|
|
Vývoj chemických regulátorů drah mikroRNA a RNAi
Bruštíková, Kateřina ; Svoboda, Petr (vedoucí práce) ; Bařinka, Cyril (oponent) ; Pospíšek, Martin (oponent)
MikroRNA jsou nekódující RNA navozující sekvenčně specifickou inhibici genové exprese na posttranskripční úrovni. MikroRNA představují hlavní skupinu malých endogenních RNA v savčích buňkách. V současnosti je známo více než 2500 lidských mikroRNA, které potencionálně regulují více než 60% lidských genů kódujících proteiny. MikroRNA se účastní většiny buněčných procesů a změny v jejich expresi byly popsány u různých patologií, včetně rakoviny. V současnosti neexistuje žádná malá chemická sloučenina schopná efektivního ovlivnění aktivity dráhy mikroRNA. Nicméně, malé chemické sloučeniny představují skvělé nástroje pro výzkum procesů, ve kterých dráhy sekvenčně specifického umlčování RNA (RNA silencing) hrají roli. Navíc by mohly být využitelné i pro biotechnologické aplikace a mohly by mít i značný terapeutický potenciál. Tato práce je součástí širokého projektu, jehož konečným cílem je: (i) najít soubor malých molekul umožňujících stimulaci a inhibici drah sekvenčně specifického umlčování RNA a (ii) identifikovat případy, kdy se tyto dráhy vzájemně ovlivňují s jiných buněčnými drahami. Tato práce shrnuje výsledky prvních dvou fází projektu, vývoj vysoce výkonných metod testování s vysokou propustností a vysoce výkonné testování s vysokou propustností (high-throughput screening, HTS) dostupných...
|
|
|
Substrate cleavage by mammalian Dicer isoforms
Kubíková, Jana ; Svoboda, Petr (vedoucí práce) ; Pospíšek, Martin (oponent)
Hostitelské organismy vyvinuly řadu antivirových odpovědí, které rozpoznávají a potlačují virovou infekci. Jedním ze znaků virové infekce je i přítomnost dvouvláknové RNA v buňce. Jedna z drah odpovídajících na dvouvláknovou RNA je RNA interference, která představuje klíčovou složku antivirové obrany u bezobratlých živočichů a rostlin. Savci využívají pro obranu před viry odlišnou dráhu, která rozpoznává dvouvláknovou RNA, nazývající se interferonová odpověd. RNA interference funguje jen v savčích oocytech a raných embryonálních stádiích, ačkoliv potřebné enzymové vybavení se nachází ve všech somatických buňkách, protože je využíváno mikroRNA dráhou. Předchozí studie ukázala, že funkčnost RNA interference v myších oocytech souvisí s přítomností oocytární isoformy Diceru (DicerO ), jež je zkrácená na N-konci. V této práci jsem se zaměřila na zhodnocení, zda DicerO zpracovává substráty typické pro RNA interferenci účinněji než nezkrácená isoforma Diceru (DicerS ), která se nachází v somatických buňkách. Za tímto účelem jsem vyvinula protokol na purifikaci Diceru, abych získala obě myší isoformy Diceru o vysoké čistotě. Následně jsem otestovala jejich aktivitu v neradioaktivní enzymové analýze na různých substrátech se strukturními prvky charakteristickými pro substráty RNA interference. Získané výsledky...
