, Ddi1, přičemž bylo objeveno, že kvasinkový kmen postrádající současně geny je hypersenzitivní na hydroxyureu. Hydroxyurea inhibuje ribonukleotidreduktasu, čímž v konečném důsledk způsobuje zastavení buňky v fázi buněčného cyklu. V rámci této diplomové práce byly na základě předchozích studií provedeny tzv. "rescue" experimenty s různými variantami Wss1, postrádajícími jednotlivé domény či obsahujícími bodové aminokyselinové záměny. Tyto experimenty následně posloužily k posouzení účasti jednotlivých domén proteinu Wss1 v odpovědi na replikační stres vyvolaný hydroxymočovinou.
|
|
|
Strukturní studie mechanismů opravy poškozené DNA Nei glykosylasou
Landová, Barbora ; Šilhán, Jan (vedoucí práce) ; Lux, Vanda (oponent)
Abazické místo (Ap z angl. Apurinic/apyrimidinic) je jedno z nejrozšířenějších poškození DNA vznikající spontánní hydrolýzou nebo v průběhu DNA opravných procesů. Jedna z forem Ap je otevřený aldehyd s elektrofilní funkční skupinou schopnou vytvářet kovalentní spojení s nukleofilní skupinou komplementárního řetězce DNA. Kovalentní spojení protilehlých řetězců (ICL z angl. Interstrand cross-link) vycházející z Ap je poškození, kde je nepřirozená N-glykosidová vazba tvořena spontánně mezi otevřeným aldehydem a aminovou skupinou adeninu na komplementárním řetězci dvouřetězcové DNA. ICL blokuje replikaci a transkripci, což vede ke genomové nestabilitě, rakovině nebo smrti buňky. Proces vzniku ICL je relativně dlouhý, trvající několik hodin, kde vznik otevřeného aldehydu Ap je limitujícím krokem. Dosud byly popsány dva druhy Ap-ICL v závislosti na bázi, se kterou Ap tvoří kovalentní spojení, ale o sekvenční závislosti v okolí ICL víme jen málo. Cílem této práce je prozkoumat pravděpodobnost vzniku Ap-ICL v závislosti na lokální sekvenci a biochemická charakterizace mechanismů vedoucí k jeho opravě. Bylo ukázáno, že kovalentní spojení Ap-ICL je štěpeno endonukleasou 8-like III (NEIL3) v eukaryotech a jeho blízký ortholog v bakteriích je formamidopyrimidin-DNA glykosylasa (Fpg), DNA opravný enzym s...
|
|
|
The Role of DNA Repair in the Onset and Therapy of Ovarian Cancer
Tomášová, Kristýna ; Vodička, Pavel (vedoucí práce) ; Čáp, Michal (oponent)
Detekce poškození DNA a její oprava jsou důležité biologické systémy, které chrání genetickou informaci před změnami a přispívají tak k celkové stabilitě genomu. Jelikož je mnoho látek užívaných v boji proti rakovině založených na vyvolávání DNA poškození, podílí se mechanizmus oprav DNA významnou měrou i na léčebné odezvě organizmu na chemoterapii. Cílem této práce je uceleně shrnout problematiku vzniku rakoviny vaječníků ve vztahu k opravě DNA. Zvláštní důraz je přitom kladen na poruchy jednotlivých reparačních drah, které jsou neoddělitelně spjaty se vznikem rakoviny i úspěšností její léčby. Kromě nejznámějších genových mutací souvisejích s rakovinou vaječníků, jako jsou BRCA1 a BRCA2 účastnící se homologní rekombinace, bude značný prostor věnován i méně známým mutacím. Nejčastějším důvodem vzniku rakoviny vaječníků jsou dle výzkumů poruchy funkce proteinů uplatňujících se v opravách DNA homologní rekombinací. Výzkumy rovněž ukazují, že cílená inhibice či poškození opravných drah DNA, zejména bázových excizních oprav, mohou napomáhat efektivnímu působení chemoterapie. To platí i pro nukleotidové excizní opravy, které odstraňují adukty platinových komplexů na DNA a napomáhají tak k ustanovení rezistence vůči platinovým cytostatikům. Mechanimus korekce správného párování bazí je u ovariálního...
|
|
|
L01 DNA damage formation and DNA repair following an intervention of colorectal cell lines with ganoderma lucidum
Vodička, Pavel ; Opattová, Alena ; Čumová, Andrea ; Slíva, D.
