|
|
Novel Approaches in Electrochemical Determination of Xenobiotic Compounds and in Study of Their Interaction with DNA
Hájková, Andrea
Předložená disertační práce je zaměřena na vývoj analytických metod pro stanovení vybraných cizorodých látek a ke sledování poškození DNA, které mohou způsobit. Hlavní pozornost byla věnována vývoji a testování netoxických elektrodových materiálů pro přípravu miniaturizovaných elektrochemických zařízení a nových elektrochemických DNA biosenzorů. 2-Aminofluoren-9-on (2-AFN) byl vybrán jako modelový polutant životního prostředí, který patří do skupiny nebezpečných genotoxických látek. Jeho karcinogenní a mutagenní účinky mohou představovat riziko jak pro životní, tak pro pracovní prostředí. 2-AFN má oxo skupinu, kterou lze elektrochemicky redukovat, a aminoskupinu, kterou lze elektrochemicky oxidovat. Voltametrické chování 2-AFN v negativní oblasti potenciálu bylo zkoumáno na rtuťovým meniskem modifikované stříbrné pevné amalgamové elektrodě (m-AgSAE), která představuje netoxickou a mechanicky stabilní alternativu ke rtuťovým elektrodám. Tato pracovní elektroda byla následně použita pro vývoj nově navrženého miniaturního elektrodového systému (MES), který má mnoho výhod, jako je možnost jednoduchého měření v terénu, snadná přenosnost a měření ve 100µL objemu vzorku. Také elektroda ze skelného uhlíku (GCE) byla použita pro další výzkum elektrochemického chování 2-AFN a jeho stanovení v katodické i...
|
|
|
DNA damage induced by occupational exposure to copper oxide nanoparticles
Rössner st., Pavel ; Pelcová, D. ; Elzeinová, Fatima ; Mikuška, Pavel ; Večeřa, Zbyněk ; Coufalík, Pavel ; Vlčková, Š. ; Fenclová, Z. ; Rössnerová, Andrea
Copper oxide nanoparticles (CuO NPs) have a widespread use in industry, chemistry, in production of electronic devices and as an antimicrobial agent. Although copper is an important biogenic element, CuO NPs are toxic with the ability to induce oxidative stress, apoptosis, cell cycle arrest or DNA damage. For humans, the inhalation route is the most common way of exposure to CuO NPs. In the body, CuO NPs may be either deposited in the lungs, or transported to other organs. Their presence usually causes oxidative stress or inflammatory responses, consequently leading to DNA damage. In this study, we investigated the effect of CuO NPs inhalation on DNA damage in a group of researches conducting animal exposure experiments. The subjects were exposed to various metal oxide nanoparticles, including CuO NPs, by inhalation for an average of 4.9 ± 0.4 years. The average mass concentration of Cu in the air during the experiment was 7.3 ± 3.2 ng/m3. Subjects not exposed to nanoparticles served as a control group. We applied micronucleus assay using Human Pan Centromeric probes to detect DNA damage and to distinguish between the frequency of centromere positive (CEN+) and centromere negative (CEN−) micronuclei (MN) in the binucleated cells. We\ndid not find differences between both groups for either mean MN frequency (10.38 ± 2.50 vs. 11.88 ± 3.01 MN/1000 binucleated cells), or CEN+/CEN- ratio (58%/42% vs. 55%/45%), for the exposed and controls, respectively. In conclusion, inhalation of CuO NPs at this low-level exposure had no effect on chromosomal losses and/or breaks.
|
|
|
Úloha kožních kmenových buněk ve stárnutí a regeneraci
Hlaváčková, Tereza ; Nešporová, Kristina (vedoucí práce) ; Procházka, Jan (oponent)
Kůže je přirozenou a účinnou bariérou těla proti nežádoucím vlivům vnějšího prostředí. Což ale vyžaduje její neustálou regeneraci a v případě poškození i reparaci. K tomu přispívají kmenové buňky uložené v epidermis, vlasových folikulech i dermis. Podobně jako u jiných kmenových buněk i tyto se vyznačují tzv. kmenovostí, tedy schopností sebeobnovy a diferenciace do jiných buněčných typů, čímž zajišťují zdroj buněk pro kožní obnovu. Během stárnutí dochází vlivem vnitřních i vnějších faktorů (hlavně díky oxidativnímu stresu a poškození DNA) ke ztrátě integrity a funkčnosti kožní bariéry. Tento proces souvisí mimo jiné i se snížením počtu a funkce kožních kmenových buněk. V dnešní době je vyvíjena řada léčebných přístupů, které kmenové buňky využívají, zároveň je ale zřejmé, že i jejich původ významně ovlivňuje jejich využití. Je tedy nezbytné dobře pochopit specifické vlastnosti funkce právě kožních kmenových buněk, chceme-li vlastnosti kůže modulovat. Cílem této práce je vypracování přehledné literární rešerše, které obsáhne téma kožních kmenových buněk, jejich úlohy v procesech regenerace a reparace a jejich roli ve stárnutí. Práce se bude také věnovat problematice kožních případně i jiných typů kmenových buněk pro regulaci či zlepšení patofyziologických stavů kůže, včetně projevů (foto)stárnutí,...
