|
|
Analysis of functional interactions of phospholipids in the cell nucleus.
Biddle, Veronika ; Hozák, Pavel (vedoucí práce) ; Kaňka, Jiří (oponent) ; Malínský, Jan (oponent)
(Czech) Fosfoinositidy jsou glycerofosfolipidy se záporným nábojem. Jako složky buněčných membrán se podílejí na membránové dynamice, buněčném pohybu, signalizaci a na modulaci iontových kanálů a membránových transportérů. Kromě cytoplazmy fosfoinositidy také lokalizují do buněčného jádra. Fosfoinositidy hrají roli v klíčových jaderných procesech, jako je transkripce DNA, zpracování pre-rRNA a pre- mRNA, reakce na poškození DNA, diferenciace buněk nebo apoptóza. Fosfatidylinositol 4-fosfát (PI(4)P) a fosfatidylinositol 4,5-bisfosfát (PI(4,5)P2) jsou nejhojnějšími fosfoinositidy v buňce. Lokalizace a funkce obou fosfoinositidů v buněčnem jádře je do značné míry neznámá. V této práci popisujeme lokalizaci PI(4)P a PI(4,5)P2 na úrovni superrozlišení a jejich zapojení do jaderných procesů. PI(4)P je přítomen v jaderné lamině, jaderných speckles, jádérkach a tvoří malá ohniska v nukleoplasmě. Většina jaderného PI(4)P se lokalizuje do nukleoplasmy, zatímco jenom 16% je přítomno v jaderných speckles. V případe PI(4,5)P2 je situace opačná, většina je lokalizována v jaderných speckles, 30 % je v nukleoplasmě a menšina v jadérkách. V nukleoplazmě tvoří PI(4,5)P2 malé ložiska nazývané nukleární lipidové ostrůvky (NLIs). Jádro NLIs je bohaté na lipidy a je obklopené proteiny, RNA a DNA. Periferie NLIs je...
|
|
|
Adaptive evolution of Toll-like receptors in birds
Velová, Hana ; Vinkler, Michal (vedoucí práce) ; Elleder, Daniel (oponent) ; Novák, Karel (oponent)
Adaptive evolution of Toll-like receptors in birds Hana Velová, PhD thesis 7 Abstrakt Toll-like receptory (TLR) patří mezi klíčové a evolučně staré součásti imunitního systému zvířat. Jakožto receptory vrozené imunity tvoří první obrannou linii proti nejrůznějším patogenům. Správné navázání ligandů receptorem je přitom zcela zásadní pro bezchybné rozpoznání patogenů a následné spuštění přiměřené imunitní reakce. Protože zde dochází k přímé interakci mezi povrchem daného receptoru a patogenními strukturami, můžeme předpokládat molekulární koevoluci mezi hostitelem a jeho patogeny. TLR jsou tudíž díky variabilitě svých ligandů vystaveny značnému selekčnímu tlaku, který může být detekován jak na genetické, tak i proteinové úrovni. I tak je ale míra variability, kterou jsme popsali u ptačích TLR, překvapivě vysoká. Dokonce vyšší, než se dalo očekávat z dříve publikovaných prací u ostatních obratlovců, především savců. Ve své doktorské práci shrnuji výsledky, kterými jsem přispěla k výzkumu TLR u ptáků. Jako první jsme například experimentálně ověřili absenci funkčního TLR5 u několika ptačích druhů, či duplikaci genu pro TLR7 u druhů jiných. Také jsme definitivně rozřešili původ genové duplikace v rodině TLR1 a TLR2. Důležitá část mého výzkumného projektu se týkala predikce potenciálně funkčně významných pozic u...