Colorectal cancer (CRC) is the third most common malignancy in the world and second most common cause of cancer related deaths in Europe. CRC is complex disease that develops as consequence of environmental and health risk factors with involvement of suboptimal DNA repair, resulting in an accumulation of DNA damage. Reactive oxygen species (ROS) are highly reactive molecules strictly controlled by cellular antioxidant system. Disturbance in the prooxidation–antioxidation homeostasis increases an extent of ROS and consequently an accumulation of DNA damage as well as apoptosis. \nMany natural compounds possess anti-cancer activities tentatively mediated by the generation of ROS. Cancer cells are more sensitive to oxidative DNA damage than non-malignant ones. Modulation of oxidative DNA damage and its repair by natural compounds may lead to selective cancer cell-death and further sensitization of cancer cells to the treatment. Ganoderma Lucidum (GLC) (Reishi, Ling-Zhi), a mushroom used in Chinese medicine for thousands of years, represents an example of a natural compound with empirically recorded anti-cancer as well as anti-proliferative effects. \nThe aim of our study is to define effect of Ganoderma lucidum (GLC) extract on DNA damage and DNA repair system in colorectal cell lines with different genetic backgrounds.\nOur results suggest that GLC extract decreases activity of the cellular antioxidant system which leads to oxidative DNA damage. GLC extract increases genotoxic burden in colorectal cancer cell lines, highlighted by the suppressed base excision repair capacity. These data indicate that specific oxidative DNA damage caused by natural compounds may become a potential tool for the improvement of specific anti-cancer treatment.\n
|
|
|
Vliv přírodních látek na poškození DNA a reparační kapacitu u kolorektálních buněčných linií
Vodenková, Soňa ; Opattová, Alena ; Čumová, Andrea ; Slíva, D. ; Vodička, Pavel
Kolorektální karcinom (CRC) představuje celosvětovou zdravotní zátěž s velmi vysokou incidencí i mortalitou. Problematika CRC se potýká s nedostatkem spolehlivých prediktivních a prognostických biomarkerů, pozdní diagnózou a s poměrně nízkou efektivitou léčby (pouze 50 %). \nCRC je po dlouhá léta konvenčně léčen 5-fluorouracilem (5-FU), který je i v současné době hlavní složkou kombinačních chemoterapeutických režimů. 5-FU, halogenovaný pyrimidin, je buďto přímo inkorporován do DNA nebo způsobuje narušení syntézy thymidinu z uracilu, který je pak chybně inkorporován do DNA. Oprava těchto poškození DNA vyžaduje účast bázově excizní opravy (BER) a systému opravy chybného párování bazí (MMR).\nCílem této studie je sledování účinků 5-FU, GLC a především jejich kombinace na poškození DNA (především oxidační) a na bázově excizní opravu DNA u různých typů buněčných linií kolorektálního karcinomu. \nVýsledky naznačují, že se po přidání jak samotného extraktu z Ganoderma Lucidum, tak jeho kombinace s 5-FU ke kolorektálním liniím, zvyšuje oxidační poškození DNA a nedochází k její reparaci.\nModulace reparační aktivity DNA pomocí přírodních extraktu představuje nový přístup v protinádorové terapii a potenciálně muže pozitivně ovlivňovat rezistenci nádorových buněk k chemoterapeutikům. Použití kombinace GLC a klasické chemoterapie může přispět ke snížení potřebné dávky a následných vedlejších účinků.\n
|
|
|
Natural compounds and their effect on 5-fluorouracil in colorectal cancer cell lines
Čumová, Andrea ; Opattová, Alena ; Vodenková, Soňa ; Horák, Josef ; Slíva, D. ; Vodička, Pavel
Colorectal cancer (CRC) is the second most common type of cancer and the second most common cause of cancer related deaths in Europe. 5-Fluorouracil (5-FU) is widely used in treatment of various cancers including CRC, but apart from the cytotoxic effect on cancer cells may also cause adverse toxic side effects. 5-FU is an anti-metabolite with chemical structure similar to that of the pyrimidine molecules of DNA and RNA. However, response to chemotherapy is often limited by drug resistance. The p53 protein is one of the most widely studied tumour suppressors and mutations in TP53 gene are frequently detected in different types of tumours. \nGanoderma Lucidum (GLC) is a mushroom used in Traditional Eastern Medicine which exhibits anti-cancer and anti-proliferative effects in vitro\nThe aim of our study is to define the role of p53 in the interaction between 5-FU and GLC extract and their simultaneous effect on survival in CRC cell lines.\nOur results suggest that GLC extract significantly increases cytotoxicity and genotoxicity of 5-FU in CRC lines with different p53 status and may potentially modulate the response of p53 knock-out cells which are less sensitive to 5-FU treatment. Interaction of conventional chemotherapeutics with natural compounds introduces a novel aspect in cancer research and therapy.\n\n
|
|
|
Posttranslační modifikace adaptorového proteinu DAXX v buněčné odpovědi na genotoxický stres
Bražina, Jan ; Anděra, Ladislav (vedoucí práce) ; Černý, Jan (oponent) ; Vodička, Pavel (oponent)
Zachování kontinuity chromozomů a úplné genetické informace v lidských buňkách je rozhodující pro přežití buňky resp. celého organismu a zabraňuje konverzi normálních diploidních buněk v buňky s nestabilním genomem. Buněčná DNA je však vystavována endogennímu i exogennímu stresu, který může vést k poškození její struktury. Během evoluce se ve vyšších eukaryotech vyvinulo několik molekulárních mechanismů, které tato poškození detekují a opravují, a zajišťují tak v buňkách chromosomovou stabilitu. Tato odpověď se nazývá buněčná odpověď na poškození DNA (DDR). Jedním z nejzávažnějších druhů poškození DNA jsou tzv. dvojřetězcové zlomy (DSB), kdy dojde v těsné blízkosti k přerušení kovalentní vazby mezi cukrem a fosfátem. DSB spouští vlnu posttranslačních modifikací, které regulují proteinové interakce, jadernou lokalizaci a katalytickou aktivitu desítek až stovek proteinů. Tyto modifikace zahrnují acetylace, metylace, SUMOylace, ubikvitinylace a zejména pak fosforylace. Mezi nejvýznamnější kinázy účastnící se DDR jsou kinázy ATM, ATR a DNA-PK, jež jsou aktivovány bezprostředně po detekci poškozeného místa. DAXX (death-associated protein 6) je adaptorový, převážně jaderný protein, který se se v buňkách účastní sbalování histonové varianty H3.3, remodelace chromatinu, modulace genové exprese či...