|
|
|
RNA interference in mouse oocytes and somatic cells
Táborská, Eliška ; Svoboda, Petr (vedoucí práce) ; O´Connell, Mary Anne (oponent) ; Petr, Jaroslav (oponent)
RNA interference (RNAi) je dráha, ve které Dicer štěpí dlouhé dvouvláknové RNA endogenního a exogenního původu na krátké interferující RNA (siRNA). Tyto siRNA jsou předány Argonaut proteinům, které jsou efektory sekvenčně specifického post-transkripčního umlčování RNA. RNAi reguluje protein-kodující geny a retrotranspozony nebo zprostředkuje protivirovou imunitní odpověď. Další dráha malých RNA - dráha RNA associovaných s PIWI proteiny (piRNA dráha) umlčuje retrotranspozony v zárodečné linii. Aktivita kanonické RNAi dráhy je v myších somatických buňkách nevýznamná. Dlouhá varianta Diceru zde produkuje mikroRNA (miRNA) které regulují (protein-kodující) geny. RNAi je naopak vysoce aktivní v oocytech, které produkují zkrácenou oocyt-specifickou isoformu Diceru (DicerO ). DicerO nemá N-koncovou DExD helikázovou doménu a má zvýšenou schopnost štěpit dlouhé dvouvláknové RNA. Delece oocyt-specifického promotoru DicerO vede ke globální deregulaci transkriptomu včetně zvýšené exprese domnělých cílových molekul RNAi a MT retrotranspozonů. V důsledkem je defect meiotického vřeténka a neplodnost samic. Oproti tomu piRNA dráha je pro myší oocyty neesenciální, pravděpodobně kvůli překrývající se funkci s RNAi. Tato doktorská práce má za cíl porozumět biologickému významu savčí endogenní RNAi and prozkoumat...
|
|
|
Induction of endogenous RNAi in mammalian cells
Demeter, Tomáš ; Svoboda, Petr (vedoucí práce) ; Vopálenský, Václav (oponent)
Dvojvláknová RNA, je unikátna štruktúra s mnohými biologickými účinkami. Je tvorená z dvoch protichodných komplementárnych RNA vlákien, ktoré môžu byť produkované samotnými bunkami alebo sa do nich môžu dostať z vonkajších zdrojov. Existujú štyri hlavné mechanizmy jej vzniku: transkripcia z obrátených repetícií, konvergentná transkripcia, komplementárne párovanie (in trans) a syntéza sprostredkovaná RNA dependetnou RNA polymerázou. Rôzne mechanizmy produkcie určujú ďalšie štruktúrne vlastnosti dvojvláknových RNA, napríklad ich konce, chybne zaradenie nukleotidových báz a iné. Štruktúrne vlastnosti môžu ovplyvňovať to, akým spôsobom bunka odpovedá na prítomnosť dvojvláknových RNA. Táto odpoveď môže byť sekvenčne-špecifická alebo sekvenčne- nešpecifická. Hlavnou sekvenčne-špecifickou odpoveďou na prítomnosť dvojvláknovej RNA v bunke je RNA interferencia. Naša skupina študovala mechanizmus indukcie RNA interferencie v cicavčích bunkách pomocou špecifického typu dvojvláknovej RNA. Táto dvojvláknová RNA vytvára vlásenku s dlhými jednovláknovými presahmi na oboch koncoch. Predpokladali sme, že dvojvláknové RNA substráty s inými štruktúrami môžu byť efektívnejšie ako ten, ktorý sme požívali v našich experimentoch od roku 2002. Hlavným cieľom mojej diplomovej práce bolo porovnať účinnosť rôznych...
|
|
|
Vývoj chemických regulátorů drah mikroRNA a RNAi
Bruštíková, Kateřina ; Svoboda, Petr (vedoucí práce) ; Bařinka, Cyril (oponent) ; Pospíšek, Martin (oponent)
MikroRNA jsou nekódující RNA navozující sekvenčně specifickou inhibici genové exprese na posttranskripční úrovni. MikroRNA představují hlavní skupinu malých endogenních RNA v savčích buňkách. V současnosti je známo více než 2500 lidských mikroRNA, které potencionálně regulují více než 60% lidských genů kódujících proteiny. MikroRNA se účastní většiny buněčných procesů a změny v jejich expresi byly popsány u různých patologií, včetně rakoviny. V současnosti neexistuje žádná malá chemická sloučenina schopná efektivního ovlivnění aktivity dráhy mikroRNA. Nicméně, malé chemické sloučeniny představují skvělé nástroje pro výzkum procesů, ve kterých dráhy sekvenčně specifického umlčování RNA (RNA silencing) hrají roli. Navíc by mohly být využitelné i pro biotechnologické aplikace a mohly by mít i značný terapeutický potenciál. Tato práce je součástí širokého projektu, jehož konečným cílem je: (i) najít soubor malých molekul umožňujících stimulaci a inhibici drah sekvenčně specifického umlčování RNA a (ii) identifikovat případy, kdy se tyto dráhy vzájemně ovlivňují s jiných buněčnými drahami. Tato práce shrnuje výsledky prvních dvou fází projektu, vývoj vysoce výkonných metod testování s vysokou propustností a vysoce výkonné testování s vysokou propustností (high-throughput screening, HTS) dostupných...
