|
|
Emergent properties of the G1/S network
Dražková, Jana ; Tomášek, Petr (oponent) ; Palumbo,, Pasquale (vedoucí práce)
In this thesis we deal with the cell cycle of the yeast Saccharomyces cerevisiae. We are interested in its G1 to S transition, and our main goal is to determine the cell size at the onset of its DNA replication. At first, we study a recent mathematical model describing the mechanisms leading to the S phase, we provide its detailed description and present the dynamics of some significant protein and protein complexes. Further, we take a closer look at the probabilistic model for firing of DNA replication origins. We newly consider the influence of DNA replication spreading among neighboring origins, and we analyze its consequences. We also provide a sensitivity analysis of the critical cell size with respect to rate constants of G1 to S transition model.
|
|
|
Koherencí řízený holografický mikroskop ve výzkumu životního cyklu buňky
Bartoníček, Jan ; Chmelík, Radim (oponent) ; Uhlířová, Hana (vedoucí práce)
Předmětem bakalářské práce je pozorování živých buněk v transmisním holografickém mikroskopu vyvinutém na ÚFI VUT a porovnání této zobrazovací metody s mikroskopem s fázovým kontrastem. Úvodní část je věnována základnímu popisu použitých zobrazovacích technik a biologii buňky. Následuje popis přípravy experimentů. V části věnující se analýze dat je popsána metoda dynamických fázových diferencí a navržena metoda sledování růstu. Obě metody byly použity pro analýzu experimentů popsaných v poslední části práce. Experimenty byly zaměřeny na získání časosběrných dat zachycujících buněčný cyklus a zejména mitosu.
|
|
|
Modelování dynamiky buněčných kolonií
Bělehrádek, Stanislav ; Škutková, Helena (oponent) ; Sedlář, Karel (vedoucí práce)
Obsahem diplomové práce je popis intracelulárních procesů zodpovědných za řízení buněčného cyklu a reakce buněk na vnější i vnitřní podněty. Popsány jsou důležité signální dráhy a metody, kterými je lze simulovat in silico. Z popsaných buněčných dějů je vytvořen model buněčného cyklu, který je implementován do nástroje naprogramovaném v C++ s využitím OpenGL pro vizualizaci. Model je otestován pro různé buněčné procesy a pro růst buněk HeLa. Výsledky jsou nakonec porovnány s chováním živých buněk.
|
|
|
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...
|
|
|
Charakterizace pankreatických beta-buněk po jejich stimulované proliferaci syntetickými modifikovanými mRNA
Veľasová, Adriana ; Koblas, Tomáš (vedoucí práce) ; Bořek Dohalská, Lucie (oponent)
Diabetes mellitus je chronické onemocnění způsobené ztrátou beta-buněk slinivky břišní, ke které dochází v důsledku autoimunitní destrukce, či zvýšené apoptózy beta-buněk. Nedostatek beta-buněk má za následek sníženou produkci insulinu, který hraje významnou roli v metabolismu glukosy. Počet beta-buněk organismu je jedním z hlavních faktorů, který ovlivňuje vznik tohoto chronického onemocnění. Z tohoto důvodu bylo vhodné nalézt způsob, pomocí kterého by bylo možné počet beta-buněk organismu navýšit a obnovit tak přirozenou cestou produkci insulinu bez jakékoliv nutnosti využívání insulinových infuzí. Schopnost buněčného dělení beta-buněk ovšem s věkem klesá a v dospělosti je prakticky nulová. Nadějnou cestou k obnově insulin produkující tkáně se tak jeví studium buněčného cyklu beta-buněk, především poté časných a pozdních cyklinů a cyklin dependentních kinas, které působí jako regulátory buněčného cyklu. S cílem zvýšit počet beta-buněk vstupujících do buněčného cyklu jsme se zaměřili na studium vlivu in vitro připravených (IVT) mRNA cyklinů typu D a cyklin dependentních kinas 4 a 6 na stimulaci buněčného dělení izolovaných beta-buněk. Zjistili jsme, že transfekce IVT mRNA pro cykliny typu D v kombinaci s cyklin dependentními kinasami 4 a 6 výrazně zvyšuje proliferaci beta-buněk uvězněných v klidové fázi...
|
|
| |
|
|
The role of truncated PPM1D/Wip1 phosphatase in cancer
Martiníková, Andra-Stefania ; Macůrek, Libor (vedoucí práce) ; Souček, Pavel (oponent) ; Mistrík, Martin (oponent)
Poškození DNA v buňkách spouští aktivaci buněčne signální dráhy odpovědi na poškození DNA (DDR) do opravení DNA se tak zastaví buněčný cyklus. Opětovné zahájení buněčného cyklu je zahájeno pomocí PPM1D/WIP1 fosfatázy, která po opravení poškození defosforyluje markery poškození DNA. DDR tak brání nestabilitě genomu nebo vývoji rakoviny. Mutace genu Ppm1d pak působí vysoce stabilní zkrácený protein, který je pozorován jak u onkologických pacientů, tak i v rakovinných buněčných liniích. V této dizertační práci jsme využili model transgenní myši, ve které vedly mutace exonu 6 genu Ppm1d k expresi zkrácené varianty PPM1D proteinu. U myší se zkraceným PPM1D v brzlíku/thymu (Ppm1dT/+ ) byly pozorovány jak vysoké hladiny PPM1D proteinu, tak i snížená aktivace dráhy DDR po vystavení IR. Následně byly Ppm1dT/+ myši kříženy s Trp53+/- heterozygotními knock-out myšmi, které jsou náchylné k thymickému lymfomu. Získaní Ppm1dT/+ Trp53+/- dvojití mutanti měli po IR zvýšenou frekvenci T-buněčných lymfomů ve srovnání s mutanty pouze v Trp53+/- . Následně bylo pozorováno, že zkrácená varianta PPM1D vede k defektům aktivace kontrolních bodů buněčného cyklu v lidských netransformovaných RPE buňkách, které pokračují v proliferaci navzdory přítomnému poškození DNA. Po vystavení buněk RPE1 replikačnímu stresu byla...
