|
|
The role of alternative splicing in plants
Földi, Marek ; Klodová, Božena (vedoucí práce) ; Fischer, Lukáš (oponent)
Alternativní sestřih představuje mechanismus regulace genové exprese, který udržuje, reguluje a vytváří genomovou diverzitu a pletivovou specificitu u rostlin. Zahrnuje odlišné spojování exonů v prekurzorových mRNA, což vede k více mRNA isoformám z jednoho genu. Vznik těchto isoformních variant a jejich následný překlad vede k subfunkcionalizaci proteinů a vytváří diverzitu ve struktuře a funkci. Alternativní sestřih je proto často důležitý v různých biologických procesech u rostlin, jako je vývoj, stresová odpověď, imunita a reprodukce. Klíčovými typy událostí alternativního sestřihu jsou retence intronů, vynechání exonů, alternativní 5'/3' sestřihová místa a vzájemně se vylučující exony. Regulace alternativního sestřihu zahrnuje cis-regulační elementy a trans-působící proteinové faktory, jako jsou serin/arginin bohaté (SR) proteiny a heterogenní jaderné ribonukleoproteiny (hnRNP). Tato práce shrnuje mechanismy a důsledky alternativního sestřihu ve vývoji rostlin, včetně zrání samčích a samičích gametofytů, meiózy a diferenciace buněk. Popisuje také metodologické přístupy, které umožňují studium alternativního sestřihu v celém genomu, včetně microarrays, RNA-seq a PCR. Lepší porozumění alternativnímu sestřihu poskytne pohledy do biologie rostlin a může usnadnit zemědělské a biotechnologické aplikace.
|
|
|
Úloha Hif1a v kardiovaskulární fyziologii a srdečních onemocněních
Matějková, Kateřina ; Pavlínková, Gabriela (vedoucí práce) ; Holzerová, Kristýna (oponent)
Hypoxií indukovatelný transkripční faktor alfa (HIF1A) je transkripční faktor, jenž hraje zásadní roli v udržení homeostáze v hypoxických podmínkách. Reguluje expresi celé řady genů kódujících proteiny, které v reakci na sníženou hladinu kyslíku ovlivňují metabolismus, složení extracelulární matrix, oxidoreduktázovou aktivitu či angiogenezi. Je-li funkce HIF1A narušena, organismus není schopen náležitě reagovat na hypoxii a může docházet k jeho závažnému poškození. Srdce, jakožto orgán s obrovskou spotřebou kyslíku, je náchylné na vznik různých patologií způsobených hypoxickým stresem. HIF1A má v srdci ambivalentní funkci - hraje roli v kardioprotektivních mechanismech, ale také napomáhá rozvoji zánětu a apoptóze. Tato práce si klade za cíl zmapovat úlohu HIF1A v udržení fyziologických funkcí srdce při adaptaci na hypoxické podmínky za použití myšího modelu s heterozygotní globální delecí Hif1a+/- . Experimentům zahrnujícím metody molekulární a buněčné biologie předcházela bioinformatická analýza dat získaných RNA sekvenováním. Za využití skriptovacího jazyka R (především balíčků dplyr a DESeq2), softwaru Cytoscape a literární rešerše byly vybrány geny ovlivněné hypoxií nebo transkripčním faktorem HIF1A pro další validaci. Výsledky získané pomocí RNA sekvenování, kvantitativní PCR, Western blotu a...
|
|
|
Výzkum epigenetických aspektů kmenových buněk krvetvorby a spermatogeneze.
Hybešová, Michaela ; Pimková, Kristýna (vedoucí práce) ; Děd, Lukáš (oponent)
Diferenciace kmenových buněk je řízená koordinovanou regulací genové transkripce. Jedním z regulačních faktorů je rozvolnění chromatinu a zpřístupnění DNA k transkripčním faktorům. Remodelace chromatinu je zajišťována remodelačními komplexy. ISWI chromatin remodelující ATPáza Smarca5 (S5) je významným faktorem remodelačních komplexů. Jedná se o vysoce konzervovaný chromatin-remodelační faktor, který se nachází v několika komplexech oligopodjednotek a tvoří zde katalytickou podjednotku. V těchto komplexech aktivně reguluje strukturu a přestavbu nukleozomu během replikace, oprav a transkripce DNA. Bylo zjištěno, že S5 je klíčový protein pro embryonální vývoj. Jeho nedostatek vede k poruchám krvetvorby a vývoji samčích pohlavních orgánů. V této práci jsme se zaměřili na roli S5 v hematopoéze a spermatogenezi. Pomocí myšího modelu s transgenní expresí S5, ko-imunoprecipitace a hmotnostní spektrometrie jsme identifikovali komplexy, v nichž se S5 nachází v hematopoetických orgánech a v buňkách v testes. Studovali jsme také fenotypové následky deficitu S5 v myších testes a zjistili, že vede k poruše vývoje spermií a samčí sterilitě. Pomocí transkriptomické a proteomické analýzy jsme identifikovali, některé molekulární programy, které by mohly k poruchám reprodukce vést. Naše práce naznačuje, že S5 je...
