|
|
Rab proteiny v životě spermií
Vojtová, Kristýna ; Páleníková, Veronika (vedoucí práce) ; Zelenková, Natálie (oponent)
Rab proteiny jsou největší skupinou malých GTPáz. Působí jako klíčové regulátory v intracelulárním vezikulárním transportu buněk. Tato bakalářská práce obsahuje literární rešerši dosavadních informací o funkci Rab proteinů u savčích spermií. První část práce je věnována jejich struktuře, funkci, cyklu a onemocněním souvisejícím s dysfunkcí Rab proteinů. Druhá část je zaměřena na vývoj a maturaci spermií v souvislosti s konkrétními Rab proteiny podílejících se na jednotlivých krocích během života spermie. Rab proteiny jsou důležité při cytoskeletální organizaci a cytokinezi spermií během spermatogeneze. Podílejí se na biogenezi akrozomu zprostředkovanou Golgiho aparátem a morfologických změnách spermie v průběhu spermiogeneze. Klíčovou roli hrají také v akrozomální reakci a interakci se zona pellucida. Vzhledem k jejich nezbytnosti ve vývoji a maturaci spermie jsou Rab proteiny navrhované jako marker samčí fertility, což je shrnuto v poslední části práce. Klíčová slova Rab proteiny, GTPázy, spermie, spermatogeneze, spermiogeneze, fertilizace, neplodnost
|
|
|
The role of centrobin in spermatogenesis
Flintová, Jennifer ; Komrsková, Kateřina (vedoucí práce) ; Šebková, Nataša (oponent)
Spermatogeneze je vysoce organizovaná kaskáda událostí, která může být rozdělena do tří hlavních procesů: mitotická expanze diploidních zárodečných buněk (spermatocytogeneze), meiotické dělení vedoucí ke vzniku haploidních buněk a spermiogeneze. Spermiogeneze je finální fází spermatogeneze zahrnující metamorfózu kulatých haploidních spermatid do morfologicky a funkčně specializovaných spermií. Jedním z proteinů nenahraditelných pro fyziologickou morfogenezi spermií je centrobin, strukturní komponenta specializovaných cytoskeletárních struktur prodlužujících se spermatid (akroplaxom a manžeta), hrající zásadní roli během tvarování hlavičky spermie a utváření spojovacího aparátu hlavičky a bičíku. Disrupce genu Cntrob (kódujícího centrobin) u potkanů homozygotních v lokusu hd (hypodaktylie) vede k neplodnosti samců s význačnou morfologickou anomálií, takzvaným syndromem "dekapitovaných spermií", kdy jsou hlavičky spermií odděleny od bičíků. Přesná molekulární úloha centrobinu během procesů spermiogeneze je stále neznámá. Dekapitace spermií je popsána u několika myších mutantů stejně jako u člověka. Kromě proteinů uplatňujících se při tvorbě struktur cytoskeletu či cytoskeletárním transportu, byly objeveny mutace i v genech kódujících komponenty LINC komplexů, které slouží k připojení cytoskeletu k...
|
|
|
Role oxidačního stresu v mužské neplodnosti.
Dolečková, Barbora ; Tlapáková, Tereza (vedoucí práce) ; Šanovec, Ondřej (oponent)
Oxidační stres je způsoben přebytkem reaktivních forem kyslíku (ROS) nebo nedostatečnou aktivitou antioxidantů, které za normálních okolností snižují hladiny ROS a tím chrání organismus před oxidativním poškozením. Zdroje ROS lze dělit na dva typy, endogenní, mezi které patří např. leukocyty a nezralé spermie a exogenní, kam jsou řazeny faktory jako je znečištění ovzduší těžkými kovy, kouření tabákových výrobků, obezita a další. Nízké hladiny ROS mají pozitivní vliv na fyziologické funkce organismu včetně procesu spermatogeneze, kde se podílí např. na hladkém průběhu hyperaktivace a kapacitace spermií. Nicméně zvýšené hladiny ROS spouští řadu buněčných patologií, ať už jde o ztrátu fluidity biologických membrán v důsledku peroxidace lipidů, deformaci enzymatických proteinů nebo fragmentaci DNA, což se negativně odráží na fertilitě jedince. Vzhledem k významné pozitivní korelaci odbourávání ROS antioxidanty se zlepšujícími se parametry spermií infertilního jedince, se v poslední době začíná antioxidační terapie využívat jako možná úspěšná součást léčby mužské idiopatické neplodnosti.
