|
|
Fluorescent Methods in Research of Eukaryotic Cells
Chmelíková, Larisa ; Babula, Petr (referee) ; Pešl,, Martin (referee) ; Provazník, Ivo (advisor)
Tato práce zkoumá aplikaci fluorescenčních metod používaných v in vitro studiích v oblasti regenerace srdeční tkáně. Konfokální fluorescenční mikroskopie je vhodnou mikroskopickou technikou pro výzkum v této oblasti, protože umožňuje vizualizaci 3D struktur a distribuce buněk ve 3D modelech. Používané fluorescenční markery by měly být dlouhodobě stabilní, biokompatibilní a netoxické pro živé buňky. V současné době je použití nanočástic jako superparamagnetické nanočástice oxidu železa (SPION) velmi populární; velké množství studií ukazuje, že jsou vhodné pro dlouhodobé experimenty. Tento výzkum využívá superparamagnetické maghemitové nanočástice svázaným rhodaminem na jejich povrchu (SAMN-R) a popisuje jejích excitační a emisní spektrum, velikost a lokalizaci vbuňkách. Stanovení toxicity bylo provedeno měřením reaktivních forem kyslíku (ROS) a nekvantitativním měřením pomocí fluorescenční mikroskopie bylo zjištěno, že hodnota dávky 20 µg·cm-2 je optimální pro aplikaci na živé buňky. Dále byl zkoumán vliv aplikace SAMN-R na buněčnou proliferaci a motilitu, kdy ve studii buněčné proliferace a scratch assay byla použita buněčná linie fibroblastů 3T3. Poté byla studována migrace jednotlivých buněk s použitím mezenchymálních kmenových buněk (MSCs), izolovaných zlidské tukové tkáně. Následná statistická analýza nepotvrdila, že by aplikace SAMN-R měla významný vliv na buněčnou proliferaci, kolektivní migraci nebo na migraci jednotlivých buněk. Lze tedy předpokládat, že SAMN-R jsou vhodným fluorescenčním markerem pro výzkum živých buněk, včetně experimentů voblasti regenerace tkáně. MSC buňky izolované z tukové tkáně mají velký potenciál v regeneraci srdeční tkáně. Jejich interakce s buněčnou linií srdečních svalových buněk HL-1 byly studovány pomocí scratch assay, kdy se tento model jeví jako nadějný a vhodný pro studium buněčných kontaktů a jejich roli přiregeneraci buněk.
|
|
|
Electrophoretic and immunofluorescence methods for study of plant cell cultures
Klimešová, Marie ; Babula, Petr (referee) ; Provazník, Ivo (advisor)
In all organisms are rising a reactive oxygen and nitrogen species by the effects of various stress factors and these species have a negative impact on the organism. Due to this species plants have built up an efficient antioxidant system, that helps them to resist negative effects of reactive oxygen and nitrogen species. In this work was researched the effect of hydrogen peroxide and sodium benzoate on the production of hydrogen peroxide, superoxide, reactive nitrogen species and malondialdehyde, contained in the root and above-ground part of maize (Zea mays L.). By use of the fluorescence microscopy there were obtained images of cross-cut of root from which was determined the intensity of fluorescence of individual parts of the root and was examined the effect of the intensity of fluorescence markers of oxidative stress in dependence on the type of the fluorescence filter used.
|
|
|
Optical Measurement of Electromechanical Characteristics of Heart Cells
Čmiel, Vratislav ; Križanová,, Olga (referee) ; Babula, Petr (referee) ; Provazník, Ivo (advisor)
Dissertation is focused on the application of optical measurement methods using techniques of optical microscopy and fluorescence microscopy in measurements of electromechanical characteristics of isolated cardiac cells and clusters of differentiated cardiomyocytes. The first proposed method uses a practical combination of fluorescence microscopy equipped with fluorescent fast and high-resolution camera and atomic force microscopy for simultaneous measurement of calcium transients and contraction of cardiomyocyte clusters. The signals obtained undergoes filtration, processing and analysis. Result function parameters obtained by analyzing signals after application of caffeine are evaluated by comparison with functional parameters obtained during the control measurement. The second proposed method is applied to the cardiomyocyte clusters for the purpose of cardiomyocyte contraction signals measurement. The signals obtained by optical methods are analyzed and compared with the reference signal obtained using atomic force microscopy. Optical measurement method of cell contractins based on detection of cell ends using adjusting of microscopy images by re-sharpening and fluorescence method for cardiomyocyte contractions measurements were designed to increase realiability in simultaneous measurement of cell contractions simultaneously with calcium transients in isolated cardiomyocytes experiments.
