|
|
Targeting mitochondria to overcome resistance of breast cancer to therapy
Rohlenová, Kateřina ; Neužil, Jiří (vedoucí práce) ; Špíšek, Radek (oponent) ; Vítek, Libor (oponent)
(CZ) Nádory jsou heterogenní a sestávají z několika buněčných populací. Populace buněk, se schopností iniciovat nádor je známá jako rakovinné kmenové buňky (RKB). Rakovinné buňky s kmenovými vlastnostmi a se zvýšenou rezistencí k protirakovinné léčbě, jsou nejvíce postiženy při zásahu do mitochondriální respirace, což koncept RKB spojuje s deregulovanou bioenergetikou. V souladu s tím bylo prokázáno, že funkční elektron transportní řetězec (ETC) je nezbytný pro vznik nádoru. Exprese onkogenu HER2 v rakovině prsu je spojována s rezistencí k léčbě a byla též spojena s regulací mitochondriální funkce. Proto jsme zkoumali možnost, zda manipulací s mitochondriální bioenergetikou prostřednictvím narušení ETC je možné eliminovat buněčné populace rezistentní vůči zavedené léčbě, jako jsou RKB a buňky exprimující HER2. Zjistili jsme, že buňky a nádory s vysokou expresí HER2 vykazují zvýšenou respiraci přes komplex I a mají více respiračních superkomplexů (SK). Tyto buňky jsou citlivé k látce MitoTam (mitochondriálně cílený derivát tamoxifenu), která působí jako inhibitor komplexu I a narušuje SK. MitoTam překonává rezistenci k tamoxifenu a snižuje metastatický potenciál buněk s vysokou expresí HER2. Zvýšená citlivost buněk exprimujících HER2 k látce MitoTam je závislá na mitochondriální frakci HER2. Další...
|
|
|
Morphological, ultrastructural, and transcriptomic characterization of the newly discovered protist lineage SUM-K
Valt, Marek ; Čepička, Ivan (vedoucí práce) ; Oborník, Miroslav (oponent)
V tejto diplomovej práci predstavujem novoobjavený, hlboko vetviaci organizmus, bičíkovca SUM-K. SUM-K je morfologicky nenápadný protist, ktorý sa vyskytuje v dvoch jedinečných formách, nepohyblivej "slniečkovej" forme a pohyblivej, bičíkatej forme. Bunky podobné slnku sú guľaté a približne 5 µm veľké, pričom produkujú množstvo tenkých radiálnych výbežkov pripomínajúc Slncovky. Na základe ultraštruktúrnej analýzy a pozorovania pod svetelným mikroskom sme tieto projekcie klasifikovali ako nový typ extruzómov s predpokladanou funkciou predácie koristi. Bičíkaté štádium sa pohybuje jedným predným, posterolaterálne smerujúcim bičíkom. Posteriálny koniec bunky nesie dlhú extrúziu, ktorá pripomína bičík, ale nie je pohyblivá. Na základe týchto morfologických charakteristík nemožno organizmus zaradiť do žiadnej z existujúcich eukaryotických superskupín. Podobne aj fylogenetická analýza založená na SSU rDNA nedokázala vyriešiť evolučnú pozíciu SUM- K, a priradilo ju do príbuzenstva k Ancoracyste twiste. Robustná analýza založená na 206 ortologických génoch priradila SUM-K do príbuzenstva so superskupinou Hemimastigophora. Napriek tomu, že morfológia v súčasnosti popísaných hemimastigophoreanov a organizmu SUM-K je úplne rozdielna, ich príbuzenstvo ponúka zaujímavý pohľad na vývoj skupiny Diaphoretickes....
