|
|
Cell cycle regulation and genome integrity protection in the early mammalian embryos
Knoblochová, Lucie ; Drutovič, David (vedoucí práce) ; Carr, Antony M. (oponent) ; Fulková, Helena (oponent)
(česky) Neplodnost patří mezi závažný zdravotní problém, který celosvětové postihuje každého šestého člověka (Njagi et al., 2023). Jednou z hlavních příčin neplodnosti jsou aneuploidie neboli změny v počtu jednotlivých chromozomů, případně velké chromosomové přestavby, kdy je část chromozomu ztracena nebo naopak přidána. Aneuploidie mají nepříznivý dopad na buněčné funkce a mohou vyústit až ve vývojové vady neslučitelné se životem embrya. Vznik aneuploidií v embryích byl dlouhodobě spojován zejména se špatným vývojem vajíčka ještě před jeho oplozením. Nedávné studie nicméně ukázaly, že embryonální aneuploidie mohou vznikat i jiným způsobem, a sice až po oplození vajíčka a během raného embryonálního vývoje. I když detailní popis tohoto procesu není dosud znám, ukazuje se, že aneuploidie vznikající tímto způsobem jsou následkem předčasné mitózy, do níž buňka vstupuje s neopravenou vážně poškozenou DNA. Za běžných podmínek je poškození DNA zachyceno specializovanými signálními drahami (DNA damage response, DDR), které zpomalí nebo zcela zastaví průběh buněčného cyklu, dokud není poškozená DNA opravena. DDR signální dráhy jsou dobře popsány v kontextu již vyvinutého organismu, nicméně jejich role v embryonálním vývoji je dosud nejasná. Tato práce je zaměřena na studium ochrany integrity genomu a...
|
|
|
Matematické modelování procesů rané embryogeneze
Dunajová, Michaela ; Šejnoha, Jiří (vedoucí práce) ; Drutovič, David (oponent)
1 Abstrakt: Základním fenoménem vývojové biologie je raná embryogeneze, která zahrnuje ustanovení prvních tkáňových struktur v rámci embrya. Práce se zamě- řuje na matematické prostorové modely savčí blastulace, jež vznikly na základě prostorového přístupu k modelování buněk. Je diskutováno a porovnáno šest mo- delů, které pomocí značné buněčné abstrakce na základě lokálních pravidel simu- lují diferenciaci buněčných linií a formaci struktur blastocysty. Konkrétně se jedná o procesy diferenciace blastomer do trofoektodermu a vnitřní buněčné masy, po které následuje ustanovení struktur epiblastu a primitivního entodermu.
|
|
|
Role kumulárních buněk při zrání savčích oocytů
Meniuková, Kateřina ; Krylov, Vladimír (vedoucí práce) ; Drutovič, David (oponent)
Kumulární buňky vznikají v ovariálních folikulech diferenciací ze somatických granulózních buněk. Jsou uspořádány kolem oocytů ve stratifikovaných shlucích, jejichž nejspodnější vrstva se nazývá corona radiata. Buňky této vrstvy svými cytoplazmatickými mikroklky prochází přes zonu pellucidu do blízkosti oolemy, kde v místě vzájemného kontaktu buněk vznikají gap junctions, jež zajišťují signalizační a metabolickou provázanost. Oocyty produkují faktory ovlivňující procesy v kumulárních buňkách včetně jejich metabolismu a životaschopnosti. Kumulární buňky modulací množství cyklických nukleotidů v oocytech umožňují udržování meiotického arrestu, čímž oocytům poskytují čas pro dokončení růstové fáze a nabytí kompetence pro maturaci. Jelikož oocyty disponují velmi omezenou schopností zpracování glukózy, metabolická kooperace s kumulárními buňkami zprostředkovává zisk energie potřebné pro děje spojené s růstem a maturací. Kumulární buňky pomocí několika metabolických drah zpracování glukózy vytvářejí energetické substráty pro tvorbu ATP, které následně transportují do oocytů. Dále regulují i množství lipidových kapének v oocytech a ochraňují je před buněčnou toxicitou. Zvýšení koncentrace luteinizačního hormonu ve folikulu těsně před ovulací indukuje šíření signálu pro expanzi kumulárních buněk. Porušení...
|
|
|
NAD+-dependentní histon deacetyláza SIRT1 v procesu oogeneze, oplození a časného embryonálního vývoje
Valentová, Iveta ; Nevoral, Jan (vedoucí práce) ; Drutovič, David (oponent)
SIRT1 je histon deacetyláza ze skupiny sirtuinů ovlivňující své epigenetické a ne- epigenetické cíle. Lze předpokládat, že dosud známé substráty SIRT1 se zapojují do regulace gametogeneze a časného embryonálního vývoje. Byly stanoveny hypotézy, že SIRT1 je přítomen v oocytech a časných embryích a že zde sehrává fyziologickou úlohu v procesech zrání oocytů, oplození a raného embryonálního vývoje. Pro ověření hypotéz byl vytvořen myší model kondicionální knock-out linie produkující Sirt1-deficientní oocyty. Oocyty a embrya byla podrobena analýze SIRT1, jeho vybraných substrátů a adekvátních markerů pomocí imunocytochemie. Zjistili jsme, že se přítomnost SIRT1 podílí na kvalitě oocytů prostřednictvím modulace histonového kódu chromatinu a stabilizace dělícího vřeténka. Dále pak čistě maternální původ SIRT1 přítomného v obou pronukleích zygot. V neposlední řadě jsme odhalili nezanedbatelný vliv SIRT1 na časný embryonální vývoj, a to pravděpodobně především díky podílu na aktivaci embryonálního genomu. Dosažené výsledky potvrzují hypotézu, že SIRT1 je přítomen v oocytech a embryích, převážně v blízkosti chromatinu. Z výsledků vyplývá, že SIRT1 představuje maternální faktor určující kvalitu oocytu a je nezbytný pro aktivaci embryonálního genomu.
