|
|
Vývoj a funkce beta-buněk
Hamplová, Adéla ; Pavlínková, Gabriela (vedoucí práce) ; Tlapáková, Tereza (oponent)
Inzulín produkující β-buňky se vyskytují v endokrinním pankreatu. Jsou součástí Langerhansových ostrůvků spolu s α-, β-, δ-, ε- a PP-buňkami produkujícími glukagon, somatostatin, ghrelin a pankreatický polypeptid. Inzulín reguluje vstup glukózy do buněk a tím přispívá k regulaci energetického metabolismu. Vývoj β-buněk, stejně jako vývoj celého pankreatu, je složitý proces. Nejlépe byl vývoj popsán na myším modelu. Během vývoje dochází postupně k proliferaci, diferenciaci buněk a celkové organogenezi pankreatu. Morfologické a funkční procesy jsou regulovány transkripčními faktory. Pankreatický duodenální homeoboxový gen 1 je transkripční faktor, který je exprimován v prekurzorech endokrinních, exokrinních a duktálních buněk. Neurogenin 3 je exprimován v prekurzorech buněk Langerhansových ostrůvků. Islet 1 reguluje tvorbu Langerhansových ostrůvků, stejně tak jako párové domény transkripčních faktorů 4 a 6, jejichž exprese je později omezena pouze na β-buňky. Transkripční faktory Islet 1 a Neurod 1 regulují produkci inzulínu v β-buňkách. Mutace v genech kódujících transkripční faktory, které jsou exprimovány ve vyvíjejícím se pankreatu, vedou k nesprávnému vývoji a k narušení funkce β-buněk. Poruchy sekrece inzulínu nebo jeho působení, případně kombinace obojího vedou ke vzniku diabetes mellitus....
|
|
|
The role of Pax6 transcription factor in mouse eye development
Žílová, Lucie ; Kozmík, Zbyněk (vedoucí práce) ; Krylov, Vladimír (oponent) ; Pavlínková, Gabriela (oponent)
Vývoj oka je komplexní proces zahrnující řadu dílčích morfologických změn. Na jeho počátku je vznik optického váčku a jeho následná interakce s hlavovým povrchovým ektodermem, která vede k přeměně části ektodermu na čočkovou ploténku. Čočková ploténka a optický váček následně koordinovaně invaginují za vzniku čočky, sítnice a sítnicového pigmentového epitelu. Zatímco povrchový ektoderm dává vznik čočce, optický váček dává vznik sítnici a pigmentovému epitelu. Sítnicové progenitorové buňky se krátce poté začnou postupně diferencovat do sedmi buněčných typů, které následně vytvářejí strukturu sítnice dospělého oka. U mnoha živočišných druhů hraje během vývoje oka klíčovou roli transkripční faktor Pax6. U savců je protein Pax6 produkován již v časných strukturách vyvíjejícího se oka, v optickém váčku a povrchovém ektodermu. U myší s mutací v genu Pax6 (Pax6-/- ) dochází k zastavení vývoje oka ve stádiu kontaktu optického váčku a povrchového ektodermu a čočka ani sítnice se dále nevyvíjí. Z tohoto důvodu byla role transkripčního faktoru Pax6 velmi intenzivně studována. Nicméně způsob, jakým Pax6 reguluje signalizaci vedoucí ke spuštění vývoje oka, je jen málo prostudovaný. Stejně tak málo známý je i mechanismus, kterým Pax6 řídí diferenciaci jednotlivých sítnicových buněčných typů. Za použití myši jako...
|
|
|
Funkční role ISLET1 během neurosenzorového vývoje vnitřního ucha.
