|
|
Structural studies of an abasic site DNA damage repair and DNA interstrand cross-link formation
Landová, Barbora
Poškozením DNA se rozumí jakákoli změna nebo modifikace struktury DNA, která se odchyluje od jejího přirozeného stavu. Abasické místo (Ap místo) je jedním z nejčastějších poškození DNA, které vzniká spontánní depurinací/depyrimidinací nebo enzymatickým odstraněním báze. Pokud se neopraví, může vést ke genetické mutaci a potenciálně způsobit onemocnění, jako je například rakovina. Pochopení mechanismu opravy DNA je zásadní pro lékařský výzkum a aplikaci. Bakteriální MutM je glykosyláza opravující DNA, která odstraňuje poškození DNA vzniklé oxidačním stresem a zabraňuje mutacím a genomové nestabilitě. MutM patří do rodiny prokaryotických enzymů Fpg/Nei a je strukturně i funkčně podobná se svým eukaryotickým protějškům, jako jsou NEIL1-NEIL3. Zde prezentuji dvě krystalové struktury MutM z patogenní Neisseria meningitidis: MutM holoenzym a MutM vázaný na DNA. Volný enzym existuje v otevřené konformaci, zatímco po vazbě na DNA, dochází k podstatným strukturním změnám a přeskupení domén enzymu i ohybu DNA. Jednou z poškození DNA opravovaných MutM je Ap místo, které, pokud není opraveno, může spontánně vést k vytvoření mezivláknového kovanetního prokřízení DNA (Ap-ICL) se sousedním adeninem na opačném vlákně DNA. Je známo, že glykosyláza NEIL3 odstraňuje Ap-ICL. Pomocí série různých oligonukleotidů jsme...
|
|
|
Tolerance poškození DNA novými, biologicky aktivními komplexy platiny
Vystrčilová, Jana ; Vrána, Oldřich (oponent) ; Nováková,, Olga (vedoucí práce)
Protinádorová aktivita platinových cytostatik je spojována se schopností těchto látek interagovat s DNA. Platinové komplexy mohou změnit strukturu DNA modifikováním bází, zejména quaninů. Biologickým důsledkem takovýchto interakcí jsou změny v replikaci a transkripci. Komplex RNA polymerázy je zastaven v místě poškození DNA a tím označí lézi pro opravné proteiny, které se uplatňují v nukleotidové excizní opravě. Tento mechanismus opravy je spojován s odstraněním objemných DNA poškození z genomu. Hlavním cílem této práce bylo studovat toleranci poškození DNA způsobenými vazbou nových, biologicky aktivních komplexů platiny (II), které obsahují deriváty aromatických cytokininů jako ligandů; cis-[Pt (2-chlor-6-(4-methoxybenzylamino) - 9-isopropylpurin)2Cl2] (PR-001), cis-[Pt (2-chlor-6-(benzylamino)-9-isopropylpurin)2 Cl2 ] (PR-002) a cis-[Pt (2 - (3-hydroxypropylamino) -6 - (benzylamino)-9-isopropylpurin)2 Cl2] (PR-005). Byly připraveny konstrukty DNA, které obsahovaly jednu specifickou DNA lézi a promoterovou sekvenci pro lidskou RNA polymerázu II a bakteriofágovou T7 RNA polymerázu. Metoda přípravy konstruktu využívá polymerázové řetězové reakce (PCR) a biotin-streptavidin interakcí na paramagnetických částicích k purifikaci konečného produktu. Syntetické oligomery (75-mer, 56-mer a 15-mer) jsou ligovány na 5´-biotinovaný pCI-neo-G-less-T7 PCR fragment, kde 15-mer je buď nemodifikován nebo modifikován komlexem PR-005 a cisplatinou. Také byla studována inhibice RNA polymerázové aktivity na globálně modifikovaných plazminech pCI-neo a pUC19 novými platinovými komplexy a cisplatinou. Zjistili jsme, že bifunkční adukty komplexu PR-005 na rozdíl od aduktů PR-001 a PR-002 účinně snižují množství transkriptu plné délky syntetizovaných oběma polymerázami. Tento výsledek lze vysvětlit tím, že vnitrořetězcový můstek a velké aromatické neodstupující ligandy komplexu PR-005 tvoří pro polymerázy výraznou stérickou překážku.