|
|
|
Signalizace Aurora kináz v meióze savčích oocytů
Komrsková, Anna ; Drutovič, David (vedoucí práce) ; Petr, Jaroslav (oponent)
Savčí oocyty, obzvláště lidské, jsou náchylné na chyby v segregaci chromozomů a vznik aneuploidií, nejčastěji v prvním meiotickém dělení. V důsledku těchto defektů dochází po oplození ke vzniku aneuploidních embryí, což může vést ke vzniku vrozených vad a až neplodnosti. Výstavba dělícího vřeténka v prvním meiotickém dělení u savčích oocytů je kritickým okamžikem pro zachování integrity genomu oocytu. U savčích oocytů je výstavba dělícího vřeténka řízena acentriolárními mikrotubuly-organizujícími centry a samotným chromatinem skrze Aurora kinázy a gradient Ran-GTP. Kromě rodiny Aurora kináz se výstavby dělícího vřeténka účastní další kinázy, jako je Polo-like kináza 1 (PLK1). V této diplomové práci jsme se zaměřili na výzkum možné spolupráce Aurora kináz s PLK1 a signalizací proteinu Ran. Pomocí Western blotu jsme detekovali fosforylované formy Aurora kináz po farmakologické inhibici PLK1 nebo Ran-GTP signalizace. Naše výsledky ukazují, že inhibice PLK1 signifikantně snižuje množství fosforylované Aurora kinázy A (AURKA), ale významně nesnižuje množství fosforylované Aurora kinázy B a Aurora kinázy C. Inhibice Ran-GTP signalizace nesnižuje množství fosforylovaných Aurora kináz. Pomocí mikroskopie živých buněk jsme ukázali, že nadměrnou expresí PLK1 dochází k částečnému zvrácení fenotypu oocytů s...
|
|
|
Vznik asymetrie pólů v rámci růstu oocytů Xenopus laevis
Pácalová, Eliška ; Vávra, Jiří (vedoucí práce) ; Drutovič, David (oponent)
Žába Xenopus laevis je významným modelovým organismem ve vývojové biologii, buněčné biologii a fyziologii. Oocyty tohoto obojživelníka jsou využívány například pro studium mechanismů oogeneze či studium membránových proteinů. Během oogeneze dochází k ustanovení animálně-vegetální osy s asymetrickým rozložením determinantních molekul ovlivňující správný vznik embrya a tělních os. Cílem této práce je poskytnout přehled transportních mechanismů vedoucích k tomuto asymetrickému rozložení molekul (především mRNA) a organel do animálního a vegetálního pólu a jejich regulaci. Klíčová slova: Xenopus laevis, oocyt, animálně-vegetální osa, cytoskelet, mitochondriální oblak, METRO, časná dráha, pozdní dráha
|
|
|
Role proteinkináz ve výstavbě dělícího vřeténka a segregaci chromozomů v meióze savčích oocytů
Komrsková, Anna ; Drutovič, David (vedoucí práce) ; Libusová, Lenka (oponent)
Správně vytvořené dělicí vřeténko během prvního meiotického dělení u savčích oocytů je důležité pro správnou segregaci chromozomů. Proteinkinázy z rodin Aurora kináz a Polo-like kináz jsou důležitou součástí signálních drah, které se zúčastňují tvorby dělícího vřeténka a podílí se na segregaci chromozomů. Obě rodiny kináz hrají v těchto procesech specifickou roli jak samostatně, tak ve vzájemné kooperaci. Po nesprávném vytvoření dělícího vřeténka často následuje chybná segregace chromozomů, která může vést ke vzniku aneuploidií. Některé aneuploidie způsobují neplodnost, jiné však vedou ke vzniku vrozených vad, jako je např. Downův syndrom. Meióza u žen je náchylnější na chyby v segregaci chromozomů než mitóza, meióza během spermatogeneze či meióza samičích pohlavních buněk u jiných organismů. Tato tendence činí výzkum Aurora kináz a Polo-like kináz velice lákavým a eventuálně velmi přínosným v kontextu lidské reprodukce. Klíčová slova Meióza, oocyty, dělicí vřeténko, mikrotubuly organizující centra, proteinkinázy, Aurora kinázy, Polo- like kinázy
|
host ::
RSS.