|
|
|
Poruchy kmenových buněk v myším modelu Diamondovy-Blackfanovy anémie
Holečková, Markéta ; Kokavec, Juraj (vedoucí práce) ; Valášek, Leoš (oponent)
Diamondova-Blackfanova anémie (DBA) je vzácné vrozené onemocnění kostní dřeně, které je charakterizováno poruchami ve vývoji erytrocytů a bývá doprovázena širokou škálou jiných defektů. Je způsobena mutací v některém z genů ribozomálních proteinů, ve čtvrtině všech případů se jedná o gen RPS19. Mechanismus vzniku patologie této nemoci není dosud přesně znám. Pro lepší porozumění vztahu genotypu a fenotypu u DBA byl vytvořen myší model s homozygotní mutací vysoce konzervovaného argininu 67 (Rps19R67Δ/R67Δ ). Myší model s touto mutací vykazuje mnoho fenotypových příznaků odpovídajících těm, kterými trpí pacienti s DBA. V této diplomové práci se zaměřujeme na charakterizaci hematopoetických a erytropoetických vlastností tohoto myšího modelu. Prokázali jsme, že myši trpí anémií a k poruchám erytropoézy dochází ve stádiu proerytroblastů. V hematopoéze jsme pozorovali změny již od stádia multipotentních progenitorů. Role proteinu p53 v patogenezi DBA je již dlouho známá. Pracovali jsme proto i s modelem Rps19R67Δ/R67Δ Trp53-/- , na kterém jsme pozorovali záchranu fenotypu. Erytropoéza ani hematopoéza nebyla u tohoto myšího modelu narušena. Pomocí transkriptomické analýzy jsme prokázali, že u Rps19R67Δ/R67Δ myší dochází ke zvýšené expresi několika genů, které jsou všechny součástí p53 signální dráhy,...
|
|
|
Zpracování dat z vysokokapacitního DNA sekvenování pro studium variability genomu a transkriptomu.
Vojta, Petr ; Hajdúch, Marián (vedoucí práce) ; Budinská, Eva (oponent) ; Mokrejš, Martin (oponent)
Procesy analýzy dat z masivního paralelního sekvenování (MPS) jsou často náročné na výkon výpočetní infrastruktury a dobu počítání. Existuje tedy potřeba automatizace a paralelizace jednotlivých úloh na výkonných počítačových klastrech (HPC). V první kapitole představujeme nově vytvořenou platformu určenou pro resekvenační analýzu MPS dat-MOLDIMED a nový anotační nástroj, který je určen k nasazení na HPC. Druhá kapitola popisuje použití MPS v případě Diamond-Blackfanovy anémie (DBA), které je zapříčiněno mutacemi v genech ribozomálních proteinů (RP). Přes známou molekulární patologii, zhruba 25 % případů DBA zůstává neobjasněno na molekulární úrovni. U pacientky s neznámou příčinou DBA jsme provedli RP panelové sekvenování a popsali jsme novou nesynonymní mutacikódující RPS7 p.V134F. Mutace byla následně potvrzena i u dvou asymptomatických rodinných příslušníků, u kterých následně byla potvrzena slabá anémie. Dále jsme provedli komparativní transkriptomovou analýzu všech nositelů RPS7 mutace ve srovnání se zdravým kontrolním souborem a DBA pacientů se známou mutací v RPS19, kde byla sledována dysregulace signálních drah především v procesech translace, rRNA procesování, regulace buněčného cyklu a imunitního systému. Třetí kapitola představuje transkriptomovou studii transgenních odrůd ječmene s...
|
host ::
RSS.