|
|
Funkce buněk neurální lišty při vývoji hlavy a srdce
Matějček, Miroslav ; Machoň, Ondřej (vedoucí práce) ; Černý, Robert (oponent)
Neurální lišta je struktura vznikající z hranic neurální destičky při procesu neurulace, odkud migruje a diferencuje do mnoha typů buněk a tkání téměř ve všech částech těla obratlovců. Podílí se na stavbě lebky, čelistí a mnoha dalších struktur. Cílem této práce je shrnout nejnovější poznatky o neurální liště a jejím vlivu při vývoji hlavy a srdce, její migraci a diferenciaci v těchto částech těla se zaměřením na genovou regulační síť a signály od okolních buněk. Jejich studium je klíčové pro objasnění genetických mutací či rakoviny.
|
|
|
Role of transcription factors Meis during embryogenesis Danio rerio
Brežinová, Veronika ; Machoň, Ondřej (vedoucí práce) ; Krylov, Vladimír (oponent)
Meis transkripčné faktory patria do skupiny TALE (predĺženie troch aminokyselinových slučiek) homeodoménových proteínov. Meis2 proteíny pravdepodobne zohrávajú regulačnú funkciu v priebehu vývoja buniek neurálnej lišty a diferenciácie jej derivátov. V genóme zebričky sú kódované dvoma paralógnymi génmi meis2a a meis2b. CRISPR/Cas9 technológia bola využitá k príprave mutantných línií pre oba paralógy meis2a a meis2b, za účelom študovania funkcie tohto transkripčného faktora. Súčasne ako kontrola boli použité špecifické Morfolína pre meis2a aj meis2b, ktoré znižujú expresiu týchto génov. Kraniofaciálny a srdečný vývoj bol u mutantných rýb analyzovaný u línie meis2a pomocou RNA in situ hybridizácie, histologického farbenia chrupaviek a počítačovou tomografiou. Zatiaľ čo, po injikácií špecifických Morfolín sme pozorovali narušený kraniofaciálny vývoj aj vývoj srdca, u línie meis2a KO sme tieto typické zmeny neodhalili. Náš genetický prístup jasne nepreukázal, že samotný meis2a paralóg zohráva dôležitú úlohu v kraniofaciálnom vývoji a pri vývoji srdca. Pre podrobnejšiu analýzu sú potrebné ďalšie experimenty na líniách rýb s kombinovanými knock-outami meis2a aj meis2b. Kľúčové slová Mutagenéza CRISPR, Danio rerio, bunky neurálnej lišty, Meis2, transkripčný faktor
|
|
|
Functional role of SOX2 in inner ear neurosensory development
Dvořáková, Martina ; Pavlínková, Gabriela (vedoucí práce) ; Rohlena, Jakub (oponent) ; Machoň, Ondřej (oponent)
Neurony a senzorické buňky, které jsou hlavními funkčními buňkami vnitřního ucha, vznikají ze společné embryonální epiteliální neurosenzorické domény. K pochopení patofyziologie ztráty sluchu je klíčové identifikovat geny, které se podílí na specifikaci a diferenciaci senzorických buněk a neuronů ze společného prekurzoru. Některé z těchto faktorů jsou nezbytné nejen pro vnitřní ucho, ale také pro vývoj dalších smyslů, jako jsou zrakový a čichový systém. Cílem této práce bylo popsat důležitost jednoho z těchto faktorů, transkripčního faktoru SOX2, ve vývoji vnitřního ucha za použití myšího modelu s různými podmíněnými delecemi genu Sox2. Gen Sox2 byl deletován pomocí rekombinačního systému cre-loxP. V myší linii Isl1-cre, Sox2 CKO vznikalo pouze malé množství vláskových buněk v některých orgánech vnitřního ucha (utrikulus, sakulus a báze kochley), zatímco ve zbývajících orgánech se vláskové buňky nediferencovaly vůbec (kristy a apex kochley). Časně se diferencující neurony vestibulárního ganglia a neurony inervující bázi kochley krátce po vzniku apopticky zanikly v důsledku chybějících neurotrofických faktorů produkovaných senzorickými buňkami. Naopak pozdně vznikající neurony v apexu kochley se u tohoto mutanta vůbec netvořily. Delece Sox2 u Foxg1-cre, Sox2 CKO způsobila vznik velmi redukovaného...
