|
|
Characterization of eukaryotic translation initiation factor 3 subunits (eIF3) in A. thaliana male gametophyte
Linhart, Filip ; Hafidh, Said (vedoucí práce) ; Retzer, Katarzyna (oponent)
Od RNA k proteinu je iniciace translace a proteosyntéza zprostředkovávaná trans-vazebnými faktory, jež rozeznávají charakteristiky mRNA, společná téměř všem eukaryotům. Komplex tvořící eukaryotický translační iniciační faktor 3 (eIF3) je vysoce konzervovaným proteinovým komplexem, který rozpoznává složky 5' čepičky mRNA za cílem iniciace translace. eIF3 se skládá z devíti podjednotek, z nich tři mají dvě izoformy: eIF3A, eIF2B1, eIF3B2, eIF3C1, eIF3C2, eIF3D, eIF3E, eIF3F, eIF3G1, eIF3G2, eIF3H a eIF3K. Tato práce se zabývá funkční charakterizací, expresí a subcelulární lokalizací eIF3B1, eIF3B2 a eIF3E v samčím gametofytu Arabidopsis thaliana a interakcí eIF3E s komplexem Constitutive photomorphogenesis 9 (COP9) ve funkci regulačního komplexu posttranslační kontroly eIF3E. Ukazujeme, že ztráta funkce eif3b1 či eif3b2 se neprojevuje gametofytickou letalitou a že tyto dva proteiny se zřejmě funkčně doplňují, zatímco mutace eif3e má za důsledek letalitu samčího gametofytu. Pouze eif3b1 projevuje defekty následně po oplodnění, během vývoje semene. Studie genové exprese, užívající veřejně dostupná data o expresi a promotorové aktivitě prokazují vysokou úroveň exprese podjednotek eIF3 v zónách s intenzivním buněčným dělením, tedy listového primodia, kořenového meristému a elongační zóny, taktéž jako ve...
|
|
|
Protein synthesis in cellular stress
Cienciala, Martin ; Pospíšek, Martin (vedoucí práce) ; Holá, Dana (oponent)
Mnoho organizmů z různých větví života se často potýká s buněčným stresem zapříčiněným podmíkami vnějšího prostředí. Pro boj s těmito nepříznivými podmínkami se vyvinulo mnoho komplexních mechanismů. Kvasinka Saccharomyces cerevisiae je obzvláště dobře vybavená pro eliminaci negativních účinků oxidativního nebo osmotického stresu. Tyto podmínky zpravidla vedou k zastavení produkce proteinů. Kináza GCN2 se považuje za hlavního zprostředkovatele této odpovědi. Zastavení produkce proteinů je také doprovázeno vyšší expresí proteinů, podílejících se na boji se stresem. Tvorbě těchto proteinů předchází sada specializovaných regulačních procesů, fungujících na různých stupních proteinové exprese. Tato práce se pokusí přednést rozmanitost a komplexitu jednotlivých úrovní této regulace.
|
|
| |
|
| |
|
|
Role stresových granulí a 4E-BP v teplem stresovaných buňkách S. cerevisiae
Kolářová, Věra ; Hašek, Jiří (vedoucí práce) ; Zimmermannová, Olga (oponent)
Buňky dokáží reagovat velmi rychle a specificky na stresové podmínky. Jedním z hla- vních regulačních procesů je ovlivnění translace, specificky iniciace translace, zapojením inhibičních faktorů. U kvasinky Saccharomyces cerevisiae jsou známy dva eIF4E va- zebné proteiny (4E-BP), proteiny Eap1 a Caf20, které jsou uváděny jako represory iniciace translace závislé na čepičce na 5' konci mRNA. Mikroskopická fluorescenční analýza in vivo ukázala rozdílnou reakci proteinu Caf20 a Eap1 na tepelný stres (46◦ C, 10 minut). Protein Caf20 neodpovídá na tepelný stres a zůstává difuzní v cytoplazmě, na rozdíl od Eap1, který akumuluje do shluků v blízkosti stresových granulí (SG). Tato práce ukazuje také na zapojení proteinu Eap1 v tvorbě SG, kdy delece genu EAP1 vede k formování drobnějších neostrých granulí. V souladu s pozorováním fluo- rescenčně značeného proteinu Caf20 v reakci na tepelný stres, neovlivňuje delece genu CAF20 tvorbu teplem indukovaných stresových granulí u kvasinky. Pomocí polysomální analýzy bylo ukázáno, že nepřítomnost represoru iniciace trans- lace neovlivňuje globální represi translace v reakci na tepelný stres a translace je umlčena i v nepřítomnosti represoru iniciace translace. Delece EAP1 možná...
|
|
|
Role of translational elongation factors in dynamics of stress granules.
