|
| |
|
|
Analýza strukturních elementů DNA
Knytl, Marek ; Burgetová, Ivana (oponent) ; Martínek, Tomáš (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce je návrh a implementace nástroje trackAnalysis pro statistickou analýzu strukturních elementů na DNA. Pozice jednotlivých elementů v rámci genomu jsou získány v podobě stopy a nad těmito pozicemi poté nástroj provádí sadu analýz, mezi které patří test náhodnosti stopy, test vzdáleností stop od genů, klasifikace, detekce shluků a překryvů. Výsledky jednotlivých testů je možné navzájem propojit. Výsledek bude poté zobrazen ve formě výpisu, grafu, případně nové anotační stopy. Důležitou částí této práce je rovněž otestování výsledného nástroje na sadě reálných dat.
|
|
|
Potenciální vliv tkáňově specifických transkripčních faktorů na expresi metalothioneinů
Michálková, Nikola
Metalothioneiny představují skupinou intracelulárních proteinů, které jsou schopné vázat kovové ionty a jejich funkce zahrnuje regulaci buněčných hladin těchto kovových iontů. Transkripční faktory jsou centrálními regulátory genové exprese a hrají důležitou roli v regulaci genové exprese metalothioneinů, která představuje základní mechanismus pro buněčnou odpověď na změny hladin kovových iontů. Ačkoli jsou známy transkripční faktory, které se vážou na oblasti promotoru metalothioneinů, jejich role při bazální a indukované genové expresi metalothioneinů není zcela objasněna. Předmětem této diplomové práce byla indukce genové exprese metalothioneinů pomocí zinečnatých iontů u buněčných nádorových linií HUH7 (hepatocelulární karcinom) a T47D (karcinom prsu), a následná analýza genové exprese vybraných transkripčních faktorů. Volba transkripčních faktorů byla provedena na základě analýzy TF ChIP-seq dat z databáze ENCODE. Pro experimentální část byly zvoleny transkripční faktory FOXA1, FOXA2, HNF4A, a HNF4G, jejichž vysoké hladiny jsou typické pro jaterní tkáň. Dále byla sledována genová exprese ubikvitárních transkripčních faktorů JUND, NR3C1, RXRA, STAT3, SP1 a MTF1. Statisticky signifikantní změny v genové expresi (RT-qPCR) po krátkodobé expozici (4-6 h) 100 μM ZnSO4 byly pozorovány u FOXA1, JUND a MTF1. V případě FOXA1 byl u obou nádorových linií sledován pokles genové exprese v porovnání s kontrolou, u JUND a MTF1 naopak nárůst exprese po aplikaci ZnSO4. V případě MTF1 byl pozorován signifikantní narůst pouze u nádorové linie HUH7. Výsledky naznačují, že vedle validovaného zinek-responzivního transkripčního faktoru MTF1, by se mohly podílet na regulaci genové exprese metalothioneinů i transkripční faktory FOXA1 a JUND. FOXA1 by mohl představovat potenciální represor a JUND induktor exprese metalothioneinů v reakci na zvýšenou expozici zinečnatým iontům.
|
|
|
Characterization of Cbf11 and Mga2 interactions in the fission yeast
Grulyová, Michaela ; Převorovský, Martin (vedoucí práce) ; Čáp, Michal (oponent)
Transkripční faktor Cbf11 patří do CSL proteinové rodiny. CSL proteinová rodina je známá pro svou funkci v Notch signální dráze, avšak zástupci CSL proteinové rodiny byli objeveni i v poltivé kvasince postrádající dráhu Notch. Protein Mga2 je transkripční regulátor metabolismu triacylglycerolů a glycerofosfolipidů. Bylo nalezeno propojení mezi Cbf11 a Mga2. Cbf11 a Mga2 sdílejí cílové geny a jsou potřební pro přesnost mitózy. Tato diplomová práce se snaží validovat a charakterizovat vztah mezi těmito transkripčními regulátory. Ukazujeme zde, že hladina proteinů Cbf11 a Mga2 se mění v závislosti na přítomnosti toho druhého proteinu a také v závislosti na zdroji dusíku. Také zde uvádíme fylogenetickou distribuci Cbf11 a Mga2 v rámci říše Fungi a ukazujeme, že je zde propojení. Za použití proteomické analýzy mga2 a cbf11 delečních kmenů jsme našli překryv mezi proteiny up a downregulovanými. Dohromady tyto výsledky potvrzují crosstalk mezi proteiny Cbf11 a Mga2 a přinášejí nové spojení mezi CSL proteinovou rodinou a funkčním analogem savčího SREBP1, proteinem Mga2.