|
|
|
Vliv ISL1 na vývoj neurosenzorických buněk vnitřního ucha
Vochyánová, Simona ; Pavlínková, Gabriela (vedoucí práce) ; Machoň, Ondřej (oponent)
Identifikace genů, které jsou nezbytné pro vývoj neurosenzorických buněk vnitřního ucha, je důležitým krokem pro pochopení patofyziologie ztráty sluchu. Cílem této práce bylo objasnit roli LIM-homeodoménového transkripčního faktoru ISL1 ve vývoji neurosenzorických buněk vnitřního ucha. Pomocí Cre-loxP rekombinační strategie byl vytvořen myší model s tkáňově specifickou delecí Isl1 v NEUROD1-Cre exprimujících buňkách (Isl1 CKO). Zjistili jsme, že časný vývoj vnitřního ucha nebyl ovlivněn delecí Isl1. Zásadní změny jsme zjistili ve vývoji kochley, zejména ve vývoji spirálního ganglia u Isl1 CKO v porovnání s kontrolními embryi. Od embryonálního dne E14,5 jsme detekovali defekty v migraci neuronů, formaci spirálního ganglia a růstu inervace v Isl1 CKO. Zaznamenali jsme také zvýšené odumírání spirálních neuronů v důsledku apoptózy. Kochleární senzorický epitel byl zkrácen o 20 % v důsledku nižší proliferační aktivity senzorických prekurzorů. Z dosažených výsledků vyplývá, že ISL1 je nezbytný pro formaci spirálního ganglia a inervaci Cortiho orgánu. Klíčová slova: vnitřní ucho, transkripční faktor ISL1, neurony, Cre-loxP systém, myší model
|
|
|
Genetic variability in sporadic colorectal cancer: Searching for novel risk, prognostic and predictive biomarkers.
Jirásková, Kateřina ; Vodička, Pavel (vedoucí práce) ; Machoň, Ondřej (oponent) ; Eckschlager, Tomáš (oponent)
SOUHRN Rakovina tlustého střeva a konečníku (kolorektální karcinom, KRK) představuje celosvětově závažný zdravotní problém. I přes pokroky v diagnostice a v léčebných metodách zůstává prognóza onemocnění špatná. Pro zlepšení celkové míry přežívání je důležité umět rozpoznat jedince s vyšším rizikem vzniku KRK a odhalit onemocnění v rané potenciálně léčitelné fázi. Současně identifikace pacientů, kteří budou reagovat negativně na konkrétní léčbu, by přispěla ke snížení nadbytečné chemoterapie a k minimalizaci toxicity související s léčbou. Cílem této práce bylo hledání nových diagnostických, prognostických a prediktivních DNA-biomarkerů pro sporadickou formu KRK. Každý člověk je geneticky jedinečný a nalezení těchto biomarkerů by lékařům usnadnilo diagnózu a výběr optimální terapie pro každého pacienta s KRK na základě jejich molekulárního profilu. Pro dosažení tohoto cíle jsme zkoumali několik kandidátních genů u zdravých jedinců i u nově diagnostikovaných pacientů se sporadickou formou KRK. Výsledky této PhD práce byly shrnuty v sedmi impaktovaných publikacích. Hlavními závěry jsou: 1) Genetické varianty v cílových oblastech pro vazbu microRNA (miRSNPs) v genech opravy dvouřetězcových zlomů, genech důležitých pro etiologii KRK a mucinových genech souvisí buď s rizikem KRK nebo s odpovědí na léčbu, 2)...
