|
|
The role of microRNAs in regulation of mammalian oocyte and embryo development
Marcollová, Kateřina ; Procházka, Radek (vedoucí práce) ; Svoboda, Petr (oponent)
Komplex kumulárních buněk a oocytu je nezbytný pro savčí reprodukci. Kumulární buňky pouze nevyživují oocyt, ale take představují důležitý komunikační bod pro předávání informací k a od oocytu. Nekódující miRNAs jsou schopny regulavat posttranskripční události a díky tomu mohou posloužit jako vhodný biomarker pro hodnocení stavu buněk. Na základě barvení COCs pomocí vitalní barvičky Lissamine Green B jsme kumulární buňky rozdělelili na více a méně kvalitní skupinu. Navíc jsme začlenili rozdělení podle GV a MII vývojového stadia. Analýza sekvenačních dat neukázala signifikantní rozdíly v DE miRNA z kvalitativně rozdílných stádií. Nicméně, rozdíly v DE miRNA byly detekovány mezi dvěma vývojově rozdílnými stádii. Identifikovali jsme např. ssc-miR-183, ssc-miR-182, a ssc-miR-21-5p jako značně downregulované v porovnání GV a MII stadia. Členové let-7 rodiny (let-7c, let-7a, let- 7f-5p), ssc-miR-16, ssc-miR-21-5p a ssc-miR-125a patřily k nejvíce exprimovaným miRNA ve všech vzorcích. Geny, ke kterým se vztahovaly DE miRNA se týkaly především ErbB, TGF-β, MAPK, FoxO, gap junction a cGMP signálních drah. Usuzujeme, že jednotlivé miRNA v kumulárních buňkách pravděpodobně nemohou sloužit jako spolehlivý indikátor kvality oocytu. Na druhé straně, změny v expresi miRNA v kumulárních buňkách během zrání COCs by...
|
|
|
Chemical communication of gametes
Otčenášková, Tereza ; Komrsková, Kateřina (vedoucí práce) ; Petr, Jaroslav (oponent)
Oplození je proces, skládající se z mnoha kroků, vedoucích k fúzi samičích a samčích gamet a vzniku zygoty. Kromě přímé interakce gamet vazebnými receptory, které jsou lokalizované na povrchu spermie a vajíčka, oplození také zahrnuje komunikaci založenou na chemických molekulách spouštějících rozlišné signální dráhy. Tato práce je zaměřena na charakterizaci chemické komunikace gamet modelového organismu Mus musculus. Za tímto účelem byly použity moderní proteomické a vizualizační metody jako nano kapalinová chromatografie spojená s hmotnostní spektrometrií (nLC-MS/MS), cílený monitoring vybraných peptidů a imunofluorescenční mikroskopie. Pomocí těchto metod jsme identifikovali celou řadu lipokalinů včetně hlavních močových proteinů (MUP), LCN lipokalinů a mastné kyseliny vázajících proteinů (FABP). V této práci poprvé informujeme o jejich přítomnosti v akrozomu spermie. Na základě schopnosti lipokalinů vázat a přenášet jiné molekuly navrhujeme, že tyto proteiny mají pro gamety protektivní a/nebo signální funkci. Mimo jiné, chemická komunikace spermie a oocytu je založená na chemotaxi, která umožňuje jejich interakci před vlastním kontaktem a fúzí. V této práci jsme detekovali, že spermie vykazují chemotaktickou odpověď za přítomnosti L-glutamátu. Tato aminokyselina se přirozeně vyskytuje v samičím...