|
|
|
Mitochondria and their role in carcinogenesis
Bajzíková, Martina ; Neužil, Jiří (vedoucí práce) ; Masařík, Michal (oponent) ; Mráček, Tomáš (oponent)
(CZ) Mitochondrie jsou hlavním místem výroby buněčné energie; nejsou to však jen buněčné elektrárny, ale podílejí se na řadě dalších funkcí uvnitř buňky, včetně buněčného metabolismu, proliferace, smrti a imunitních reakcí. Ztráta mitochondriálních funkcí má za následek oxidační stres, který je jedním z hlavních faktorů pro řadu onemocnění a mimo jiné i rakoviny. Rakovinné buňky produkují energii převážně glykolýzou a to i za přítomnosti kyslíku. Tento alternativní metabolický jev je znám také jako "Warburgův efekt". V souvislosti s tím mohou mitochondrie rakovinných buněk přepínat mezi glykolýzou a oxidativní fosforylací (OXPHOS), pokud jde o jejich energetické požadavky a přežití. Funkce elektronového transportního řetězce je klíčová pro buněčné dýchání, které je také nutné pro aktivitu dihydroorotát dehydrogenázy (DHODH), nezbytnou pro de novo syntézu pyrimidinu. V našem výzkumu jsme použili rakovinné buňky s poruchou dýchání, abychom vyvrátili dogma, že mitochondrie a jejich genom jsou omezeny uvnitř buněk v těle. Naše výsledky prokázaly, že mitochondrie jsou schopny pohybu v nádorovém stromatu a to z normálních buněk do nádorových buněk bez mitochondriální DNA (mtDNA), což má za následek dlouhotrvající obnovu dýchání a následně účinnou tvorbu nádoru. Důkaz našeho převratného objevu spočíval v...
|
|
|
The role of mitochondrial complex II in cancer cell biology
Kraus, Michal ; Neužil, Jiří (vedoucí práce) ; Kašpárek, Petr (oponent)
Mitochondrie jsou pro většinu eukaryotických buněk nezbytné organely, které obsahují řadu komplikovaných, vzájemně interagujících proteinových struktur. Mezi ně patří mimo jiné i komplexy elektron transportního řetězce, tedy komplexy I - IV. Mitochondriální komplex II hraje klíčovou roli v buněčném metabolismu, neboť leží na křižovatce mezi cyklem trikarboxylových kyselin a dýchacím řetězcem. Tento proteinový komplex, též zvaný sukcinát dehydrogenáza, zprostředkovává nejen oxidaci sukcinátu a přenos elektronů, ale také se podílí na tvorbě reaktivních forem kyslíku. Mitochondriální komplex II sestává ze čtyř podjednotek zvaných SDHA-D, navíc sestavení komplexu vyžaduje čtyři proteinové asemblační faktory SDHAF1-4. Mutace a epigenetické změny genů podjednotek a asemblačních faktorů sukcinát dehydrogenázy jsou spojeny s různými patologickými stavy, jako jsou například neurodegenerativní onemocnění, nebo mohou stát za vnikem nádorů. Mitochondriální nemoci způsobené vrozenými poruchami komplexu II nicméně nejsou tak dobře prostudovány jako například onemocnění vzniklá z důvodu nefunkčnosti ostatních mitochondriálních komplexů, zřejmě proto, že žádný protein komplexu II není kódován v mitochondriálním genomu. Nedávné studie ukázaly, že narušení funkce nebo skládání komplexu II vede k akumulaci...
|
|
|
Effects of antidepressants and depressive disorders on mitochondrial functions
Hroudová, Jana ; Fišar, Zdeněk (vedoucí práce)
Poruchy nálady jsou závažná onemocnění, přesto jejich patofyziologie nebyla dostatečně objasněna. Biologické markery, které by zlepšily diagnostiku onemocnění nebo predikci úspěšné farmakoterapie, jsou hledány. Cílem práce bylo zjistit, zda jsou vybrané mitochondriální funkce ovlivněny antidepresivy, stabilizátory nálady a depresivní poruchou. Výzkum vychází z hypotéz poruch nálady a mechanismů účinků antidepresiv, ze zdokonalené monoaminové hypotézy, neurotrofní hypotézy a hypotézy o mitochondriální dysfunkci. Narušená funkce mitochondrií vede k poškození neuronů, které může souviset se vznikem poruch nálady. Účinky antidepresiv a stabilizátorů nálady na mitochondriální funkce mohou být vztaženy k jejich terapeutickým či vedlejším účinkům. Byly měřeny účinky farmakologicky odlišných antidepresiv a stabilizátorů nálady na mitochondrie izolované ze zvířecích mozků (in vitro model). Aktivita izoforem monoaminooxidasy (MAO) byla stanovena radiochemicky, aktivity dalších mitochondriálních enzymů spektrofotometricky. Celková aktivita systému oxidační fosforylace byla určena respirometrií s vysokým rozlišením. Metody byly modifikovány pro měření stejných parametrů v krevních destičkách u pacientů s depresivní epizodou a u zdravých kontrol. Všechna testovaná antidepresiva inhibovala aktivitu MAO, lišila...
