|
|
Nové strategie v elektrochemické detekci poškození DNA vlivem interakce s UV zářením
Přibylová, Monika ; Vyskočil, Vlastimil (vedoucí práce) ; Fischer, Jan (oponent)
V této bakalářské práci byl zkoumán netradiční redoxní indikátor 5-nitro-1,10-fenantrolin jako možný ukazatel poškození DNA. Měření probíhalo elektrochemicky technikou diferenční pulzní voltametrie v tříelektrodovém zapojení. Jako pracovní elektroda byla použita elektroda z ultračistého grafitu, která byla modifikována nízkomolekulární DNA z lososích spermií. Poškození DNA probíhalo pomocí UVC záření o vlnové délce 254 nm. Byl studován rozdíl výšky voltametrických signálů 5-nitro-1,10-fenantrolinu mezi nepoškozenou a poškozenou DNA. Nově vyvinuté metody se ukázaly jako slibné pro detekci míry poškození DNA v závislosti na čase ozařování a v závislosti na vzdálenosti od zdroje ozařování. Poškození DNA bylo rozsáhlejší u obou studovaných faktorů v závislosti na jejich rostoucích hodnotách. Klíčová slova Elektrochemie DNA biosenzory Netradiční elektrodové materiály Poškození DNA Biologicky aktivní látky Záření
|
|
|
Role WSS1 proteasy v DNA reparačních procesech kvasinkové buňky.
Adámek, Michael ; Grantz Šašková, Klára (vedoucí práce) ; Čáp, Michal (oponent)
Zachování integrity DNA je v průběhu života kritické pro každý živý organismus. Organismy si proto vyvinuly mnoho způsobů, jak detekovat a opravit různé typy poškození DNA, způsobené endogenními i exogenními vlivy, vyúsťující dále v replikační stres. Chyby v těchto opravných mechanismech mohou vést k závažným lidským onemocněním, jako jsou neurologické poruchy, familiární druhy onkologických onemocnění nebo vývojové syndromy. V této diplomové práci byla zkoumána funkce kvasinkového proteinu Wss1, metaloproteasy, která se podílí na nedávno objevené DNA opravné dráze, která proteolyticky odstraňuje proteiny kovalentně zachycené na zuje silnou negativní interakci s jinou proteasou opravující DNA, Ddi1, přičemž bylo objeveno, že kvasinkový kmen postrádající současně geny je hypersenzitivní na hydroxyureu. Hydroxyurea inhibuje ribonukleotidreduktasu, čímž v konečném důsledk způsobuje zastavení buňky v fázi buněčného cyklu. V rámci této diplomové práce byly na základě předchozích studií provedeny tzv. "rescue" experimenty s různými variantami Wss1, postrádajícími jednotlivé domény či obsahujícími bodové aminokyselinové záměny. Tyto experimenty následně posloužily k posouzení účasti jednotlivých domén proteinu Wss1 v odpovědi na replikační stres vyvolaný hydroxymočovinou.
|
|
|
Odpověď na poškození DNA během vývoje savčích oocytů
Vachová, Veronika ; Šolc, Petr (vedoucí práce) ; Nevoral, Jan (oponent)
Oocyt je během raného embryonálního vývoje zastaven v profázi I. meiotického dělení, kde setrvává po dobu několika let. Teprve po dosažení pohlavní dospělosti a vlně luteinizačního hormonu dochází u jednotlivých oocytů ke znovuzahájení meiózy a meiotickému zrání. Oocyt je následně opět zastaven v metafázi II. meiotického dělení, kdy je ovulován a čeká na oplození. Během svého vývoje je vystaven působení faktorů způsobujících DNA poškození, z nichž mezi nejzávažnější patří dvouřetězcové zlomy (DSB). Udržení genomové integrity je důležité pro kvalitu oocytu, fertilitu a normální embryonální vývoj. Mechanismus, jakým oocyt reaguje na přítomnost DSB, není zcela prozkoumán a zdá se, že je odlišný od somatických buněk. Domníváme se, že během meiotického zrání dochází k opravě DSB, pravděpodobně mechanismem homologní rekombinace (HR). V této práci se zaměřujeme na RAD51, esenciální rekombinázu účastnící se opravy prostřednictvím HR. Zjistili jsme, že inhibice RAD51 vede k nárůstu segregačních defektů během anafáze I. Pomocí mikroskopie živých buněk ve vysokém rozlišení jsme pozorovali výskyt chromozomálních fragmentů a anafázních můstků. Imunofluorescenční detekce ukazatele DSB γH2AX ukázala zvýšené množství DSB v profázi I a MII stádiu po inhibici RAD51. Naše data naznačují, že v profázi I a během...
