|
|
Fluorescent Methods in Research of Eukaryotic Cells
Chmelíková, Larisa ; Babula, Petr (oponent) ; Pešl,, Martin (oponent) ; Provazník, Ivo (vedoucí práce)
This work examines the application of the fluorescent methods in use in in vitro studies to the field of cardiac tissue regeneration. Confocal fluorescence microscopy is an appropriate microscopic technique for studies in this field because it enables the visualisation of 3D structures and cell distribution in 3D models. The applied fluorescent markers should remain stable for a long period, are biocompatible, and are non-toxic for living cells. Nanoparticles such as superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPION) are currently very popular, and many studies have shown that they are suitable for long-term experiments. This research makes use of rhodamine-derived superparamagnetic maghemite nanoparticles (SAMN-R) and describes their excitation and emission spectra, size, and location within cells. A toxicity assay was performed by measuring reactive oxygen species (ROS) and non-quantitative measurements were conducted using fluorescence microscopy, confirming that a dose value of 20 µg·cm-2 is optimal for the treatment of living cells. This research also looks at the effects of SAMN-R treatment on cell proliferation and motility. The 3T3 fibroblast cell line was used for the cell proliferation test and scratch assay, after which human adipose-derived mesenchymal stem cells (MSCs) were used to examine single-cell migration. The subsequent statistical analysis revealed that it cannot be confirmed that the SAMN-R treatment exerts a significant effect on either cell proliferation or collective and single-cell migration, and it can be assumed that SAMN-R are appropriate fluorescent cell markers for living cells research, including the field of regeneration studies. Adipose-derived MSCs have enormous potential for cardiac tissue regeneration. Their interactions with HL-1 cardiac muscle cell line were studied using the scratch assay, and this model seems to be a promising and useful way to study cell-to-cell contact and its role in cell repairing.
|
|
|
Studium migrace mesenchymálních kmenových buněk na principu chemotaxe
Pošustová, Veronika ; Skopalík, Josef (oponent) ; Chmelíková, Larisa (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce je ověření migrace mesenchymálních kmenových buněk na principu chemotaxe. První část této studie se zaměřuje na popis a vysvětlení celého migračního procesu. Další část popisuje řadu metod chemotaxe a vybrané studie zabývající se klinickými aplikacemi MSC v různých odvětvích medicíny a biomedicíny. V dalším kroku je popsána konfokální mikroskopie, která je použita pro získání dat. Experimentální část této práce je zaměřena na kultivaci MSC v buněčné laboratoři. Dále jsou navrženy dva experimenty. Za prvé se jedná o 2D experiment s adherentními buňkami pro chemotaxi, který využívá nástroj -Slide Chemotaxis. Za druhé je navržen a proveden Transwell migrační test. Nakonec jsou obrazy, získané konfokální mikroskopií, použity pro zpracování a vyhodnocení výsledků, které probíhalo v programovacím prostředí Matlab R2020a. Výstupem tohoto zpracování je zhodnocení konfluence buněk a vyhodnocení jejich migrace. Experimentální část byla dále optimalizována podle doporučených studií. Výsledky jsou shrnuty společně s návrhem na další optimalizaci metod buněčné migrace.
|
|
|
Hodnocení migrace značených buněk v tkáni
Solař, Jan ; Skopalík, Josef (oponent) ; Čmiel, Vratislav (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá rozborem moderních detekčních metod vizualizace, sledování a kvantifikace buněk v 3D prostoru. První část práce se zabývá optickými metodami detekce buněk. Je zde detailní rozbor problematiky fluorescenčního značení buněk a jejich detekce na konfokálním mikroskopu. Je zde popis vyvinutého algoritmu pro kvantifikaci celého buněčného objemu z mikroskopického obrazu. Díky tomu se porovnal signál fluorescence buněk v čase a podle jejich tvaru. Dále došlo k optimalizaci vizualizace vyvinutých tkáňových fantomů. Porovnaly se možnosti detekce buněk v těchto fantomech pomocí konfokální mikroskopie a OCT. Byl rovněž implementován algoritmus pro kvantifikaci buněk z OCT obrazů. Kromě konfokálního mikroskopu a OCT se buňky rovněž analyzovaly dalšími metodami. V poslední části je konkluze výsledků a srovnání jednotlivých použitých metod.
|
|
|
Aplikace fluorescenčního značení pro „Scratch Wound Healing Assay“ experiment
Zumberg, Inna ; Svoboda, Ondřej (oponent) ; Chmelíková, Larisa (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá studiem kultivace buněčné linie 3T3 (myší embryonální fibroblastové buńky) a migrace buněk. Pro studium migrace buněk byla použita metoda Scratch Wound Healing Assay. Na konkrétních příkladech byly ukázány základní zásady provedení experimentu, jeho výhody a nevýhody a také praktické použití metody ve vědeckém výzkumu. V praktické části bakalářské práce je popsáno provedení experimentu v buněčné laboratoři včetně kultivace buněk 3T3. Navržený experiment byl testován s dostatečným počtem opakování. Statistické zpracování mikroskopických snímků bylo provedeno v programovém prostředí MATLAB.