|
|
|
Substrate cleavage by mammalian Dicer isoforms
Kubíková, Jana ; Svoboda, Petr (vedoucí práce) ; Pospíšek, Martin (oponent)
Hostitelské organismy vyvinuly řadu antivirových odpovědí, které rozpoznávají a potlačují virovou infekci. Jedním ze znaků virové infekce je i přítomnost dvouvláknové RNA v buňce. Jedna z drah odpovídajících na dvouvláknovou RNA je RNA interference, která představuje klíčovou složku antivirové obrany u bezobratlých živočichů a rostlin. Savci využívají pro obranu před viry odlišnou dráhu, která rozpoznává dvouvláknovou RNA, nazývající se interferonová odpověd. RNA interference funguje jen v savčích oocytech a raných embryonálních stádiích, ačkoliv potřebné enzymové vybavení se nachází ve všech somatických buňkách, protože je využíváno mikroRNA dráhou. Předchozí studie ukázala, že funkčnost RNA interference v myších oocytech souvisí s přítomností oocytární isoformy Diceru (DicerO ), jež je zkrácená na N-konci. V této práci jsem se zaměřila na zhodnocení, zda DicerO zpracovává substráty typické pro RNA interferenci účinněji než nezkrácená isoforma Diceru (DicerS ), která se nachází v somatických buňkách. Za tímto účelem jsem vyvinula protokol na purifikaci Diceru, abych získala obě myší isoformy Diceru o vysoké čistotě. Následně jsem otestovala jejich aktivitu v neradioaktivní enzymové analýze na různých substrátech se strukturními prvky charakteristickými pro substráty RNA interference. Získané výsledky...
|
|
|
Analysis of short Argonaute isoforms from mouse oocytes
Jankele, Radek ; Svoboda, Petr (vedoucí práce) ; Petr, Jaroslav (oponent)
Analýza kratkých isoforem proteinů Argonaůt z mýsích oocýtů Abstrakt: Proteiny z rodiný Argonaůtů, řízené malými molekůlami RNA, představůjí konzervované jádro mechanismů ůmlčování RNA (RNA silencing). Týto mechanismý potlačůjí prodůkci virů, šíření mobilní DNA, a regůlůjí genovoů expresi na základě sekvenční informace nesené asociovanou RNA. V somatických bůňkách savců je dominantním mechanismem regůlační microRNA (miRNA) dráha. Malé miRNA ovlivňůjí expresi většiný savčích genů. Argonaute proteiny inhibůjí translaci a indůkůjí deadenylaci mRNA s částečnoů homologií k navázané miRNA. Deadenylace obvykle výústí degradaci mRNA. Těmito mechanismý miRNA dráha citlivě kontrolůje hladiný prodůkovaných proteinů. Na rozdíl od příbůzného mechanismů RNA interference (RNAi) výůžívajícího katalyticky aktivní proteiny Argonaute schopné rozštěpit komplementárních molekuly RNA, miRNA ůmlčování je závislé na celé řadě dalších faktorů. Role miRNA regulace v komplexních biologických procesech od organogeneze, přes krvetvorbů až po rakovinu je dobře doložená. Mýší oocýtý postrádající kanonické miRNA jsoů překvapivě schopné oplození a úspěšně projdoů preimplantačním vývojem. Ani nejčetnější oocýtární miRNA však nejsou sto efektivně ůmlčet cílové gený, přestože příbůzný mechanismůs RNAi, sdílející s miRNA mechanismem klíčové...
|
host ::
RSS.