|
|
Polyphenols in nutritions and their effect on DNA
Osorio, Juan ; Černayová, Diana (oponent) ; Brázda, Václav (vedoucí práce)
Epidemiological studies have shown the effect of plant-derived food consumption in the prevention of a wide range of diseases. The natural antioxidants present in these foods, among which polyphenols are very relevant, may be responsible for this health-promoting activity. The aim of this bachelor thesis is to submit evidence in the interaction of certain polyphenols with the genetic material through different signaling mechanisms, especially regarding the stabilization of the non-canonical DNA structure G-quadruplex and therefore point out the most selective substance to inhibit biochemical processes. Furthermore, the thesis includes detailed information that might help understand how polyphenol compounds can be attached to the DNA through epigenetic mechanisms and G4 structures, and which factors may affect the efficiency of these. Different experiments, by biological and experimental repetition, were used to corroborate the interaction between the compounds and DNA.
|
|
|
Screening biotechnologického potenciálu vybraných zástupců rodu Geobacillus a dalších příbuzných rodů
Kouřilová, Xenie ; Brázda, Václav (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce se zabývá screeningem biotechnologického potenciálu vybraných termofilních zástupců rodu Geobacillus, Saccharococcus a Bacillus, přičemž bakterie z prvních dvou zmíněných rodů pocházely z české a německé sbírky mikroorganismů a bakterie rodu Bacillus byly přírodní izoláty. U zkoumaných kmenů byla zjišťována schopnost utilizace uhlíkatých zdrojů. Dále byla testována produkce biosurfaktantů, extracelulárních hydrolytických enzymů (proteázy, amylázy, lipázy, celulázy a xylanázy), organických kyselin, antimikrobiálních látek a mikrobiálních plastů – polyhydroxyalkanoátů. Bakterie S. thermophilus, G. uzenensis a G. zalihae vykazovaly významnou schopnost produkce biosurfaktantů. Kmeny G. jurassicus, G. uzenensis, G. gargensis a G. lituanicus byly schopny intenzivní produkce všech testovaných technologicky významných enzymů. Nejvyšších antimikrobiálních účinků dosahovaly bakterie G. stearothermophilus a G. thermocatenulatus. Nejvyšší produkce kyseliny octové bylo dosaženo u G. jurassicus a kyseliny mléčné u G. thermodenitrificans. Schopnost produkce polyhydroxyalkanoátů byla na úrovni genotypu prokázána pouze některými kulturami, ovšem na úrovní fenotypu byla odezva negativní. Naopak bakterie rodu Bacillus byly schopny produkovat polyhydroxyalkanoáty, i když za daných podmínek pouze v malé míře. U zbylých zkoumaných metabolitů byla schopnost produkce ve srovnání s rody Geobacillus a Saccharococcus výrazně nižší.
|
|
|
Mutant p53 protein and its binding and transactivation properties
Vojsovič, Matúš ; Němcová, Andrea (oponent) ; Brázda, Václav (vedoucí práce)
The "genome guardian" protein p53 plays an important role in cancer growth. P53 mutations occur in more than 50 % of human cancers. Mutated proteins significantly affect the proper functioning of cells. Due to the mutation, proteins can gain, but also lose, some of their functions, which also help them in modulating cell metabolism. Mutant forms of p53 may be involved in indirect binding or direct binding to DNA. They appeared to have a lower binding activity to the DNA than non-mutated p53. The experimental part of the thesis focuses on measuring the binding properties of selected p53 mutants using gel retardation analysis and using an atomic force microscope and monitoring the transactivation potential. The results were compared with the wild-type form of p53. It has been found that binding to the most common types of local DNA structures reduces the binding activity of p53 mutants over the wild-type. P53 mutants has been shown to have a lower intensity of transactivation than the wild-type p53 by studying their transactivation abilities and also they are able to reduce the intensity of transactivation when co-expressed with p53.