|
|
|
Charakterizace pankreatických beta-buněk po jejich stimulované proliferaci syntetickými modifikovanými mRNA
Veľasová, Adriana ; Koblas, Tomáš (vedoucí práce) ; Bořek Dohalská, Lucie (oponent)
Diabetes mellitus je chronické onemocnění způsobené ztrátou beta-buněk slinivky břišní, ke které dochází v důsledku autoimunitní destrukce, či zvýšené apoptózy beta-buněk. Nedostatek beta-buněk má za následek sníženou produkci insulinu, který hraje významnou roli v metabolismu glukosy. Počet beta-buněk organismu je jedním z hlavních faktorů, který ovlivňuje vznik tohoto chronického onemocnění. Z tohoto důvodu bylo vhodné nalézt způsob, pomocí kterého by bylo možné počet beta-buněk organismu navýšit a obnovit tak přirozenou cestou produkci insulinu bez jakékoliv nutnosti využívání insulinových infuzí. Schopnost buněčného dělení beta-buněk ovšem s věkem klesá a v dospělosti je prakticky nulová. Nadějnou cestou k obnově insulin produkující tkáně se tak jeví studium buněčného cyklu beta-buněk, především poté časných a pozdních cyklinů a cyklin dependentních kinas, které působí jako regulátory buněčného cyklu. S cílem zvýšit počet beta-buněk vstupujících do buněčného cyklu jsme se zaměřili na studium vlivu in vitro připravených (IVT) mRNA cyklinů typu D a cyklin dependentních kinas 4 a 6 na stimulaci buněčného dělení izolovaných beta-buněk. Zjistili jsme, že transfekce IVT mRNA pro cykliny typu D v kombinaci s cyklin dependentními kinasami 4 a 6 výrazně zvyšuje proliferaci beta-buněk uvězněných v klidové fázi...
|
|
|
Machine learning models for quantifying phenotypic signatures of cancer cells based on transcriptomic and epigenomic data
Koban, Martin ; PhD, Florian Halbritter, (oponent) ; Mehnen, Lars (vedoucí práce)
Since the advent of techniques capable of rapid acquisition of genomic data, it is one of the key challenges for researchers to interpret the results of such experiments in meaningful biological terms. In this work, we aim to exploit knowledge hidden in well-characterised transcriptomic and epigenomic data from publicly available sources to aid this interpretation. An integrated resource of chromatin accessibility data (from DNase-seq and ATAC-seq experiments) was created and pre-processed for downstream analyses, complemented by collections of public gene expression (RNA-seq) profiles. These datasets were used for training machine learning classifiers with two primary purposes. Firstly, for augmenting sample annotations by predicting undefined metadata labels in the training datasets. Secondly, for annotation of poorly characterised, unseen data to examine generalisation ability of the constructed models. We demonstrated that biologically relevant information was captured by the trained classifiers while technical artefacts were minimised. Thus, we validated that the proposed supervised machine learning approach can contribute to clarifying contents of cryptic transcriptomic and epigenomic datasets, particularly from the field of cancer research.
|
|
|
Vytipování a sledování exprese genů ovlivňujících syntézu kyseliny hyaluronové ve streptococcus equi subsp. zooepidemicus pomocí technologie dna čipů a real time PCR
Hrudíková, Radka ; Šeda,, Ondřej (oponent) ; Bobek,, Jan (oponent) ; Velebný, Vladimír (vedoucí práce)
Kyselina hyaluronová (HA) je biologicky významnou látkou, která je využívána v potravinářském, farmaceutickém a především kosmetickém průmyslu. Jde o glykos- aminoglykan běžně se vyskytující v lidském těle. Jako jeden z virulentních faktorů ji některé bakteriální kmeny produkují ve formě kapsule. Obaluje bakteriální buňku za účelem ochrany před imunitním systémem napadeného organismu. Jedním z hlavních producentů je Streptococcus equi subsp. zooepidemicus. Tato Gram-pozitivní bakterie je využívána ve společnosti Contipro a.s. k výrobě HA. Produkční kmen CO4A byl získán náhodnou fyzikální mutagenezí. Cílem této práce bylo prostudovat změny v genomu a transkriptomu kmene, které vedly k významnému navýšení produkce HA. Genom kmene CO4A byl osekvenován a porovnán s referenčním kmenem ATCC35246 [1]. Velikost genomu je 2 167 251 bp a bylo v něm identifikováno 83 relevantních variant (59 SNV a 34 indelů). Varianty v kódujících oblastech byly anotovány a byly také určeny změny aminokyselinové sekvence. U SNV mutací došlo ke změně aminokyselinové sekvence v 45 případech, u indel mutací byla změna aminokyselinové sekvence identifikována vždy. U obou kmenů byla sledována míra exprese vybraných skupin genů metodou DNA čipů. U kmene CO4A byla pozorována kaskáda zvýšené míry exprese genů metabolismu aminocukrů, vedoucí k syntéze UDP-N-acetylglukosaminu (navýšení exprese u těchto genů v porovnání s ATCC35246 bylo v průměru o 28 %). Následně byla míra exprese vybraných genů ověřována real-time PCR (qPCR). Zde nebyl identifikován signifikantní rozdíl míry exprese u genů has operonu u obou kmenů. Metodou qPCR byl sledován také vliv suplementace kultivačního média N-acetylgukosaminem (GlcNAc), který je jedním z prekurzorů syntézy HA. Byl zaznamenán pozitivní vliv suplementace kultivačního média externím GlcNAc na expresi vybraných skupin genů a také na výtěžek HA z média po ukončení kultivace u kmene CO4A (nárůst výtěžku v průměru o 17 %). U kmene ATCC35246 byl sledován pozitivní vliv na výtěžek HA z kultivací (nárůst výtěžku v průměru o 9 %), ale nebyla zjištěna signifikantní změna míry exprese u vybraných skupin genů.
|
|
|
The effect of the environment on bacterial DNA topology and gene expression.
