|
|
Využití "omics" metod v molekulárně-epidemiologické studii novorozenců z různých lokalit České republiky
Hoňková, Kateřina ; Rössner, Pavel (vedoucí práce) ; Gábelová, Alena (oponent) ; Bláha, Luděk (oponent)
"Omics" je souhrnné pojmenování biologických disciplín, které se věnují globální charakterizaci a kvantifikaci biomolekul, jež mají zásadní význam pro zajištění základních funkcí organizmu. "Omics" metody jsou využívané například v molekulární epidemiologii, která na základě jejich výsledků vyhodnocuje potenciální biomarkery charakterizující dopad faktorů životního prostředí na lidské zdraví. Předložená Disertační práce se zabývá použitím těchto metod u biologických vzorků získaných od novorozenců, kteří se narodili v rozdílných lokalitách České republiky, lišících se zejména mírou průmyslové zátěže. Hlavním záměrem bylo zjistit, zda může vlivem vnějšího prostředí v průběhu prenatálního vývoje novorozenců docházet k významným změnám aktivity genů a jejich regulace, a vyhodnotit míru znečištění ovzduší v době, kdy byl odebírán biologický materiál. S využitím celogenomového přístupu bylo cílem popsat odlišně exprimované geny (DEGs) u novorozenců z Karviné a Českých Budějovic (ČB). U pilotní studie malého souboru novorozenců z Mostu a ČB bylo záměrem identifikovat rozdílně metylovaná CpG místa na DNA, která utlumují genovou aktivitu a mohla by být zodpovědna za dlouhodobé změny na genetické úrovni. Posledním cílem bylo nalézt odlišně exprimované malé nekódující RNA (DE miRNA) mezi novorozenci z Mostu...
|
|
|
Modulace metabolismu hub pomocí fytochemikálií
Sedláková, Vendula ; Čmoková, Adéla (vedoucí práce) ; Kolařík, Miroslav (oponent)
Fytochemikálie jsou biologicky aktivní látky, kterými rostliny ovlivňují organismy ve svém okolí. Houby na jejich přítomnost často reagují změnou metabolismu, která se projevuje spuštěním produkce sekundárních metabolitů, navýšením biomasy nebo regulací virulence. Mechanismus těchto změn lze připisovat schopnosti některých fytochemikálií (např. kurkuminu, EGCG) modulovat epigenetickou informaci. První polovina práce je věnována jednotlivým mechanismům epigenetické modifikace (např. metylace, modifikace histonů), které byly u hub studovány. V druhé polovině jsou přehledně shrnuty studie zaměřené na fytochemikálie, u kterých byla pozorována schopnost modifikovat epigenetickou informaci u eukaryotických organismů. Bakalářská práce tak přináší cenné poznatky o možnosti modifikovat houbový metabolismus fytochemikáliemi, které jsou často odpadními produkty průmyslu. Informace shrnuté v práci mohou mít významný dopad na zkvalitnění biotechnologických postupů, tam kde je snaha o zvýšení výnosu biomasy a navození produkce sekundárních metabolitů v případech, kde je jejich produkce za normálních podmínek umlčená. Klíčová slova: sekundární metabolity, epigenetika, epigenetické modifikace, fytochemikálie, vláknité houby
|
|
|
Odhad věku donora lidského biologického materiálu na základě metylace DNA
Matoušková, Laura ; Kulichová, Iva (vedoucí práce) ; Priehodová, Edita (oponent)
Metylace DNA představuje jednu z lidském těle mnoho úloh prostřednictvím umlčování genů a udržování genomové stability. Metylační změny průběhu života kumulují a současné studie poukazují to, že určitých chronologickým věkem. Metylační vzorec nemění pouze s přibývajícím věkem, může jej ovlivňovat i mnoho vnějších faktorů životním stylem a biogeografický původ jedinců. Proto je pro úspěšný odhad věku klíčové nalezení takových CpG úseků, které jsou pokud možno nezávislé na proměnných. Tato práce pojednává o problematice odhadu věku na základě analýzy metylace konkrétních lokusů DNA se zaměřením na ejí využití ve
|
|
|
Význam epigenetické variability v evoluci klonálních rostlin
Mareš, Štěpán ; Pinc, Jan (vedoucí práce) ; Latzel, Vít (oponent)
Klonální rostliny jsou díky své nízké genetické variabilitě a omezené schopnosti reagovat na okolní prostředí často považovány za slepou evoluční větev. Na druhou stranu řady studií z posledních let ukazují, že klonální rostliny jsou schopny reagovat na okolní prostředí pomocí epigenetických mechanismů, zejména methylace DNA. Epigenetická informace může být navíc u klonálních rostlin předána i do následujících generací (tzv. transgenerační paměť) a může tak zajistit lepší fitness následující klonální generace. Cílem této práce je shrnutí dosavadních poznatků o roli epigenetické variability v životě klonálních rostlin, které jsou známé svou omezenou genetickou variabilitou. Klíčová slova: epigenetika, epigenetická variabilita, klonální rostliny, methylace DNA, transgenerační paměť
