|
|
Úloha specifických miRNA v regulaci apoptózy během fyziologických a patofyziologických procesů v CNS
Kaslová, Tereza ; Romanyuk, Natalyia (vedoucí práce) ; Klassen, Ruslan (oponent)
MicroRNA jsou malá nekódující RNA o velikosti 20 až 24 nukleotidů, která jsou svou vazbou na mRNA schopna posttranskripčně regulovat genovou expresi. Tato práce se zabývá tím, jak tyto microRNA vznikají a jakým způsobem jsou schopna regulace na úrovni proteinů účastnících se programované buněčné smrti - apoptózy. Jakými mechanismy k apoptóze dochází, jaké proteiny se jí účastní a jakým změnám buňka podléhá, je dále předmětem této práce. Přesný vliv této posttranskripční regulace je představen na vybraných microRNA, která ovlivňují apoptózu v rámci vývoje centrální nervové soustavy, a také během a následkem neurodegenerativních onemocněních a poškozeních, která ji mohou postihnout. V neposlední řadě také představí využití microRNA jako potenciálních biomarkerů díky změnám v jejich hladinách, které se pojí s různými onemocněními, a také jako přímých terapeutických cílů. Klíčová slova Apoptóza, microRNA, buněčná smrt, centrální nervový systém, neurodegenerativní onemocnění, regulace genové expres
|
|
|
tsRNA - biogeneze, regulace a funkce v genové expresi
Ramanava, Marharyta ; Mašek, Tomáš (vedoucí práce) ; Fryaufová, Petra (oponent)
Transferová RNA (tRNA) tvoří přibližně 10 % celkové buněčné RNA a hraje klíčovou roli při translaci. V této práci se zaměřuji na alternativní funkci tRNA, která může sloužit jako prekurzor pro tvorbu tzv. "malých RNA odvozených z tRNA" (tsRNA). Tyto malé nekódující RNA jsou primárně vytvářeny štěpením tRNA ribonukleázami Angiogeninem a Dicerem. tRF ("tRNA-derived fragments") a tiRNA ("stress-induced RNA-derived RNAs") jsou dvě hlavní třídy, které se liší polohou místa štěpení v rodičovské tRNA a délkou. Některé tsRNA působí jako regulátory posttranskripční genové exprese, mohou ovlivňovat stabilitu mRNA a iniciaci translace. tsRNA se podílejí na regulaci stresové odpovědi, buněčné diferenciace, vývoje a apoptózy. Dále existují důkazy, že hrají roli v epigenetických procesech, komunikaci mezi orgány nebo dokonce mezi organizmy. Navíc, u lidí je jejich zastoupení závislé na buněčném typu a jeho změna v patofyziologických podmínkách činí z tsRNA vhodný diagnostický marker. Tato práce shrnuje současné poznatky o biologické funkci a významu tsRNA. Klíčová slova: malé RNA odvozené z tRNA; tRNA; tiRNA; tRF; regulace genové exprese
|
|
|
The relationship between splicing and posttranslational modifications of chromatin in Saccharomyces cerevisiae
Kovaľová, Libuša ; Folk, Petr (vedoucí práce) ; Čáp, Michal (oponent)
Protein Prp45, kvasinkový ortholog lidského transkripčního koregulátoru SNW1/SKIP, byl v literatuře doposud spojován pouze s regulací sestřihu pre-mRNA. Naše laboratoř odhalila, že protein Prp45 geneticky interaguje nejen s proteiny zahrnutými v sestřihu pre-mRNA, ale také s faktory důležitými pro elongaci transkripce a enzymy katalyzujícími chromatínové modifikace. Naše výsledky a rovněž i poznatky o lidském orthologovi SNW1/SKIP naznačují, že by Prp45 mohl sloužit jako regulátor propojující sestřih, transkripci a stav chromatínu u S. cerevisiae. Hlavním cílem diplomového projektu bylo zjistit, zda protein Prp45, který je nezbytný pro kotranskripční sestavování spliceozomu, ovlivňuje posttranslačné modifikace chromatínu na transkribovaných genech. Pomocí chromatinové imunoprecipitace nicméně nebyl potvrzen vliv mutace prp45(1-169) na profil trimethylace histonu H3 na lyzinu 4 a acetylace histonu H3 na lyzínech 9, 14 a 18 na lokusech transkripčně aktívních genů. Naším cílem také bylo průtokovou cytometrií analyzovat chování buněk synchronizovaných pomocí α-faktoru. Bylo ukázáno, že mutace prp45(1-169) vede k prodloužení buněčného cyklu. V rámci diplomového projektu byl pro účely sledování dynamiky nukleozomů v kmenech S. cerevisiae zaveden systém indukované exprese značeného histonu H3. Výsledky...
