|
|
Navození cirkadiánního rytmu u hlodavců
Sosniyenko, Serhiy ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Mareš, Jan (oponent) ; Šauman, Ivo (oponent)
The circadian clock located within the suprachiasmatic nuclei (SCN) of the hypothalamus responds to changes in the duration of day length, i.e. photoperiod, differently in the separate SCN parts. The aim of the study was i) to compare the effect of a long and a short photoperiod with twilight relative to that with rectangular light-to-dark transition on the daily profiles of clock gene expression and their protein levels within the rostral, middle and caudal regions of the mouse SCN; ii) to elucidate the dynamics of adjustment to a change of a long photoperiod to a short photoperiod of clock gene expression rhythms in the mouse SCN and in the peripheral clock in the liver, as well as of the locomotor activity rhythm; iii) to elucidate whether and how swiftly the immature rat fetal and neonatal molecular SCN clocks can be reset by maternal cues and iv) to reveal when and where within the rat SCN the photic sensitivity of clock gene expression develops during the early postnatal ontogenesis and to compare it with development of cfos photoinduction. Mice and rats were used for experiments; their tissues were analyzed by in situ hynridization, immunohistochemistry, RT-PCR. The data indicated that i) the twilight photoperiod provides stronger synchronization among the individual SCN cell subpopulations than the...
|
|
|
Synchronizace cirkadiánního systému během prenatálního a časného postnatálního vývoje
Houdek, Pavel ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Novotná, Růžena (oponent)
Jednou z nemnoha vlastností společných takřka všem živým organismům je schopnost vytvářet a udržet endogenní rytmy, které jsou řízeny biologickými hodinami. Opakují-li se takové děje s periodou přibližně 24 hodin, mluvíme o rytmech cirkadiánních. Cirkadiánní hodiny řídí rytmy molekulárních, fyziologických i behaviorálních dějů a přizpůsobují jejich chod pravidelnému střídání dne a noci a změně roční doby. V případě savců je centrální oscilátor biologických hodin uložen v suprachiasmatických jádrech (SCN) hypotalamu a synchronizuje rytmy periferních oscilátorů uložených v buňkách ostatních tkání. Centrální oscilátor synchronizuje své rytmy s vnějším prostředím především skrze pravidelné střídání světla a tmy, ale mohou na něj působit i jiné podněty. Například, během prenatálního vývoje jsou fetální biologické hodiny v synchronizaci svých rytmů zcela odkázány na nesvětelné podněty vysílané mateřským organismem. Tato studie je zaměřena na zkoumání mechanismů komunikace mezi mateřským a fetálním centrálním oscilátorem. V práci je testována hypotéza, zda mateřský melatonin hraje významnou úlohu při zprostředkování synchronizace cirkadiánních hodin ve fetálních SCN. Navíc se práce zabývá také mechanismem, kterým by k této synchronizaci mohlo docházet na úrovni molekulárního mechanismu hodin v SCN....
|
|
|
Periferní cirkadiánní hodiny savců, jejich molekulární mechanismus a synchronizace
Polidarová, Lenka ; Kuthan, Martin (oponent) ; Sumová, Alena (vedoucí práce)
Mammalian circadian clock in peripheral organs, molecular mechanism and entrainment The circadian system controls timing of behavioral and physiological processes in most organisms. In mammals, central oscillator is located in the suprachiasmatic nuclei (SCN) of the anterior hypothalamus. Apart from the SCN, peripheral oscillators are located in numerous organs like liver, heart, lung, muscle, intestine etc. The central and peripheral oscillators need to be synchronized by external cues (Zeitgeber). The SCN coordinates and entrains the phase of the clocks in numerous peripheral tissues via neuronal and humoral signals. For the SCN, dominant synchronizer is external light-dark cycle. Peripheral oscillators are cell-autonomous, they could work also independently of the SCN as a consequence of a feeding cycle. The basic molecular core clock mechanism responsible for generating circadian rhythms in the central and peripheral clocks is composed of transcriptional/translational feedback loops between the clock genes and their protein products. The aim of the present thesis was to ascertain whether the clock gene and protein expressions exhibit circadian rhythms in the rat intestine and whether the core clock mechanism drives expression of a cell cycle regulator rWee1. Next aim was to reveal how the circadian...