Hampejsová, Zuzana ; Pavlínková, Gabriela (vedoucí práce) ; Peterka, Miroslav (oponent)
Ztrátou sluchu trpí více než 10 % lidské populace, jeden z tisíce novorozenců se rodí s poškozeným sluchovým aparátem. K pochopení příčiny ztráty sluchu je třeba prozkoumat transkripční faktory ovlivňující vývoj orgánu sluchu, vnitřního ucha. ISLET1 je transkripční faktor ovlivňující vývoj vnitřního ucha. Exprese ISLET1 byla během embryonálního vývoje vnitřního ucha detekována v senzorické i neurální tkáni. Tato práce přispívá k objasnění funkční role ISLET1 ve vývoji vnitřního ucha prostřednictvím transgenního myšího modelu Pax2-Isl1 vytvořeného vložením genu Islet1 pod regulaci Pax2 promotoru. Náš předpoklad byl, že navýšení exprese ISLET1 ovlivní vývoj sluchového i vestibulárního systému. Byly vytvořeny dvě transgenní linie Pax2-Isl1/300 a Pax2-Isl1/52. Do genomu linie Pax2-Isl1/300 byly vloženy dvě kopie transgenu Pax2-Isl1 a do linie Pax2-Isl1/52 byla vložena jedna kopie transgenu. U obou transgenních linií bylo zjištěno poškození sluchu u dospělých jedinců, u linie Pax2- Isl1/300 dochází navíc k poškození rovnovážného systému, které se projevuje ve formě tzv. "circling behavior". U obou linií byla diagnostikována zvýšená postnatální úmrtnost heterozygotně mutantních jedinců. U homozygotně mutantních jedinců linie Pax2-Isl1/52 byl vývoj embrya letální v 10,5 dni embryonálního vývoje. U linie...
|
|
|
Změny v embryonálním programování vlivem diabetes mellitus
Landsmann, Lukáš ; Pavlínková, Gabriela (vedoucí práce) ; Tlapáková, Tereza (oponent)
Embryonální vývoj je citlivý ke změnám prostředí. Tyto změny mohou vést ke změnám v embryonálním programování. Změny v programování embrya mohou nastat v důsledku nedostatečné výživy, stresu, působením chemických látek a také vlivem diabetu. Maternální diabetes vede k diabetické embryopatii. Tato práce se zaměřuje na vliv diabetického prostředí na vývoj jedince. Práce shrnuje genetické a epigenetické mechanismy podílející se na vzniku diabetické embryopatie. Epigenom jedince citlivě reaguje na faktory životního prostředí regulací transkripční aktivity genů. Změny v epigenomu vedou ke změně exprese genů, což může mít negativní dopad na fyziologii a metabolismus organismu. Hyperglykémie vede ke změnám v epigenomu. Klíčová slova: Diabetes mellitus, diabetická embryopatie, transkripční regulace, genetické a epigenetické faktory, embryonální programování, genom
|
|
|
Molekulární mechanismy v diabetické embryopatii
Čerychová, Radka ; Pavlínková, Gabriela (vedoucí práce) ; Kolář, František (oponent)
Diabetická embryopatie je jednou z vážných komplikací spojených s diabetem. Je známo, že maternální diabetes zvyšuje četnost vrozených defektů až desetkrát. Nejčastějšími defekty jsou kardiovaskulární defekty a defekty neurální trubice. Molekulární mechanismy vzniku diabetické embryopatie stále nejsou známy. Tato práce přispívá k objasnění molekulárních procesů vedoucích ke vzniku kardiovaskulárních defektů v diabetické embryopatii. Studie vychází ze zjištění, že maternální diabetes ovlivňuje transkripční regulaci hypoxií indukovaného faktoru 1 (HIF-1) ve vyvíjejícím se embryu. Pro studium vlivu maternálního diabetu na HIF-1 signální dráhu byl použit myší model heterozygotní pro "knock-out" Hif1α genu. Analýzy ukázaly negativní vliv maternálního diabetu na vývoj embrya a vyšší riziko vzniku diabetické embryopatie u Hif1α+/- mutantů v porovnání s wt embryi vystavenými diabetickému prostředí. Histologická analýza defektů srdcí v embryonálním dni (E) 14,5 potvrdila zvýšený výskyt kardiovaskulárních defektů, zejména defektů mezikomorového septa a hypoplasii kompaktní stěny levé komory u Hif1α+/- embryí ve srovnání s wt embryi z diabetických těhotenství. Pro lepší porozumění molekulárních změn byly provedeny qPCR analýzy genové exprese v embryonálním srdci ve věku E9,5 a E10,5. Pro studium změn exprese...