|
|
|
Comparison of biotechnological procedures for pure proteins preparation
Bušanski, Patrik ; Langová, Denisa (oponent) ; Brázda, Václav (vedoucí práce)
The production of recombinant proteins is a biotechnological process during which proteins are produced in foreign organisms by gen manipulation. To form a recombinant plasmid the gene encoding the desired protein is isolated and inserted into an expression vector. The plasmid is then transformed using physical or chemical method into a suitable host, where the recombinant gene is translated into amino acid sequence in the newly synthetized protein. The theoretical part of this bachelor thesis includes characteristics of proteins, methods of recombinant protein preparation and compares individual expression systems. Three isoforms of the p53 protein, which were synthesized in the E. coli microorganism, were selected for processing the experimental part. The transformed recombinant plasmid contained two tags for purification, HIS-tag and GST-tag, making it possible to compare the efficacy of the two purification methods. HIS-tag purification was found to work for all three isoforms better, with concentrations of recombinant proteins were several times higher than those of the GST-tag. The p53 proteins are about 50 kDa long, what was confirmed by sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis.
|
|
|
Analýza inverzních repetic v genomu lidských patogenů
Hanzlíková, Anna ; Nováčková, Ivana (oponent) ; Brázda, Václav (vedoucí práce)
Patogeny jsou organismy, které jsou příčinou různých onemocnění hostitele. Patří zde: priony, viry, bakterie, houby, prvoci a živočichové. Tato bakalářská práce je zaměřená konkrétně na viry, způsobující lidská onemocnění jako jsou závažné respirační syndromy, onemocnění jater či rakovina děložního čípku. Cílem této bakalářské práce bylo pomocí webové aplikace Palindrome analyser charakterizovat přítomnost a umístění inverzních repetic v genomech organismů, které jsou patogenní pro lidský organismus. Byly vybrány 4 viry, z nichž dva jsou ze skupiny DNA virů a dva ze skupiny RNA virů. S ohledem na propuknutí pandemie na začátku roku 2020, kterou způsobil virus SARS-CoV-2, je v této bakalářské práci zařazen. Z RNA virů byly tedy vybrány: SARS-CoV a SARS-CoV-2. Z DNA virů byly vybrány: virus Hepatitis B a lidský papilomavirus. Sekvence virových genomů byly získány z databáze NCBI (National Center for Biotechnology). Poté byly pomocí programu Palindrome analyser, který je dostupný online, analyzovány všechny čtyři viry na přítomnost inverzních repetic, jejich polohu a velikost. Největším genomem byl SARS-CoV-2 s velikostí 29 903 bp, který měl zároveň nejvíce inverzních repetic.
|
|
|
Vliv různých kosmetických polysacharidů jako prebiotik na mikrobiom kůže
Pelánová, Lenka ; Brázda, Václav (oponent) ; Němcová, Andrea (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce se zabývá sledováním vlivu polysacharidů, které se používají jako přísada do kosmetických výrobků, na sledované druhy bakterií, které jsou součástí mikrobiomu kůže. A také zkoumáním vlivu polysacharidů jako prebiotik na vybrané sledované druhy bakterií, které jsou součástí mikrobiomu kůže. V rámci stanovení účinků na mikrobiom kůže byly vybrány dva polysacharidy: Nanomoist a PoLevan S. První část práce se zaměřuje na literární rešerši, která se zabývá anatomií kůže, kožními onemocněními a kožním mikrobiomem a jeho funkcí. Experimentální část je zaměřena na sledování změn v množstevním zastoupení vybraných mikroorganismů mikrobiomu kůže, před a po aplikaci polysacharidů na kůži, pomocí qPCR. Sledovány byly bakterie Staphylococcus epidermidis, Cutibacterium acnes, Escherichia coli a Micrococcus luteus. PCR produkty byly detekovány pomocí agarózové gelové elektroforézy. Bakterie Staphylococcus epidermidis byla na kůži detekována v největší míře a to zejména po aplikaci polysacharidů Nanomoist a PoLevan S. Byl tedy zjištěn pozitivní vliv obou polysacharidů na růst této bakterie.