|
|
|
Ddi1-like proteins: a novel family of retroviral-like aspartyl proteases
Šmilauerová, Kristýna ; Grantz Šašková, Klára (vedoucí práce) ; Šmahel, Michal (oponent)
Ubikvitin-proteasomový systém je jedním z klíčových procesů podílejících se na udržení homeostáze buňky. Jeho hlavním úkolem je degradovat poškozené, špatně sbalené či nepotřebné proteiny. Podílí se ale také na celé řadě dalších procesů jako jsou například opravy DNA, regulace buněčného cyklu či signalizace. Celý systém se skládá z mnoha komponent, které jsou vzájemně úzce regulovány. Jednou ze skupin účastnících se ubikvitin- proteasomového systému jsou tzv. proteasomové adaptorové proteiny. Ty rozpoznávají substráty určené k degradaci a transportují je k proteasomu - místu degradace. Mezi tyto proteiny se řadí i rodina Ddi1 podobných proteinů (z angl. DNA damage-inducible protein 1), která se vyznačuje doménou podobnou retrovirovým aspartátovým proteasam. Biologické funkce této proteinové rodiny jsou objasněny jen částečně, a to zejména u Ddi1 pocházející z kvasinky Sacharomyces cerevisiae, a jsou proto předmětem aktivního výzkumu. Tato práce shrnuje dosavadní poznatky a publikované informace o této proteinové rodině, popisuje její obecné charakteristiky, známé funkce, zasazuje je do kontextu buněčných procesů a tím poukazuje na další možné směry výzkumu.
|
|
|
The Role of DNA Repair in the Onset and Therapy of Ovarian Cancer
Tomášová, Kristýna ; Vodička, Pavel (vedoucí práce) ; Čáp, Michal (oponent)
Detekce poškození DNA a její oprava jsou důležité biologické systémy, které chrání genetickou informaci před změnami a přispívají tak k celkové stabilitě genomu. Jelikož je mnoho látek užívaných v boji proti rakovině založených na vyvolávání DNA poškození, podílí se mechanizmus oprav DNA významnou měrou i na léčebné odezvě organizmu na chemoterapii. Cílem této práce je uceleně shrnout problematiku vzniku rakoviny vaječníků ve vztahu k opravě DNA. Zvláštní důraz je přitom kladen na poruchy jednotlivých reparačních drah, které jsou neoddělitelně spjaty se vznikem rakoviny i úspěšností její léčby. Kromě nejznámějších genových mutací souvisejích s rakovinou vaječníků, jako jsou BRCA1 a BRCA2 účastnící se homologní rekombinace, bude značný prostor věnován i méně známým mutacím. Nejčastějším důvodem vzniku rakoviny vaječníků jsou dle výzkumů poruchy funkce proteinů uplatňujících se v opravách DNA homologní rekombinací. Výzkumy rovněž ukazují, že cílená inhibice či poškození opravných drah DNA, zejména bázových excizních oprav, mohou napomáhat efektivnímu působení chemoterapie. To platí i pro nukleotidové excizní opravy, které odstraňují adukty platinových komplexů na DNA a napomáhají tak k ustanovení rezistence vůči platinovým cytostatikům. Mechanimus korekce správného párování bazí je u ovariálního...
