|
|
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
|
|
|
Analýza vlivu genové dávky myšího speciačního genu Prdm9 na fertilitu hybridů
Flachs, Petr ; Trachtulec, Zdeněk (vedoucí práce) ; Stopka, Pavel (oponent) ; Král, Jiří (oponent)
(cz) Fenomén hybridní sterility představuje jeden z evolučních mechanismů umožňující speciaci, tedy vznik nových druhů. Zatím bylo popsáno jen málo speciačních genů a Prdm9 (PR-domain 9) je první a zatím jediný identifikovaný u savců. Hraje totiž roli ve sterilitě hybridů vznikajících křížením poddruhů myši domácí. Ohledně vlivu Prdm9 na plodnost semifertilních hybridních samců bylo ale dosud publikováno jen omezené množství poznatků, přitom v přírodě jsou takoví samci daleko četnější než samci zcela sterilní. Pomocí panelu genetických nástrojů a baterií fenotypizačních testů dokazuje tato disertace ústřední roli Prdm9 v hybridní sterilitě na mnoha typech mezi-poddruhových kříženců s různě postiženou plodností a věkovým omezením. Přidáváním ale i ubíráním genové dávky Prdm9 se fenotyp snížené plodnosti vylepší. Také zvýšení genové dávky Prdm9 alely, která v jedné kopii zapříčiňuje sterilitu, zlepšuje parametry fertility F1 hybridů. PRDM9 protein hraje roli i v určování míst meiotické rekombinace. Práce poukazuje na princip interakce soutěže alel v určování rekombinančně preferovaných genomických lokusů - hotspotů, a tím možné způsoby propojení obou rolí Prdm9. Tato disertace shrnuje sestavu tří logicky propojených publikací, které mají ambici být významnými díly skládačky poznání mechanismu...
|
|
|
Epigenetická regulace genů HLA asociovaných s celiakií
Hudec, Michael ; Černá, Marie (vedoucí práce) ; Hušáková, Markéta (oponent)
Úvod: Systém HLA II. třídy představuje pro imunitní systém jeden z nejdůležitějších mechanismů, díky kterému je schopen rozpoznat patogeny nebo poškozené buňky. Některé alely HLA II. třídy jsou asociovány s různými autoimunitními onemocněními, například s celiakií. Toto onemocnění je typické chronickým střevním zánětem a různými doprovodnými vedlejšími příznaky. Rizikovými alelami HLA II. třídy jsou DQ2 a DQ8. Epigenetické mechanismy regulující expresi, zejména pak methylace cytosinů v promotorové oblasti alel DQ2 či D8, by mohly mít vliv na vývoj T-lymfocytů v thymu. Zde se T-lymfocyty v průběhu svého života vyvíjejí a procházejí několika stadii, aby mohly následně plnit svou funkci v imunitním systému. Cíle: Tato práce si dává za úkol porovnat methylační stav promotorové oblasti alel HLA DQ2 a DQ8 u pacientů s diagnostikovanou celiakií a zdravých jedinců. Dále si dává za úkol zmapovat expresní stav variant DQ2 a DQ8 u obou zkoumaných skupin. Metody: Z krve dvou skupin dárců byla izolována DNA a RNA. DNA byla podrobena bisulfitové konverzi a pak nested-PCR. PCR produkty byly klonovány do bakterií. Z pozitivních klonů byly izolovány vektory nesoucí amplifikovaný HLA fragment. Následně byla provedena methylační analýza. RNA byla přepsána pomocí Reverzní transkripce do cDNA. Ta byla poté analyzována...
|
|
|
Význam dlouhých nekódujících RNA v rostlinách
Klodová, Božena ; Honys, David (vedoucí práce) ; Novotný, Marian (oponent)
Dlouhé nekódující RNA (lncRNA) jsou transkripty o délce větší než 200nukleotidů s nízkým kódujícím potenciálem. Jedná se o skupinu regulačních ribonukleových kyselin (RNA) zatím v raném stádiu poznání, nicméně s potenciálně širokou rolí napříč organismy a biologickými procesy. U živočichů bylo popsáno několik regulačně významných lncRNA a jejich význam roste mimo jiné i v souvislost s mnohými nádorovými onemocněními. Přestože mnohé dlouhé nekódující transkripty byly odhaleny, jejich konkrétní mechanizmy působení zůstávají neznámé. U rostlin se výzkum soustředí převážně na ekonomicky a zemědělsky významné plodiny jako je rýže, kukuřice nebo sója. Jedná se ale zatím jen o omezené množství experimentálně ověřených transkriptů. Nicméně se zdokonalováním sekvenačních a bioinformatických metod začíná být významnost role lncRNA v mnohých biologických procesech (např. rozmnožování či rostlinné rezistenci k patogenům) naprosto zjevná. Tato bakalářská práce shrnuje dosavadní znalosti o dlouhých nekódujících ribonukleových kyselinách (lncRNA) s důrazem na jejich roli v rostlinách a taktéž se detailněji zabývá současnými problémy a nastiňuje budoucí potenciál výzkumu lncRNA.
|
|
|
Reproductive and epigenetic parameters in sperm connected to the disruptive development and early embryo loss.
Flintová, Jennifer ; Hortová, Kateřina (vedoucí práce) ; Petelák, Aleš (oponent)
Globální metylace DNA, modifikace histonů a regulace nekódujícími RNA molekulami jsou epigenetické mechanismy, které mají zásadní vliv na regulaci embryonálního vývoje a gametogeneze. Epigenetické mechanismy mohou být negativně ovlivněny četnými vnějšími vlivy. Znečištěné životní prostředí a nezdravý životní styl, jsou dva hlavní faktory spojované s narušením epigenetických regulací, vedoucím ke snížení plodnosti a abnormálnímu embryonálnímu vývoji potomstva. U některých odchylek epigenetických značek může docházet k transgeneračnímu přenosu, avšak v jistých případech je možné negativní dopad na potomstvo odvrátit náležitým zásahem do životního stylu rodičů. Vzhledem k vysoké konzervovanosti epigenetických regulací a genů odpovědných za spermatogenezi, jsou studie založené na zkoumání zvířecích modelů zásadní pro porozumění mechanismů způsobujících zhoršení plodnosti a celkového zdraví u člověka. Klíčová slova: Epigenetika, spermie, endokrinní disruptory, hypoxie, životní styl, transgenerační přenos.
|
|
|
The role of histone post-translational modifications in the regulation of gene expression in plants
Chromý, Jakub ; Čermák, Vojtěch (vedoucí práce) ; Holá, Dana (oponent)
Štruktúra chromatínu, génová expresia a následne i mnohé dôležité aspekty rastlinného vývinu podliehajú epigenetickej regulácii. V rámci epigenetickej regulácie, históny a ich modifikácie zohrávajú ústrednú úlohu. N-konce histónov sú dynamicky modifikované kovalentnými posttranslačnými modifikáciami (PTM). Tieto modifikácie sú kľúčové pri modulácii a regulácii štruktúry chromatínu a tak i génovej expresie. Jedným z procesov citlivo regulovaných na epigenetickej úrovni je práve kvitnutie krytosemenných rastlín. Kvitnutie predstavuje veľmi komplexný dej, zaujímavý ako z pohľadu štúdia epigenetickej regulácie, tak i praktického uplatnenia. V tejto práci zhrňujem doterajšie poznatky o úlohe posttranslačných modifikácií histónov v regulácii génovej expresie u rastlín, zameranej predovšetkým na dvoch ústredných regulátorov kvitnutia u Arabidopsis - FLC a FT.
|
host ::
RSS.