|
|
|
Úloha isoforem transkripčního faktoru HIF v kardioprotekci u potkanů
Bučinská, Ivana ; Žurmanová, Jitka (vedoucí práce) ; Pavlínková, Gabriela (oponent)
Adaptace na chronickou hypoxii je charakterizováno rozmanitými funkčními změnami, které zajišťují udržení metabolické a energetické homeostázy. Již před mnoha lety bylo prokázáno, že lidé i zvířata přirozeně žijící ve vysokých nadmořských výškách mají zvýšenou odolnost k aktunímu ischemickému poškození srdce. HIF1α byl nalezen jako primární transkripční regulator adaptivní odpovědi na hypoxii ve všech tkáních, zatímco HIF2α je více tkáňově specifický. Aktivita HIFα je regulována prolylhydoxylázami (EGLN). Izoforma EGLN1 má vyšší effektivitu v regulaci HIF1α než HIF2α. Stejně tak je EGLN3 více specifická k HIF2α. V hypoxických podmínách, HIF aktivuje transkripci více než 70 genů. A proto, HIF1α a HIF2α, mohou hrát významou roli v pathofyziologii ischemických chorob srdce. Cílem této práce je stanovit expresi izoforem HIFα a jejich regulačních proteinů v myokardu dopělých potkanů kmene Wistar adaptovaných na kontinuální nomobarickou hpyoxii (H; FIO2 = 0.1) po dobu tří týdnů. Další skupina potkanů byla exponována normobarické hypoxii intermitentně každých 8 hodin denně (INH) nebo 23 hodiny denně (RH). Zatímco, H indukuje protektivní srdeční fenotyp, RH tento efekt ruší. Proteinová exprese izoforem HIFα, PHD a FIH byla stanovena pomocí Western Blottingu v levé komoře myokardu. Naše výsledky ukazují, že...
|
|
|
The role of Wnt signaling in embryonic development.
Dupačová, Naoko ; Kozmík, Zbyněk (vedoucí práce) ; Peterka, Miroslav (oponent) ; Pavlínková, Gabriela (oponent)
Disertační práce: Úloha Wnt signalizace v embryonální vývoj Naoko Dupačová (Fujimura) Abstrakt Wnt signalizace hraje důležitou roli v mnoha vývojových procesech. Vazba ligandu Wnt na příslušné receptory následně aktivuje tři hlavní dráhy: kanonickou Wnt/β-catenin signalizaci, která má za následek aktivaci β-catenin/Tcf zprostředkované genové exprese a nekanonické Wnt/PCP a Wnt/Ca2+ dráhy. V této práci jsem se zaměřila na studium úlohy Wnt/β-catenin signalizace během embryonálního vývoje, zejména v koncovém mozku (telencefalonu) a očích. Wnt/β-catenin signalizace je nezbytná pro zachování proliferace neurálních progenitorových buněk a pro dorzo-ventrální specifikaci koncového mozku. V této práci jsme se zabývali transkripčními cíly kanonické Wnt signalizace během tohoto procesu. Ukázali jsme, že výsledkem ektopické aktivace Wnt/β-catenin signalizace je zvýšená exprese genu Sp5, který kóduje protein Sp5 z rodiny Sp1 transkripčních faktorů. Proximální promotor genu Sp5 obsahuje pět Tcf/Lef vazebných míst, která zprostředkují přímou regulaci Sp5 v důsledku kanonické Wnt signalizace. Dále jsme prokázali, že Sp5 funguje jako transkripční represor, mající stejnou DNA vazebnou specifitu jako Sp1, a tudíž potlačuje expresi Sp1 cílových genů, jako je p21. Došli jsme k závěru, že transkripční faktor Sp5...
|
|
|
Změny genové exprese v diabetické nefropatii
Nepomucká, Kateřina ; Pavlínková, Gabriela (vedoucí práce) ; Černá, Věra (oponent)
Diabetická nefropatie (DN) vzniká důsledkem působení diabetu mellitu I. a II. typu a patří k nejčastějším mikrovaskulárním komplikacím diabetu. Diabetes mellitus představuje jednu z hlavních příčin konečného stádia onemocnění ledvin. Mikrovaskulární komplikace jsou také spojovány s hypoxií v tkáních a s aktivací HIF1 regulované metabolické dráhy. V této studii jsme předpokládáli, že v důsledku působení časného diabetu na ledvinovou tkáň se mění profil exprimovaných genů, a že tyto změny v genové expresi jsou pak klíčové při rozvoji diabetických mikrovaskulárních komplikací a DN. Ve studii byl použit myší model, v jehož jedné alele byl blokován gen pro transkripční faktor Hif1α, u kterého jsme předpokládali vliv na rozvoj DN. Provedli jsme srovnávací morfologické a molekulárně-genetické analýzy časného působení diabetu na tkáň ledvin. Při posouzení morfologických změn v diabetické ledvině mezi kontrolou ("wild type", wt) a heterozygotními Hif1α+/- mutanty jsme detekovali stejné prvotní patologické změny spojované s DN. Pro naše molekulární analýzy pomocí metody qRT-PCR jsme vybrali několik genů, které byly v předchozích studiích spojovány s patologickými procesy v ledvinách (Cxcr4, Glut1, MIP-1α, Nphs2, Spp1, Thbs1, TNFα, Vcam1). Identifikovali jsme statisticky signifikantní změny v expresi genů...