|
|
|
Charakterizace beta buněk pankreatu po jejich in vitro stimulované proliferaci syntetickými modifikovanými mRNA
Veľasová, Adriana ; Koblas, Tomáš (vedoucí práce) ; Černá, Věra (oponent)
Vznik diabetu mellitu I., či II. typu přímo souvisí s homeostázou proliferace a apop- tosu β-buněk Langerhansových ostrůvků slinivky břišní. Jakákoliv dysbalance, která vede k úbytku v množství β-buněk organismu zvyšuje pravděpodobnost vzniku to- hoto onemocnění. Pacienti trpící diabetem mellitem jsou odkázáni na částečnou, či úplnou substituci insulinu alternativními cestami, neboť jejich pankreas není scho- pen pokrýt potřeby insulinu organismu. S cílem obnovy přirozené produkce insulinu u pacientů trpících diabetem mellitem dochází k hledání optimálního způsobu, který by zajistil navýšení počtu β-buněk organismu a tím obnovil fyziologickou produkci insulinu. Velkou překážkou se v tomto ohledu jeví nízká citlivost diferencovaných β- buněk k mitogenním signálům, které by mohly zajistit vstup β-buněk do buněčného cyklu. Znovuobnovení buněčného cyklu β-buněk souvisí s G0/G1/S přechodem buněč- ného cyklu, který je pod kontrolou retinoblastomového proteinu (RB). RB musí být pro vstup do buněčného cyklu fosforylován, přičemž fosforylaci zajišťují cyklin de- pendentní kinasy 4 a 6, které asociují s cykliny rodiny D. V rámci této práce byl proto sledován vliv IVT mRNA (in vitro transkribované mRNA) na proliferaci potkaních β-buněk. Transfekce IVT mRNA pro kombinace homologů cyklinů D a cyklin de-...
|
|
|
New molecular mechanisms involved in cell cycle control
Aquino, Cecilia ; Macůrek, Libor (vedoucí práce) ; Anger, Martin (oponent) ; Braun, Marcus (oponent)
Cecilia Aquino Perez, M. Sc. Abstrakt doktorské disertační práce V této doktorské práci jsme se zaměřili na nalezení a pochopení nových mechanismů řídících buněčný cyklus v normálních podmínkách i v kontextu buněčné odpovědi na různé formy stresu. Nejdříve jsme se zaměřili na studium Polo-like kinázy 3, která byla již dříve popsána v aktivaci kontrolních bodů cyklu v důsledku poškození DNA. Pomocí technologie CRISPR/Cas9 jsme cíleně inaktivovali gen PLK3 v lidských RPE buňkách a paralelně rovněž potlačili expresi PLK3 pomocí RNA interference. Hlavním pozorováním bylo zjištění, že PLK3 není nezbytná pro kontrolu buněčné odpovědi na poškození DNA, hypoxii a osmotický stres. Metodou hmotnostní spektrometrie jsme identifikovali fosfatázu PP6 a její regulační podjednotky PPP6R1 a PPP6R3 jako nové interakční partnery PLK3. Dále jsme pozorovali, že PLK3 je fosforylována na konzervovaném zbytku Thr219 a že deplece PP6 zvyšuje úroveň fosforylace PLK3 ovšem bez vlivu na její enzymatickou aktivitu. Tyto výsledky naznačují možnou regulaci funkce PLK3 prostřednictvím PP6 a biologická relevance tohoto pozorování bude předmětem dalšího studia. Dále jsme provedli transkriptomovou analýzu v lidských RPE-FUCCI buňkách s cílem nalézt potencionální nové regulátory buněčného cyklu. V dalším studiu jsme se zaměřili na Family...
|
|
|
Role of RecQ helicases in maintenance of genomic stability during mitosis
Černoch, Marek ; Janščák, Pavel (vedoucí práce) ; Půta, František (oponent)
Helikázy jsou proteiny schopné rozplétání nukleových kyselin, jejich dysfunkce může být nebezpečná pro genomovou stabilitu buňky. Pět helikáz rodiny RecQ identifikovaných v lidských buňkách se podílí na mnoha buněčných pochodech během celého buněčného cyklu včetně mitózy a jsou proto důležité pro jejich správnou funkci. Mutace v helikázách RecQ může způsobit jejich dysfunkci a vážně narušit různé buněčné procesy, například replikaci DNA, kontrolu poškození DNA nebo rozdělení sesterských chromatid. Mutace mohou také vést k nebezpečným syndromům, jejichž typickým příznakem je zvýšené riziko vzniku rakoviny.
|
host ::
RSS.