|
|
|
Vliv estrogenů na in vitro modely testikulární tkáně a spermatogeneze
Jursová, Pavlína ; Děd, Lukáš (vedoucí práce) ; Tlapáková, Tereza (oponent)
Přestože jsou estrogeny známy především pro jejich funkce v ženském reprodukčním systému, jejich vliv na mužské reprodukční funkce byl již také vcelku dobře objasněn. Fyziologické koncentrace estrogenů jsou esenciální pro správný průběh spermatogeneze. Regulují celou řadu funkcí v testikulární tkáni, včetně proliferace a apoptózy všech typů testikulárních buněk, dynamické restrukturalizace mezibuněčných spojení v testes a změn v zastoupení některých post-translačních modifikací histonů v jádrech testikulárních buněk. Cílem této diplomové práce bylo studovat jejich vliv na in vitro modely testikulární tkáně a spermatogeneze a tak hlouběji objasnit jejich funkce v testikulární tkáni. Součástí tohoto projektu bylo také ustanovení in vitro kultury testikulárních organoidů pro pozdější použití jako in vitro model spermatogeneze. Současně byly provedeny experimenty s MCF7 buněčnou liní, které byly použity k výběru vhodné formy estrogenu pro experimenty. Nakonec byly provedeny experimenty s TM4 buněčnou linií, která sloužila jako in vitro model testikulární tkáně. V rámci plnění cílů a ověřování stanovených hypotéz byly použity i některé pokročilejší metody jako například objemové konfokální zobrazování CLARITY či holografická mikroskopie. Bylo zjištěno, že estrogeny mají vliv na morfologii Sertoliho...
|
|
|
Vývoj gonád v průběhu životního cyklu nejrychleji dospívajícího modelového obratlovce - halančíka tyrkysového (Nothobrachius furzeri)
LANDOVÁ, Magdaléna
Halančík tyrkysový se musel přizpůsobit nehostinným podmínkám, ve kterých žije, a to především vysychání tůní, které znamená jistou smrt. Životní sprint zástupců tohoto rodu je na vrcholu už v průběhu jednoho měsíce po vykulení, kdy jsou u obou pohlaví plně vyvinuty gonády, které produkují gamety. Tato rychlost si vybírá svou daň, jelikož již od třetího měsíce začínají gonády projevovat známky degradace a apoptózy zárodečných buněk. Úbytek zárodečné tkáně se se s věkem zvyšuje. Byl vypracován popis vývoje a degradace pohlavních orgánů u samců, jejich chov a postup při rozmnožování. Pro vyhodnocení změn spojených se stárnutím byly využity především imunochemické metody, zaměřující se na navázání konkrétních protilátek proti cílovým epitopům a jejich vizualizace pomocí fluorescenční mikroskopie. Byly popsány i jednotlivé postupy zpracování tkání pro histologické preparáty, a to jak pro klasickou světelnou, tak pro fluorescenční mikroskopii.