|
|
|
The role of transcription factors in mouse eye development
Sunny, Sweetu Susan ; Kozmik, Zbyněk (vedoucí práce) ; Pavlínková, Gabriela (oponent) ; Fafílek, Bohumil (oponent)
Vidění /zrak je složitý proces, který začíná přenosem a lomem světla přes vysoce specializovanou průhlednou tkáň nazývanou rohovka. Rohovka slouží jako ochranná bariéra a přispívá k zaostřovací schopnosti oka. Vývoj savčí rohovky sestává z několika fází, zahrnující tvorbu rohovkového epitelu (CE), rohovkového stromatu a endotelu (CEn) během embryogeneze, následované postnatální stratifikací epitelu a pravidelnou obnovou odlupovaných povrchových buněk epitelu. Transkripční faktor Paired box protein (Pax) 6 je evolučně konzervovaný transkripční factor, důležitý pro správný vývoj oka. Pro další porozumění úloze Pax6 při vývoji rohovky jsme využili systém Cre-loxP k selektivní inaktivaci Pax6 ve dvou tkáních oka, konkrétně postnatálním CE a tkání "epitelu očního povrchu" (OSE) (rohovka, limbus a spojivka). Vytvořili jsme novou transgenní myší linii s postnatálně specifickou expresí Cre-rekombinázy v CE, Aldh3-Cre. Inaktivace Pax6 v postnatálním CE pomocí Aldh3-Cre vedla k abnormálně tenké rohovce s defekty v buněčné adhezi. Tím jsme přímo prokázali, že Pax6 hraje klíčovou roli v postnatálním vývoji rohovky. Poté jsme selektivně inaktivovali Pax6 v OSE pomocí další specifické myší linie K14- Cre. U těchto myší docházelo ke "konjunktivalizaci" CE a epitelu limbu (přeměně tkáně CE a limbu v tkáň...
|
|
|
Úloha Hif1a v kardiovaskulární fyziologii a srdečních onemocněních
Matějková, Kateřina ; Pavlínková, Gabriela (vedoucí práce) ; Holzerová, Kristýna (oponent)
Hypoxií indukovatelný transkripční faktor alfa (HIF1A) je transkripční faktor, jenž hraje zásadní roli v udržení homeostáze v hypoxických podmínkách. Reguluje expresi celé řady genů kódujících proteiny, které v reakci na sníženou hladinu kyslíku ovlivňují metabolismus, složení extracelulární matrix, oxidoreduktázovou aktivitu či angiogenezi. Je-li funkce HIF1A narušena, organismus není schopen náležitě reagovat na hypoxii a může docházet k jeho závažnému poškození. Srdce, jakožto orgán s obrovskou spotřebou kyslíku, je náchylné na vznik různých patologií způsobených hypoxickým stresem. HIF1A má v srdci ambivalentní funkci - hraje roli v kardioprotektivních mechanismech, ale také napomáhá rozvoji zánětu a apoptóze. Tato práce si klade za cíl zmapovat úlohu HIF1A v udržení fyziologických funkcí srdce při adaptaci na hypoxické podmínky za použití myšího modelu s heterozygotní globální delecí Hif1a+/- . Experimentům zahrnujícím metody molekulární a buněčné biologie předcházela bioinformatická analýza dat získaných RNA sekvenováním. Za využití skriptovacího jazyka R (především balíčků dplyr a DESeq2), softwaru Cytoscape a literární rešerše byly vybrány geny ovlivněné hypoxií nebo transkripčním faktorem HIF1A pro další validaci. Výsledky získané pomocí RNA sekvenování, kvantitativní PCR, Western blotu a...
|
|
|
Specific heme interaction modulates the conformational dynamics and function of p53
Sergunin, Artur ; Martínková, Markéta (vedoucí práce) ; Dračínská, Helena (oponent)
Tumor supresor p53 je jedním z nejvíce studovaných proteinů v souvislosti s rakovinou a mechanismem jejího vzniku. Obecná funkce p53 spočívá v transkripční regulaci celé řady genů, které různými způsoby ovlivňují velké množství buněčných procesů. Nedávné studie odhalily vztah mezi p53 a homeostázou železa v buňce. Konkrétně, bylo ukázáno, že p53 je schopen interagovat s molekulou hemu a tato interakce vede ve výsledku k narušení DNA- vazebných schopností p53 a podporuje jeho proteazomální degradaci. Tato práce se zabývá podrobným popisem vazby molekuly hemu na p53. Za tímto účelem jsme izolovali dvě formy proteinu p53, bez hemu a s navázaným hemem. Zjistili jsme, že se liší konformační dynamika obou forem s tím, že forma s hemem vykazuje vyšší stupeň flexibility. Taktéž jsme potvrdili dřívější práce, že hem reaguje s p53 specificky a této interakce se účastní cysteinový zbytek. Nicméně, bylo zjištěno, že vazba hemu žádným způsobem nenarušuje oligomerní stav p53 a ani jeho přirozenou schopnost vázat zinek. Nakonec jsme ukázali, že p53 s navázaným hemem má značně narušené DNA-vazebné schopnosti v porovnání s p53 bez hemu. Klíčová slova: hem, senzorové proteiny, protein p53, transkripční faktor, vnitřně neu- spořádané proteiny
|
|
|
Modulace DNA vazebné afinity transkripčních faktorů FOXO a p53 prostřednictvím protein-proteinových interakcí
Hofmanová, Adéla ; Obšil, Tomáš (vedoucí práce) ; Pavlíček, Jiří (oponent)
4 Abstrakt Podtřída "O" transkripčních faktorů forkhead box (FOXO) představuje skupinu proteinů, které hrají zásadní roli v celé řadě buněčných procesů souvisejících se stresem, glukoneogenezí, kontrolou buněčného cyklu, apoptózou, senescencí a opravami poškozené DNA. Obecně jsou považovány za supresory nádorů. Ukázalo se však, že mohou naopak podporovat tumorigenezi a vyvolávat rezistenci na použitá chemoterapeutika. Navzdory mnoholetému výzkumu biologické role FOXO proteinů zůstává stále celá řada otázek, které je třeba zodpovědět. Je například otázkou, zda se nepatrné strukturní rozdíly pozorované v jinak vysoce homologních DNA-vazebných doménách jednotlivých zástupců FOXO promítají do jejich schopnosti vázat DNA. Není zcela jasné ani to, jak vazbu na DNA ovlivňují protein-proteinové interakce s vazebnými partnery. Nedávno byla popsána interakce FOXO transkripčních faktorů s proteinem p53, který bývá nazýván strážcem genomu kvůli zprostředkovávání reakce na akutní poškození DNA. Zdá se, že by vzájemná interakce proteinů FOXO a p53 mohla mít zásadní vliv na DNA vazebnou afinitu obou těchto proteinů. Na základě toho byly v rámci této práce exprimovány a purifikovány DNA-vazebné domény lidských transkripčních faktorů FOXO1, FOXO3 a FOXO4 (FOXO1(144-270), FOXO3(142-267) a FOXO4(86-211)) a transaktivační...
