|
|
Sekvence tvořící G-kvadruplexy v lidském genu a jeho homolozích pro amyloid beta prekursor
Stránská, Anna ; Šedrlová, Zuzana (oponent) ; Brázda, Václav (vedoucí práce)
APP gen kóduje transmembránový protein amyloid beta prekursor, který je exprimován v mnoha typech buněk, včetně neuronů. Jeho funkce nebyly zatím zcela popsány, je ale zřejmé, že u něj probíhá štěpení před exportem do extracelulárního prostoru. Dochází k jeho degradaci po různých rozkladných drahách a homodimerizaci, při které mohou vzniknout částice s protektivní funkcí neuronů stejně tak jako fragmenty, které jsou toxické a způsobují smrt nervových buněk. Vznik škodlivých amyloidních beta plaků a jejich hromadění mezi neurony v mozku je úzce spjato se vznikem a postupem Alzheimerovy choroby, neurodegenerativního onemocnění mozku projevujícího se smrtí a ztrátou neuronů, která vede k nástupu demence, tedy ztráty kognitivních funkcí. V současné době existuje mnoho výzkumů, které se zabývají souvislostmi mezi neurodegenerativními onemocněními a výskytem G-kvadruplexů v genech, které jsou zapojeny do projevů nemocí. G-kvadruplexy jsou nekanonické sekundární struktury nukleových kyselin DNA a RNA, které vznikají v oblastech bohatých na guanin. Jsou významné především z hlediska jejich spojitosti s biologickými procesy jako je regulace genové exprese v genech a převážně v onkogenech, protože se vyskytují ve významných oblastech genu jako je promotor. Je možné je stabilizovat malými molekulami, a právě této schopnosti je využíváno ve výzkumu terapeutické léčby různých onemocnění. Ke zjištění důležitosti vyplývající z lokalizace a konzervovanosti G-kvadruplexů vyskytujících se v lidském APP genu, byla provedena bioinformatická analýza jak genu člověka, tak 346 dalších genových homologů. Pro tento účel byl použit program G4Hunter, který poskytl informace o nalezených sekvencích s potenciálem tvořit G-kvadruplex, jako je jejich umístění či G4Hunter skóre. Dále byla provedena in vitro analýza pomocí činidla thioflavin T, která otestovala schopnost nalezených sekvencí tvořit G-kvadruplexy za fyziologických podmínek. Výsledky potvrdily přítomnost a evoluční důležitost G-kvadruplexů nalezených v APP genu Homo sapiens a jejich schopnost skládat se v přítomnosti solí jako je sodík a draslík do kvadruplexních struktur.
|
|
|
Sekvence tvořící G-kvadruplexy v lidském genu a jeho homolozích pro amyloid beta prekursor
Stránská, Anna ; Šedrlová, Zuzana (oponent) ; Brázda, Václav (vedoucí práce)
APP gen kóduje transmembránový protein amyloid beta prekursor, který je exprimován v mnoha typech buněk, včetně neuronů. Jeho funkce nebyly zatím zcela popsány, je ale zřejmé, že u něj probíhá štěpení před exportem do extracelulárního prostoru. Dochází k jeho degradaci po různých rozkladných drahách a homodimerizaci, při které mohou vzniknout částice s protektivní funkcí neuronů stejně tak jako fragmenty, které jsou toxické a způsobují smrt nervových buněk. Vznik škodlivých amyloidních beta plaků a jejich hromadění mezi neurony v mozku je úzce spjato se vznikem a postupem Alzheimerovy choroby, neurodegenerativního onemocnění mozku projevujícího se smrtí a ztrátou neuronů, která vede k nástupu demence, tedy ztráty kognitivních funkcí. V současné době existuje mnoho výzkumů, které se zabývají souvislostmi mezi neurodegenerativními onemocněními a výskytem G-kvadruplexů v genech, které jsou zapojeny do projevů nemocí. G-kvadruplexy jsou nekanonické sekundární struktury nukleových kyselin DNA a RNA, které vznikají v oblastech bohatých na guanin. Jsou významné především z hlediska jejich spojitosti s biologickými procesy jako je regulace genové exprese v genech a převážně v onkogenech, protože se vyskytují ve významných oblastech genu jako je promotor. Je možné je stabilizovat malými molekulami, a právě této schopnosti je využíváno ve výzkumu terapeutické léčby různých onemocnění. Ke zjištění důležitosti vyplývající z lokalizace a konzervovanosti G-kvadruplexů vyskytujících se v lidském APP genu, byla provedena bioinformatická analýza jak genu člověka, tak 346 dalších genových homologů. Pro tento účel byl použit program G4Hunter, který poskytl informace o nalezených sekvencích s potenciálem tvořit G-kvadruplex, jako je jejich umístění či G4Hunter skóre. Dále byla provedena in vitro analýza pomocí činidla thioflavin T, která otestovala schopnost nalezených sekvencí tvořit G-kvadruplexy za fyziologických podmínek. Výsledky potvrdily přítomnost a evoluční důležitost G-kvadruplexů nalezených v APP genu Homo sapiens a jejich schopnost skládat se v přítomnosti solí jako je sodík a draslík do kvadruplexních struktur.