|
|
|
Mechanismy reparace DNA v mechu Physcomitrella patens
Holá, Marcela ; Angelis, Karel (vedoucí práce) ; Bříza, Jindřich (oponent) ; Fajkus, Jiří (oponent)
Genomy organismů jsou během životního cyklu vystaveny působení vnějších i vnitřních chemických, fyzikálních i biologických faktorů - genotoxinů. Genotoxiny způsobují změny jak struktury DNA tak jejích základních stavebních komponent - cukerných zbytků, fosfodiesterových vazeb i purinových a pyrimidinových bází. Vzhledem k rozmanitosti a četnosti možných poškození DNA si pro udržení stability genomu organismy v průběhu evoluce vyvinuly řadu reparačních mechanismů, které jsou často propojené s dalšími buněčnými dráhami, např. přestavbou - "remodelací" chromatinu, replikací DNA, transkripcí, kontrolou buněčného cyklu či apoptózou - programovanou buněčnou smrtí (PCD). Mechanismy reparace DNA jsou zatím nejlépe prostudovány u kvasinek a savčích buněk, u rostlin však stále zbývá řadu detailů a vztahů objasnit. I přes to, že základní mechanizmy reparačních drah jsou evolučně konzervovány, jsou mezi drahami živočišných a rostlinných buněk významné rozdíly. Předkládaná disertační práce se zabývá a shrnuje výsledky zavedení rostlinného modelového organismu mechu Physcomitrella patens (Physcomitrella) a využití jeho unikátních vlastností jako je vysoká frekvence homologní rekombinace, haploidní vegetativní stav gametofytu a apikální růst filament protonemy při studiu reparace DNA. Studiem působení...
|
|
|
Studium populačně specifických alterací v genech predisponujících ke vzniku karcinomu prsu v ČR
Judasová, Kristýna ; Ševčík, Jan (vedoucí práce) ; Holá, Dana (oponent)
Karcinom prsu je celosvětově nejčastějším maligním onemocněním u žen. Zhruba 10 % všech případů je hereditárního původu. V České republice je hlavním genetickým faktorem predisponujícím ke vzniku karcinomu prsu inaktivace tumor supresorového genu BRCA1. Hlavní funkcí BRCA1 je účast na opravě dvouřetězcových zlomů. V závislosti na buněčném cyklu je toto poškození opravováno nehomologním spojováním volných konců (NHEJ) nebo homologní rekombinací (HR). Při genetickém vyšetření pacientů z vysoce rizikových rodin jsou velmi často detekovány alternativní sestřihové varianty BRCA1, jejichž klinický význam je zcela neznámý. Vysvětlení podstaty hereditární formy karcinomu prsu je přitom kritickým faktorem pro včasnou diagnostiku a cílenou léčbu tohoto onemocnění. Na základě předchozích výsledků výzkumů prováděných na Ústavu biochemie a experimentální onkologie 1. Lékařské Fakulty Univerzity Karlovy byly vybrány dvě alternativní sestřihové varianty opakovaně detekované u vyšetřovaných jedinců. Cílem této práce bylo posoudit vliv alternativních sestřihových variant BRCA1Δ5 a BRCA1Δ10 na opravu dvouřetězcových zlomů DNA. Po zvýšení exprese těchto alternativních sestřihových variant v buňkách modelového systému, bylo provedeno stanovení aktivity HR a NHEJ pomocí in vitro DNA reparační analýzy. Dále byla...
|
host ::
RSS.