|
|
|
Podrobná charakterizace interakce mezi LEDGF/p75 a MeCP2
Naušová, Karolína ; Veverka, Václav (vedoucí práce) ; Hrabal, Richard (oponent)
Epigenetika je vědní obor zabývající se studiem dědičných změn fenotypu, které nejsou způsobeny změnou v sekvenci DNA. Mezi hlavní epigenetické mechanismy spadá kovalentní modifikace DNA, zejména methylace, modifikace histonů a s tím spojená modifikace chromatinu, a RNA interference. Tyto mechanismy se mohou uplatnit během řady procesů, od transkripce až po translaci. LEDGF/p75, z angl. Lens epithelium-derived growth factor, je všudypřítomný protein lidského těla považovaný za transkripční koaktivátor upregulovaný za stresových podmínek. Skládá se z několika domén, z nichž na svém N-konci obsahuje PWWP doménu, která je schopna vázat di- a trimethylovaný lysin 36 na histonu 3 - tedy epigenetickou značku transkripčně aktivního chromatinu. Mezi jeho interakční partnery patří například HIV integráza, MLL1-MENIN komplex nebo protein MeCP2. Kratší izoformou tohoto proteinu je LEDGF/p52 sdílící s LEDGF/p75 jeho N-koncovou část důležitou pro interakci s DNA a chromatinem. MeCP2, z angl. Methyl-CpG-binding protein 2, je rovněž všudypřítomným proteinem lidského těla, ovšem s nejvyšší koncentrací v mozku. Jedná se o transkripční modulátor remodelující chromatin, jehož funkcí je proto aktivace nebo represe genu v závislosti na molekulárním a buněčném kontextu. Mimo jiné je zapojen v regulaci sestřihu RNA,...
|
|
|
Evoluční aspekty (epi)genetické determinace laterality se zaměřením na horní končetinu
Holoubková, Tereza ; Daňková, Pavlína (vedoucí práce) ; Struška, Michal (oponent)
Preference horní končetiny je jednou z nejvíce zřetelných asymetrií lidského těla. V populaci se vyskytuje přibližně 90 % pravorukých, což je ten nejsilnější sklon k používání jedné z končetin mezi veškerými primáty. Preference horní končetiny je spojená s lateralizací mozku pro řeč a je podmíněná jak geneticky, tak i faktory prostředí. Genetické podmínění preference horní končetiny nebylo stále rozklíčováno, i když je v dnešní době množství genů a oblastí, které se dají považovat za kandidátní. Kromě kandidátních genů se ke genetickému podmínění vážou i epigenetické vlivy a role testosteronu. Preference horní končetiny se začala projevovat už na počátku vývoje lidské populace, přibližně v době středního pleistocénu, a to se stejným procentuálním výskytem levorukých jako dnes. Polymorfismus levorukosti se v populaci udržuje na základě frekvenčně-dependentního modelu, jelikož levorukost s sebou přináší mnoho výhod, ale také nevýhod.
|
|
|
Role epigenetických mechanismů v opiátové závislosti
Hronová, Anna ; Novotný, Jiří (vedoucí práce) ; Netolický, Jakub (oponent)
S chronickým užíváním opioidních látek dochází k rozvoji závislosti a tolerance. Zneužívání opioidních drog s sebou nese sociální, ekonomické a zdravotní následky. Nejběžněji zneužívanou opioidní drogou je heroin, ale stejně tak například morfin, který se v lékařství používá jako analgetikum. Závislost na drogách zahrnuje potenciálně celoživotní abnormality v chování, které jsou indukovány opakovaným užíváním opioidních drog. Persistence behaviorálních změn naznačuje, že dochází k dlouhodobým změnám v genové expresi. Výzkumy ukázaly zásadní roli epige- netických mechanismů při řízení dlouhodobých změn v genové expresi. Studie odhalily zvýšené hladiny permisivní acetylace histonů, snížení úrovně represivní metylace histonů a změny ve vzorcích metylace DNA a v expresi nekódující RNA. Tyto epigenetické modifikace jsou v rámci působení opioidů omezené na meso- limbický a limbický systém, který hraje roli při zpracování emocí, motivace či odměny. Na poli výzkumu vlivu epigenetických mechanismů v opiátové závislosti je ještě mnoho práce. Nicméně dosavadní výzkumy svými výsledky a zjištěními výrazně posouvají chápání, jak opioidy působí trvalé změny ve funkci mozku.