Hlaváček, Adam ; Hašek, Jiří (vedoucí práce) ; Janderová, Blanka (oponent)
Translační faktor eIF5A se pravděpodobně podílí na iniciaci i elongaci. Existují také zmínky o jeho roli v tvorbě P-bodies. Vzhledem k podobnosti P-bodies a stressových granulí (SGs) jsme se rozhodli otestovat roli eIF5A v dynamice teplem-navozených SGs a jeho důsledky pro zotavení buněk. Pro hodnocení funkce eIF5A v tvorbě SGs byla použita teplotně citlivá (ts) mutanta eIF5A-3 (C39Y/G188D) kultivovaná za permisivní teploty 25řC, s Rpg1-GFP fúzním proteinem jako značkou SGs. Buňky byly vystaveny robustnímu tepelnému šoku 46řC po 10 minut. Schopnost mutovaných buněk přežít byla testována propidium iodidovým barvením a výsevem jednotek tvořících kolonie (CFU). Zjistili jsme, že mutanta eIF5A-3 tvoří teplem navozené SGs, které agregují volněji. To naznačuje, že pro skládání SGs je nutný plně funkční eIF5A. Nicméně mutace nejeví dopad na míru rozpouštění SGs. Testy přežívání ukazují, že mutanta eIF5A-3 je citlivá vůči buněčné smrti obdobně jako WT buňky, avšak její schopnost znovu nastolit proliferaci je znatelně lepší. Pozorovali jsme také ztrátu ts fenotypu eIF5A-3 mutanty. Tyto změny vlastností nebyly způsobeny zpětnou změnou mutované sekvence genů pro eIF5A. Jejich pravděpodobná příčina leží v adaptivní evoluci. Naše výsledky také naznačují účast eIF5A v aktinové dynamice. Navrhujeme, že účast eIF5A v...
|
|
|
Porovnání efektivity výuky za pomoci počítače vs. 3D modelů
Andělová, Denisa ; Janštová, Vanda (vedoucí práce) ; Jáč, Martin (oponent)
V současné době zájem žáků o přírodní vědy neustále klesá, ačkoli je tato oblast vzdělání v praktickém životě velmi důležitá (medicína, životní prostředí, atd.) a na trhu práce velmi žádaná. Molekulární biologie, učivo o DNA a přenosu genetické informace je pro žáky abstraktní a těžko představitelné téma, které je i pro učitele náročné na vysvětlení. Existuje mnoho možností, jak tuto učební látku vyučovat. Velmi populární jsou badatelsky orientovaná výuka nebo praktická výuka v laboratořích. Každá škola však nemá k dispozici vlastní laboratoř, aby žáci mohli laborovat, badatelsky orientovaná výuka je časově náročnější na přípravu a ne každé téma je vhodné takto učit. Další možností je využít k vizualizaci "neviditelných" molekul a procesů počítačový software a animace nebo 3D fyzického modelu či si vlastní model dané molekuly vyrobit. Ve své diplomové práci jsem zkoumala vliv použití počítačů a animací ve výuce v porovnání s použitím 3D fyzického modelu DNA a výroby vlastního modelu DNA na znalosti žáků. Dalšími faktory, které mně zajímaly, byly pohlaví a zaměření žáků a jejich případný vliv na znalosti. Výzkum jsme prováděla v pěti třídách na třech pražských gymnáziích a zúčastnili se ho žáci třetího ročníku šestiletého studia, přírodovědný seminář sedmého ročníku osmi- letého studia a žáci...
|
|
|
Characterization of the molecular mechanism of translation reinitiation in yeast.