|
|
|
Charakterizace myší s konstitutivně aktivní Wnt/beta-katenin signální dráhou v oční čočce
Antošová, Barbora ; Kozmik, Zbyněk (vedoucí práce) ; Pavlínková, Gabriela (oponent)
Vývoj a diferenciace oční čočky jsou striktně regulované procesy. Narušení těchto vývojových procesů může vést k patologiím, které omezí kvalitu zraku. Oční čočka obratlovců je tvořena epiteliálními a terminálně diferencovanými fibrilárními buňkami. Diferenciace fibrilárních buněk je spojena s expresí specifických proteinů (např. krystalinů), s opuštěním buněčného cyklu a s degradací jádra a organel. Wnt/β-katenin signální dráha hraje důležitou roli během časného vývoje oka stejně jako později během diferenciace oční čočky. Abychom zjistili důsledky aktivace Wnt/β-katenin signální dráhy ve fibrilárních buňkách čočky, byla vytvořena transgenní myš nazvaná CLEF. Konstitutivní aktivace Wnt/β-katenin signální dráhy ve fibrilárních buňkách CLEF myši je zajištěna expresí transgenního proteinu CLEF, který obsahuje C-koncovou aktivační doménu β- kateninu fúzovanou s N-koncem plnodélkového proteinu Lef1. Exprese CLEF transgenu je řízena αA-krystalinovým promotorem. V důsledku konstitutivní aktivace Wnt/β-katenin signální dráhy mají dospělé CLEF myši kataraktu a menší oči. Morfologie očních CLEF čoček je narušena. Expresi transgenní CLEF mRNA detekujeme od stádia E13.5 a následně v mutantních čočkách detekujeme i CLEF protein (ve stádiu E16.5). Abychom lépe porozuměli molekulárním změnám, provedli jsme microarray...
|
|
|
Diabetes mellitus negatively affects male reproductive parameters in vivo
Valášková, Eliška ; Žatecká, Eva ; Pavlínková, Gabriela ; Bohuslavová, Romana ; Dorosh, Andriy ; Elzeinová, Fatima ; Kubátová, Alena ; Margaryan, Hasmik ; Pěknicová, Jana
According to the World Health Organization (WHO), 15% of couples in reproductive age suffer from infertility problems, and up to 60% of cases are caused by male factor. This could be caused by genetic background, environmental factors and various diseases, including diabetes mellitus (DM). However, the impact of DM on male fertility is not fully understood. . The aim of this study was to investigate the effects of DM on reproductive parameters and sperm quality, using mouse model. DM (type 1) was induced by Streptozotocin in FVB inbred mouse strain. Mice with blood sugar levels higher than 13.9 mmol/L were considered diabetic. After 4 weeks of diabetes exposure, diabetic males were bred with wild type females and transgenerational effect of DM was assessed. Selected morphological, cellular, and molecular parameters of diabetic males and their male offspring were compared to appropriate controls. There was an increased in sperm fragmentation and abnormalities of sperm morphology in diabetic mice in both generations. An increased staining with apoptotic marker annexin V was also detected in the diabetic groups. Furthermore, a presence of protamines as major sperm nuclear proteins was analysed. Protamine 1 to protamine 2 ratio (P1/P2), a marker of male fertility, was altered in sperms of experimental diabetic animals in both generations. Our findings indicate that DM type 1 negatively affects sperm quality and P1/P2 ratio and this negative effect is transmitted to the progeny
|
host ::
RSS.