|
|
Role of 5-azacytidine in therapy of myelodysplastic syndrome
Machalová, Veronika ; Hodný, Zdeněk (vedoucí práce) ; Indrová, Marie (oponent)
Myelodysplastický syndrom (MDS) představuje skupinu klonálních poruch krvetvorby krevních buněk myeloidní řady postihující především pacienty starší 65 let. Jednu z možností léčby MDS představuje terapie pomocí chemoterapeutik 5-azacytidine a 5- aza-2'-deoxycytidine. Tyto látky jsou schopny vyvolat zástavu buněčného cyklu, buněčné diferenciace a/nebo apoptózy. In vitro experimenty naznačují, že 5-aza-2'-deoxycytidine způsobuje předčasnou buněčnou senescenci projevující se ireverzibilní zástavou buněčného cyklu, což nastolilo otázku, zda je tohoto efektu schopen i 5-azacytidine, strukturně blízká molekula. Za předpokladu absence pro-zánětlivého efektu senescentních buněk na okolní prostředí by tato léčebná strategie mohla být přínosná. V této práci jsme dokázali, že 5-azacytidine vyvolává odpověď na DNA poškození, která je popsaná jako zásadní pro vznik senescence. Detekovali jsme některé znaky senescence - zvýšení β-galactosidázové aktivity, nárůst PML a PML jaderných tělísek a vznik dlouhodobých lézí signalizujících DNA poškození - změny jejich hladiny však byly nízké, což nás vedlo k závěru, že 5-azacytidine nevyvolává senescenci u HeLa linie při použití standardního léčebného protokolu pro pacienty s MDS. Prokazatelně však podněcuje sekreci interleukinů IL6 a TGFβ. Výsledky, pokud se potvrdí na...
|
|
|
DNA damage and signalling pathways in cellular senescence
Hubáčková, Soňa ; Hodný, Zdeněk (vedoucí práce) ; Dvořák, Michal (oponent) ; Růžičková, Šárka (oponent)
Pro mnohobuněčné organismy včetně savců představuje regenerace tkání důležitý proces pro zachování jejich životaschopnosti. Vzhledem k tomu, že je proliferace buněk klíčová i pro vznik nádorů, musely si organismy vyvinout mechanismy chránící je proti zhoubnému bujení. Buněčná senescence jako permanentní zástava buněčného cyklu představuje jednu z bariér proti vzniku nádorů po poškození DNA. Pochopení tohoto procesu proto může vést k nalezení nových terapeutických cílů a optimalizaci chemoterapie u pacientů s rakovinou. V první části disertační práce jsme se zabývali aktivací signální dráhy JAK/STAT u buněčné senescence vyvolané chemoterapeutiky jak v normálních tak nádorových buňkách. Pro tento účel jsme použili genotoxické látky afidikolin, kamptotecin, 5-brom-2'-deoxyuridin, etoposid nebo tymidin. Zjistili jsme, že všechny tyto chemikálie jsou schopny dlouhodobě aktivovat signální dráhy JAK/STAT ve sledovaných buňkách. Aktivace těchto drah byla doprovázena zvýšením exprese genů stimulovaných interferony (ISGs), jako jsou MX1, IRF1, IRF7 a PML. IRF1 a IRF7 se můžou přímo podílet na indukci genů kódujících interferony a u chemicky indukovaných senescentních buněk jsme skutečně zjistili zvýšenou expresi a sekreci IFNbeta a IFNgama, avšak překvapivě ne genů ze skupiny IFNalfa. Inhibice JAK1 jakožto...
