|
|
Role of intestinal circadian clock in epithelial transport, proliferation, and tumourigenesis
Soták, Matúš
AABBSSTTRRAAKKTT Molekulárne cirkadiánne hodiny umožňujú predvídanie zmien v okolitom prostredí. U cicavcov sú molekulárne hodiny prítomné prakticky vo všetkých tkanivách a tvorí ich sústava transkripčno-translačných spätnoväzbových slučiek tzv. hodinových génov. Centrálne hodiny predstavujú vnútorný pacemaker, ktorý sa nachádza v suprachiazmatických jadrách (SCN) hypotalamu a synchronizuje periférne hodiny. Cirkadiánne hodiny v tráviacom trakte a ich podiel na regulácii črevných funkcií sú nedostatočne preskúmané. Preto bolo cieľom tejto práce charakterizovať molekulárne hodiny v jednotlivých častiach čreva potkana a objasniť ich úlohu v regulácii epiteliálneho transportu, bunkového cyklu a nádorovej transformácie v hrubom čreve. Na stanovenie cirkadiánnych profilov expresie hodinových génov v epiteli duodena, jejuna, ilea a hrubého čreva potkana sme použili kvantitatívnu RT-PCR (qPCR). Ďalej sme analyzovali expresiu génov kódujúcich transportéry a kanály umožňujúcich transport NaCl, ako aj regulátorov bunkového cyklu v hrubom čreve. Na detailnejší popis expresie v rámci štruktúr črevného epitelu sme použili laserovú mikrodisekciu. Elektrogénny transepiteliálny transport bol meraný ako skratovací prúd v Ussingových komorách. Na určenie úlohy hodín v procese tumorigenézy sme použili myší model azoxymetánom...
|
|
|
Charakterizace pankreatických beta-buněk po jejich stimulované proliferaci syntetickými modifikovanými mRNA
Veľasová, Adriana ; Koblas, Tomáš (vedoucí práce) ; Bořek Dohalská, Lucie (oponent)
Diabetes mellitus je chronické onemocnění způsobené ztrátou beta-buněk slinivky břišní, ke které dochází v důsledku autoimunitní destrukce, či zvýšené apoptózy beta-buněk. Nedostatek beta-buněk má za následek sníženou produkci insulinu, který hraje významnou roli v metabolismu glukosy. Počet beta-buněk organismu je jedním z hlavních faktorů, který ovlivňuje vznik tohoto chronického onemocnění. Z tohoto důvodu bylo vhodné nalézt způsob, pomocí kterého by bylo možné počet beta-buněk organismu navýšit a obnovit tak přirozenou cestou produkci insulinu bez jakékoliv nutnosti využívání insulinových infuzí. Schopnost buněčného dělení beta-buněk ovšem s věkem klesá a v dospělosti je prakticky nulová. Nadějnou cestou k obnově insulin produkující tkáně se tak jeví studium buněčného cyklu beta-buněk, především poté časných a pozdních cyklinů a cyklin dependentních kinas, které působí jako regulátory buněčného cyklu. S cílem zvýšit počet beta-buněk vstupujících do buněčného cyklu jsme se zaměřili na studium vlivu in vitro připravených (IVT) mRNA cyklinů typu D a cyklin dependentních kinas 4 a 6 na stimulaci buněčného dělení izolovaných beta-buněk. Zjistili jsme, že transfekce IVT mRNA pro cykliny typu D v kombinaci s cyklin dependentními kinasami 4 a 6 výrazně zvyšuje proliferaci beta-buněk uvězněných v klidové fázi...