|
|
|
LINC complex: The link between chromatin integrity and sperm motility
Šanovec, Ondřej ; Komrsková, Kateřina (vedoucí práce) ; Lánská, Eva (oponent)
LINC komplex (z angl. Linker of the Nucleoskeleton and Cytoskeleton) je multiproteinová struktura nacházející se v jaderné membráně, která propojuje cytoskelet s jaderným skeletem. Jedná se o velmi konzervovaný komplex, který se nachází v každé savčí buňce, včetně gamet. Zde je ovšem LINC komplex velice variabilní a sestává se z různých proteinových partner, které mají specifickou lokalizaci. Zároveň se jedná o oblast, oproti somatickým buňkám, málo prozkoumanou. Tato práce se zabývá rolí LINC komplexu během spermiogeneze na myších modelech. Použit byl divoký typ a myší linie s delecí Protaminu 2 (Prm2-/- ). Protaminy jsou male proteiny, které nahrazují histony během spermiogenese. Myší model použitý v této studii, vytvořený týmem profesora Huberta Schorle, má deleci v exonu 1 genu Prm2. Důsledkem této delece mají takto ovlivněné myši překvapivý fenotyp, který zahrnuje úplnou ztrátu motility spermií. Na základě těchto pozorování byla vytvořena hypotéza, že LINC komplex může být zodpovědný za špatnou komunikaci mezi hlavičkou a bičíkem spermie, což vede ke ztrátě pohyblivosti. Výsledky ovšem naznačují, že LINK komplex není ztrátou Prm2 ovlivněn. Získaná data ovšem naznačují, že by v Prm2-/- spermiích mohla být narušena dynamika aktinu, aktivita cytoskeletálních motorů nebo tubulin acetylázy / histon...
|
|
|
Functional Characterization of SCFFBXO38 Ubiquitin Ligase-dependent Protein Degradation
Dibus, Nikol ; Čermák, Lukáš (vedoucí práce) ; Konvalinka, Jan (oponent) ; D´Angiolella, Vincenzo (oponent)
Ubikvitin ligázy jsou zodpovědné za specifické rozpoznání proteinů určených k odstranění pomocí proteazomu. Cílem našeho projektu byla molekulární a funkční charakterizace ubikvitin ligázy SCFFBXO38 . Podobně jako u mnoha jiných není její biologická funkce dosud podrobně objasněna, přestože se jedná o jedinou ubikvitin ligázu, jejíž mutace vedou k rozvoji distální formy svalové atrofie. V první části našeho projektu jsme identifikovali nové substráty této ubikvitin ligázy, a to jaderné proteiny ZXDA a ZXDB, jejichž funkce není dosud popsána. Pomocí genetických a biochemických metod jsme prokázali, že proteiny ZXDA/B jsou pozitivními regulátory integrity centromerického chromatinu, a že experimentální inaktivace ubikvitin ligázy SCFFBXO38 vede ke stabilizaci proteinů CENP-A a CENP-B v oblasti centromer, a to v závislosti na ZXDA/B. Ve druhé části projektu jsme se zaměřili na analýzu myšího modelu s delecí genu Fbxo38. Prokázali jsme, že ztráta Fbxo38 vede k poruchám růstu, které postihují různé orgány včetně samčí reprodukční soustavy. Podrobnou histologickou analýzou jsme odhalili patologické změny v semenotvorných kanálcích doprovázené nižší produkcí spermií a sníženou fertilitou. Dále jsme ukázali, že FBXO38 je funkčně exprimována v Sertoliho buňkách, které jsou nezbytným regulátorem...
|
|
|
Výzkum epigenetických aspektů kmenových buněk krvetvorby a spermatogeneze.
Hybešová, Michaela ; Pimková, Kristýna (vedoucí práce) ; Děd, Lukáš (oponent)
Diferenciace kmenových buněk je řízená koordinovanou regulací genové transkripce. Jedním z regulačních faktorů je rozvolnění chromatinu a zpřístupnění DNA k transkripčním faktorům. Remodelace chromatinu je zajišťována remodelačními komplexy. ISWI chromatin remodelující ATPáza Smarca5 (S5) je významným faktorem remodelačních komplexů. Jedná se o vysoce konzervovaný chromatin-remodelační faktor, který se nachází v několika komplexech oligopodjednotek a tvoří zde katalytickou podjednotku. V těchto komplexech aktivně reguluje strukturu a přestavbu nukleozomu během replikace, oprav a transkripce DNA. Bylo zjištěno, že S5 je klíčový protein pro embryonální vývoj. Jeho nedostatek vede k poruchám krvetvorby a vývoji samčích pohlavních orgánů. V této práci jsme se zaměřili na roli S5 v hematopoéze a spermatogenezi. Pomocí myšího modelu s transgenní expresí S5, ko-imunoprecipitace a hmotnostní spektrometrie jsme identifikovali komplexy, v nichž se S5 nachází v hematopoetických orgánech a v buňkách v testes. Studovali jsme také fenotypové následky deficitu S5 v myších testes a zjistili, že vede k poruše vývoje spermií a samčí sterilitě. Pomocí transkriptomické a proteomické analýzy jsme identifikovali, některé molekulární programy, které by mohly k poruchám reprodukce vést. Naše práce naznačuje, že S5 je...