|
|
|
Senescentní buňky a jejich eliminace imunitním systémem
Novotný, Ondřej ; Reiniš, Milan (vedoucí práce) ; Mrázková, Blanka (oponent)
Buněčná senescence je typ zástavy buněčného cyklu, při které dochází ke specifické změně spektra exprimovaných genů, změně tvaru, velikosti a dalších vlastností buňky. Senescentní buňky sekretují specifický soubor látek, kterými ovlivňují okolní tkáň, imunitní systém i sebe samotné. To vše díky indukci signálních drah, vlastním jednotlivým typům senescence. Senescentní buňky se v těle hromadí jak během patologických stavů, tak během přirozeného procesu stárnutí a obnovy tkání, a to s různou intenzitou v závislosti na typu tkáně i druhu organismu. Důsledek jejich přítomnosti v organismu je často ambivalentní - jsou například účinným mechanismem obrany proti nádorovému bujení, zároveň ale dokážou být jeho příčinou. Pozitivní efekt má většinou i včasná eliminace senescentních buněk - tu má in vivo na starosti imunitní systém. Studie mapující přirozenou míru akumulace a eliminace senescentních buněk v jednotlivých orgánech, spolu s novými imunoterapeutickými postupy eliminace, jsou důležitým nástrojem pro vývoj nových přístupů k léčbě širokého spektra lidských chorob a potencionálně i k prodlužování lidského života.
|
|
|
Maintenance of chromosomes integrity in Giardia intestinails as a model organism.
Uzlíková, Magdalena ; Nohýnková, Eva (vedoucí práce) ; Lalle, Marco (oponent) ; Stejskal, František (oponent)
Giardia intestinalis je kosmopolitní jednobuněčný organismus způsobující průjmy. Kromě klinického významu, jsou tito dvoujaderní prvoci zajímaví také z hlediska postavení v rámci eukaryot. Jsou evolučně vzdálení obvyklým modelovým organismům a dokonale přizpůsobeni parazitickému způsobu života. Jejich genom je poměrně malý, obsahuje velice málo nekódujících oblastí a mnohé z genů známých u jiných organismů u giardií chybí, tyto vlastnosti z nich dělají atraktivní model pro studium schopnosti buňky fungovat s minimální výbavou. Předkládaná práce přináší nová dílčí zjištění o různých úrovních udržování chromozomové stability u tohoto parazita. Jednou z nich je způsob ochrany konců chromozomů, tzv. telomer. Podařilo se nám lokalizovat telomery na koncích chromozomů v různých fázích buněčného cyklu a zpřesnit jejich přibližnou délku na 0,5 až 2,5 kb. Prokázali jsme existenci aktivního enzymu telomerázy odpovědného za přidávání telomerických repetic na konce chromozomů, ačkoliv se jedná o enzym strukturně odlišný od jiných eukaryot. Tyto poznatky ukazují, že giardie, stejně jako většina eukaryot, vyvinula konzervativní způsob, jak zamezit zkracování telomer. Popisujeme také účinek léku pro léčbu giardiózy, metronidazolu, na DNA a buněčný cyklus citlivých a rezistentních buněčných linií giardií....