|
|
|
Gene expression regulation by nuclear receptors in a specific metabolic context - evolutionary perspective
Kaššák, Filip ; Kostrouch, Zdeněk (vedoucí práce) ; Macůrková, Marie (oponent) ; Leontovyč, Ivan (oponent)
Mezi nejdůležitější regulátory genové exprese u zvířat patří jaderné receptory (NRs) a jejich koregulátory, zejména Mediátorový komplex. Zvláštní zájem vzbuzují NRs zúčastňující se na metabolické a vývojové regulaci a na karcinogenesi: receptory hormonů štítné žlázy (TRs) a retinoidové X receptory (RXRs). Ve své práci se podjímám úkolu objasnit některé aspekty regulace genové exprese těmito NRs: míru evoluční konzervace jejich signalizačních drah; mechanismy negativní regulace jadernými receptory; a možné aplikace těchto objevů v klinické medicíně. Použil jsem bioinformatické a mikroskopické metody, včetně metod genové editace, a to na třech úrovních evoluce zvířat ke studiu vtahu NRs a Mediátoru. Reversní genomická analýza u lidských pacientů trpících syndromem rezistence k thyroidním hormonům je využita k posouzení struktury a funkce subdomén TRβ. Porovnání sekvencí, vázné studie a in vivo experimenty u Trichoplax adhaerens vedly k identifikaci blízkého ortologu lidského RXR na počátku evoluce zvířat. Použitím analýzy databází, editace genomu a mikroskopie jsme identifikovali skutečný ortolog mediátorové podjednotky 28 u Caenorhabditis elegans, což poukazuje na zásadní homologii Mediátorového komplexu mezi nematody a člověkem. Analýza vztahu mezi druhy posiluje koncept konzervace regulační osy...
|
|
|
Mechanismus inducibilní genové exprese rezistenčního proteinu Vga(A)LC ze Staphylococcus haemolyticus
Novotná, Michaela ; Balíková Novotná, Gabriela (vedoucí práce) ; Lišková, Petra (oponent)
Protein VgaA za stafylokoků patří do skupiny ARE ABCF proteinů, které udílejí rezistenci k antibiotikům vázajícím se na 50S ribozomální podjednotku mechanismem ochrany cílového místa. VgaA udílí rezistenci k linkosamidům, streptograminům A a pleuromutilinům a poskytuje tak tzv. LSAP rezistenční fenotyp. Exprese rezistenčních genů v nepřítomnosti antibiotika často snižuje fitness, proto je jejich exprese přísně kontrolována a spouštěna pouze v odpovědi na přítomnost antibiotika, ke kterému daný protein udílí rezistenci. V případě genu vgaA byla inducibilní exprese taktéž pozorována, její mechanismus však nebyl dosud objasněn. V rámci diplomové práce bylo ukázáno, že gen vgaALC ze Staphylococcus haemolyticus je regulován pomocí ribozomem zprostředkované atenuace. Tento mechanismus je založen na detekci inhibitorů translace prostřednictvím ribozomu překládajícího speciální regulační otevřený čtecí rámec (uORF), který je součástí atenuátoru lokalizovaného v 5' nepřekládané oblasti mRNA. Gen vgaALC je regulován na transkripční úrovni v odpovědi na LSAP antibiotika, přičemž antibiotická specificita indukce je ovlivňována nejen charakterem peptidu kódovaného uORF, ale také antibiotickou specificitou rezistenčního proteinu. Technikou fluorescenční mikroskopie bylo ukázáno, že protein kontrolovaný...