|
|
|
Digital image analysis of mitotic chromosomes
Hávová, Mariana ; Babula, Petr (referee) ; Škutková, Helena (advisor)
Changes in chromosome number and structure may cause serious diseases. Cytogenetic tests leadin to set of karyotype are done for detecting these abnormalities. Chromosomes are visualised with proper methods and karyotype is made up most often. Manual karyotyping is time-consuming and expensive task. Because of this, researchers have been developing automated karyotyping systems. Karyotyping systems classify chromosomes into classes based on their characteristic features. Overlapping and bent chromosomes are limitations for automatic classification since they ocur at almost every mitosis. Accuracy and reliability of karyotyping systems still depend on the human intervention. Overcoming of these problems and development of fully automated system is the aim of modern approaches.
|
|
|
Identification of Organisms Based on Analysis of Nucleotide Density Vectors
Maděránková, Denisa ; Babula, Petr (referee) ; Schwarz, Daniel (referee) ; Provazník, Ivo (advisor)
Most methods for analysis of genomic data work with symbolic sequences. Numerically represented genomic sequences can be analyzed by signal processing methods. A new method of numerical representation of DNA sequences, nucleotide density vectors, is proposed in this thesis. Usability of this method for purposes of molecular species identification is tested on DNA barcoding sequences. DNA barcoding is modern and popular methodology based on comparison of short mitochondrial DNA sequences. Beside species identification by proposed method based on nucleotide density vectors, higher taxa rank identification (e.g. families) was also tested. Furthermore, dendrograms were constructed from standardly used evolutionary distances and distances between nucleotide density vectors and the dendrograms were compared.
|
|
|
Mitochondrial DNA for molecular taxonomy
Kalianková, Kateřina ; Babula, Petr (referee) ; Maděránková, Denisa (advisor)
This work deals with mitochondrial DNA and molecular taxonomy. Structure and composition of animal cell, deoxyribonucleic acids and mitochondrial ribonucleic acids are described in the introduction. Another part contains information of DNA barcoding and numerical representation of genomic sequences. Programs are described in the practical part.
|
|
|
Transcriptomic Characterization Using RNA-Seq Data Analysis
Abo Khayal, Layal ; Babula, Petr (referee) ; Lexa,, Matej (referee) ; Provazník, Ivo (advisor)
Vysoce výkonné sekvenční technologie produkují obrovské množství dat, která mohou odhalit nové geny, identifikovat splice varianty a kvantifikovat genovou expresi v celém genomu. Objem a složitost dat z RNA-seq experimentů vyžadují škálovatelné metody matematické analýzy založené na robustníchstatistických modelech. Je náročné navrhnout integrované pracovní postupy, které zahrnují různé postupy analýzy. Konkrétně jsou to srovnávací testy transkriptů, které jsou komplikovány několika zdroji variability měření a představují řadu statistických problémů. V tomto výzkumu byla sestavena integrovaná transkripční profilová pipeline k produkci nových reprodukovatelných kódů pro získání biologicky interpretovovatelných výsledků. Počínaje anotací údajů RNA-seq a hodnocení kvality je navržen soubor kódů, který slouží pro vizualizaci hodnocení kvality, potřebné pro zajištění RNA-Seq experimentu s analýzou dat. Dále je provedena komplexní diferenciální analýza genových expresí, která poskytuje popisné metody pro testované RNA-Seq data. Pro implementaci analýzy alternativního sestřihu a diferenciálních exonů jsme zlepšili výkon DEXSeq definováním otevřeného čtecího rámce exonového regionu, který se používá alternativně. Dále je popsána nová metodologie pro analýzu diferenciálně exprimované dlouhé nekódující RNA nalezením funkční korelace této RNA se sousedícími diferenciálně exprimovanými geny kódujícími proteiny. Takto je získán jasnější pohled na regulační mechanismus a poskytnuta hypotéza o úloze dlouhé nekódující RNA v regulaci genové exprese.