|
|
|
Bioinformatické analýzy lokálních struktur DNA u vybraných patogenů
Dobrovolná, Michaela ; Kouřilová, Xenie (oponent) ; Brázda, Václav (vedoucí práce)
Onemocnění způsobená parazitickými červy jsou velmi rozšířená u lidí v rozvojových zemích. Podle WHO jsou parazity celosvětově infikovány přibližně 2 miliardy lidí. Etiologickými činiteli parazitických infekcí jsou zejména parazité kmene Nematoda (hlístice) a Platyhelminthes (ploštěnci) vyvolávající reakce imunitního systému, způsobující podvýživu a chudokrevnost, které jsou primární příčinou úmrtí. Vzrůstající rezistence parazitů na lidská anthelmintika je urychlována jejich nadužíváním, špatnou prevencí a kontrolou infekce. Terapeutický potenciál malých molekulových G4 ligandů byl demonstrován například při stabilizaci struktur G-kvadruplexů, anebo eliminaci patogenů rezistentních na léky. G-kvadruplexy jsou typem sekundární struktury nukleových kyselin tvořené v oblastech bohatých na guanin se schopností regulovat proces genové exprese, opravy poškozené DNA nebo transkripce a translace v onkogenech. K identifikaci a porovnání sekvencí potenciálně tvořících G-kvadruplex (PQS) v jaderných a mitochondriálních genomech šesti zástupců kmene Platyhelminthes a čtyř zástupců kmene Nematoda (které by mohly ukázat vhodná cílová místa pro navázání G4 ligandů sloužící k predikci nových míst účinků léčiv a pomoci při vývoji efektivnějších léčiv) byl požit webový nástroj G4Hunter. Byla potvrzena nenáhodná distribuce PQS v genomu a mtDNA analyzovaných organismů. Nejvíce G-kvadruplexů bylo lokalizováno v těsné blízkosti genů, což naznačuje jejich roli v genové regulaci. Zajímavé je, že v méně infekčních zástupcích kmene Platyhelminthes bylo nalezeno více PQS v porovnání s více infekčními zástupci téhož kmene. Naproti tomu byla u organismu Ascaris lumbricoides spadajícího do kmene Nematoda dokázána přítomnost vysoce stabilních PQS. Tento vysoce patogenní druh je schopen tolerovat velmi stabilní G4, které nejsou u srovnávacího organismu Caenorhabditis elegans téměř vůbec přítomny.
|
|
|
Influence of natural polyphenolic substances on p53 protein expression
Bušanski, Patrik ; Němcová, Andrea (oponent) ; Brázda, Václav (vedoucí práce)
The tumor suppressor protein p53 is one of the major regulators of the cell cycle after DNA damage. In addition to stopping the cycle and repairing DNA, it can, in extreme cases, induce programmed cell death - apoptosis. Mutations in the gene encoding p53 are present in more than 50% of cancer cases. This thesis examines alternative natural polyphenolic substances that could increase the level and expression of p53 protein in tumor cells. These substances could be an alternative to non-specific cytostatics, which bring many undesirable additional effects during treatment. In the theoretical part of the thesis the structure and properties of the p53 protein and describes alternative therapeutic approaches with a focus on polyphenolic substances is explained. The aim of the experimental part was to determine the effect of curcumin and resveratrol in comparison with often used cytostatic drug, doxorubicin, on cell viability of tumor cells and on p53 protein levels. The effect of these substances on the binding of p53 to DNA in yeast systems was also examined. It was found that doxorubin efficiency is many times higher than the examined polyphenolic agents, but resveratrol was showing some potential as a suitable alternative in the treatment of tumors, thanks to the ability to activate apotosis. It was clearly demonstrated that there is an association between induced programmed death and increased p53 protein expression after resveratrol treatment.