Pondělíčková, Vanda ; Valášek, Leoš (vedoucí práce) ; Hašek, Jiří (oponent) ; Vopálenský, Václav (oponent)
Iniciace translace je několika stupňový proces končící sestavením 80S ribozomu umožňujícího elongaci. Při tomto procesu se musí bezchybně složit velká a malá podjednotka ribozomu, mRNA, iniciační Met-tRNAi Met a nejméně 12 eukaryotických iniciačních faktorů (eIF). Tato fáze výroby proteinů je také klíčovým místem pro regulaci genové exprese. Naše laboratoř se zaměřuje zejména na iniciační faktor eIF3, který je tvořen více proteiny a uplatňuje se ve většině fází iniciace translace. Odhalili jsme a popsali roli eIF3 v reiniciaci, genově specifickém mechanismu kontroly translace, uplatňujícím se i v regulaci exprese důležitého kvasinkového transkripčního faktoru GCN4. V této práci přináším detailní studii N-terminální domény proteinu Tif32 (podjednotka eIF3a), která umožňuje několik funkcí. Předně ukazujeme, že Tif32-NTD funkčně interaguje s 5' sekvencí krátkého předcházejícího ORF (uORF1) v GCN4 mRNA a umožňuje tak následnou účinnou reiniciaci. V 5' sekvenci uORF1 byly identifikovány čtyři elementy podporující reiniciaci (REI-promoting elements, RPEs) a dva z nich působí v součinnosti s Tif32-NTD. Struktura 5' oblasti byla počítačově modelována a následně experimentálně potvrzena. Společný strukturní motiv byl nalezen i v 5' sekvenci dalšího kvasinkového genu YAP1, který rovněž obsahuje uORF...
|
|
|
Buněčnou smrt regulující microRNA a jejich role ve vývoji a patologickych procesech.
Běhounek, Matěj ; Anděra, Ladislav (vedoucí práce) ; Seifertová, Eva (oponent)
MikroRNA jsou malé protein nekódující dsRNA dlouhé ~22 nukleotidů. Jejich hlavní úlohou je potlačovat genovou expresi pomocí odstranění/destabilizace mRNA či její degradace. Tyto malé RNA hrají významnou roli v regulaci mnoha buněčných procesů a bylo zjištěno, že ovlivňují expresi více než 30 % lidských genů. Mezi procesy, na které mají vliv, patří i programovaná buněčná smrt. Třebaže je tato práce zaměřena zejména na analýzu a charakterizaci role miRNA v regulaci apoptotické buněčné smrti, miRNA se mohou účastnit regulace i autofagické buněčné smrti či programované nekrózy. MiRNA mohou zvyšovat citlivost buněk k apoptóze potlačením exprese genů receptorů smrti, ale mohou také působit přímo pro-apoptoticky regulací exprese např. anti- apoptotického proteinu Bcl-2. V mnoha různých organismech jsou popsány tisíce miRNA a desítky z nich se účastní regulace buněčné smrti. Špatná, či narušená funkce miRNA, a s tím související změna signálů v apoptóze, vede k mnoha patologickým procesům, například k tumorigenezi či špatnému vývoji a homeostázi tkání. Pochopení, jak miRNA funguje v buněčné smrti, a případná praktická aplikace těchto znalostí by mohlo vést k významnému pokroku v léčení rakoviny, infarktu myokardu nebo jiných patalogických stavů.
|
|
|
Translational control in immune response.
Hlaváček, Adam ; Valášek, Leoš (vedoucí práce) ; Čáp, Michal (oponent)
Imunitní reakce často vyžaduje rychlé změny v expresi genů, které mění fyziologii daných buněk. Množství článků dokládajících rozhodující vliv translační kontroly v tomto aspektu biologie buňky roste. Cílem této práce je poukázat na některé buněčné a molekulární mechanismy, které spojují translační kontrolu a imunitní reakce v buňkách imunitního systému, ale také ostatních somatických buňkách a popřípadě mohou být zneužívány některými viry. Řada imunologicky významných kontrolních mechanismů vykazuje podobnost s mechanizmy účastnícími se odpovědi na stress. V minulých letech bylo doloženo, že T buňky, dendrocyty, přirození zabíječi (z angl. natural killer) a makrofágy využívajítranslační kontrolu jako součásti aktivace imunitních buněk následující po stimulaci. Kombinace obecných a genově-specifických mechanismů translační kontroly umožňuje rychlé změny v proteomu a fyziologii, které jsou charakteristické pro aktivaci imunitních buněk. Celkový účínek translační kontroly na imunitní odpověď je dale dokreslen tím, že se podílí na všech fázích aktivace imunitní buňky - vlastní aktivaci, přežití a smrti buňky. Také translační kontrola v ne-imunitních buňkách je významná s ohledem na imunitu, protože tyto buňky mají schopnost ovlivňovat celkovou imunitní odpověď. Například fibroblasty a endotelialní buňky mění v...
|
host ::
RSS.