|
|
|
Fotoperiodická synchronizace cirkadiánnich hodin v suprachiasmatických jádrech
Parkanová, Daniela ; Vopálenský, Václav (oponent) ; Sumová, Alena (vedoucí práce)
Most of physiological processes run in the organisms persistently, they begin in a definite rhythm again and again. The greatest attention is paid to the rhythms, whose period is equal to one day - they are called circadian rhythms. In case of mammals, these circadian rhythms are under control of the central circadian clock that resides in the suprachiasmatic nucleus, a part of the anterior hypothalamus. The mechanism of rhythm generation is based on interacting transcriptional-translational feedback loops that control expression of the clock genes in every single cell. Clock-controlled genes transmit these rhythms into the whole organism where they drive many physiological processes. Clock genes are expressed also in the peripheral oscillators (for example in liver, lungs, heart) and are under direct control of the central oscillator. Circadian clock needs to be entrained everyday to the external time to function precisely. The main entraining cue is the light part of the day. The length of the light part of the day, i.e. photoperiod, changes during the year rapidly in our latitudes and the central oscillator has to adapt to the changes all the time. The length of the photoperiod is encoded directly in the central oscillator by the transcriptional-translational relations among the clock genes and...
|
|
| |
|
|
Entrainment of the circadian clock within the rat suprachiasmatic nukleus during fetal and early postnatal development
El-Hennamy Essam, Rehab ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Novotná, Růžena (oponent) ; Mourek, Jindřich (oponent)
All mammals exhibit daily rhythms which persist in non-periodic environment with a period close to 24h. These rhythms are entrained to the 24h day mostly by the light-dark cycle. These circadian rhythms are controlled by a clock (pacemaker) located in the suprachiasmatic nuclei (SCN) of the hypothalamus. In the rat, the circadian clock within the SCN develops gradually from prenatal to postnatal period and is supposed to be synchronized mainly by maternal signals. However, the rat SCN is sensitive to light immediately after birth. The aim of the present work was to investigate the mechanism of entrainment of the circadian clock within the rat SCN during fetal and early postnatal development. The specific questions were whether and when the immature fetal and neonatal molecular SCN clocks can be reset by maternal cues, and whether and when the external light-dark cycle (LD) can affect the developing circadian rhythms. The role of light-dark cycle in the development of the photoperiodic entrainment during early postnatal period was also examined. Experiment no. (1): Pregnant rats were maintained under a light - dark regime with 12 h of light and 12 h of darkness (LD12:12). At gestational day 20 (E20), the fetuses were sampled throughout the day under either LD12:12 or constant darkness (DD). The...
|
|
|
Vývoj světelné synchronizace cirkadiánního systému v časné postnatální ontogenezi
Matějů, Kristýna ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Höschl, Cyril (oponent) ; Langmeier, Miloš (oponent) ; Nevšímalová, Soňa (oponent)
U většiny organismů bylo pozorováno množství rytmických dějů, které běží i v prostředí bez periodických podnětů s periodou ± 24 hod (tzv. cirkadiánní rytmy). U savců jsou centrem, které řídí vznik cirkadiánních rytmů suprachiasmatická jádra hypothalamu (SCN). Světlo synchronizuje cirkadiánní rytmy s 24-hodinovým dnem. Informace o světle se dostává do SCN ze sítnice a u dospělých potkanů působí indukci exprese hodinových genů Period1 a Period2, které představují fotosensitivní část molekulárního mechanismu cirkadiánních hodin v SCN. Tato citlivost na světlo je cirkadiánními hodinami omezena (vrátkována) na dobu tzv. subjektivní noci. Rytmická exprese těchto i dalších hodinových genů v SCN je navíc u dospělých potkanů modulována délkou světlé části dne (fotoperiodou). Cílem práce bylo zmapovat jak se během prenatální a postnatální ontogeneze potkana vyvíjejí mechanismy synchronizace cirkadiánních rytmů světlem. Výsledky ukazují, že během prenatálního a časného postnatálního období dostávají cirkadiánní hodiny mláděte informaci o světle zprostředkovaně přes cirkadiánní systém matky. Cirkadiánní hodiny v SCN jsou citlivé na světlo již 1. postnatální den. Mechanismus vrátkující citlivost ke světlu je přítomen 3. postnatální den a do 10. postnatálního dne se dále vyvíjí. Výsledky rovněž naznačují, že sítnice...
