|
|
Identification and characterization of main genetic components involved in phototransduction and vision of the cubozoan jellyfish Tripedalia cystophora
Liegertová, Michaela ; Kozmík, Zbyněk (vedoucí práce) ; Černý, Robert (oponent) ; Kostrouch, Zdeněk (oponent)
(Česky) Mnoho živočichů vnímá světlo pomocí fotoreceptorů, obsahujících světločivný pigment, jehož základ tvoří protein opsin. Žahavci jsou bezesporu první živočišný kmen, u kterého můžeme nalézt dobře vyvinutý a komplexní zrakový systém (komplexní oči morfologicky podobné očím obratlovců). Evoluční historie fototransdukce a vzniku jednotlivých zrakových komponent (od světločivných opsinů po strukturální geny čoček) zůstává dodnes sporná. V této práci jsme se rozhodli k tématu přistoupit s využitím širokého multidisciplinárního přístupu, kombinujícího moderní metody molekulární biologie a bioinformatiky. Podrobná celogenomová analýza čtyřhranky trojité (Tripedalia cystophora), byla doplněna analýzami genové exprese, funkčními testy v buněčných kulturách a farmakogenetickým testováním (behaviorální testy). Za prvé, v genomu byl odhalen překvapivě velký počet genů pro opsiny se zřetelnou tkáňově a vývojově specifickou expresí. Rozsáhlá fylogenetická analýza vedla k vymezení opsinů čtyřhranek jako sesterské větve k c-opsinům a ke zmapování expanze opsinů v této živočišné linii. Funkční testy v buněčných kulturách odhalily, že Gs-cAMP signalizace je typická pouze pro malou podskupinu opsinů a naznačily, že většina opsinů čtyřhranek signalizuje odlišnou a doposud neidentifikovanou kaskádou. Dále funkční...
|
|
|
Regulace exprese proteinů nespecifické imunity u Caenorhabditis elegans.
Kaštánková, Iva ; Kostrouch, Zdeněk (vedoucí práce) ; Cmarko, Dušan (oponent)
5 Abstrakt Lipopolysacharidy, molekuly tvořené lipidy s kovalentně navázanými sacharidy, jsou charakteristickou složkou buněčné stěny gramnegativních bakterií. Je přičinou těžkých septických stavů u člověka a tím i komplikací v humánní medicíně Lipopolysacharid je konstantní součástí infekce gramnegativních bakterií, proto předpokládáme evolučně zachovalou nespecifickou imunitní odpověď a ochrany. Otázkou je, zda existuje tato imunitní odpověď u modelového organismu Caenorhabditis elegans. Pokud ano, jakým mechanismem je řízena a regulována. Mnohobuněčnému organismu Caenorhabditis elegans jsme podali lipopolysacharid bakterie Pseudomonas aeruginosa 10 v kombinaci s bakteriemi Escherichia coli. Pozorovali jsme vliv lipopolysacharidu na expresi vybraných genů. Dále jsme sledovali metabolismus a vývoj organismu. Prokázali jsme vliv lipopolysacharidu na expresi genů z rodin C-typy lecitinů, clec-60 a clec-71, dále na lys-5, hsp-60 a F44G.3.2.1. Po inkubaci Caenorhabditis elegans na komponentách lipopolysacharidu jsme zjistili regulaci těchto vybraných genů hydrofobní lipidní složkou lipopolysacharidu, lipidem A. Překvapivě regulaci sacharidovými složkami, glukosou a galaktosou jsme neprokázali. Změnil se metabolismus lipidů. Prokázali jsme snížení neutrálních tuků a změny v zastoupení některých mastných...
|
|
|
Orphan Nuclear Receptor TLX (NR2E1) in Regulation of Cell Reproduction and Differentiation
Raška, Otakar ; Kostrouch, Zdeněk (vedoucí práce) ; Otová, Berta (oponent) ; Nedvídková, Jara (oponent)
Jaderné receptory zahrnují rozsáhlou rodinu transkripčních faktorů, které jsou silnými regulátory tkáňového metabolismu, homeostázy a vývoje tkáně živočišných druhů včetně člověka. Jsou zvláště zajímavé pro svoji schopnost reagovat na vyvázání hormonů, metabolitů, xenobiotik či uměle vytvořených molekul a převést interakci s těmito malými lipofilními molekulami do specifického regulačního signálu. Při hledání jaderných receptorů, jejichž úloha by mohla být kritická pro nervovou tkáň u bezobratlých a zachovalá během vývoje živočichů, jsme identifikovali blízký homolog TLX obratlovců u ploštěnky Schmidtea mediterranea. Ploštěnky představují velmi slibný biologický model pro studium tkáňové homeostázy a regenerace. Ploštěnky jsou schopny vstřebávat vlastní tkáně a použít je jako zdroj energie během hladovění, a pomocí neoblastů znovu vytvořit celé svoje tělo při dostatku potravy. Informatická analýza veřejně přístupných dat sekvenovacího projektu Schmidtea mediterranea ukázala, že genom planarií obsahuje minimálně jeden gen s vysokým stupněm podobnosti s genem tlx obratlovců. Klonovali jsme kompletní CDS (coding DNA sequence of cDNA) a charakterizovali jsme gen funkčně. Ukázali jsme, že TLX (NR2E1) vykazuje u ploštěnky a obratlovců vysokou podobnost v jejich celé délce kódující...