|
|
|
Characterizing DDI2 protein interaction by solution NMR
Staníček, Jakub ; Grantz Šašková, Klára (vedoucí práce) ; Obšil, Tomáš (oponent)
Lidský protein DDI2 je dimerní aspartátová proteasa, o které bylo nedávno zjištěno, že hraje důležitou roli při opravě poškození DNA a transkripční regulaci proteasomální exprese. Současné poznatky o molekulárních mechanismech obou funkcí jsou však stále poměrně omezené. Již dříve jsme identifikovali lidský protein RAD23B jako interaktant DDI2. RAD23B také funguje při opravě poškození DNA jako součást komplexu XPC, který stimuluje aktivitu opravy excize nukleotidů. Navíc se RAD23B účastní jako adaptorový protein v procesu degradace proteinů. Interakce DDI2 a RAD23B proto může mít důležité důsledky pro obě známé funkce DDI2. Tato práce popisuje interakci DDI2 a RAD23B na strukturální úrovni. Byly připraveny rekombinantní proteinové varianty DDI2 a RAD23B a interakce byla zmapována pomocí afinitní purifikace. K prozkoumání interakce byly dále použity NMR titrace. Klíčová slova: ubikvitin-proteasomální systém, oprava poškození DNA, regulace exprese proteasomu, aspartátová proteasa, DDI2, NMR (In Czech)
|
|
|
Nové strategie v elektrochemické detekci poškození DNA vlivem interakce s UV zářením
Přibylová, Monika ; Vyskočil, Vlastimil (vedoucí práce) ; Fischer, Jan (oponent)
V této bakalářské práci byl zkoumán netradiční redoxní indikátor 5-nitro-1,10-fenantrolin jako možný ukazatel poškození DNA. Měření probíhalo elektrochemicky technikou diferenční pulzní voltametrie v tříelektrodovém zapojení. Jako pracovní elektroda byla použita elektroda z ultračistého grafitu, která byla modifikována nízkomolekulární DNA z lososích spermií. Poškození DNA probíhalo pomocí UVC záření o vlnové délce 254 nm. Byl studován rozdíl výšky voltametrických signálů 5-nitro-1,10-fenantrolinu mezi nepoškozenou a poškozenou DNA. Nově vyvinuté metody se ukázaly jako slibné pro detekci míry poškození DNA v závislosti na čase ozařování a v závislosti na vzdálenosti od zdroje ozařování. Poškození DNA bylo rozsáhlejší u obou studovaných faktorů v závislosti na jejich rostoucích hodnotách. Klíčová slova Elektrochemie DNA biosenzory Netradiční elektrodové materiály Poškození DNA Biologicky aktivní látky Záření
|
|
|
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.
|
|
|
Odpověď na poškození DNA během vývoje savčích oocytů
Vachová, Veronika ; Šolc, Petr (vedoucí práce) ; Nevoral, Jan (oponent)
Oocyt je během raného embryonálního vývoje zastaven v profázi I. meiotického dělení, kde setrvává po dobu několika let. Teprve po dosažení pohlavní dospělosti a vlně luteinizačního hormonu dochází u jednotlivých oocytů ke znovuzahájení meiózy a meiotickému zrání. Oocyt je následně opět zastaven v metafázi II. meiotického dělení, kdy je ovulován a čeká na oplození. Během svého vývoje je vystaven působení faktorů způsobujících DNA poškození, z nichž mezi nejzávažnější patří dvouřetězcové zlomy (DSB). Udržení genomové integrity je důležité pro kvalitu oocytu, fertilitu a normální embryonální vývoj. Mechanismus, jakým oocyt reaguje na přítomnost DSB, není zcela prozkoumán a zdá se, že je odlišný od somatických buněk. Domníváme se, že během meiotického zrání dochází k opravě DSB, pravděpodobně mechanismem homologní rekombinace (HR). V této práci se zaměřujeme na RAD51, esenciální rekombinázu účastnící se opravy prostřednictvím HR. Zjistili jsme, že inhibice RAD51 vede k nárůstu segregačních defektů během anafáze I. Pomocí mikroskopie živých buněk ve vysokém rozlišení jsme pozorovali výskyt chromozomálních fragmentů a anafázních můstků. Imunofluorescenční detekce ukazatele DSB γH2AX ukázala zvýšené množství DSB v profázi I a MII stádiu po inhibici RAD51. Naše data naznačují, že v profázi I a během...
|
|
|
Ddi1-like proteins: a novel family of retroviral-like aspartyl proteases
Šmilauerová, Kristýna ; Grantz Šašková, Klára (vedoucí práce) ; Šmahel, Michal (oponent)
Ubikvitin-proteasomový systém je jedním z klíčových procesů podílejících se na udržení homeostáze buňky. Jeho hlavním úkolem je degradovat poškozené, špatně sbalené či nepotřebné proteiny. Podílí se ale také na celé řadě dalších procesů jako jsou například opravy DNA, regulace buněčného cyklu či signalizace. Celý systém se skládá z mnoha komponent, které jsou vzájemně úzce regulovány. Jednou ze skupin účastnících se ubikvitin- proteasomového systému jsou tzv. proteasomové adaptorové proteiny. Ty rozpoznávají substráty určené k degradaci a transportují je k proteasomu - místu degradace. Mezi tyto proteiny se řadí i rodina Ddi1 podobných proteinů (z angl. DNA damage-inducible protein 1), která se vyznačuje doménou podobnou retrovirovým aspartátovým proteasam. Biologické funkce této proteinové rodiny jsou objasněny jen částečně, a to zejména u Ddi1 pocházející z kvasinky Sacharomyces cerevisiae, a jsou proto předmětem aktivního výzkumu. Tato práce shrnuje dosavadní poznatky a publikované informace o této proteinové rodině, popisuje její obecné charakteristiky, známé funkce, zasazuje je do kontextu buněčných procesů a tím poukazuje na další možné směry výzkumu.
|
host ::
RSS.