|
|
|
Structural studies of an abasic site DNA damage repair and DNA interstrand cross-link formation
Landová, Barbora ; Bouřa, Evžen (vedoucí práce) ; Bařinka, Cyril (oponent) ; Schneider, Bohdan (oponent)
Poškozením DNA se rozumí jakákoli změna nebo modifikace struktury DNA, která se odchyluje od jejího přirozeného stavu. Abasické místo (Ap místo) je jedním z nejčastějších poškození DNA, které vzniká spontánní depurinací/depyrimidinací nebo enzymatickým odstraněním báze. Pokud se neopraví, může vést ke genetické mutaci a potenciálně způsobit onemocnění, jako je například rakovina. Pochopení mechanismu opravy DNA je zásadní pro lékařský výzkum a aplikaci. Bakteriální MutM je glykosyláza opravující DNA, která odstraňuje poškození DNA vzniklé oxidačním stresem a zabraňuje mutacím a genomové nestabilitě. MutM patří do rodiny prokaryotických enzymů Fpg/Nei a je strukturně i funkčně podobná se svým eukaryotickým protějškům, jako jsou NEIL1-NEIL3. Zde prezentuji dvě krystalové struktury MutM z patogenní Neisseria meningitidis: MutM holoenzym a MutM vázaný na DNA. Volný enzym existuje v otevřené konformaci, zatímco po vazbě na DNA, dochází k podstatným strukturním změnám a přeskupení domén enzymu i ohybu DNA. Jednou z poškození DNA opravovaných MutM je Ap místo, které, pokud není opraveno, může spontánně vést k vytvoření mezivláknového kovanetního prokřízení DNA (Ap-ICL) se sousedním adeninem na opačném vlákně DNA. Je známo, že glykosyláza NEIL3 odstraňuje Ap-ICL. Pomocí série různých oligonukleotidů jsme...
|
|
|
Cell cycle regulation and genome integrity protection in the early mammalian embryos
Knoblochová, Lucie ; Drutovič, David (vedoucí práce) ; Carr, Antony M. (oponent) ; Fulková, Helena (oponent)
(česky) Neplodnost patří mezi závažný zdravotní problém, který celosvětové postihuje každého šestého člověka (Njagi et al., 2023). Jednou z hlavních příčin neplodnosti jsou aneuploidie neboli změny v počtu jednotlivých chromozomů, případně velké chromosomové přestavby, kdy je část chromozomu ztracena nebo naopak přidána. Aneuploidie mají nepříznivý dopad na buněčné funkce a mohou vyústit až ve vývojové vady neslučitelné se životem embrya. Vznik aneuploidií v embryích byl dlouhodobě spojován zejména se špatným vývojem vajíčka ještě před jeho oplozením. Nedávné studie nicméně ukázaly, že embryonální aneuploidie mohou vznikat i jiným způsobem, a sice až po oplození vajíčka a během raného embryonálního vývoje. I když detailní popis tohoto procesu není dosud znám, ukazuje se, že aneuploidie vznikající tímto způsobem jsou následkem předčasné mitózy, do níž buňka vstupuje s neopravenou vážně poškozenou DNA. Za běžných podmínek je poškození DNA zachyceno specializovanými signálními drahami (DNA damage response, DDR), které zpomalí nebo zcela zastaví průběh buněčného cyklu, dokud není poškozená DNA opravena. DDR signální dráhy jsou dobře popsány v kontextu již vyvinutého organismu, nicméně jejich role v embryonálním vývoji je dosud nejasná. Tato práce je zaměřena na studium ochrany integrity genomu a...
|
|
|
Studium mechanismu opravy mezivláknových křížových vazeb indukovaných alkoholem pomocí nukleasy SLX4-XPF-ERCC1
Havlíková, Jana ; Šilhán, Jan (vedoucí práce) ; Lux, Vanda (oponent)
Alkohol se řadí mezi nejpoužívanější rekreační drogu na světě, přestože se považuje jako rizikový faktor více než 200 nemocí. Hlavní negativní dopad alkoholu spočívá v jeho metabolitu acetaldehydu, který jakožto vysoce reaktivní sloučenina, může mimo jiné s DNA tvořit mutagenní adukty a mezivláknové křížové vazby, neboli ICL (z angl. Interstrand crosslink). Tvorba ICL, jehož kovalentní charakter blokuje oddělení dvou vláken DNA během replikace, je jedna z důležitých příčin mutageneze a karcinogeneze. Pro udržení genomové stability se vyvinuly opravné mechanismy. Jedním z nich je dráha, která využívá proteiny kódované geny Fanconiho anémie (FA), jejichž defekty vedou ke stejnojmennému onemocnění. Defekty opravných drah mohou být zvláště nebezpečné u osob s nedostatečnou funkčností jiných metabolických drah, jež jsou v případě acetaldehydových ICL alkoholici a osoby s mutacemi v genech, v jejichž důsledku dochází k hromadění toxického acetaldehydu. Teoretická část této práce se zabývá metabolismem alkoholu, in vivo tvorbou acetaldehydu a jeho interakcemi s DNA. Blíže jsou charakterizována ICL a jejich opravné dráhy. Samostatná kapitola je věnovaná FA. Praktická část této práce se zabývá přípravou ICL indukovaného acetaldehydem (zkr. AA-ICL) ve specifické pozici DNA a studiem jeho opravy in vitro. Konkrétně je...