|
|
|
Functional analysis of the piRNA pathway in golden hamsters
Loubalová, Zuzana ; Svoboda, Petr (vedoucí práce) ; Haase, Astrid D. (oponent) ; Ketting, René (oponent)
piRNA dráha je vysoce konzervovaný mechanismus, který reguluje expresi genů a retrotranspozonů na transkripční a post-transkripční úrovni. Defekty v piRNA dráze narušují normální vývoj zárodečných buněk u zvířat od bezobratlých po savce. Současná znalost piRNA dráhy u savců je založena na studiích myšího modelu. Ten navrhuje, že piRNA dráha je postradatelná pro savčí samičí zárodečnou linii. Myš se však od ostatních savců liší v několika důležitých aspektech. Myši nemají PIWIL3, jeden ze čtyř PIWI proteinů nalezených u jiných savců, a mají vysoce aktivní RNA interferenci ve svých oocytech, což poukazuje na jedinečnou kombinaci drah malých RNA v samičí zárodečné linii myší. Tyto specifické modifikace drah malých RNA u myší mohou zakrývat biologický význam piRNA dráhy u savců. Můj PhD projekt je zaměřený na zkoumání významu piRNA dráhy u savců a analýzu konzervovaných a odvozených aspektů této dráhy. Jelikož křeček zlatý kóduje všechny savčí PIWI proteiny a pravděpodobně postrádá vysoce aktivní RNA interferenci v oocytech, jsou jeho dráhy malých RNA podobnější jiným savcům než ta myší. Proto jsme u křečka zlatého vytvořili knock-out helikázy MOV10L1, což je základní faktor piRNA biogeneze. Obě pohlaví Mov10l1 mutantů křečka zlatého vykazovala sterilitu, což naznačuje, že samičí fertilita mutantů...
|
|
|
Genetické interakce genu Prdm9
Šebestová, Lenka ; Trachtulec, Zdeněk (vedoucí práce) ; Král, Jiří (oponent)
Gen Prdm9 (PR domain containing 9, Meisetz, Hybrid sterility 1) kóduje enzym, který trimethyluje histon 3 na lysinech 4 a 36. Tyto metylační značky určují pozice budoucích dvouřetězcových zlomů DNA, které jsou pak opraveny meiotickou homologní rekombinací. V této práci byly zjišťovány interakce Prdm9 se dvěma geny důležitými pro spermatogenezi - Mili (Piwil2) účastnícím se biogeneze piRNA a Mybl1 kódujícím transkripční faktor regulující expresi genů důležitých pro průběh meiotické profáze I včetně piRNA prekurzorů. Křížením laboratorních myší nesoucích mutovanou alelu Prdm9 s myšmi heterozygotními pro mutaci v genu Mybl1 nebo Mili jsme vytvořili samce dvojitě heterozygotní a pro Mybl1 i dvojitě homozygotní. U těchto myší jsme stanovili hmotnost těla a parametry fertility (hmotnost varlat, počet spermií v nadvarlatech, procento malformovaných spermií, podíl semenotvorných kanálků obsahujících spermatocyty a procento abnormálních jader pachytenních spermatocytů) a porovnali je s kontrolami. Zkoumali jsme také vliv mutací v Mybl1 a Mili na plodnost F1 mezipoddruhových hybridů. Výsledky odhalily možnou interakci Prdm9 a Mybl1 u laboratorních myší. Snížená dávka genu Mybl1 redukovala fertilitu mezipoddruhových F1 hybridů. Interakci genu Prdm9 s Mili jsme zatím neprokázali ani u laboratorních myší ani u...
|
host ::
RSS.