|
|
Role posttranslačních modifikací tubulinu v regulaci mikrotubulárních procesů
Šliková, Pavlína ; Novák, Petr (vedoucí práce) ; Libusová, Lenka (oponent)
Mikrotubulární cytoskelet hraje zásadní roli v nejrůznějších buněčných pochodech, jako je vnitrobuněčný transport, buněčná motilita či segregace chromosomů při buněčném dělení. Tubulin, stavební jednotka mikrotubulů, prochází mnohými posttranslačními modifikacemi, které ovlivňují dynamiku mikrotubulů, jejich organizaci a interakci s dalšími proteiny. Porozumění tomu, jakou roli posttranslační modifikace hrají v zajištění rozmanitých funkcí a vlastností mikrotubulů, je klíčové k pochopení dynamiky mikrotubulárního cytoskeletu jako celku. Přesné mechanismy, jakými posttranslační modifikace na mikrotubulární cytoskelet působí, však nejsou zcela objasněny. V této práci byl zkoumán vliv přítomnosti posttranslačních modifikací na růst mikrotubulů a na jejich interakci s motorovým proteinem kinesinem-1. Pomocí fluorescenční mikroskopie s úplným vnitřním odrazem a interferenční reflekční mikroskopie bylo zjištěno, že vysoká míra posttranslačních modifikací na mikrotubulech snižuje délku jejich interakce s kinesinem, zatímco afinita kinesinu k mikrotubulům a průměrná rychlost, kterou se po nich pohybuje, se u vysoce a málo modifikovaných mikrotubulů významně neliší. Dále bylo zjištěno, že absence polyglutamylace na podjednotkách tubulinu vede k rychlejší polymerizaci mikrotubulů. Tyto výsledky ukazují, že...
|
|
|
NAD+-dependentní histon deacetyláza SIRT1 v procesu oogeneze, oplození a časného embryonálního vývoje
Valentová, Iveta ; Nevoral, Jan (vedoucí práce) ; Drutovič, David (oponent)
SIRT1 je histon deacetyláza ze skupiny sirtuinů ovlivňující své epigenetické a ne- epigenetické cíle. Lze předpokládat, že dosud známé substráty SIRT1 se zapojují do regulace gametogeneze a časného embryonálního vývoje. Byly stanoveny hypotézy, že SIRT1 je přítomen v oocytech a časných embryích a že zde sehrává fyziologickou úlohu v procesech zrání oocytů, oplození a raného embryonálního vývoje. Pro ověření hypotéz byl vytvořen myší model kondicionální knock-out linie produkující Sirt1-deficientní oocyty. Oocyty a embrya byla podrobena analýze SIRT1, jeho vybraných substrátů a adekvátních markerů pomocí imunocytochemie. Zjistili jsme, že se přítomnost SIRT1 podílí na kvalitě oocytů prostřednictvím modulace histonového kódu chromatinu a stabilizace dělícího vřeténka. Dále pak čistě maternální původ SIRT1 přítomného v obou pronukleích zygot. V neposlední řadě jsme odhalili nezanedbatelný vliv SIRT1 na časný embryonální vývoj, a to pravděpodobně především díky podílu na aktivaci embryonálního genomu. Dosažené výsledky potvrzují hypotézu, že SIRT1 je přítomen v oocytech a embryích, převážně v blízkosti chromatinu. Z výsledků vyplývá, že SIRT1 představuje maternální faktor určující kvalitu oocytu a je nezbytný pro aktivaci embryonálního genomu.
|
|
|
Role transportu tubulinu mezi jádrem a cytoplazmou
Bokvaj, Pavel ; Schwarzerová, Kateřina (vedoucí práce) ; Zažímalová, Eva (oponent)
Tubulin je základní stavební jednotkou mikrotubulů, které zajišťují vnitrobuněčný transport, morfologické změny, propojení proteinů metabolických drah, segregaci chromozómů během mitózy a mnohé další nezbytné procesy v rostlinných buňkách. Lokalizace tubulinu vzhledem k jádru je však přísně kontrolována a během interfáze se v jádře tubulin běžně nevyskytuje. Jak jsme dříve ukázali, jednou z výjimek přítomnosti tubulinu v jádře je chladový stres. Zároveň jsme v molekulách tubulinů odhalili několik rostlinně specifických jaderných exportních sekvencí (NES): jednu v α-tubulinu a dvě v β-tubulinu. V této práci jsem zjistil, že mutace obou funkčních NES v β-tubulinu zároveň způsobuje slabou akumulaci tohoto proteinu v jádrech. Fenotyp transgenních rostlin exprimujících β-tubulin s mutacemi však pravděpodobně není přítomností mutovaného proteinu ovlivněn. Vliv exprese mutovaných β-tubulinů byl sledován i u buněk kultury Nicotiana tabacum BY-2. Exprese β-tubulinů nesoucích mutace v jednom z NES (NES3) či v obou NES způsobuje změny v dělivé aktivitě buněk, zatímco mutace v NES2 vliv nemá. Dále bylo zjištěno, že chlad 0řC nezp ůsobuje masivní akumulaci tubulinu v jádrech rostlinných buněk v kontextu celých rostlin Arabidopsis thaliana, čímž jsou doplněna naše dřívější zjištění o akumulaci tubulinu v jádrech...