|
|
|
ADP-ribosylation in ARH3-deficient cells and its impact on cellular functions
Kuttichová, Barbora ; Hanzlíková, Hana (vedoucí práce) ; Valihrach, Lukáš (oponent)
ADP-ribosylace je běžná postranslační modifikace, která reguluje různé buněčné procesy, včetně oprav poškozené DNA. Tento proces je katalyzován poly-ADP-ribóza polymerázami (PARP) a zahrnuje přenos ADP-ribózových jednotek z redoxního kofaktoru NAD+ na proteiny, včetně histonů. Pro udržení buněčné homeostázy musí být řetězce ADP- ribózy rychle odbourávány ADP-ribosyl glykohydrolázami. Ačkoliv je poly-ADP-ribóza glykohydroláza (PARG) vysoce účinná, nedokáže odštěpit poslední ADP-ribózovou jednotku. Proto se na odstranění terminální mono-ADP-ribózy podílejí dvě glykohydrolázy TARG1 a ARH3. Tento proces odstranění je nezbytný, protože umožňuje přístup opravných faktorů na poškozené místo DNA. Hlavním cílem této práce je charakterizovat buňky získané od pacientů s homozygotními mutacemi ARH3 a vyvinout vhodné nástroje pro lepší pochopení molekulárního mechanismu, kterým mutace ARH3 ovlivňují ADP-ribosylaci, a jak přispívají ke vzniku souvisejícího neurologického onemocnění. Za tímto účelem jsem měřila hladiny proteinu ARH3 a detekovala zvýšenou mono-ADP-ribosylaci ve fibroblastech získaných od pacientů s mutací v ARH3. Dále jsem hodnotila citlivost těchto buněk k různým inhibitorům PARP, které mají potenciál pro terapeutickou léčbu. Pro získání hlubšího vhledu do toho, jak přesně dysregulovaná...
|
|
|
Effect of selected antineoplastic drugs on the gene expression of DNA repair proteins
Klčová, Silvia ; Jirkovská, Anna (vedoucí práce) ; Suchá, Simona (oponent)
Univerzita Karlova v Prahe, Farmaceutická fakulta v Hradci Králové Katedra biochemických vied Kandidát: Bc. Silvia Klčová Školiteľ: PharmDr. Anna Jirkovská, Ph.D. Názov práce: Vplyv vybraných protinádorových liečiv na génovú expresiu proteínov účastniacich sa bunkovej odpovede na poškodenie DNA Každá jedna bunka ľudského organizmu je nepretržite vystavovaná širokému spektru stresových faktorov, konzekvenciou ktorých vznikajú poškodenia v molekule DNA. Vzniknuté zmeny predstavujú škálu alterácií - od jednoduchých alkylačných modifikácií báz až po najnepriaznivejšie dvojvláknové zlomy. Vplyv bunkového stresu a následné genotoxické poškodenie DNA je však dvojsečná zbraň. Na jednej strane môžu byť typické alterácie v genóme vyvolané vplyvom mutagénnych agens (ako napríklad zložky tabakového dymu či ionizujúce žiarenie), pričom akumuláciou dôsledkov ich pôsobenia nastane strata kontroly nad jednotlivými krokmi bunkového cyklu, čo vyústi v nádorovú transformáciu bunky. Avšak na strane druhej, navodenie detrimentálneho účinku zasahujúceho do genómu nádorových buniek je jedným zo základných prístupov cytostatickej liečby malignít. V našej práci sme sa preto zamerali na štúdium niekoľkých antineoplastických liečiv široko využívaných v klinickej praxi (etopozid, daunorubicín), či podstupujúcich klinické...
|
|
|
Males-females differences in the spectrum of chromosomal aberrations in the group of nanocomposites production workers
Rössnerová, Andrea ; Pelcová, D. ; Ždímal, Vladimír ; Elzeinova, Fatima ; Margaryan, Hasmik ; Chvojková, Irena ; Topinka, Jan ; Schwarz, Jaroslav ; Ondráček, Jakub ; Koštejn, Martin ; Komarc, M. ; Vlčková, Š. ; Fenclová, Z. ; Lischková, L. ; Dvořáčková, Š. ; Rössner ml., Pavel
An increase in the use of nanomaterials (NM) has been witnessed in many areas of human life. Therefore, assessment of genotoxicity of NM and nanoparticles (NP) is one of the main objectives of genetic toxicology. Despite this fact, human cytogenetic studies following the exposure to NP are still rare. Moreover, no relevant information on possible differences in sensitivity to NP related to gender is available.\n\nIn this study we periodically (in September 2016, 2017 and 2018; pre-shift and post-shift each year) analyzed a group of workers (both genders), working long time in nanocomposites research, and matched controls. Aerosol exposure monitoring of particulate matter including nano-sized fractions was carried out during working shift. Micronucleus assay using Human Pan Centromeric probes, was applied to distinguish, besides the frequency of total MN in binucleated cells (BNC), also other types of chromosomal damage (losses and breaks). Moreover, whole-chromosome painting (WCP) for autosome #1 and both gonosomes (X and Y) were applied in third sampling period (2018) with the aim to identify the particular structural and numerical chromosomal aberrations.\n\nObtained results showed: (i) differences in the risk of exposure to NP related to individual working processes (welding, smelting and machining); (ii) differences in chemical composition of nano-fraction; (iii) no effect of chronic exposure of NP (total MN) opposite to significant effect of acute exposure; (iv) gender-related DNA damage differences (females seem to be more sensitive to chromosomal losses). Additional data from WCP suggested increased frequency of numerical aberrations in gonosomes.
Plný tet:  PDF
|
|
| |
|
| |
host ::
RSS.