|
|
|
Effects of antidepressants and depressive disorders on mitochondrial functions
Hroudová, Jana ; Fišar, Zdeněk (vedoucí práce) ; Martásek, Pavel (oponent) ; Kuča, Kamil (oponent)
Poruchy nálady jsou závažná onemocnění, přesto jejich patofyziologie nebyla dostatečně objasněna. Biologické markery, které by zlepšily diagnostiku onemocnění nebo predikci úspěšné farmakoterapie, jsou hledány. Cílem práce bylo zjistit, zda jsou vybrané mitochondriální funkce ovlivněny antidepresivy, stabilizátory nálady a depresivní poruchou. Výzkum vychází z hypotéz poruch nálady a mechanismů účinků antidepresiv, ze zdokonalené monoaminové hypotézy, neurotrofní hypotézy a hypotézy o mitochondriální dysfunkci. Narušená funkce mitochondrií vede k poškození neuronů, které může souviset se vznikem poruch nálady. Účinky antidepresiv a stabilizátorů nálady na mitochondriální funkce mohou být vztaženy k jejich terapeutickým či vedlejším účinkům. Byly měřeny účinky farmakologicky odlišných antidepresiv a stabilizátorů nálady na mitochondrie izolované ze zvířecích mozků (in vitro model). Aktivita izoforem monoaminooxidasy (MAO) byla stanovena radiochemicky, aktivity dalších mitochondriálních enzymů spektrofotometricky. Celková aktivita systému oxidační fosforylace byla určena respirometrií s vysokým rozlišením. Metody byly modifikovány pro měření stejných parametrů v krevních destičkách u pacientů s depresivní epizodou a u zdravých kontrol. Všechna testovaná antidepresiva inhibovala aktivitu MAO, lišila...
|
|
|
Dýchání jako mezioborové téma ve výuce přírodovědných předmětů
Čermáková, Vendula ; Teplá, Milada (vedoucí práce) ; Distler, Petr (oponent)
Diplomová práce se zaměřuje na témata dýchání a dýchací řetězec a jejich zpracování ve formě výukových animací pro střední školy gymnaziálního typu. V teoretické části diplomové práce jsou definovány opěrné pojmy (vizualizace, mezipředmětové vztahy, animace). Dále jsou témata zařazena do vzdělávací oblasti, oboru i tematického celku v RVP G. V rámci teoretické části jsou zaznamenány a vyhodnoceny dvě analýzy tématu dýchacího řetězce. Nejprve je uvedena analýza zabývající se nejvíce využívanými učebnicemi chemie a biologie. Druhá analýza se zabývá dostupnými internetovými animacemi. Pro výzkumné účely diplomové práce byla použita kvantitativní metoda - dotazníkové šetření. V praktické části jsou uvedeny výsledky tohoto šetření. Praktická část dále představuje vzdělávací materiály určené pro podporu výuky tématu dýchání a dýchacího řetězce s důrazem na názornost a především na mezioborovost. Stěžejními materiály jsou výukové animace vytvořené v programu Adobe Flash Professional CS6, ke kterým je sepsán doprovodný studijní text. Vytvořené výukové animace nabízí komplexní pohled na proces dýchání, lze je využít na gymnáziích v předmětech biologie i chemie nebo v přírodovědných seminářích. Animace obsahují dva testy, které poskytují zpětnou vazbu uživateli. Praktická část dále zahrnuje metodickou...