|
|
|
Potenciální využití WIP1 fosfatasy v terapii nádorového onemocnění prsu
Pecháčková, Soňa ; Macůrek, Libor (vedoucí práce) ; Souček, Pavel (oponent) ; Krejčí, Lumír (oponent)
(Czech) Buňky našeho těla reagují na genotoxický stres aktivací signální dráhy, která se nazývá buněčná odpověď na poškození DNA (DNA damage response; DDR). V závislosti na typu poškození DNA, DDR dráha vede k dočasnému zastavení buněčného cyklu v kontrolních bodech (tzv. checkpointech), trvalému zastavení růstu (senescence) nebo k programované buněčné smrti (apoptóza). Aktivace kontrolních bodů buněčného cyklu brání progresi buněk a usnadňuje opravu poškozené DNA. DDR představuje bariéru před nárůstem genomové nestability a chrání buňky před vznikem rakoviny. WIP1 (kódovaná genem PPM1D) fosfatasa je hlavním negativním regulátorem DDR dráhy a je nezbytná pro ukončení kontrolních bodů buněčného cyklu. Tato práce přispěla k pochopení molekulárních mechanismů funkce WIP1 fosfatasy a popisuje, jak může být WIP1 fosfatasa zapojena při vzniku nádorů. Nejprve jsme popsali, že hladina WIP1 klesá během mitózy pomocí APC-Cdc20 komplexu, který způsobuje proteasomální degradaci proteinu. WIP1 je v průběhu mitózy fosforylovaná na několika aminokyselinách, což vede k inhibici její enzymatické aktivity. Navrhujeme, že inhibice WIP1 v mitóze umožňuje reagovat na nízkou hladinu DNA poškození, ke které dochází v průběhu nenarušené mitózy. Dále jsme identifikovali nové aktivační (gain-of-function) mutace genu PPM1D,...
|
|
|
Mercury Electrodes as Tools for Voltammetric Determination of Biologically Active Organic Compounds and for Detection of Their Interaction with DNA
Horáková, Eva ; Vyskočil, Vlastimil (vedoucí práce) ; Ludvík, Jiří (oponent) ; Vytřas, Karel (oponent)
Hlavní cílem této dizertační práce bylo využití pro voltametrickou analýzu tradičních rtuťových elektrod k vývoji elektroanalytických metod stanovení organických xenobiotik a ke studiu jejich interakce s dvouvláknovou deoxyribonukleovou kyselinou (DNA). V návaznosti na můj předchozí výzkum (vedený v rámci mé diplomové práce) byl prvním zkoumaným analytem 4-nitrobifenyl (4-NBP), který je podezřelý z karcinogenity. Interakce DNA se 4-NBP byla studována diferenční pulzní voltametrií (DPV), cyklickou voltametrií (CV) a chronocoulometrií na visící rtuťové kapkové elektrodě (HMDE), a dále s využitím CV a AC voltametrie (voltametrie se střídavým potenciálem) na DNA modifikované HMDE. Pomocí CV byl studován mechanismus redukce 4-NBP. Dále byla věnována pozornost studiu interakce DNA se 4-aminobifenylem (4-ABP), metabolitem 4-NBP, a s meziprodukty redukce 4-NBP. Bylo zjištěno, že vlivem interakce DNA se 4-NBP a 4-ABP dochází ke vzniku agregátů DNA s těmito analyty. Druhým studovaným analytem byla methylová violeť 2B (MV). Ke stanovení MV v pufrovaném roztoku byly použity DC tast polarografie a diferenční pulzní polarografie na kapající rtuťové elektrodě (DME) a DC voltametrie, DPV a diferenční pulzní adsorpční rozpouštěcí voltametrie (DPAdSV) na HMDE. Nejnižší mez stanovitelnosti (13 nmol L−1 ) byla...