|
|
|
NAD+-dependentní histon deacetyláza SIRT1 v procesu oogeneze, oplození a časného embryonálního vývoje
Valentová, Iveta ; Nevoral, Jan (vedoucí práce) ; Drutovič, David (oponent)
SIRT1 je histon deacetyláza ze skupiny sirtuinů ovlivňující své epigenetické a ne- epigenetické cíle. Lze předpokládat, že dosud známé substráty SIRT1 se zapojují do regulace gametogeneze a časného embryonálního vývoje. Byly stanoveny hypotézy, že SIRT1 je přítomen v oocytech a časných embryích a že zde sehrává fyziologickou úlohu v procesech zrání oocytů, oplození a raného embryonálního vývoje. Pro ověření hypotéz byl vytvořen myší model kondicionální knock-out linie produkující Sirt1-deficientní oocyty. Oocyty a embrya byla podrobena analýze SIRT1, jeho vybraných substrátů a adekvátních markerů pomocí imunocytochemie. Zjistili jsme, že se přítomnost SIRT1 podílí na kvalitě oocytů prostřednictvím modulace histonového kódu chromatinu a stabilizace dělícího vřeténka. Dále pak čistě maternální původ SIRT1 přítomného v obou pronukleích zygot. V neposlední řadě jsme odhalili nezanedbatelný vliv SIRT1 na časný embryonální vývoj, a to pravděpodobně především díky podílu na aktivaci embryonálního genomu. Dosažené výsledky potvrzují hypotézu, že SIRT1 je přítomen v oocytech a embryích, převážně v blízkosti chromatinu. Z výsledků vyplývá, že SIRT1 představuje maternální faktor určující kvalitu oocytu a je nezbytný pro aktivaci embryonálního genomu.
|
|
|
Non-coding RNAs in oocyte and early embryo
Aleshkina, Daria ; Šušor, Andrej (vedoucí práce) ; Staněk, David (oponent) ; Krylov, Vladimír (oponent)
(česky) Nekódující RNA (ncRNA), které byly dříve považovány za ‚transkripční šum', jsou dnes známé jako klíčové molekuly v hlavních buněčných procesech. NcRNA jsou exprimovány ve vysokých hladinách - pouze 2 % transkribovaného genomu u vyšších eukaryot odpovídá proteinům kódujícím RNA. Je známo, že řada různých ncRNA má strukturní, funkční či regulační role, ale vliv většiny nekódujících transkriptů zůstává nejasný. Mezi ncRNA jsou obzvláště zajímavé dlouhé ncRNA (lncRNAs, delší než 200 bp). LncRNA nemají jednotnou funkci, ale v mnoha studiích byly pozorovány regulace na transkripční a translační úrovni, které jsou založené na regulaci lncRNA. Proto by nové lncRNA mohly pomoct vylepšit syntézu proteinů ve vysoce diferencovaných buněčných typech. Zejména plně dorostlý savčí oocyt a rané embryo vyžadují přesně kontrolovanou translaci maternálních transkriptů k tomu, aby mohla být koordinována meiotická progrese a časný vývoj embrya, zatímco je transkripce umlčena. Zaměřili jsme se tedy na studium zapojení ncRNA do syntézy proteinů a následného vlivu na fyziologii oocytu a raného embrya. Nejdříve jsme analyzovali expresi a distribuci několika ncRNA během meiotického zrání a časného vývoje embrya - jmenovitě BC1 (Brain cytoplasmic RNA 1), Rose (lncRNA in Oocyte Specific Expressed), Rn7sk (RNA Component...
|
|
|
Vliv lysmeralu na průběh meiotického zrání prasečích oocytů in vitro
Laštůvková, Viktorie ; Petr, Jaroslav (vedoucí práce) ; Benc, Michal (oponent)
Lysmeral (Lilial, Butylphenyl Methylpropional) je synteticky vyráběný aldehyd. Používá se pro svoji typickou vůni připomínající konvalinky jako parfémová složka produktů v kosmetickém průmyslu. Typicky ho nacházíme například i v čisticích prostředcích. Figuruje na seznamu 26 nejznámějších syntetických alergenů a byla prokázána jeho přítomnost v moči lidí a následně i v odpadních vodách. Podle některých názorů by měl být lysmeral zařazen do kategorie endokrinních disruptorů, což jsou látky, které svým působením mohou narušovat endokrinní systém organismu. Jelikož tyto substance často ovlivňují reprodukci savců, je v zájmu společnosti se jimi zabývat, vzhledem k tomu, že se vyskytují běžně v prostředí. Lysmeral nebyl před uvedením na trh řádně testován a všechny jeho vlivy na organismy stále nejsou známy. Hypotézou této diplomové práce je, že expozice lysmeralem způsobuje nežádoucí změny v průběhu meiotického zrání prasečích oocytů in vitro a cílem je zkoumat vliv lysmeralu v koncentracích odpovídajících běžným expozicím člověka, na specifické markery meiotického zrání prasečích oocytů. Výsledky potvrzují negativní vliv lysmeralu na plynulou progresi meiotického zrání a dosažení konečného stádia maturace prasečích oocytů in vitro. Byl také prokázán vliv lysmeralu na zvýšenou incidenci abnormalit...