|
|
|
Analýza buněk neurální lišty a raného kraniofaciálního vývoje u vybraných zástupců paprskoploutvých ryb
Štundl, Jan ; Černý, Robert (vedoucí práce) ; Buchtová, Marcela (oponent) ; Machoň, Ondřej (oponent)
Neurální liště (NL) je přisuzován zásadní podíl na vývoji a evoluci nás obratlovců. Jednou z jejích klíčových vlastností je schopnost diferencovat se do mnoha nových buněčných typů, a právě kvůli této pluripotenci je neurální lišta často označována za čtvrtou zárodečnou vrstvu. Zatímco buňky NL v trupu migrují jednotlivě, buňky hlavové neurální lišty (HNL) migrují z neurální trubice ve třech stereotypních proudech podél antero-posteriorní osy, kde prvním proudem je trigeminální následovaný hyoidním a branchiálním proudem. V předkládané práci jsem se zaměřil na studium HNL v kontextu rané kraniogeneze u třech druhů ryb reprezentujících všechny linie ne-kostnatých ryb (bichira, jesetera a kostlína), a dále pak na jednoho zástupce korunové skupiny kostnatých ryb (štiku). Přestože jsou vznik a migrace HNL u všech obratlovců považovány za velmi stereotypní, má práce dokládá, že migrace HNL není zcela tak konzervativní, jak je v literatuře běžně uváděno. U bichira, kostlína a štiky se mi podařilo identifikovat unikátní morfogenezi hyoidního proudu HNL, který překvapivě začíná migrovat jako úplně první proud HNL. Tato vývojová heterochronie je spojena s vývojem klíčových hyoidních struktur těchto studovaných druhů: vnějších žaber bichira, mohutného operkula kostlína a s ranou morfogenezí chrupavčitého...
|
|
|
The role of Fam208a during mouse embryogenesis
Bhargava, Shohag ; Chawengsaksophak, Kallayanee (vedoucí práce) ; Machoň, Ondřej (oponent) ; Macůrková, Marie (oponent)
(in Czech) Post-implantační vývoj savčího embrya prochází několika klíčovými morfogenetickými událostmi, které jsou blíže specifikovány prostřednictvím epigenetických modifikací. Jednu z nejdůležitějších vývojových událostí raného post-implantačního vývoje představuje gastrulace, která vede ke vzniku tří zárodečných vrstev spolu s vytvořením anterior- posteriorové (A-P) osy. Tento proces vyžaduje vysoce koordinovanou interakci mezi embryonálními a extra-embryonálními tkáněmi vyvíjejícího se embrya. Gastrulace začíná tvorbou primitivního proužku během které dochází k delaminaci buněk epiblastu a jejich pronikání buňkami primitivního proužku za vzniku mesodermu a konečného endodermu. Během ranné post-implantační fáze vývoje embrya populace pluripotentních buněk epiblastu velmi rychle proliferuje a zároveň dochází k rozsáhlému epigenetickému reprogramování. Existují četné studie potvrzující významnou roli specifických signálních molekul, transkripčních faktorů a epigenetických mechanismů, které udržují stabilitu genomu, což vede k úspěšné gastrulaci, a jakékoli odchylky nebo defekty téměř vždy vedou k embryonální letalitě. Jedním z takovýchto nově popsaných kontrolních mechanismů je "Human Silencing Hub (HUSH)" komplex; sestávající z proteinů FAM208A; H3K9me3-reader, MPP8 a PPHLN, které společně mohou...
|
|
|
Mutagenesis in Danio rerio using CRISPR technology
Nickl, Petr ; Machoň, Ondřej (vedoucí práce) ; Soukup, Vladimír (oponent)
CRISPR/Cas9 systém je nástroj genového inženýrství umožňující sekvenčně specifické editace genomu. Tato technologie byla využita za účelem studia funkce transkripčních faktorů s DNA vazebnou TALE homeodoménou (TALE - three amino acids loop extension) v průběhu vývoje buněk neurální lišty a její derivátů. Hlavními proteiny zájmu této práce jsou Meis1 transkripční faktory, které se v genomu Dania vyskytují v podobě dvou paralogních genů meis1a a meis1b. Funkce jednotlivých proteinů byla analyzována prostřednictvím mutageneze TALE homeodomény za účelem narušení schopnosti transkripčního faktoru vázat DNA a tím narušit regulaci podřízených genů. Tvorba a následná analýza fenotypu mutantních ryby by mohla odhalit potenciální roli Meis1 proteinů v regulaci vývoje buněk neurální lišty, popřípadě poukázat na důležitost homeodomény v regulační funkci těchto proteinů. Současně byl proveden knock-down experiment pomocí morpholino oligonucleotidů k předběžné analýze funkce jednotlivých meis1 genů a odhadu vzájemné funkční komplementarity. Předběžné výsledky poukazují na důležitost Meis1b proteinu v regulaci vývoje buněk neurální lišty a funkční důležitost jeho DNA vazebné domény. Snížení exprese Meis1a ukázalo, že i tento protein má podíl na regulaci kraniofaciálního vývoje, přičemž detailní popis jeho funkce...