|
|
|
Rostlinný tubulinový kód
Ničová, Klára ; Schwarzerová, Kateřina (vedoucí práce) ; Cvrčková, Fatima (oponent)
Mikrotubuly, které jsou tvořeny polymery α- a β-tubulinu, jsou základní složkou cytoskeletu. Oba typy tubulinů vykazují napříč eukaryotickými organismy značnou sekvenční homologii. Tubuliny jsou kódovány poměrně rozsáhlými genovými rodinami, obzvláště u mnohobuněčných organismů. Expresí těchto genů vznikají tubulinové izotypy, které mohou vykazovat odlišné vlastnosti. Jednotlivé izotypy mohou být dále posttranslačně modifikovány. Mezi nejznámější posttranslační modifikace tubulinu patří acetylace, fosforylace, tyrozinace, polyglutamylace a polyglycylace. Díky kombinaci exprese různých tubulinových izotypů a jejich různých posttranslačních modifikací vzniká v buňkách "směs" heterogenních tubulinů, které mohou vykazovat odlišné vlastnosti a vykonávat různé funkce. Tento jev nazýváme tubulinový kód. Ačkoliv byla existence tubulinového kódu prokázána u většiny modelových organismů včetně rostlin, pochopení přesného významu zabudování různých tubulinu do mikrotubulů je stále předmětem výzkumu. Velká část výzkumu tubulinového kódu byla provedena na živočišných modelech. Oproti tomu v rostlinách se toho o významu tubulinového kódu ví relativně málo. Tato práce shrnuje současné poznatky o výskytu a regulaci tubulinových izotypů a jejich posttranslačních modifikací v rostlinách.
|
|
|
Interakce viru klíšťové encefalitidy s cytoskeletem hostitelských buněk
PRANČLOVÁ, Veronika
Tato práce je zaměřena na roli cytoskeletu, primárně mikrotubul a mikrofilament, v průběhu infekce virem klíšťové encefalitidy (VKE) u lidské neuroblastové linie SK-N-SH a klíštěcí linie IRE/CTVM19. Studium integrity a dynamiky cytoskeletu pro replikační cyklus viru za použití specifických chemických inhibitorů poukázal na potenciál VKE využívat námi studovaných struktur v obou buněčných liniích. Imunofluorescenční mikroskopie odhalila strukturní změny v aktinové síti buněk SK-N-SH během pozdní fáze infekce. Navíc byly u obou buněčných linií porovnány změny v expresi genů asociovaných s cytoskeletem, přičemž bylo zaznamenáno několik genů se zvýšenou expresí u buněk SK-N-SH v pozdní fázi infekce.
|
|
|
Úloha SIRT1 během zrání oocytů v podmínkách in vitro
Landsmann, Lukáš ; Nevoral, Jan (vedoucí práce) ; Šolc, Petr (oponent)
SIRT1 je histon deacetyláza působící na své epigenetické i ne-epigenetické cíle. Předpokládáme, že SIRT1 je zapojen do procesu zrání oocytů a to především v ooplazmě oocytu, která ovlivňuje další osud zralého oocytu a vzniklého embrya. Naší hypotézou je, že ve zralém oocytu působí SIRT1 jako signální molekula přes specifickou epigenetickou a ne-epigenetickou regulaci. Pozorovali jsme re-lokalizaci SIRT1 ve zralém oocytu a následně jeho spojitost s mikrotubuly vřeténka. Ve zralém oocytu SIRT1 vytváří vřeténku podobný vzor. Tato specifická vazba SIRT1 na vřeténko podporuje snížení acetylace α-tubulinu. Na základě pozorování histonového kódu v nezralých a zralých oocytech jsme potvrdili, že SIRT1 je převážně předurčen pro epigenetické působení v zárodečném váčku (GV) nezralého oocytu. V souladu s tímto tvrzením jsme potvrdili, že SIRT1 řídí trimethylaci histonu H3 na lyzinu K9 ve zralém oocytu, kterou považujeme za dědičnou napříč meiotickým zráním. Souhrnně naše pozorování poukazuje na dvojí efekt SIRT1 v oocytech v závislosti na kontextu meiotické progrese, kdy dochází k přepínání epigenetického a ne-epigenetického působení SIRT1 během progresu meiotického zrání. Klíčová slova: oocyt, SIRT1, histon, vývojová kompetence, tubulin, epigenetika
|
|
|
Raný embryonální vývoj a morfogeneze vybraných orgánových soustav redií a cerkárií motolice Fascioloides magna.