|
|
|
DNA damage and signalling pathways in cellular senescence
Hubáčková, Soňa
Pro mnohobuněčné organismy včetně savců představuje regenerace tkání důležitý proces pro zachování jejich životaschopnosti. Vzhledem k tomu, že je proliferace buněk klíčová i pro vznik nádorů, musely si organismy vyvinout mechanismy chránící je proti zhoubnému bujení. Buněčná senescence jako permanentní zástava buněčného cyklu představuje jednu z bariér proti vzniku nádorů po poškození DNA. Pochopení tohoto procesu proto může vést k nalezení nových terapeutických cílů a optimalizaci chemoterapie u pacientů s rakovinou. V první části disertační práce jsme se zabývali aktivací signální dráhy JAK/STAT u buněčné senescence vyvolané chemoterapeutiky jak v normálních tak nádorových buňkách. Pro tento účel jsme použili genotoxické látky afidikolin, kamptotecin, 5-brom-2'-deoxyuridin, etoposid nebo tymidin. Zjistili jsme, že všechny tyto chemikálie jsou schopny dlouhodobě aktivovat signální dráhy JAK/STAT ve sledovaných buňkách. Aktivace těchto drah byla doprovázena zvýšením exprese genů stimulovaných interferony (ISGs), jako jsou MX1, IRF1, IRF7 a PML. IRF1 a IRF7 se můžou přímo podílet na indukci genů kódujících interferony a u chemicky indukovaných senescentních buněk jsme skutečně zjistili zvýšenou expresi a sekreci IFNbeta a IFNgama, avšak překvapivě ne genů ze skupiny IFNalfa. Inhibice JAK1 jakožto...
|
|
|
Vztah mezi genetickými polymorfismy DNA reparačních genů a jejich expresí u zdravé populace (s výhledem na stanovení u onkologických pacientů).
Hánová, Monika ; Vodička, Pavel (vedoucí práce) ; Bencko, Vladimír (oponent) ; Černá, Marie (oponent)
Odpověď na poškození DNA je komplexní systém, odpovědný za ochranu buňky proti vnitřním a vnějším vlivům poškozujícím DNA a za udržování integrity genomu. Mnoho genů, které se účastní signálních drah reagujících na poškození DNA, je polymorfních. Genetické polymorfismy v kódujících a regulačních oblastech mohou mít vliv na funkci proteinů, které tyto geny kódují. Fenotypový efekt jednonukleotidových polymorfismů (SNPs), je předmětem zkoumání v souvislosti se schopností buňky zvládat genotoxický stres a následně ve vztahu k riziku vzniku onkologického onemocnění. Cílem této práce bylo zhodnotit vztah mezi SNPs v genech zodpovědných za opravy poškození DNA (hOGG1, XRCC1, XPC) a genech buněčného cyklu (TP53, p21CDKN1A , BCL2 a BAX) a expresí na úrovni mRNA v lymfocytech periferní krve u subjektů exponovaných styrenu v pracovním prostředí a u kontrolních subjektů. Cíl byl rozšířen na analýzu vztahu mezi expresí uvedených genů na úrovni mRNA a markery expozice styrenu (koncentrace styrenu v krvi a ve vzduchu), markery poškození DNA (jednořetězcové zlomy - SSBs; místa specifická pro endonukleázu III - Endo III místa) a kapacitou bázové excizní opravy (BER) měřené pomocí míry opravy poškození DNA způsobeného γ-zářením a schopností opravovat oxidativní poškození. Studie na skupině zdravých jedinců...
|
|
|
Dynamics of selected DNA damage response proteins
Benada, Jan ; Hodný, Zdeněk (vedoucí práce) ; Kuthan, Martin (oponent)
Buněčná odpověd' na poškození DNA (DNA damage response) představuje kriti- cky důležitou signalizační sít', která ochraňuje celistvost genomu a brání vzniku rakoviny. Studium odpovědi na poškození DNA má tudíž zásadní klinický výz- nam a proteiny účastnící se této signalizace jsou slibnými cíli léčiv. Ačkoliv byly dosaženy značné pokroky v popisu interakcí jednotlivých proteinů této signali- zace, stále potřebujeme lépe porozumět komplexnímu chování celé signální sítě. Jedním z přístupů, který nám v tomto může pomoci, je popsání dynamiky klíčo- vých proteinů této signalizace v různých podmínkách. Prvním cílem této práce bylo popsat časovou dynamiku vybraných proteinů odpovědi na poškození DNA po různých genotoxických insultech, konkrétně po γ-ozáření a UV-C ozáření. Uká- zali jsme, že zatímco určité proteiny jsou aktivovány v jednom spojitém pulzu, jiné vykazují aktivaci v sérii pulzů. Na buněčné linii MCF7 jsme po γ-ozáření pozorovali již dříve popsané pulzy p53. Nicméně, na buněčné linii U2OS jsme po γ-ozáření detekovali spojitý nárůst hladin p53. Stejnou dynamiku p53 jsme pozorovali i po UV-C ozáření. Navrhujeme, že dynamika p53 závisí na účin- ném zapojení negativní zpětné vazby mezi kinázami aktivujícími p53 a fosfatázou Wip1. V druhé části této...