|
|
|
Aflatoxiny v potravinách a jejich vliv na DNA a buněčné linie
Šislerová, Lucie ; Pernicová, Iva (oponent) ; Brázda, Václav (vedoucí práce)
Aflatoxiny představují kvůli jejich vysoké toxicitě a karcinogenitě velké nebezpečí, kterému se v běžném životě snadno nevyhneme. Intoxikace aflatoxiny způsobuje velkou řadu onemocnění od těch lehčích až po nekrózu orgánů či smrt. Nejvíce aflatoxiny postihují játra, kde dochází k jejich odbourávání a vzniku následných metabolitů, které jsou pro tělo nejtoxičtější. Z tohoto důvodu je jejich přesné stanovení a porozumění principu jejich účinků velmi důležité. V práci byly kalibrovány metody pro sledování a k bližšímu určení vlivu aflatoxinů na lidské buňky. K tomuto sledování byly použity metody: MTT testy viability, fluorescenční mikroskopie a průtoková cytometrie. Jako další bylo proměřeno množství přítomných aflatoxinů v různých potravinách s odlišnými podmínkami skladování. Pro tuto analýzu byly použity ELISA testy RIDASCREEN Aflatoxin Total a RIDA Aflatoxin column. Kalibrované metody byly porovnány s metodami již používanými pro stanovení vlivu aflatoxinů a výsledky ELISA testů byly porovnány s limity množství aflatoxinů povolenými Českou legislativou. Žádná z kontrolovaných potravin neobsahovala nadlimitní koncentraci aflatoxinů, která je v České republice stanovena na 4-10 µg/l (liší se pro různé druhy potravin). Nejvyšší hodnoty aflatoxinů vykazovaly potraviny, které byly špatně skladovány ale nebyly viditelně napadeny plísněmi. Byla stanovena hodnota LD50 pro aflatoxin B1 na 12,25 µM. Pomocí průtokové cytometrie byl stanoven druh buněčné smrti, kterou aflatoxin způsobil a tato data byla dále potvrzena díky snímkům z fluorescenční mikroskopie.
|
|
|
Produkce a purifikace izoforem proteinu p53 v bakteriálním expresním systému
Vadovičová, Natália ; Obruča, Stanislav (oponent) ; Brázda, Václav (vedoucí práce)
Protein p53 není jediným proteinem, který je kódován tumor-supresorovým genem TP53. Alternativním sestřihem, alternativním použitím promotoru a alternativními počátky translace může dojít k expresi až jedenáct dalších izoforem. Tyto izoformy byly ve zvýšeném množství pozorovány v nádorových tkáních. Jelikož jsou izoformy proteinu p53 sekvenčně, a tedy i strukturně odlišné oproti proteinu p53, mění se tím i jejich vazebné vlastnosti a funkce v buňce. Izoformy modulují funkci samotného proteinu p53, některé podporují jeho tumor-supresorovou funkci, jiné ji naopak potlačují. Objasnění mechanismu působení izoforem na děje v buňce by mohlo být využito k cílenému alternativnímu sestřihu vhodných izoforem a v léčbě rakoviny pomocí terapie založené na proteinu p53. Teoretická část diplomové práce shrnuje základní poznatky o proteinu p53 a o jeho izoformách, doplněné o výsledky výzkumů z posledních let týkajících se těchto izoforem. Dále je probrána použitá metoda, Gateway klonování. Cílem experimentální části práce byla produkce izoforem v bakteriálním expresním systému. Produkci předcházela příprava DNA sekvencí těchto dvanácti izoforem pomocí PCR a Gateway klonování. Klonováním bylo připraveno celkem dvanáct entry klonů obsahujících sekvence všech izoforem a také osm expresních klonů. Zároveň byly izolací získány a pomocí SDS-PAGE a Westernového přenosu ověřeny čtyři izoformy proteinu p53, a to p53, 40p53, 40p53 a 40p53. U izoforem budou v rámci navazujícího výzkumu testovány jejich DNA vazebné vlastnosti.
|
host ::
RSS.