|
|
|
The role of TCF4 transcription factor in intestinal epithelial stem cells and tumors
Hrčkulák, Dušan ; Kořínek, Vladimír (vedoucí práce) ; Machoň, Ondřej (oponent) ; Macůrková, Marie (oponent)
Shrnutí Tcf4 je nejstudovanějším členem konzervované rodiny transkripčních faktorů Tcf/Lef po více než 20 posledních let. Tento transkripční faktor je nejdůležitějším efektorem kanonické signalizace proteinů Wnt ve střevním epitelu a to ve spolupráci s aktivátorem transkripce β- cateninem. Správná regulace signální dráhy Wnt-β-catenin je klíčová pro homeostázi ve střevě a vznik střevních nádorů. K dnešnímu datu bylo vytvořeno již několik modelů, které umožňují měnit hladinu nebo aktivitu proteinu Tcf4 v živém organismu a studovat tak jeho funkci. Ve vzorcích zdravé i nádorové tkáně byly provedeny expresní a sekvenační studie genu, který kóduje tento protein, s cílem odhalit funkci TCF4 v rozvoji lidských kolorektálních karcinomů. Analýzy získaných dat se lišily v pohledu na schopnost Tcf4 aktivovat či tlumit expresi cílových genů a podporovat či potlačovat průběh buněčného cyklu. V této studii jsme analyzovali veřejně přístupná data exprese TCF4 a jeho paralogů v lidských tkáních a nádorech. Zároveň jsme zkoumali funkci proteinu Tcf4 v myší tkáni za pomoci nově vytvořeného myšího modelu. V myších z tohoto nového kmene, které nesly alelu Tcf4flox5 , jsme mohli cíleně a regulovaně vyřadit produkci Tcf4 z obou zjištěných promotorů kódujících známé izoformy tohoto genu. Eliminace Tcf4 v buňkách střevního...
|
|
|
Diferenciační potenciál buněk neurální lišty
Wróblová, Aneta ; Krylov, Vladimír (vedoucí práce) ; Machoň, Ondřej (oponent)
Neurální lišta je tranzientní struktura formující se v rámci procesu neurulace, záhy podstupuje změnu fenotypu během epitelo-mezenchymální tranzice. Následně buňky neurální lišty delaminují a migrují kolektivně i individuálně do míst svého určení, kde diferencují v široký repertoár mezenchymálních i non-mezenchymálních buněčných typů. Tato práce si klade za cíl prověřit skutečný diferenciační potenciál těchto buněk na základě klíčových in vitro experimentů. Buňky neurální lišty vykazují nejen vysoce migratorní chování, ale i znaky kmenovosti, a to svou multipotencí a sebeobnovovací kapacitou. Rovněž zodpovídám otázky buněčné potence na úrovni populace neurální lišty i podél anterior-posteriorní osy. Bylo nezbytné objasnit podstatu událostí vedoucích k indukci, specifikaci, epitelo- mezenchymální tranzici a migraci buněk neurální lišty, poněvadž jsou pro diferenciační potenciál těchto buněk rozhodující. Velkou roli jak v diferenciaci, tak i v předcházejících procesech hraje genová regulační síť zahrnující vzájemně se ovlivňující signální kaskády. Studium chování a diferenciace migratorních i post-migratorních buněk neurální lišty je významné pro výzkum zabývající se regenerativní medicínou a dokonce i možnostmi léčby rakoviny či neurokristopatií.
|
host ::
RSS.