|
|
|
RNA secondary structure conservation identification module for rPredictor
Pešek, Jan ; Hoksza, David (vedoucí práce) ; Škoda, Petr (oponent)
Porovnávání sekundárních struktur ribozomálních RNA je oblast, která je v současné době otevřeným výzkumným problémem. Tato práce se soustředí na vývoj programu porovnávajícího tzv. vzájemnou zakonzervovanost skupiny sekundárních rRNA struktur. Tento program je začleněn jako nový modul existujícího systému rPredictor, skládajícího se z databáze struktur a algoritmu pro predikci těchto struktur. Práce zahrnuje úvod do problematiky identifikace konzervovanosti sekundárních struktur a shrnuje známé přístupy k tomuto problému. Výsledkem práce je pak samostatně funkční program pro porovnávání konzervovanosti sekundárních struktur a dále nový analytický modul systému rPredictor, v jehož rámci lze pomocí implementovaného programu porovnávat sekundární struktury ze systémové databáze. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
RNA secondary structure visualization using existing structures
Eliáš, Richard ; Hoksza, David (vedoucí práce) ; Jelínek, Jan (oponent)
Molekula RNA sa stáva predmetom mnohých štúdií, vďaka čomu rastie dopyt po nástrojoch pomáhajúcich pri jej analýze. Prvým krokom je často rozbor obrázka jej sekundárnej štruktúry. Aby sme molekulu rozvrhli čo najlepšie, potrebujeme poznať kritéria, ktoré by malo nakreslenie spĺňať. Tie nie sú formalizované a sú skôr intuitívne. Tento nedostatok riešime návrhom nového algoritmu, ktorý vizualizuje sekundárnu štruktúru pomocou už existujúcej vzorového obrázka. RNA prevedieme do stromovej reprezentácie, algoritmom tree-edit-distance minimálny počet operácií, ktoré nám prevedú jeden strom na druhý. Preto motívy spoločné pre obidva štruktúry ostanú nedotknuté a tie zvyšné dokreslíme. Výsledky ukazujú, že náš algoritmus je schopný vizualizovať aj relatívne vzdialené štruktúry. Využitie nájde najmä pri vizualizácií homologických štruktúr. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
RNA secondary structure conservation identification module for rPredictor
Pešek, Jan ; Hoksza, David (vedoucí práce) ; Škoda, Petr (oponent)
Porovnávání sekundárních struktur ribozomálních RNA je oblast, která je v současné době otevřeným výzkumným problémem. Tato práce se soustředí na vývoj programu porovnávajícího tzv. vzájemnou zakonzervovanost skupiny sekundárních rRNA struktur. Tento program je začleněn jako nový modul existujícího systému rPredictor, skládajícího se z databáze struktur a algoritmu pro predikci těchto struktur. Práce zahrnuje úvod do problematiky identifikace konzervovanosti sekundárních struktur a shrnuje známé přístupy k tomuto problému. Výsledkem práce je pak samostatně funkční program pro porovnávání konzervovanosti sekundárních struktur a dále nový analytický modul systému rPredictor, v jehož rámci lze pomocí implementovaného programu porovnávat sekundární struktury ze systémové databáze. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Strukturně- a sekvenčně-závislá identifikace funkčně významných aminokyselin v proteinové rodině.
Peclinovská, Iveta ; Novotný, Marian (vedoucí práce) ; Pleskot, Roman (oponent)
Skupina malých GTPáz tvoří přes dvacet proteinových rodin v super třídě P-loop a má v buňce velmi rozličné funkce. Malé GTPázy regulují tvorbu vezikulárních váčků, cytoskelet a jaderný transport. Podílejí se též na buněčné proliferaci a signalizaci. Cílem mé práce je nalézt významné aminokyseliny, které rodiny definují a navzájem od sebe odlišují. Zaměřuji se na rodiny Arf, Rab, Ran, Ras a Rho. U rodiny Rho se dále věnuji třídám Rho, Rac a Cdc42. Aminokyseliny budou identifikovány za pomoci vybraných bioinformatických programů Consurf a Sca5. Cílem je také otestovat specializovaný nástroj P2RANK vyvinutý na MFF UK Praha, který predikuje vazebná místa pro ligandy v jednotlivých rodinách. Nalezené aminokyseliny mohou mít velkou úlohu ve funkční divergenci jednotlivých rodin a tříd malých GTPáz a mohou být základem pro další studii věnující se např. rakovinnému bujení v buňkách. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
A comparison of SH3 domains' tyrosine phosporylation influence on their binding capacity
Tatárová, Zuzana ; Novotný, Marian (vedoucí práce) ; Kuthan, Martin (oponent)
Pochopenie vplyvu fosforylácie na funkčnosť proteínu je veľmi dôležité z hľadiska formovania dynamických biologických procesov akými sú napr. umlčovanie génov, bunkový rast, diferenciácia alebo apoptóza. Táto práca sa zaoberá fosforyláciou proteín-interakčného modulu známeho ako SH3 doména a vplyvom fosforylácie na väzbovosť jej ligandov. SH3 doména je súčasťou veľkého množstva enzýmov zúčastňujúcich sa priamo signálnej transdukcie ako aj adaptorových proteínov bez enzymatickej aktivity. Mnohé štúdie poukazujú na dôležitosť tyrozínových miest SH3 domény v regulačných mechanizmoch proteínov či už použitím nefosforylovateľných a fosfomimikujúcich mutantov alebo dôkazom in vivo fosforylácie. Práca zahŕňa aj bioinformatickú analýzu, ktorá rozširuje spektrum známych fosforylovaných SH3 domén a potvrdzuje konzervovanosť fosforylácie tyrozínových miest proteínov v SH3 doméne.
|
host ::
RSS.