|
|
|
Targeting mitochondria to overcome resistance of breast cancer to therapy
Rohlenová, Kateřina ; Neužil, Jiří (vedoucí práce) ; Špíšek, Radek (oponent) ; Vítek, Libor (oponent)
(CZ) Nádory jsou heterogenní a sestávají z několika buněčných populací. Populace buněk, se schopností iniciovat nádor je známá jako rakovinné kmenové buňky (RKB). Rakovinné buňky s kmenovými vlastnostmi a se zvýšenou rezistencí k protirakovinné léčbě, jsou nejvíce postiženy při zásahu do mitochondriální respirace, což koncept RKB spojuje s deregulovanou bioenergetikou. V souladu s tím bylo prokázáno, že funkční elektron transportní řetězec (ETC) je nezbytný pro vznik nádoru. Exprese onkogenu HER2 v rakovině prsu je spojována s rezistencí k léčbě a byla též spojena s regulací mitochondriální funkce. Proto jsme zkoumali možnost, zda manipulací s mitochondriální bioenergetikou prostřednictvím narušení ETC je možné eliminovat buněčné populace rezistentní vůči zavedené léčbě, jako jsou RKB a buňky exprimující HER2. Zjistili jsme, že buňky a nádory s vysokou expresí HER2 vykazují zvýšenou respiraci přes komplex I a mají více respiračních superkomplexů (SK). Tyto buňky jsou citlivé k látce MitoTam (mitochondriálně cílený derivát tamoxifenu), která působí jako inhibitor komplexu I a narušuje SK. MitoTam překonává rezistenci k tamoxifenu a snižuje metastatický potenciál buněk s vysokou expresí HER2. Zvýšená citlivost buněk exprimujících HER2 k látce MitoTam je závislá na mitochondriální frakci HER2. Další...
|
|
|
Export biomolekul z mitochondrií.
Pelc, Josef ; Doležal, Pavel (vedoucí práce) ; Kovalčíková, Jana (oponent)
Mitochondrie je buněčná organela, která vznikla z endosymbiotické bakterie. Díky svému původu si zachovala některé unikátní vlastnosti a metabolické dráhy. Mitochondrie nebo její redukované formy jsou přítomny s jedinou známou výjimkou ve všech eukaryotických organismech. Převážná část mitochondriální DNA byla přesunuta do jádra. Přesto však je mitochondrie schopná kódovat několik proteinů, které jsou součástí elektron-transportního řetězce a ATP syntázy. Tyto proteiny jsou z matrix mitochondrie transportovány do vnitřní mitochondriální membrány. Špatně složené proteiny vnitřní mitochondriální membrány jsou degradovány mitochondriálními proteázami a dochází k uvolňování peptidů. Matrix mitochondrie je místem vzniku Fe-S klastrů. Dosud neznámá molekula, která je produktem této dráhy, se dostává do cytosolu a účastní se skládání cytosolických a jaderných Fe-S proteinů. Další transportní dráha zajišťuje výměnu lipidů mezi endoplazmatickým retikulem a mitochondrií. Obě mitochondriální membrány mají různé lipidové složení. Pro udržení jejich vlastností je vyžadován transport lipidů mezi oběma mitochondriálními membránami. Tato dráha je využívána i pro syntézu specifických lipidů na vnitřní mitochondriální membráně.
|
|
|
Effects of antidepressants and depressive disorders on mitochondrial functions
Hroudová, Jana ; Fišar, Zdeněk (vedoucí práce)
Poruchy nálady jsou závažná onemocnění, přesto jejich patofyziologie nebyla dostatečně objasněna. Biologické markery, které by zlepšily diagnostiku onemocnění nebo predikci úspěšné farmakoterapie, jsou hledány. Cílem práce bylo zjistit, zda jsou vybrané mitochondriální funkce ovlivněny antidepresivy, stabilizátory nálady a depresivní poruchou. Výzkum vychází z hypotéz poruch nálady a mechanismů účinků antidepresiv, ze zdokonalené monoaminové hypotézy, neurotrofní hypotézy a hypotézy o mitochondriální dysfunkci. Narušená funkce mitochondrií vede k poškození neuronů, které může souviset se vznikem poruch nálady. Účinky antidepresiv a stabilizátorů nálady na mitochondriální funkce mohou být vztaženy k jejich terapeutickým či vedlejším účinkům. Byly měřeny účinky farmakologicky odlišných antidepresiv a stabilizátorů nálady na mitochondrie izolované ze zvířecích mozků (in vitro model). Aktivita izoforem monoaminooxidasy (MAO) byla stanovena radiochemicky, aktivity dalších mitochondriálních enzymů spektrofotometricky. Celková aktivita systému oxidační fosforylace byla určena respirometrií s vysokým rozlišením. Metody byly modifikovány pro měření stejných parametrů v krevních destičkách u pacientů s depresivní epizodou a u zdravých kontrol. Všechna testovaná antidepresiva inhibovala aktivitu MAO, lišila...
|
host ::
RSS.