|
|
|
Retinoid regulation of target gene transcription and antitumor activity of retinoid related molecules
Raška, Ivan ; Broulík, Petr (vedoucí práce) ; Kostrouch, Zdeněk (oponent) ; Pokorný, Jaroslav (oponent)
Nuclear Retinoic Acid (RA) Receptors (RARs) activate gene expression through dynamic interactions with coregulators in coordination with the ligand and phosphorylation processes. In the first part of this work, we showed that during RA-dependent activation of the RARq isotype, the pi 60 coactivator pCIP/ACTR/AIВ-1 /RAC-3/TRAM-1 /SRC-3 was phosphorylated by p38MAPK. SRC-3 phosphorylation was correlated to an initial facilitation of RARa-target genes activation, via the control of the dynamics of the interactions of the coactivator with RARa. Then phosphorylation inhibited transcription via promoting the degradation of SRC-3. In line with this, inhibition of p38MAPK markedly enhanced RARa-mediated transcription and RA-dependent induction of cell differentiation. SRC-3 phosphorylation and degradation occurred only within the context of RARa complexes, suggesting that the RAR isotype defined a phosphorylation code through dictating the accessibility of the coactivator to p38MAPK. We proposed a model in which RARa transcriptional activity was regulated by SRC-3 through coordinated events that are fine- tuned by RA and p38MAPK. The retinoid related molecules (RRMs), ST1926 and CD437, are promising anti-cancer agents. In the second part of this work, we compared the RAR trans-activating properties of the two RRMs...
|
|
| |
|
|
Functional genomics of nuclear hormone receptors and their cofactors: Connection between metabolism and development by diversified nematode nuclear hormone receptors
Pohludka, Michal ; Kostrouch, Zdeněk (vedoucí práce) ; Mandys, Václav (oponent) ; Raška, Ivan (oponent)
The aim of the study was to contribute to the understanding of regulatory functions of nuclear hormone receptors by studies focused on a group of multiplied nuclear receptors present in the genome of Caenorhabditis elegans, specifically nhr-40 and nhr-60. The work presented in this thesis was a part of an effort to characterize the selected nuclear receptors systematically by means of Caenorhabditis elegans functional genetics and genomics. Studies constituting this thesis were meant as an application of proteomics in the functional analysis of the selected nuclear receptors in the frame of the complex biology of Caenorhabditis elegans. The proteomic scope of this thesis was aimed at understanding of the selected receptors at the level of the protein, the protein nature, localization and dynamics as well as the proteomic characterization of the consequences of the protein loss of function.
|
|
|
Image analysis of fluorescently labeled nuclear structures: DNA replication in focus
Mašata, Martin ; Raška, Ivan (vedoucí práce) ; Kostrouch, Zdeněk (oponent) ; Kozubek, Michal (oponent)
In this thesis, we expanded the knowledge about some aspects of DNA replication in human cell nucleus with the help of microscopic techniques and advanced mathematical approaches. DNA replication was studied from several perspectives: Fluorescence detection of newborn DNA on the stretched DNA fibers, ultrastructural mappings of individual replication domains, fluorescence analysis of replication foci re-distribution in early S-phase and cold-dependent immunodetection of replication-coupled chromatin modulation. We started with measurements of average speed of a replication fork movement during S- phase. In agreement with previous studies on DNA spreads with radioactive labeling, the replication speed was two to three times slower in early S-phase than in late S-phase. Moreover, the exogenous dNTP supply accelerated the replication in the early S-phase while additional dNTPs had no effect on the speed of replication forks in late S-phase. Therefore the availability of dNTPs seems to be a rate-limiting factor for replication speed at the beginning of DNA synthesis. We then focused on in situ replication pattern at the EM level. Using an improved method for detection, replication domains, identified by clusters of many silver particles, were observed throughout the S-phase. While replication foci in early...
|
|
|
The role of evolutionarily conserved proteins BIR-1/Survivin and SKP-1 in the regulation of gene expression
Kostrouch, David ; Kostrouch, Zdeněk (vedoucí práce) ; Dráber, Pavel (oponent) ; Pacák, Karel (oponent)
Souhrn SKIP a BIR/Survivin jsou evolučně zachovalé proteiny. SKIP je známý transkripční a sestřihový kofaktor a BIR-1/Survivin reguluje bunečné dělení, genovou expresi a vývoj. Inaktivace SKP-1 a BIR-1 indukuje podobné vývojové fenotypy. K odhalení možných interakcí SKP-1 a BIR-1 jsme použili kvasinkový dvojhybridní systém a knihovnu kompletní mRNA C. elegans. Tyto experimenty identifikovaly částečně se překrývající kategorie proteinů jako interaktory proteinů SKP-1 a BIR-1. Identifikované interagující proteiny zahrnovaly ribozomální proteiny, transkripční faktory, translační faktory, cytoskeletální a motorové proteiny. Tyto výsledky naznačují jejich možnou účast v mnohočetných proteinových komplexech. Pomocí krátkodobé nadměrné exprese BIR-1 jsme sledovali účinek BIR-1 na proteom C. elegans v larválním stádiu L1. To způsobilo dramatickou změnu v celém proteomu což naznačuje, že BIR-1 má schopnost změnit chromatografický profil mnohočetných cílových proteinů včetně těch, které jsme již dříve identifikovali jako interagující proteiny v experimentach s kvasinkovým dvouhybridním systému. Výsledky jsme následně potvrdili pro RPS-3, RPL-5, myosin (non-muscle myosin) a TAC-1 (transkripční kofaktor a protein asociovaný s centrosomy). Tyto výsledky naznačují, že SKP-1 a BIR-1 jsou multifunkční proteiny, které jsou...
|
|
| |
|
| |
host ::
RSS.