Pankrác, Jan ; Kašný, Martin (vedoucí práce) ; Macůrková, Marie (oponent)
Fascioloides magna je ve střední Evropě nepůvodní, veterinárně významný druh dvouhostitelské motolice využívající jako své definitivní hostitele zástupce čeledi Cervidae (jelenovití). Náhodně mohou být infikováni i jiné druhy přežvýkavců, například ovce domácí, tur domácí či koza domácí. Podobně jako u mnoha dalších druhů motolic hraje i v životním cyklu motolice F. magna klíčovou roli vývoj v mezihostitelském plži (Lymnaeidae). V této části vývoje se životní stádia - sporocysty a redie rozmnožují a produkují stádia nazývaná cerkárie. Ty jsou po encystaci ve vnějším prostředí infekční pro definitivního hostitele. Vývoj motolic v prvním mezihostiteli je předmětem výzkumu již od druhé poloviny 19. století, přičemž mnoho otázek souvisejících s touto problematikou zůstává stále nezodpovězených. K odhalení některých skutečností mechanismu rozmnožování motolice F. magna v mezihostiteli a ontogenetického vývoje redií a cerkárií prezentovaném na příkladech vybraných tělních soustav - svalové, nervové a vylučovací, by měla přispět i tato práce.
|
|
|
Microtubule-active drugs: mechanism of action and resistance
Dostál, Vojtěch ; Libusová, Lenka (vedoucí práce) ; Rösel, Daniel (oponent)
Mikrotubulární jedy tvoří různorodou skupinu chemických látek. Vznikají v tělech některých rostlin, živočichů či mikroorganismů. Jejich společným rysem je schopnost vazby na mikrotubulární cytoskelet. Tyto látky, reprezentované např. paclitaxelem (taxol), vinca alkaloidy a kolchicinem, jsou schopné účinně vyvolat buněčnou smrt v živočišných a často i v rostlinných buňkách. V současnosti jsou proto mikrotubulární jedy důležitou součástí protinádorové léčby i boje proti škůdcům v zemědělství. Ačkoliv je k dispozici značné množství informací o mechanismu účinku těchto látek, nejnovější poznatky jsou často v rozporu s těmi staršími. Tato práce shrnuje účinky mikrotubulárních jedů z pohledu biochemie a buněčné biologie, ale také z fyziologického hlediska. Jsou diskutovány účinky mikrotubulárních jedů na množství polymerovaných mikrotubulů či mikrotubulární dynamiku a následná cesta k buněčné smrti. V poslední kapitole je pozornost přesunuta na aktivitu těchto látek v živočišných a rostlinných tělech s důrazem na rostliny, jež tyto látky vytváří a jejichž mikrotubuly jsou k nim tudíž značně odolné.
|
|
|
Role transportu tubulinu mezi jádrem a cytoplazmou
Bokvaj, Pavel ; Schwarzerová, Kateřina (vedoucí práce) ; Zažímalová, Eva (oponent)
Tubulin je základní stavební jednotkou mikrotubulů, které zajišťují vnitrobuněčný transport, morfologické změny, propojení proteinů metabolických drah, segregaci chromozómů během mitózy a mnohé další nezbytné procesy v rostlinných buňkách. Lokalizace tubulinu vzhledem k jádru je však přísně kontrolována a během interfáze se v jádře tubulin běžně nevyskytuje. Jak jsme dříve ukázali, jednou z výjimek přítomnosti tubulinu v jádře je chladový stres. Zároveň jsme v molekulách tubulinů odhalili několik rostlinně specifických jaderných exportních sekvencí (NES): jednu v α-tubulinu a dvě v β-tubulinu. V této práci jsem zjistil, že mutace obou funkčních NES v β-tubulinu zároveň způsobuje slabou akumulaci tohoto proteinu v jádrech. Fenotyp transgenních rostlin exprimujících β-tubulin s mutacemi však pravděpodobně není přítomností mutovaného proteinu ovlivněn. Vliv exprese mutovaných β-tubulinů byl sledován i u buněk kultury Nicotiana tabacum BY-2. Exprese β-tubulinů nesoucích mutace v jednom z NES (NES3) či v obou NES způsobuje změny v dělivé aktivitě buněk, zatímco mutace v NES2 vliv nemá. Dále bylo zjištěno, že chlad 0řC nezp ůsobuje masivní akumulaci tubulinu v jádrech rostlinných buněk v kontextu celých rostlin Arabidopsis thaliana, čímž jsou doplněna naše dřívější zjištění o akumulaci tubulinu v jádrech...
|
|
| |
host ::
RSS.