|
|
|
On-chip and capillary electrophoresis for cancer research
Hájková, Tereza ; Babula, Petr (referee) ; Provazník, Ivo (advisor)
The thesis deals with cancer disease and its genesis. The prostate cancer is the second most dangerous disease in male population. It is very important to detect it in early stage. This thesis deals with the proteins which are or could be used as potential cancer markers. For example in current commonly used the prostate-specific antigen and newly the metallothionein. Metallothionein is a protein occuring in fauna and flora in four basic isoforms. There is a hypothesis that the isoform content or/and their ratio may have a diagnostic implication and could be used in clinical practise. For this reason they are studied and developed methods for specific and sensitive analysis of individual isoforms. In this work, capillary electrophoresis is used for the separation of the isoforms. The influence of the parameters such as type of background electrolyte, its pH and separation voltage etc. on the final separation are discussed.
|
|
|
Study and mechanism of new-generation heterocyclic cytostatic with an emphasis on IL-6 andIL-8
Talianová, Veronika ; Jakubek, Milan (advisor) ; Mikula, Ivan (referee) ; Babula, Petr (referee)
EN The purpose of this study was to screen for novel synthetic inhibitors of interleukins IL-6 and IL-8, which are promising targets for cancer therapy. Small molecules are an attractive approach to inhibit these signalling pathways, which are known to be important for tumour cell growth and survival. The study aimed to discover new inhibitors of IL-6 and IL-8 signalling pathways by screening a small library of chemical derivatives, including π-expanded naphthalimide derivatives, Tröger's base, and pentamethinium derivatives. The structures of the compounds were designed based on in silico studies focusing on blocking the IL-6 and IL-8 signalling pathways. The study involved the use of various analytical and bioanalytical methods for the in vitro analysis of new potential anticancer drugs. The compounds were tested for cytotoxicity and their effect on cell growth using an MTT proliferation assay. Their antitumor activity was observed in NU/NU mice. The invasiveness of the cells was monitored using the wound healing assay. Live cell imaging was used to detect the distribution of the substances at the intracellular level. Other methods such as ELISA, microscale thermophoresis, and in silico predictions have been used to determine the selectivity of inhibitors of the signalling pathways IL-6 and IL-8....
|
|
|
Fluorescent Methods in Research of Eukaryotic Cells
Chmelíková, Larisa ; Babula, Petr (referee) ; Pešl,, Martin (referee) ; Provazník, Ivo (advisor)
Tato práce zkoumá aplikaci fluorescenčních metod používaných v in vitro studiích v oblasti regenerace srdeční tkáně. Konfokální fluorescenční mikroskopie je vhodnou mikroskopickou technikou pro výzkum v této oblasti, protože umožňuje vizualizaci 3D struktur a distribuce buněk ve 3D modelech. Používané fluorescenční markery by měly být dlouhodobě stabilní, biokompatibilní a netoxické pro živé buňky. V současné době je použití nanočástic jako superparamagnetické nanočástice oxidu železa (SPION) velmi populární; velké množství studií ukazuje, že jsou vhodné pro dlouhodobé experimenty. Tento výzkum využívá superparamagnetické maghemitové nanočástice svázaným rhodaminem na jejich povrchu (SAMN-R) a popisuje jejích excitační a emisní spektrum, velikost a lokalizaci vbuňkách. Stanovení toxicity bylo provedeno měřením reaktivních forem kyslíku (ROS) a nekvantitativním měřením pomocí fluorescenční mikroskopie bylo zjištěno, že hodnota dávky 20 µg·cm-2 je optimální pro aplikaci na živé buňky. Dále byl zkoumán vliv aplikace SAMN-R na buněčnou proliferaci a motilitu, kdy ve studii buněčné proliferace a scratch assay byla použita buněčná linie fibroblastů 3T3. Poté byla studována migrace jednotlivých buněk s použitím mezenchymálních kmenových buněk (MSCs), izolovaných zlidské tukové tkáně. Následná statistická analýza nepotvrdila, že by aplikace SAMN-R měla významný vliv na buněčnou proliferaci, kolektivní migraci nebo na migraci jednotlivých buněk. Lze tedy předpokládat, že SAMN-R jsou vhodným fluorescenčním markerem pro výzkum živých buněk, včetně experimentů voblasti regenerace tkáně. MSC buňky izolované z tukové tkáně mají velký potenciál v regeneraci srdeční tkáně. Jejich interakce s buněčnou linií srdečních svalových buněk HL-1 byly studovány pomocí scratch assay, kdy se tento model jeví jako nadějný a vhodný pro studium buněčných kontaktů a jejich roli přiregeneraci buněk.
|
guest ::