|
|
|
Novel Approaches in Electrochemical Determination of Xenobiotic Compounds and in Study of Their Interaction with DNA
Hájková, Andrea ; Vyskočil, Vlastimil (vedoucí práce) ; Trnková, Libuše (oponent) ; Labuda, Ján (oponent)
Předložená disertační práce je zaměřena na vývoj analytických metod pro stanovení vybraných cizorodých látek a ke sledování poškození DNA, které mohou způsobit. Hlavní pozornost byla věnována vývoji a testování netoxických elektrodových materiálů pro přípravu miniaturizovaných elektrochemických zařízení a nových elektrochemických DNA biosenzorů. 2-Aminofluoren-9-on (2-AFN) byl vybrán jako modelový polutant životního prostředí, který patří do skupiny nebezpečných genotoxických látek. Jeho karcinogenní a mutagenní účinky mohou představovat riziko jak pro životní, tak pro pracovní prostředí. 2-AFN má oxo skupinu, kterou lze elektrochemicky redukovat, a aminoskupinu, kterou lze elektrochemicky oxidovat. Voltametrické chování 2-AFN v negativní oblasti potenciálu bylo zkoumáno na rtuťovým meniskem modifikované stříbrné pevné amalgamové elektrodě (m-AgSAE), která představuje netoxickou a mechanicky stabilní alternativu ke rtuťovým elektrodám. Tato pracovní elektroda byla následně použita pro vývoj nově navrženého miniaturního elektrodového systému (MES), který má mnoho výhod, jako je možnost jednoduchého měření v terénu, snadná přenosnost a měření ve 100µL objemu vzorku. Také elektroda ze skelného uhlíku (GCE) byla použita pro další výzkum elektrochemického chování 2-AFN a jeho stanovení v katodické i...
|
|
|
Určení trojrozměrné struktury helikální domény proteinu Ddi2 (DNA damage-inducible protein 2)
Staníček, Jakub ; Grantz Šašková, Klára (vedoucí práce) ; Obšil, Tomáš (oponent)
Lidský Ddi2 protein a jeho homology jsou málo prozkoumanou skupinou UBL/UBA proteinů obsahujících navíc doménu, jejíž struktura je příbuzná s dimerními aspartátovými proteasami retrovirů. Nejprozkoumanějším homologem je Ddi1 ze Saccharomyces cerevisiae, protein fungující v rámci ubikvitin-proteasomového systému. Tento klíčový buněčný systém využívá přísně regulovaný enzymatický aparát k vysoce selektivním posttranslačním modifikacím proteinů pomocí ubikvitinu. Ten následně funguje jako nitrobuněčný signál, rozhodující o dalších osudech označeného proteinu, přičemž nejčastějším důsledkem ubikvitinace bývá proteasomální degradace. Ddi1 v tomto kontextu zřejmě hraje roli adaptoru, napomáhajícího vazbě ubikvitinovaného substrátu na proteasom. Ač je funkce adaptoru v ubikvitin-proteasomovém systému možná i v případě lidského Ddi2, vzhledem k evolučním proměnám může být jeho úloha značně pozměněna. Jedním z důležitých bodů pro pochopení nitrobuněčné role Ddi2 je odhalení funkce jeho jednotlivých domén. Tato práce se zabývá strukturní analysou části proteinu Ddi2 přímo sousedící s proteasovou doménou, kde se nachází helikální oblast nazvaná HDD doména. Tato část byla naklonována, exprimována a změřena pomocí NMR spektroskopie. Strukturní data založená na údajích z NMR byla dále využita ke strukturním...
|
|
|
Molekulární mechanismy regulace G2/M kontrolního bodu
Kořínková, Klára ; Macůrek, Libor (vedoucí práce) ; Forman, Martin (oponent)
Buněčné dělení je nezbytné pro udržení homeostázy tkání, zároveň jsou však jeho defekty úzce spjaty s rozvojem řady onemocnění včetně nádorů a předčasného stárnutí. Aktivace onkogenů vede k replikačnímu stresu a přímo ohrožuje stabilitu genomu. Důležitým mechanismem pro ochranu integrity genomu je správná kontrola přechodu mezi interfází a mitózou. Jaderné dělení je umožněno jen buňkám, ve kterých došlo k bezchybnému zdvojení genetické informace. Naopak buňky s poškozenou strukturou DNA zůstávají dočasně či trvale zastaveny v G2 fázi buněčného cyklu. Předmětem této bakalářské práce je podrobná literární rešerše na téma molekulárních mechanismů regulace G2/M přechodu za normálních podmínek a za přítomnosti poškození DNA.
|
host ::
RSS.