|
|
|
Příprava a využití systému pro studium regulace genové exprese kvasinkových lineárních cytoplasmatických plasmidů
Horáčková, Kamila ; Vopálenský, Václav (vedoucí práce) ; Čáp, Michal (oponent)
O translaci lineárních cytoplasmatických plasmidů vyskytujících se u kvasinky Kluyveromyces lactis existují pouze velmi kusé informace. V současné době je poměrně dobře prozkoumán jejich transkripční aparát i celý transkriptom. Studium transkriptů lineárních plasmidů odhalilo velmi netypické uspořádání jejich 5ʼ konců, které obsahují netemplátovou polyadenylaci a postrádají N7 methylguanosinovou čepičku. Právě přítomnost této struktury na 5ʼ konci plasmudů specifických mRNA vyvolalo otázku iniciace translace. Tato práce se zabývala přípravou reportérového systému vhodného pro studium vlivu počtu netěmplátově přidaných adenosinů na 5ʼ konec mRNA lineárních plasmidů. Prvním krokem byla konstrukce duálního kvasinkového plasmidu nesoucího dva reportérové geny pod kontrolou dvou různých promotorů. Po jeho úspěšné konstrukci byla měřena aktivita promotorů TEF1 a PGK1, kdy se promotor TEF1 ukázal cca dvakrát silnější. Rovněž byl stanoven transkripční start obou promotorů. Druhým krokem byla konstrukce reportérového systému rovnou v kvasinkových plasmidech pGKL. Reportérové geny byly pod kontrolou dvou promotorů pocházejících z pGKL plasmidů iniciujících vznik trankriptů s různou strukturou. Po měření síly promotorů se ukázalo, že jejich síla je v porovnání s promotory TEF1 a PGK1 velmi nízká, až...
|
|
|
Sekvenování transkriptomu pro studium exprese genů u živočichů
Toufar, Jiří
V úvodních kapitolách se práce zabývá co nejlepší analýzou procesu regulace genové exprese, která je esenciálním předpokladem pro pochopení následujících kapitol. Mezi regulace genové exprese patří regulace iniciace transkripce, kontrola elongace transkripce, post-transkripční úpravy a editace RNA. V následujících kapitolách práce pojednává o sekvenování nukleových kyselin, přičemž v této části jsou analyzovány klasické metody sekvenování, sekvenování nové generace jako Illumina sekvenování a nejmodernější metody sekvenování třetí generace jako SMRT-seq nebo Oxford Nanopore. Dále práce obsahuje informace o srovnání vybraných metod. V následující části práce vysvětluje pojem transkriptom a obecný postup experimentu RNA sekvenování včetně izolování jedné buňky, metod sekvenování jedné buňky a sekvenování živočišných tkání. V závěrečných kapitolách se práce věnuje využití RNA sekvenování a metodám RNA-seq pro specifické cíle. V samotném závěru práce byl provedeno srovnání RNA-seq s DNA/RNA čipy.
|
|
|
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...
|
|
|
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...
|
|
|
Changes of the intracellular redox state during virus infections
Kompas, Maroš ; Mělková, Zora (vedoucí práce) ; Trejbalová, Kateřina (oponent)
Vírusy predstavujú infekčné agens, v súvislosti s ktorými dochádza k narušeniu redoxnej homeostázy hostiteľských buniek. Tento efekt je daný buď výsledkom odpovede hostiteľskej bunky na infekciu, alebo prostredníctvom génových produktov vírusu. Pri narušení redoxnej homeostázy dochádza k aktivácií bunkovej adaptívnej odpovede na oxidatívny stres pomocou Nrf2, výsledkom čoho je posilnená exprimácia antioxidačných enzýmov, ktorých úlohou je navrátiť redoxné prostredie bunky na fyziologické hodnoty. Za suboptimálnych redoxných podmienok, alebo za predpokladu, že v bunke bola detegovaná prítomnosť cudzorodej nukleovej kyseliny, rovnako dochádza k aktivácií redoxne senzitívneho transkripčného faktora Nf-κB. To vedie k aktivácií expresie mediátorov imunitných odpovedí, ktoré majú pri dlhodobých zápaloch nepriaznivé účinky na okolité tkanivá. Túto skutočnosť využívajú vírusy, ktoré si v procese evolúcie vyvinuli prostriedky, vďaka ktorým dokážu zneužiť či zablokovať tieto dráhy, výsledkom čoho dochádza k propagácií infekcie. Kľúčové slová: redoxný stav bunky, ROS, RNS, oxidatívny stres, antioxidační enzýmy, regulácia génovej expresie, vírusové infekcie
|
host ::
RSS.