Mikesková, Klára ; Krásný, Libor (vedoucí práce) ; Večerek, Branislav (oponent)
Biologické procesy v buňce jsou ovlivněny DNA topologií, tedy strukturou a tvarem DNA. Důležitý topologický ukazatel je úroveň nadšroubovicového vinutí DNA - otáčky DNA navíc jsou uvolňovány pozitivními (otáčení po směru otáčení dvoušroubovice) nebo negativními (otáčení v protisměru) nadobrátkami. V této práci se pojednává o úloze nadšroubovicového vinutí v regulaci genové exprese. Popisuji, jaké je uplatnění nadšroubovicového vinutí v homeostatických mechanismech, které ovládají produkci některých genů na úrovni transkripce. Změny prostředí, jako například změny teploty, oxidativní stres, extrémní pH a antibiotika a jiné inhibitory, ovlivňují úroveň nadšroubovicového vinutí DNA. Nadšroubovicové vinutí DNA poté ovlivňuje expresi enzymů, které ovlivňují DNA topologii, a také další geny a proteiny. Shrnuto, tato práce popisuje, jak změny vnějšího prostředí ovlivňuje DNA topologii a genovou expresi u bakterií se stručnou zmínkou této regulace u eukaryot.
|
|
|
Studium regulace genové exprese nukleosidových transportérů v buněčné linii BeWo
Strachoňová, Šárka ; Červený, Lukáš (vedoucí práce) ; Pávek, Petr (oponent)
Univerzita Karlova v Praze Farmaceutická fakulta v Hradci Králové Katedra farmakologie a toxikologie Studentka: Šárka Strachoňová Školitel: PharmDr. Lukáš Červený, Ph.D. Název diplomové práce: Studium regulace genové exprese nukleosidových transportérů v buněčné linii BeWo Nukleosidové transportéry (NTs) lokalizované v syncytiotrofoblastu zprostředkovávají vychytávání nukleosidů a podílí se na placentárním přestupu od nukleosidů odvozených léčiv. Dysregulace NTs může vést k ovlivnění nukleosidové homeostázy s negativním dopadem na vývin placenty a plodu a může vést ke změně placentární farmakokinetiky léčiv. Proto je porozumění exprese a funkce NTs nutná pro účinnou a bezpečnou farmakoterapii v období těhotenství. Cílem bylo studovat regulační dráhy genové exprese koncentračního nukleosidového transportéru 2 (CNT2) aktivované adenylátcyklázou (AC). K tomu byly použity dvě metody, qRT-PCR a in vitro akumulační zkoušky využívající modelový substrát [3 H]-adenosin. Buněčná linie BeWo, odvozená od lidského placentárního choriokarcinomu, byla vystavena působení aktivátoru AC, forskolinu (50 μM) a/nebo inhibitorů signálních drah AC/cAMP/PKA a AC/cAMP/MAPK (MEK1/2 a p38 MAPK), tedy inhibitoru PKA, KT 5720 (5 μM), inhibitoru MEK1/2, U0126 (10 μM) a inhibitoru p38 MAPK, SB202190 (10 μM). Indukce genové...
|
|
|
The role of nitric oxide during embryonic wound healing and regeneration
Abaffy, Pavel ; Šindelka, Radek (vedoucí práce) ; Brábek, Jan (oponent) ; Krylov, Vladimír (oponent)
Studium mechanismů, které kontrolují hojení, je velice atraktivní oblastí biologie a medicíny. Hojení ran se obvykle dělí na dva základní typy. Prvním je hojení dospělých jedinců, které je pomalé a končí jizvou. Druhým je hojení embryí, které je velmi rychlé a bez vzniku jizvy. Hojení je složitý proces, který zahrnuje mnoho kroků a je regulován velikým množstvím různých druhů molekul. Jednou z důležitých molekul je oxid dusnatý (NO), jehož funkce je často spojována s regulací zánětu a angiogeneze v průběhu hojení u dospělých jedinců. Tato práce se zabývá popisem úlohy NO v průběhu hojení časných embryí, která ještě nemají vyvinutý imunitní a cévní systém. Bylo pozorováno, že vysoká koncentrace NO je produkována v průběhu prvních 30 minut po poranění od stádia blastuly po plovoucího pulce. Úlohou NO je hlavně regulace exprese genů, které jsou spojené s odpovědí na stres a souvisejí s buněčným metabolismem. Dopady produkce NO během hojení jsou však pozorovatelné i několik hodin po uzavření rány v námi nově popsané třetí fázi embryonálního hojení. Ve třetí fázi probíhá remodelace poraněné tkáně a NO reguluje expresi a aktivitu matrix metaloproteináz a migraci naivních buněk imunitního systému do místa poranění. Předkládaná práce ukazuje na nový mechanismus působení NO v procesu embryonálního hojení a...