|
|
|
Studium změn dělícího vřeténka a chromozomů vitrifikovaných a uměle maturovaných lidských oocytů
Holubová, Kateřina ; Kratochvílová, Irena (vedoucí práce) ; Libusová, Lenka (oponent)
Cílem této práce je srovnání jednotlivých metodik kryoprotekce lidských oocytů z pohledu jejich přežití a úspěšnosti následného procesu mimotělního oplodnění. Tato práce shrnuje, jaký vliv má maturace oocytu, charakterizovaná stavem dělícího vřeténka, chromozomů a pólového tělíska na úspěšnost umělého oplodnění standardních (čerstvých) i vitrifikovaných oocytů. Získané poznatky povedou k lepšímu pochopení vztahů mezi stavem oocytů a konkrétními postupy in vitro fertilizace a kryoprotekce. Konečným, aplikačně zajímavým cílem bude návrh optimalizace metodik práce s oocyty tak, aby pravděpodobnost jejich úspěchu v IVF cyklu byla co největší.
|
|
|
MicroRNA pathway activity in mammalian oocytes
Kataruka, Shubhangini ; Svoboda, Petr (vedoucí práce) ; Simard, Martin (oponent) ; Cochella, Luisa (oponent)
Proměna vajíčka (oocytu) na embryo je jednou z nejsložitějších vývojových událostí, během které se diferencované vajíčko promění v totipotentní zygotu. Během růstové fáze oocyt hromadí mRNA, proteiny a další molekuly dokud nedosáhne stavu plně vzrostlého oocytu, ve kterém se transkripce zastaví. Plně vzrostlý oocyt má schopnost dokončit meiozu, být oplodněn a aktivovat zygotický genom. V období transkripčního klidu mezi plně vzrostlým oocytem a aktivací zygotického genomu je proto posttranskripční kontrola genové exprese nesmírně důležitá. Studie posttranskripčních regulačních drah v myších oocytech odhalily, že v myších oocytech existují v jedinečné sestavě regulační mechanismy využívající malé RNA. Zatímco mechanismus endogenní RNA interference (RNAi) je nezbytný pro normální vývoj oocyt, mikroRNA (miRNA) mechanismus, který je přítomný prakticky ve všech buněčných typech, je víceméně neaktivní a pro růst, zrání a oplodnění oocytů postradatelný. Můj doktorský projekt byl zaměřen na zodpovězení otázky proč jsou miRNA v oocytu nefunkční. Jelikož plně vzrostlý oocyt je mimořádně velká buňka s proporčně velkým mateřským transkriptomem, můj výzkum se soustředil na změny stochiometrie miRNA: mRNA, ke kterým dochází od zahájení růstu k plně dospělému myšímu oocytu. Ukázalo se, že miRNA se neakumulují...
|
|
|
Časo-prostorové utváření molekulárních gradientů v časném embryonálním vývoji Xenopus laevis.