|
|
|
Příprava syntetických modifikovaných messenger RNA genů kódující regulátory buněčného cyklu
Petroušek, Filip ; Koblas, Tomáš (vedoucí práce) ; Vašková, Michaela (oponent)
Jedním z moderních léčebných postupů je aplikace in vitro transkribované mRNA do cílových buněk za účelem tvorby požadovaných proteinů. Zmíněná metoda se ukázala být daleko efektivnější než terapeutické podání již předem připravených proteinů, kde při jejich vpravení do organismu docházelo k denaturaci. Hlavní náplní této práce byla in vitro příprava mRNA, její následná trasfekce do buněk Langerhansových ostrůvků a detekce exprese cílových proteinů pomocí metody Western blot. Konktrétně se jednalo o proteiny z rodin cyklinů a cyklin dependentních kináz (CDK), které hrají významnou roli v regulaci buněčného cyklu. Celkem byla připravena mRNA pro 8 molekul, mezi které patřily nemutované formy cyklinů D1, D2 a D3 a cyklindependentní kináza 6, dále pak mutované verze cyklinů D1 T286AT288A, D2 T280A, D3 T283A a cyklin dependentní kináza 4 R24C. U cyklinů se jednalo o záměnu aminokyseliny threoninu za alanin. Tato záměna má za následek zpomalení degradace proteinu ve srovnání s přirozeně se vyskytující formou. Pro cyklin dependentní kinázu 4 záměna aminokyseliny argininu za cystein také spočívá ve zvýšení její stability in vivo. Připravená mRNA kódující uvedené regulátory buněčného cyklu byla transfekována do buněk Langerhansových ostrůvků izolovaných z potkaního pankreatu. Tato metoda by mohla v...
|
|
|
Morfogenéza epidermálnych buniek listov Arabidopsis thaliana v odpovedi na chladový stres a zníženú dostupnosť svetla
Tekulová, Veronika
Bakalářská práce byla zaměřena na fyziologickou, buněčnou a transkriptomickou charakterizaci Arabidopsis thaliana, která byla ošetřena chladem za různých světelných podmínek. Za účelem určení úlohy chladového stresu v ontogenezi listů byly analyzovány listy v rozdílných vývojových stádiích. Bylo zjištěno, že rostliny ve věku čtyř týdnů mají plně vyvinutý list číslo 6, přičemž ošetření těchto listů chladem nemá žádný vliv na jeho buněčnou morfologii. Naopak mladý list číslo 14, který iniciuje přechod z proliferační do expanzní fáze, byl silně ovlivněn. Ukázalo se, že vystavení nízké teplotě u něj významně snižuje jeho buněčnou plochu a počet epidermálních buněk. Barvení propidium jodidem rovněž potvrdilo, že mladé proliferující listy jsou v porovnání s listy staršími citlivější na stresové podmínky. Vyšší citlivost mladých listů na chladový stres byla doprovázena nižší expresí genů CBF, které hrají důležitou roli v toleranci na chladový stres. Mladé listy také vykazovaly vyšší expresi genů reagujících na cytokininy a genů souvisejících s buněčným cyklem.
|
|
|
Role Wnt signalizace v interakci cirkadiánních hodin a buněčného cyklu
Herrmannová, Terezie ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Macůrková, Marie (oponent)
Wnt signalizace představuje vysoce konzervovanou kaskádu signální transdukce, která reguluje proliferaci a diferenciaci kmenových buněk. Hraje nezastupitelnou roli nejen během embryonálního vývoje, ale také při udržování homeostázy tkání dospělého organizmu. Buněčné dělení je také ovlivňováno cirkadiánními hodinami. Hodiny mohou s buněčným cyklem interagovat buď přímo v rámci jedné buňky, nebo jej regulovat mezibuněčnou cestou. Aby mohly působit na buňky ve svém okolí, využívají Wnt signalizační dráhy, která zprostředkuje přenos signálu přes extracelulární prostor. Wnt signalizace i cirkadiánní hodiny jsou nezbytné pro fyziologické fungování savčího organizmu, a jejich narušení může vést k rozvoji nádorových onemocnění. Klíčová slova: cirkadiánní hodiny, hodinové geny, buněčný cyklus, Wnt signalizace, buněčná proliferace, rakovina
|
|
|
Genomics and cell biology of oxymonads
Treitli, Sebastian Cristian ; Hampl, Vladimír (vedoucí práce) ; Brune, Andreas (oponent) ; Beneš, Vladimír (oponent)
Oxymonády představují skupinu opomíjených protist žijících jako střevní endosymbionti hmyzu a obratlovců. V této práci jsem se zaměřil na studium fylogeneze, genomiky a buněčné biologie vybraných oxymonád. V rámci práce jsme poodhalili skrytou rozmanitost kultivovatelných malých oxymonád z různých hostitelů, popsali jeden nový rod a šest nových druhů. U Monocercomonoides exilis, jediné oxymonády s publikovaným genomem, jsme zkoumali organizaci genomu pomocí fluorescenční in situ hybridizace (FISH) proti telomerickým oblastem a jednokopiovým genům. Naše výsledky ukazují, že genom je s největší pravděpodobností organizován do 6-7 chromozomů. Funkční anotace genů odhalila, že replikace a opravy DNA v M. exilis probíhají kanonickými způsoby a sady enzymů, které se jich účastní, jsou bohatší než u jiných metamonád, jejichž genomy jsou k dispozici. Přestože M. exilis postrádá stopy po mitochondrii, anotace velké části genomu ukázala, že jeho ostatní buněčné systémy se od ostatních eukaryot zásadně neliší. Naše fylogenetické analýzy ukázaly, že rod Monocercomonoides je blízce příbuzný rodu Streblomastix, který se nachází výhradně ve střevech termitů. Streblomastix strix je, na rozdíl od M. exilis, vysoce adaptován k symbióze s povrchovými bakteriemi. Protože S. strix nelze kultivovat in vitro, použili...