|
|
|
Intermediate filaments in mammalian cell motility
Čermáková, Kateřina ; Libusová, Lenka (vedoucí práce) ; Pelantová, Markéta (oponent)
Buněčná migrace hraje klíčovou roli ve formování a udržování mnohobuněčného savčího těla. Podílí se na tak zásadních jevech, jakými jsou embryonální vývoj, obnova tkání nebo imunitní odpověď. Jedná se o komplexní děj, zahrnující celou škálu procesů, včetně příslušné signalisace. Narušení těchto procesů se může manifestovat širokou škálou patologických stavů, od narušeného hojení ran až po nádorovou invasivitu, proto jsou děje provázející migraci cílem výzkumu mnoha týmů. Migrace buněk je závislá na cytoskeletu, který je v migrujících buňkách zásadně přestavován a neustále přizpůsobován pohybu. Tato práce si klade za cíl shrnout poznatky o úloze středních filament v migraci savčích buněk. Jedná se o nejméně probádaný cytoskeletární systém v tomto kontextu. Cytoplasmatická i jaderná střední filamenta, díky svým unikátním mechanoelastickým vlastnostem, významně ovlivňují mechaniku buňky. Poskytují jí fyzickou ochranu před silami, působícími při migraci skrze stísněné prostory komplexního mezibuněčného prostředí. Zároveň ovlivňují a usměrňují kontraktilitu aktomyosinové sítě, jež je hnacím motorem buněčného pohybu, a dále se podílí na zásadních krocích migrace, jakými jsou polarisace, přichycení buněk k okolním povrchům nebo navigace skrze spletité extracelulární prostředí.
|
|
|
The role of anillin in the growth cone of neurons
Tomášová, Štěpánka ; Libusová, Lenka (vedoucí práce) ; Vinopal, Stanislav (oponent)
Axony nově vznikajících neuronů se musí během embryonálního vývoje správně propojit, aby vytvořily fungující neurální síť. Pro tento účel slouží růstový kónus, vysoce dynamická struktura na konci rostoucích axonů, která zajišťuje navigaci i samotný pohyb. Pro správné hledání cesty je nutná komunikace mezi aktinem a mikrotubuly. Přesný mechanismus takové kooperace však dosud není objasněn. Tato diplomová práce studuje možnou roli proteinu anillinu v tomto procesu. Anillin byl studován ve dvou lidských buněčných liních. V SH-SY5Y neuroblastomové linii byla provedena transgenní overexprese a siRNA knock-down. Zvýšení exprese anillinu v SH-SY5Y buňkách vedlo k vzniku poškozených neuritů, zatímco buňky se sníženou expresí tvořily méně neuritů. Dále byly studovány neurony diferencované z lidských iPSC (indukované pluripotentní kmenové buňky), ve kterých se exprimuje endogenní fluorescenčně značený anillin. Zde byly pozorovány lokální dynamické shluky anillinu na bázi dynamických výběžků diferencujících se neuronů. Shluky se objevovaly zejména během migrace, iniciace nových neuritů, ale také v čerstvě vzniklých růstových kónech. Tyto výsledky nasvědčují tomu, že anillin hraje roli v zakládání neuritů lidských neuronů. Pro odhalení přesné funkce anillinu v těchto buňkách bude třeba další práce.
|
|
|
Drug repurposing for the inhibition of invasiveness and metastasis of cancer cells
Turchyna, Kateryna ; Brábek, Jan (vedoucí práce) ; Jakubek, Milan (oponent)
Metastázování je primární příčinou úmrtí na rakovinu. Současný nedostatek účinných léků proti metastazování činí tento problém aktuálním a vede k intenzívnímu hledání molekul, které mohou potenciálně inhibovat invazivitu nádorových buněk, a tak zabraňovat i šíření metastáz. Repurposing léků je identifikace nových použití schválených léků, které jsou mimo rámec jejich původní lékařské indikace. Cílem této práce je shrnout poznatky o proti- metastatickém potenciálu vybraných skupin léčiv s důrazem na molekulární mechanismy jejich působení. Práce je zaměřena zejména na vybraná antipsychotika, antidepresiva, beta-blokátory a statiny, u kterých byly indikovány schopnosti inhibovat invazivitu nádorových buněk.