Flachsová, Monika
Detailní pochopení vývoje nového jedince zavisí na objasnění časo- prostorových mechanismů, které určují tělní plán. Z tohoto důvodu klíčovou otázkou časného embryonálního vývoje obratlovců stále zůstává, kdy a jak dochází k determinaci a diferenciaci jednotlivých buněk, což posléze vede ke specifikaci tělní osové polarity a založení základů všech orgánů a tkání. Odpověď na tuto otázku přinese nové možnosti využití nejen pro primární výzkum, ale i pro obor aplikované medicíny. Hlavní cíl předkládané disertační práce spočíval ve stanovení časo- prostorových molekulárních gradientů buněčných determinantů v průběhu časného embryonálního vývoje. Jako modelový organismus byla zvolena africká drápkatá žába, druh Xenopus laevis, která disponuje dostatečně velkými oocyty a vnější embryogenezí. Vzhledem k pozdní aktivaci embryonálního genomu se předpokládá, že stěžejní mechanismus počáteční determinace buněk závisí na nerovnoměrné lokalizaci maternálních faktorů uvnitř oocytu a jejich asymetrické distribuci do dceřiných blastomer v průběhu rýhování. Pomocí metody qPCR tomografie byly identifikovány dva hlavní lokalizační gradienty s preferencí buď v animální, nebo vegetativní hemisféře zralého oocytu. Tyto gradienty se shodovaly jak pro maternální mRNA, tak i pro miRNA molekuly. U maternální mRNA navíc...
|
|
|
Messenger RNA stability and microRNA activity in mouse oocytes
Flemr, Matyáš ; Svoboda, Petr (vedoucí práce) ; Motlík, Jan (oponent) ; Hampl, Aleš (oponent)
SOUHRN Přerod oocytu v zygotu představuje jediný fyziologický děj během životního cyklu savců, při kterém se z diferenciované buňky stává buňka pluripotentní. Toto buněčné přeprogramování je z velké většiny závislé na bezchybné post-transkripční regulaci maternálních mRNA. Porozumění mechanismům post-transkripční regulace v oocytech proto povede k významnému rozšíření našeho poznání v otázce buněčného přeprogramování. Mezi důležité post-transkripční regulátory v širokém spektru buněčných a vývojových procesů patří nedávno objevené krátké nekódující mikroRNA. Jejich funkce spočívá v represi cílených mRNA za pomoci proteinových komplexů, které spouštějí deadenylaci a odstranění ochranné čepičky z 5'-konce. Zmíněné komplexy se za normálních okolností sdružují v tzv. procesních tělískách (P-tělíska) v cytoplasmě. Tato práce přináší nečekané zjištění, že mikroRNA dráha je umlčená v plně dorostlých myších oocytech i během přerodu oocytu do zygoty. Toto zjištění je v souladu s pozorovaným rozpadem P-tělísek závislých na funkci mikroRNA během růstu oocytu a jejich absenci v plně dorostlých oocytech. Některé proteiny běžně obsažené v P-tělískách lokalizují v plně dorostlých oocytech do kortikální oblasti. Spolu s dalšími RNA-vazebnými faktory vytvářejí tyto proteiny ve finální fázi oocytárního růstu sub- kortikální...
|
|
|
Regulace mTOR dráhy v meióze oocytu
Schmidtová, Barbara ; Šušor, Andrej (vedoucí práce) ; Krylov, Vladimír (oponent)
Savčí cíl rapamycinu (mTOR) je serin-threoninová kináza, která se v posledním desetiletí stala významným tématem mnohých studií, které vedou k novým poznatkům o tom, jak buňka funguje. Podílí se na proteosyntéze, metabolismu, regulaci buněčného cyklu, proliferaci a odpovědi na přítomnost živin a růstových faktorů. Jsou popsána určitá onemocnění, která jsou způsobena mutacemi v mTOR genu, což vede k abnormální funkci této kinázy. Mezi tyto onemocnění patří rakovina či porucha plodnosti. Výzkum zaměřený na mTOR je přínosný i díky tomu, že se hledají farmaka, která by mohla ovlivňovat jeho funkci a tím poskytnout léčbu pro tato onemocnění. Mezi nejznámější patří inhibitor Rapamycin a jeho deriváty. Cílem této bakalářské práce je shrnutí poznatků v podobě literární rešerše o tom, jak může být mTOR regulován a o roli jeho substrátů při fungování buňky. Dalším cílem je přiblížit roli mTOR při vývoji oocytu, translaci a v lidském zdraví. Klíčová slova: Oocyt, mTOR, translace, 4E-BP1, MPF, meióza, AKT
|
host ::
RSS.