|
|
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,...
|
|
|
Studium dysregulace proteinu DLX1 v leukemických myeloidních buňkách v in vitro a in vivo modelech
Jelínková, Alena ; Starková, Júlia (vedoucí práce) ; Čuřík, Nikola (oponent)
Heterogenní povaha akutní myeloidní leukémie (AML) zhoršuje výsledky pacientů léčených standardní terapií. Porozumění procesům leukemogeneze může přispět k lepší stratifikaci pacientů a tím i nastavení vhodnější personalizované léčby. Geny rodiny DLX (Distal-less homeobox), patřící do skupiny homeoboxových genů, jsou spojovány s maligními onemocněními krve i pevných tkání. Při analýze expresních dat byla nízká hladina genu DLX1 spojena s horší prognózou pacientů s AML. V této práci jsme studovali fenotypové změny buněčných linií s rozdílnou expresí genu DLX1. Pomocí vlásenkové shRNA jsme umlčeli gen DLX1 v buňkách AML linie (sh buňky) a srovnávali ji s parentální linií s vyšší expresí DLX1 (NSC buňky). Analýzou buněčného cyklu a stanovením apoptózy v in vitro a in vivo podmínkách jsme popsali zástavu v G0 fázi a nižší počet apoptotických buněk sh linie. Při měření absolutního počtu buněk v čase byly pozorovány rozdíly, kdy v in vitro podmínkách bylo méně sh buněk, přičemž v in vivo prostředí bylo přihojených signifikantně více sh buněk ve srovnání s NSC buňkami. Další výsledky ukázali, že sh buňky mají nižší hladinu pro- apoptotických proteinů a vykazují vyšší hladinu TGF-β cílového genu PAI-1, který aktivuje replikativní senescenci. Z toho lze předpokládat, že buňky s nižší expresí DLX1 perzistují...
|
|
|
Role of Smarca5 (Snf2h) chromation remodeling ATPase in hematopoitic development and erythropoiesis
Kokavec, Juraj ; Stopka, Tomáš (vedoucí práce) ; Divoký, Vladimír (oponent) ; Kořínek, Vladimír (oponent)
Jaderný protein Smarca5 (Snf2h) je jeden z nejvíce konzervovaných chromatin remodelačních faktorů a molekulárních motorů u savců. ATPáza Smarca5 (a ostatní příbuzní zástupci proteinové nadrodiny SWI/SNF2) společně se svými vazebnými partnery vytváří několika podjednotkové remodelační komplexy, jež posouvají, odstraňují nebo přináší histonové oktamery na DNA za účelem regulace trankripce, replikace, oprav poškození DNA a jiných nepostradatelných buněčných funkcí. Ve své disertační práci se zabývám studiem myšího modelu delece genu Smarca5 na počátku definitivní krvetvorby. Jedinci s delecí genu Smarca5 v hematopoetické kmenové buňce (aktivní promotor Vav1) umírají během pozdního vývoje in utero v důsledku závažné anémie. Ve fetálních játrech těchto experimentálních zvířat jsme pozorovali akumulaci krvetvorných kmenových a progenitorových buněk (HSPCs) a inhibici jejich dozrávání do erythroidní a myeloidní buněčné řady. Popsané poruchy vývoje byly doprovázeny dysplastickými změnami na úrovni proerytroblastů a poruchami buněčného cyklu na přechodu z G2 do M fáze u bazofilních erytroblastů. Dále jsme pozorovali, že nedostatečná funkce Smarca5 zvyšuje hladinu tumor supresorového proteinu p53 v erythroidních progenitorech, aktivaci jeho transkripčních cílů a k postranslačním modifikacím, jež jsou...
|
|
|
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...
|
|
|
Cirkadiánní regulace miRNA a hodinami řízených genů v procesu tumorigeneze
Balounová, Kateřina ; Pácha, Jiří (vedoucí práce) ; Bendová, Zdeňka (oponent)
Cirkadiánní hodiny generují cirkadiánní rytmus, jenž se podílí na regulaci většiny signalizačních drah organismu, včetně buněčného cyklu a apoptózy. Narušení mechanismu cirkadiánních hodin vede ke zvýšenému riziku vzniku a progrese tumoru. Při neoplastické transformaci kolonu byla prokázaná změněná regulace klíčových procesů souvisejících s proliferací, diferenciací a apoptózou. Dalším regulačním mechanismem zasahujícím do regulace klíčových drah souvisejících s tumorigenezí jsou miRNA. Cílem této diplomové práci bylo metodou kvantitativní RT-PCR zjistit existenci cirkadiánního rytmu exprese hodinami přímo kontrolovaných genů (Tef, Dbp), miRNA (miR-1-3p, miR-16-5p, miR-34a-5p, miR-155-5p, miR-192-3p) a genů buněčného cyklu (Ccnd1, Ccne1, Ccna1, Ccnb1) a apoptózy (Casp3, Bcl2, Bad) v kolonu myší a následně porovnat změny cirkadiánní rytmicity během stárnutí a při neoplastické transformaci kolonu. Naší analýzou byla detekována cirkadiánní rytmicita exprese Tef, Dbp, Ccne1, Ccna1, Ccnb1, Casp3 a Bcl2 v kolonu mladé myši, Tef, Dbp, miR-1-3p, Ccne1 a Ccna1 v kolonu staré myši a Tef a Dbp v kolorektálním tumoru. Zjistili jsme, že cirkadiánní rytmus exprese hodinami přímo kontrolovaných genů je utlumen, ale zachován během neoplastické transformace kolonu. Naproti tomu cirkadiánní rytmicita miRNA a genů...
|
|
|
Cytokininy a jejich role v regulaci buněčného dělení rostlin s důrazem na G2/M přechod
Prášilová, Jana ; Ševčíková, Hana (vedoucí práce) ; Bíšová, Kateřina (oponent)
Buněčný cyklus eukaryot a jeho regulace je dobře prozkoumána především u kvasinek a živočichů. Základní mechanismy regulace buněčného cyklu rostlin jsou obdobné. Důležitou roli hrají cyklin-dependentní kinázy (CDK), které v komplexu s cykliny (CYC) řídí průběh buněčného cyklu, a to především v klíčových regulačních bodech na přechodech fází G1/S a G2/M. CDK jsou pozitivně či negativně regulovány fosforylací kinázami a defosforylací fosfatázami. Významným negativním regulátorem na přechodu G2/M je WEE1 kináza, která fosforyluje CDK na konzervovaných aminokyselinových zbytcích Y15 a T14. Tuto inhibiční fosforylaci u kvasinek a živočichů odstraňuje CDC25 fosfatáza, a následně je umožněn vstup do mitózy. Buněčný cyklus rostlin vykazuje některé odlišnosti. Funkční homolog kvasinkové CDC25 fosfatázy u vyšších rostlin nebyl nalezen, ačkoli inhibiční fosforylace rostlinnou WEE1 kinázou blokuje aktivní místo Y15 (nikoli však T14) na CDKA;1., Je tedy nasnadě hledat jinou regulační dráhu, která by řídila G2/M přechod u rostlin. Fytohormony hrají důležitou roli nejen v buněčném cyklu rostlin, ale v celém vývoji rostliny jako celku. Klíčová je především souhra dvou hlavních skupin fytohormonů, auxinů a cytokininů. Bylo prokázáno, že především cytokininy mají zásadní vliv na regulaci přechodu G2/M u rostlin....
|
host ::
RSS.