|
|
|
Posttranslační modifikace proteinů účastnících se odpovědi na poškození DNA
Kroupa, Michal ; Hodný, Zdeněk (vedoucí práce) ; Novotný, Marian (oponent)
- 4 - Abstrakt V každé buňce vznikají denně tisíce poškození DNA, z nichž nejtoxičtější jsou dvouvláknové zlomy (double-strand breaks, DSBs). Signalizace jejich výskytu a následná oprava takto narušeného chromatinu je zprostředkována mechanismem odpovědi na poškození DNA (DNA damage response, DDR), který zahrnuje akumulaci mnoha efektorových proteinů do oblasti DSBs. Akumulace těchto molekul jsou označovány jako ložiska indukovaná poškozením DNA. DSBs jsou v závislosti na přítomnosti sesterské chromatidy opravovány dvěma hlavními mechanismy: homologní a nehomologní rekombinací. Obě tyto dráhy vedou k aktivaci Checkpoint kináz (Chk1 nebo Chk2), které zahajují přestávky v buněčném cyklu a umožňují tak opravu poškozené DNA. Signalizace poškození DNA a aktivace těchto drah jsou regulovány posttranslačními modifikacemi proteinů, což jsou enzymatické reakce zahrnující především fosforylaci, ubiquitinaci a nově objevenou sumoylaci. Nedávno bylo prokázáno, že ubiquitinace poškozeného chromatinu je nutnou podmínkou pro sumoylaci nádorových supresorů 53BP1 a BRCA1. Poruchy těchto modifikací nebo mutace genů pro 53BP1 a BRCA1 vedou k toleranci poškození DNA a následnému narušení genomové integrity, s čímž souvisí vysoké riziko pro selekci buněčných klonů s nádorovým potenciálem. Současné výzkumy se zaměřují na...
|
|
|
Účast eukaryotických DNA opravných mechanismů ve virové replikaci
Hron, Tomáš ; Španielová, Hana (vedoucí práce) ; Harant, Karel (oponent)
Odpověď na poškození DNA eukaryot je důležitý mechanismus, který zajišťuje stabilitu genomu. Jeho složky jsou mimo jiné mobilizovány i v průběhu virové infekce jako reakce na cizorodou nukleovou kyselinu. Ukazuje se, že některé viry také aktivují DNA opravné mechanismy záměrně a využívají je pro zajištění svého replikačního cyklu. Tato aktivace je z velké části zprostředkována virovými proteiny, které přímo interagují s buněčnými faktory. Klíčové proteiny DNA opravných mechanismů jsou často asociovány s centry virové replikace a pravděpodobně se podílejí na jejím průběhu. Dále jsou také využívány pro navození vhodného prostředí k virové reprodukci v buňce. Konkrétní mechanismy, kterými se faktory DNA opravných drah podílejí na virové infekci, jsou však z velké části nejasné. V této práci jsou shrnuty principy interakce virů s eukaryotickou odpovědí na poškození DNA a popsány hlavní virové čeledě, které ji aktivují a využívají pro replikaci svého genomu.
|
|
|
Role of the tumour suppressor PML in DNA damage response and cellular senescence after genotoxic stress
Knoblochová, Lucie ; Hodný, Zdeněk (vedoucí práce) ; Horníková, Lenka (oponent)
Promyelocytický leukemický protein (PML) je nádorovým supresorem. Důležitým aspektem je jeho interakce s proteinem p53, která může způsobit aktivaci kontrolních bodů buněčného cyklu a při dlouhodobé signalizaci i rozvoj předčasné buněčné senescence. Buněčná senescence je stav trvalé zástavy růstu, který je spojen s morfologickými a metabolickými změnami a permanentní signalizací odpovědi na poškození DNA. Role proteinu PML při asociaci s lézemi poškození DNA a ve vývoji senescence je zatím nejasná. Cílem mé práce bylo charakterizovat protein PML v souvislosti s odpovědí na poškození DNA (DDR) a rozvojem senescence po genotoxickém stresu, a to rentgenovém záření, díky využití deplece PML pomocí technik siRNA-zprostředkovaného "knock-downu" a pomocí kompletního "knock-outu" (PML KO) PML v lidských buňkách. Dynamika lézí DNA, hladiny proteinů souvisejících s DDR a proliferační křivka byly měřeny pomocí metod imunoblotu a nepřímé imunofluorescence. Nebyly pozorovány žádné významné změny ve vytváření lézí DNA, aktivaci DDR (p53 a Chk2), aktivaci inhibitoru cyklin dependentních kináz p21CIP1/WAF1 , senescentní morfologii a aktivitě SA-β-galaktozidázy u PML KO buněk. Na druhou stranu, PML KO buňky vykazovaly vyšší hladinu retinoblastomového proteinu (Rb) a pomalejší proliferaci. Závěrem, PML protein hraje...