|
|
|
Metabolická kontrola buněčného cyklu u bakterií
Valtová, Aneta ; Lichá, Irena (vedoucí práce) ; Fišer, Radovan (oponent)
Metabolická kontrola buněčného cyklu je u bakterií již dlouho studována, ale zdaleka není zcela objasněna. Mechanismy popsané již několik desetiletí se podařilo popsat detailněji a byla objevena nová propojení mezi základním metabolismem a samotným procesem dělení buněk. Regulace buněčného cyklu v závislosti na metabolismu a nutričních podmínkách probíhá na všech stupních cyklu. Nejvíce je prostudováno na úrovni vytváření bakteriálního divisomu. Nutriční deprivace vyvolávají stresové odpovědi, při kterých se uplatňují nízkomolekulární látky, které se účastní v signálních drahách, a které buněčný cyklus regulují. Jedna z nejvíce studovaných je molekula guanosin(penta)tetrafosfátu (p)ppGpp, která ovlivňuje buněčný cyklus na úrovni exprese genů, na úrovni proteinů zúčastněných v procesu vytváření divisomu, i na úrovni replikace. Současné výzkumy odhalily, že některé enzymy s již známou enzymatickou funkcí v hlavních metabolických drahách (glykolýzy či TCA), fungují i jako senzory, které přenášejí signál o nutriční změně přímo do dělícího aparátu buňky. Tyto enzymy nejčastěji regulují tvorbu Z prstence ovlivněním funkce proteinu FtsZ nebo jeho pomocných proteinů a byly nalezeny v grampozitivních (Bacillus subtilis) i gramnegativních bakteriích (Escherichia coli, Caulobacter crescentus). V neposlední...
|
|
|
The cell cycle and differentiation of haematopoietic stem and progenitor cells.
Páral, Petr ; Šefc, Luděk (vedoucí práce) ; Horváthová, Monika (oponent) ; Kokavec, Juraj (oponent)
Krvetvorné kmenové a progenitorové buňky jsou nezbytné pro celoživotní produkci krevních buněk. Analyzovali jsme buněčný cyklus a intenzitu produkce těchto buněk v myší krvetvorné tkáni. Značení buněk syntetizujících DNA dvěma tymidinovými analogy, optimalizované pro in vivo použití, umožnilo stanovit rychlost, s jakou buňky vstupují do G2-fáze buněčného cyklu, výpočet délky trvání S-fáze a průměrné délky buněčného cyklu v Sca-1+ a Sca-1- subtypech krvetvorných kmenových a progenitorových buněk. Diploidní buňky, které byly označeny v průběhu S-fáze předchozího buněčného cyklu, byly využity pro stanovení rychlosti, se kterou tyto buňky vstupují do G1-fáze buněčného cyklu. Tyto naše analýzy ukázaly významný rozdíl v sebeobnovném a diferenciačním charakteru buněčného dělení Sca-1+ a Sca-1- buněk. Po rozdělení Sca-1+ buněk asi polovina nově vzniklých buněk ztratila Sca-1, což odpovídá asymetrickému dělení. Oproti tomu, Sca-1- buňky se dělily sebeobnovným symetrickým dělením. Tyto nové údaje nám dále umožnily odhadnout rychlosti buněčných produkcí v Sca-1+ buňkách a v 3 subtypech Sca-1- buněk. V druhé části studie jsme se zaměřili na erytroidní diferenciaci kmenových a progenitorových buněk. Zavedli jsme nový způsob identifikace erytroidních progenitorů a prekurzorů v kostní dřeni a sledování průběhu...