|
|
|
Fluorescent Methods in Research of Eukaryotic Cells
Chmelíková, Larisa ; Babula, Petr (oponent) ; Pešl,, Martin (oponent) ; Provazník, Ivo (vedoucí práce)
This work examines the application of the fluorescent methods in use in in vitro studies to the field of cardiac tissue regeneration. Confocal fluorescence microscopy is an appropriate microscopic technique for studies in this field because it enables the visualisation of 3D structures and cell distribution in 3D models. The applied fluorescent markers should remain stable for a long period, are biocompatible, and are non-toxic for living cells. Nanoparticles such as superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPION) are currently very popular, and many studies have shown that they are suitable for long-term experiments. This research makes use of rhodamine-derived superparamagnetic maghemite nanoparticles (SAMN-R) and describes their excitation and emission spectra, size, and location within cells. A toxicity assay was performed by measuring reactive oxygen species (ROS) and non-quantitative measurements were conducted using fluorescence microscopy, confirming that a dose value of 20 µg·cm-2 is optimal for the treatment of living cells. This research also looks at the effects of SAMN-R treatment on cell proliferation and motility. The 3T3 fibroblast cell line was used for the cell proliferation test and scratch assay, after which human adipose-derived mesenchymal stem cells (MSCs) were used to examine single-cell migration. The subsequent statistical analysis revealed that it cannot be confirmed that the SAMN-R treatment exerts a significant effect on either cell proliferation or collective and single-cell migration, and it can be assumed that SAMN-R are appropriate fluorescent cell markers for living cells research, including the field of regeneration studies. Adipose-derived MSCs have enormous potential for cardiac tissue regeneration. Their interactions with HL-1 cardiac muscle cell line were studied using the scratch assay, and this model seems to be a promising and useful way to study cell-to-cell contact and its role in cell repairing.
|
|
|
The role of the exocyst in development and maintaining of cell migration structures
Vaškovičová, Katarína ; Brábek, Jan (vedoucí práce) ; Žárský, Viktor (oponent)
Exocyst je hetero-oktamérny proteínový komplex, ktorý sprostredkováva cielenie sekretorických vačkov na špecifické miesta plazmatickej membrány pre polarizovanú exocytózu. Dlho bolo známe, že exocyst je dôležitý v procesoch ako pučanie kvasiniek, cytokinéza, polarizácia epitélií a vetvenie neuritov. Nedávno sa však ukázalo, že exocyst hrá rolu aj v regulácii aktínového cytoskeletu a v bunkovej migrácii. Exocyst je dôležitý pre tvorbu štruktúr, ktoré bunka tvorí, aby mohla migrovať. Takýmito štruktúrami sú lamelipódiá a filopódiá v pohyblivých bunkách a invadopódiá v invazívnych rakovinových bunkách. Všetky tieto štruktúry sú výčnelky plazmatickej membrány a ich základom sú aktínové vlákna. Podjednotka exocystu Exo70 interaguje s Arp2/3 komplexom, ktorý katalyzuje vetvenie aktínových filamentov. Väzbou a aktivovaním Arp2/3 komplexu exocyst sprostredkováva polymerizáciu aktínu, ktorá má za následok tvorbu vyššie spomínaných membránových výbežkov. Exocyst tiež sprostredkováva špecifickú lokalizáciu Arp2/3 komplexu na miesta, ktoré sa majú stať membránovými výčnelkami. Ďalšou úlohou exocystu je sekrécia matrixových metalloproteáz (MMPs), ktoré degradujú extracelulárnu matrix, čo je proces nevyhnutný v invazivite nádorových buniek. Exocyst je súčasťou signálnej kaskády vedúcej od cytokínov TNF-α a IL-1...
|
|
|
The role of ERK1 and ERK2 protein kinases in the MAPK/ERK signaling
Galvánková, Kristína ; Vomastek, Tomáš (vedoucí práce) ; Dráber, Peter (oponent)
MAPK/ERK je naprieč organizmami vysoko konzervovaná signálna dráha, zabezpečujúca procesy nevyhnutné pre život, akými sú proliferácia, diferenciácia, apoptóza alebo migrácia buniek. Všetky tieto procesy sú výsledkom spracovania celej rady extracelulárnych signálov prenášaných od receptorov cez kaskádu proteínkináz Raf, MEK a ERK pomocou následných fosforylácií. Raf fosforyluje MEK a MEK fosforyluje a aktivuje proteínkinázu ERK, ktorá následne fosforyluje a tým reguluje široké spektrum substrátov na rôznych miestach v bunke. Keďže ostatné dve proteínkinázy majú obmedzený počet substrátov, práve ERK fosforyláciou stoviek popísaných substrátov v daný moment zásadne vplýva na konečnú odpoveď bunky. Ovplyvnené substráty potom určujú výslednú bunkovú odpoveď na extracelulárny signál. Celá signálna dráha je v jednotlivých krokoch prísne regulovaná za pomoci interakčných partnerov a ďalších adaptorových proteínov. Nesprávna regulácia dráhy, ako aj mutácie jednotlivých proteínkináz vedú k závažným patologickým prejavom. Na úrovni proteínkinázy ERK sa vyskytujú dve izoformy, ERK1 a ERK2, ktoré sú z viac než 80 % identické. Ich veľká sekvenčná aj funkčná podobnosť vyvoláva otázky o ich evolučnej konzervovanosti a taktiež o tom, či majú tieto izoformy rozdielne funkcie, alebo sú funkčne zameniteľné. Cieľom...
|
host ::
RSS.