|
|
|
Molecular mechanisms of checkpoint signalling and termination
Benada, Jan ; Macůrek, Libor (vedoucí práce) ; Brábek, Jan (oponent) ; Truksa, Jaroslav (oponent)
Pro udržení integrity genomu využívají buňky extensivní signální síť nazývanou buněčná odpověď na poškození DNA (DNA damage response). DDR je schopná aktivovat kontrolní body buněčného cyklu (checkpoints), které brání dalšímu průchodu buněčným cyklem a umožňují buňce opravit poškozenou DNA. Poruchy těchto ochranných mechanismů se projevují závažnými lidskými onemocněními, především rozvojem rakoviny. Cílem teto práce je přispět k porozumění toho jak buňky negativně regulují DDR a signalizaci kontrolních bodu buněčného cyklu. Zaměřili jsme se zejména na fosfatázu Wip1 (PPM1D), která je hlavním negativním regulátorem DDR a je nezbytná pro zotavení z kontrolních bodu. Nejprve jsme ukázali, že Wip1 je degradovaná během mitózy APC- Cdc20-dependetním mechanismem. Wip1 je dále v průběhu mitózy fosforylována na několika aminokyselinách, což vede k inhibici její enzymatické aktivity. Navrhujeme, že inhibice Wip1 umožňuje buňkám adekvátně reagovat i na nízkou hladinu poškození DNA, ke kterému dochází i při nenarušené mitóze. V následující publikaci jsme se zabývali tím, proč mitotické buňky spouštějí pouze časnou DDR a nepokračují k akumulaci opravných faktoru jako je 53BP1. Ukázali jsme, že 53BP1 je fosforylován kinázami CDK1 a Plk1 uvnitř motivu, který je zodpovědný za jeho vazbu na ubiquitin. Tyto...
|
|
|
Role of PML in nucleolar functions
Kučerová, Alena ; Hodný, Zdeněk (vedoucí práce) ; Skalníková, Magdalena (oponent)
Promyelocytic leukemia protein (PML) je nádorový supresor, jehož hladina bývá často snížená u různých typů nádorů. PML hraje roli v celé řadě buněčných procesů včetně odpovědi na DNA poškození, senescenci či apoptóze a v buňce se nachází převážně ve strukturách nazývaných PML jaderná tělíska. Jadérko je klíčová jaderná struktura, kde dochází k transkripci ribozomální DNA a k tvorbě ribozomů. Jadérko bývá také označováno jako senzor stresu, protože hraje roli například ve stabilizaci p53 proteinu. Výrazně patrný přesun PML na periferii jadérka se objevuje při narušení jadérkových funkcí například při inhibici úprav rRNA nebo při inhibici aktivity RNA polymerázy I a II, které vedou k segregaci jadérka. Z toho vyplývá, že vztah mezi jadérkem a PML jadernými tělísky se jeví být důležitým při odpovědi na stres. Nicméně přesná role PML jadérkových struktur ve funkcích jadérka a mechanismus formování těchto struktur zůstává stále nejasný. V této práci popisujeme PML jadérkové struktury a mechanismus jejich vzniku. Ukázali jsme, že příčinou tvorby PML jadérkových struktur není replikační stres a že jejich výskyt není závislý na specifické fázi buněčného cyklu. Na základě pátrání potom, co indukuje PML expresi po inhibici DNA topoisomeráz, jsme prokázali, že PML exprese je v tomto případě řízená...
|
host ::
RSS.