|
|
|
Analýza miRNA u nádorů asociovaných s lidskými papilomaviry
Pagáčová, Lucie ; Tachezy, Ruth (vedoucí práce) ; Vopálenský, Václav (oponent)
Papilomaviry jsou malé DNA viry, které jsou spojovány s indukcí epiteliálních nádorů. HPV je známý jako infekční agens způsobující téměř 100 % nádorů cervixu, ale může být též původcem karcinomů v dalších místech anogenitálního traktu či nádorů hlavy a krku mužů i žen. Aktivní infekce HPV navozuje změny exprese miRNA, které mohou dále přispívat ke vzniku a progresi nádorů. Je již známo, že papilomaviry nekódují své vlastní virové miRNA, ale mohou ovlivňovat expresi buněčných miRNA. V této diplomové práci jsem u vybraných typů epiteliálních nádorů (vulvy, cervixu, anu a tonsil) určila jejich etiologii. Výskyt miRNA v tkáních jsem otestovala pomocí sekvenování nové generace. Ze získaných dat jsem určila expresní profily deregulovaných miRNA ve vztahu ke zdravé tkáni příslušné lokalizace. Ačkoli byl analyzován dostatečný počet vzorků, z důvodu nepřítomnosti statisticky relevantních diferenciálně exprimovaných miRNA ve vulvárních nádorech pozitivních na HPV, nebylo možné prokazatelně určit HPV-core miRNA společné pro všechny testované nádory vyvolané HPV. Mezi nádory ostatních lokalizací jsem nalezla překryv ve třech miRNA. Jedna z těchto miRNA (miR-139-5p) a dále miR-9-5p, které jsem určila na základě studia ostatních publikovaných dat, byly následně vybrané pro funkční testování in vitro. U HPV...
|
|
|
BK virová infekce u pacientů po transplantaci ledviny.
Girmanová, Eva ; Viklický, Ondřej (vedoucí práce) ; Stříž, Ilja (oponent) ; Krejčí, Karel (oponent)
1 ABSTRAKT BK virus je příčinou vzniku nefropatie asociované s polyomavirovou infekcí (BKVN) u 1- 10 % pacientů po transplantaci ledviny. U 30-80% pacientů po transplantaci ledviny dochází k bezpříznakové reaktivaci BK viru, která nevede k rozvoji BK virové nefropatie. Prvním cílem této studie bylo zavést monitoraci replikace BK viru v krvi a moči u pacientů v prvním roce po transplantaci ledviny. Byly zhodnoceny rizikové faktory a stanoveny hraniční hodnoty viremie a virurie pro rozvoj BKVN. Pozitivní BK virurie >107 kopií/ml a pozitivní BK viremie >104 kopií/ml se vyskytla u 25,8 %, resp. 5 % pacientů. U 3 z monitorovací studie došlo k rozvoji BKVN. Pomocí ROC analýzy byly stanoveny hraniční hodnoty pro rozvoj BKVN na 103 kopií/ml séra pro BK viremii a 6,7x107 kopií/ml moči pro BK virurii. Druhým cílem bylo stanovit expresní profil imunitních genů v biopsiích ledvin ve třech skupinách pacientů s různým stupněm reaktivace BK viru (bez reaktivace viru, s bezpříznakovou virurií, s BKVN). Bylo měřeno 90 genů imunitní odpovědi metodou TaqMan® low density array RT-qPCR. Analýza biopsií od pacientů s bezpříznakovou virurií vedla k identifikaci 5 rozdílně exprimovaných genů (CD3E, CD68, CCR2, ICAM-1, SKI; p<0,05), a funkční analýza ukázala významně zvýšenou přítomnost kostimulačních signálů (CD40 / CD40L;...
|
host ::
RSS.