|
|
|
Role sekvenčního kontextu v metylaci DNA
Polák, Jan ; Fischer, Lukáš (vedoucí práce) ; Širl, Marek (oponent)
Metylace DNA v cytosinu je důležitá epigenetická značka, která se podílí na regulaci genové exprese, umlčování transponovatelných elementůch a spoluurčuje celkový stavu chromatinu. Cytosin se v DNA může vyskytovat ve třech kontextech: CG, CHG a CHH (kde H zastupuje C, A, nebo T). Arabidopsis thaliana (a rostliny obecně) disponuje molekulárním aparátem, kterým je schopna metylovat DNA v cytosinu ve všech kontextech. Tento aparát má dva úkoly: udržovat již zavedené metylační značky a v případě potřeby vytvářet nové. Udržování metylace se pro jednotlivé kontexty liší svými mechanismy. K metylaci symetrických kontextů CG a CHG se využívá informace z již metylovaného vlákna. Asymetrické kontexty CHH a i CHG k metylaci využívají informaci z další epigenetické značky: modifikace histonů, konkrétně dimetylace histonu H3 na lysinu 9. Takto vzniká zpětnovazebná smyčka mezi metylací histonů a DNA. Metylace CHH pak také může být naváděna pomocí malých RNA komplementárních k danému místu. Mechanismus navádění metylačního enzymu pomocí malých RNA je také využíván při zavádění nových mDNA značek, a to v případě všech kontextů. Nejvíce je metylován kontext CG, který kromě velkého zastoupení v heterochromatinu je přítomný i v konstitutivně přepisovaných oblastech dlouhých středně intezivně přepisovaných genů....
|
|
|
Integration site distribution of expressed proviruses
Miklík, Dalibor ; Hejnar, Jiří (vedoucí práce) ; Kejnovský, Eduard (oponent) ; Indik, Stanislav (oponent)
Pro zajištění účinné exprese svých genů integrují retroviry provirové kopie svých genomů do genomů infikovaných buněk. Epigenetické procesy však mohou narušit a umlčet expresi integrovaných provirů. Takovéto umlčování sice zpomaluje šíření virové infekce, ale vytváří také reservoir latentních provirů, který v důsledku brání účinné léčbě retrovirových (např. HIV-1) infekcí. Umlčování integrujících se retrovirových vektorů navíc omezuje jejich účinou aplikaci v transgenezi či genové terapii. Cílem této práce je popsat interakce mezi expresí retrovirů a hostitelským (epi)genomikým prostředím v místech integrace provirů. Pro splnění stanoveného cíle jsme se rozhodli definovat (epi)genomické prostředí provirů, jejichž exprese není zasažena epigenetickým umlčováním. Jako modelové systémy jsme využili odlišné retrovirové vektory odvozené od ptačího sarkomového a leukózového viru (ASLV), myšího leukemického viru (MLV) nebo lidského viru získané imunodeficience typu 1 (HIV-1), jejichž expresní aktivita v lidských buňkách byla sledována. Za účelem popisu charakteristik míst integrace provirů rezistentních vůči umlčování jsme z infikované populace oddělili buňky nesoucí aktivní proviry, identifikovali místa integrace těchto provirů a porovnali charakteristiky takovýh míst s těmi získanými ze směsné, neselektované...
|
|
|
Úloha SIRT1 během zrání oocytů v podmínkách in vitro
Landsmann, Lukáš ; Nevoral, Jan (vedoucí práce) ; Šolc, Petr (oponent)
SIRT1 je histon deacetyláza působící na své epigenetické i ne-epigenetické cíle. Předpokládáme, že SIRT1 je zapojen do procesu zrání oocytů a to především v ooplazmě oocytu, která ovlivňuje další osud zralého oocytu a vzniklého embrya. Naší hypotézou je, že ve zralém oocytu působí SIRT1 jako signální molekula přes specifickou epigenetickou a ne-epigenetickou regulaci. Pozorovali jsme re-lokalizaci SIRT1 ve zralém oocytu a následně jeho spojitost s mikrotubuly vřeténka. Ve zralém oocytu SIRT1 vytváří vřeténku podobný vzor. Tato specifická vazba SIRT1 na vřeténko podporuje snížení acetylace α-tubulinu. Na základě pozorování histonového kódu v nezralých a zralých oocytech jsme potvrdili, že SIRT1 je převážně předurčen pro epigenetické působení v zárodečném váčku (GV) nezralého oocytu. V souladu s tímto tvrzením jsme potvrdili, že SIRT1 řídí trimethylaci histonu H3 na lyzinu K9 ve zralém oocytu, kterou považujeme za dědičnou napříč meiotickým zráním. Souhrnně naše pozorování poukazuje na dvojí efekt SIRT1 v oocytech v závislosti na kontextu meiotické progrese, kdy dochází k přepínání epigenetického a ne-epigenetického působení SIRT1 během progresu meiotického zrání. Klíčová slova: oocyt, SIRT1, histon, vývojová kompetence, tubulin, epigenetika
|
host ::
RSS.