|
|
|
Studium stability komplexu transkripčního faktoru s dsDNA v plynné a kapalné fázi
Kadavá, Tereza ; Novák, Petr (vedoucí práce) ; Rozbeský, Daniel (oponent)
Integrativní strukturní biologie využívá nejen techniky s vysokým rozlišením, poskytující informaci o poloze jednotlivých atomů, i techniky s nízkým rozlišením nachází své uplatnění, protože informace o dynamických a heterogenních uspořádáních je konvenčními přístupy těžko dostupná. Díky senzitivitě, specificitě a versatilitě hmotnostní spektrometrie (MS) vznikla celá škála strukturních technik, založených právě na MS. Jedním ze směrů strukturní MS je nativní hmotnostní spektrometrie, která je založena na ionizaci nanoelektrosprejem z nedenaturujících rozpouštědel. Díky tomu je v plynné fázi zachována terciární i kvarterní struktura, a lze tudíž studovat nejen složení vzorku, ale s využitím iontové mobility (IM-MS) i konformaci biomolekul. Pomocí MS je tak možné přímo zachytit i perturbaci biomolekul, jako v případě aktivace zahříváním sprejovaného roztoku (vT-nESI). Cílem diplomové práce bylo studovat teplotní stabilitu protein-DNA komplexů DNA-vazebných domén transkripčních faktorů TEAD1 a FOXO4. Komplexy byly charakterizovány nativní MS a IM-MS s využitím aktivace zahříváním sprejovaného roztoku, pomocí aparatury vyvinuté v naší laboratoři. Nejprve byly vT-nESI stanoveny teploty tavení dvouvláknové DNA, odpovídající teoreticky vypočteným i experimentálně stanoveným hodnotám. Byla též popsána...
|
|
|
Characterization of closed mitosis in the fission yeast Schizosaccharomyces pombe with perturbed lipid metabolism
Hohoš, Patrik ; Převorovský, Martin (vedoucí práce) ; Cebecauer, Marek (oponent)
[SK] Delenie eukaryotických buniek spočíva v procese mitózy. Ide o komplexný bunkový proces, ktorý je potrebné správne regulovať. Na rozdiel od cicavčieho otvoreného typu mitózy, kedy sa jadrový obal rozpadá, mitóza kvasinky Schizosaccharomyces pombe prebieha vo vnútri neporušeného jadrového obalu. Takýto typ mitózy sa nazýva uzavretá mitóza. Bunkové jadro však prechádza morfologickými zmenami. Vplyvom aktivity mitotického vretienka sa bunkové jadro počas delenia sa naťahuje a vytvára typickú činkovitú štruktúru. Zvyšovanie pnutia vplyvom mitotického vretienka má za následok rozdelenie dvoch dcérskych jadier. Takéto rozsiahle zmeny povrchu jadrového obalu vyžadujú dostatočný prísun membránových fosfolipidov. Bunky s narušeným metabolizmom lipidov nie sú schopné vytvoriť dostatočnú zásobu lipidov a mitotické delenie v týchto bunkách zvyčajne vedie ku katastrofickej mitotickej udalosti inak nazývanej CUT (Cell Untimely Torn) fenotyp. Nedávne štúdie zároveň popisujú genetické interakcie medzi deléciami cbf11 a faktormi zodpovednými za údržbu štruktúry chromatínu prítomného v oblastiach centromér. Bolo dokonca ukázané vymiznutie fenotypu CUT po delécii niektorých faktorov prispievajúcich k centromerickým epigenetickým modifikáciám H3K9 v bunkách s deléciou transkripčného faktoru Cbf11. Táto diplomová...
|
host ::
RSS.