|
|
|
Study of the mechanism of gene expression regulation at the level of functional organization of chromatin domains.
Hornáček, Matúš ; Cmarko, Dušan (vedoucí práce) ; Kučera, Tomáš (oponent) ; Stixová, Lenka (oponent)
- 1 - ABSTRAKT Jadérka (nucleoli) se vytvářejí na základě aktivity genů ribozomální DNA (rDNA), nazývaných Nucleolus Organizer Regions (NOR). Základní komponenty jadérek, fibrilární centra (FC) a denzní fibrilární komponenty (DFC) společně tvoří takzvané FC/DFC jednotky. Tyto jednotky jsou centry transkripce rDNA pomocí RNA polymerázy I (pol I), stejně jako raného procesingu, ve kterém hraje podstatnou roli protein fibrilarin. Každá FC/DFC jednotka pravděpodobně odpovídá jedinému transkripčně aktivnímu genu. V naší práci jsme studovali morfologicko-funkční změny FC/DFC jednotek v průběhu buněčného cyklu. Analýza pomocí korelativní světelné a elektronové mikroskopie prokázala, že pozitivní signály pro polymerázu I a fibrilarin v nukleárních kuličkách odpovídají jednotlivým FC/DFC jednotkám. Pozorování in vivo prokázala, že v časné S fázi, když byly replikovány transkripčně aktivní ribosomální geny, se počet jednotek v každé buňce zvýšil o 60 až 80 %. Během tohoto období jednotky přechodně ztratily pol I ale ne fibrilarin. Poté se až do konce interfáze počet jednotek nezměnil a jejich duplikace se dokončila až po rozdělení buněk v polovině G1 fáze. Tento zvláštní způsob reprodukce naznačuje, že značná podskupina ribozomálních genů zůstává transkripčně tichá od interfáze až po mitózu, ale opět se aktivuje v...
|
|
|
Activation and regulation of cell death in senescent cancer cells.
Holíček, Peter ; Anděra, Ladislav (vedoucí práce) ; Drbal, Karel (oponent)
Bunková senescencia je špecifický bunkový stav charakteristický zastavením proliferácie, sprevádzaný typickými morfologickými a biochemickými zmenami. Narastajúci a pretrvávajúci výskyt senescentných buniek v organizme sa ukázal ako škodlivý a prispievajúci k jeho starnutiu. Senescentné bunky podporujú rast nádoru a dokonca aj stimulujú nádorovú transformáciu. Senescencia môže byť navyše indukovaná aj v samotných nádorových bunkách a to napríklad spontánne alebo chemoterapiou. Vzhľadom na prvotný stimul a na druh buniek, existujú dve hlavné senescenciu-indukujúce signálne dráhy sprostredkované proteínami p16/Rb a p53/p21. Senescentné, tak ako aj rakovinné senescentné bunky, sa zdajú mať pozmenené apoptotické signálne dráhy na úrovni mitochondrií a proteínov rodiny Bcl-2. V tejto štúdii sme sa zamerali na analýzu vplyvu senescentného a pre-senescentného (v proliferácii zastaveného) stavu v klonálnych kultúrach mezoteliomálnej rakovinnej línie H28, indukovaného buď signálnou dráhou p16/Rb alebo p53/p21 na odpoveď voči smrť- indukujúcim stimulom. Prostredníctvom doxycyklín-závislej inducibilnej expresie proteínov p16 a p21 sme bunkám navodili senescencii-podobný fenotyp, ktorý sme podrobne charakterizovali. Zdokumentovali sme, že p16-exprimujúce bunky získajú slabší senescencii-podobný fenotyp,...
|
host ::
RSS.