|
|
|
Mateřská synchronizace během prenatálního vývoje laboratorního potkana
Nováková, Marta ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Novotná, Růžena (oponent)
Mezi cirkadiánní rytmy se řadí všechny biologické děje, které se i v neperiodickém prostředí pravidelně opakují s periodou přibližně 24 hodin. Patří mezi ně např. rytmus v pohybové aktivitě u zvířat, spánku a bdění u člověka, sekreci různých hormonů a tělesné teplotě. Tyto rytmy jsou řízeny centrálně z hypotalamických suprachiasmatických jader (suprachiasmatic nuclei, SCN). Na molekulární úrovni je pravidelnost těchto cyklů podmíněna rytmickou expresí tzv. hodinových genů v jednotlivých neuronech SCN, která je regulována pomocí transkripčně-translačních zpětnovazebných smyček. Hodinové geny jsou rytmicky přepisovány i v periferních tkáních, tyto periferní oscilace jsou však centrálně synchronizovány SCN. Jak centrální, tak periferní oscilátory jsou synchronizovány k 24 hodinovému cyklu pravidelným střídáním světlé a tmavé části dne. Cirkadiánní hodiny v SCN řídí také rytmickou expresi tzv. hodinami řízených genů a ovlivňují tak regulaci nejrůznějších fyziologických dějů. Poruchy časového řádu organismu mohou přispívat ke vzniku nejrůznějších chorob, např. k nádorovému bujení, obezitě či poruchám spánku. Cirkadiánní rytmy se u savců obecně vyvíjí postupně během fetálního až raného postnatálního období. U potkanů toto období trvá přibližně od 14. dne embryonálního vývoje po 10. den postnatálního vývoje. Během...
|
|
|
Úloha glukokortikoidů v cirkadiánním systému
Tejkal, Karel ; Sumová, Alena (vedoucí práce) ; Forman, Martin (oponent)
Glukokortikoidy jsou savčí hormony steroidní povahy sekretované z nadledvin. Jejich hladina v organismu se vyznačuje denním rytmem rytmem s maximem na počátku aktivní periody organismu a minimem na jejím konci. Glukokortikoidy ovlivňují množství pochodů organismu a jejich sekrece je přesně regulována. Tato regulace je závislá mimo jiné na cirkadiánním systému, který dále pomocí glukokortikoidů seřizuje periferní tkáně organismu indukováním rytmické genové exprese. Mechanismus účinku glukokortikoidů na hodinový systém savců však doposud nebyl přesně definován, především co se týká rozdílného vlivu glukokortikoidů na genovou expresi v jednotlivých tkáních a dynamiky obsazení glukokortikoidních receptorů (GR). Tato práce se zabývá vlivem absence glukokortikoidní signalizace vyvolané pomocí adrenalektomie na expresi hodinových genů v centrálních hodinách suprachiasmatických jader a v periferních hodinách v hipokampu a distálním kolonu. Efekt adrenalektomie na genovou expresi vybraných genů v hipokampu je dále porovnán s efektem omezení doby příjmu potravy, který taktéž ovlivňuje hladinu kortikoidů v těle. Další experimenty byly zaměřeny na zjištění vlivu změn aktivity GR na expresi vybraných genů pomocí syntetického antagonisty GR in vitro. Výsledky získané těmito experimenty potvrzují existenci...
|
|
| |
host ::
RSS.