Pluripotence je schopnost buňky diferencovat do jakéhokoliv buněčného typu. Formuje se během časného embryonálního vývoje u savců a její vznik je spojen s reprogramací genové exprese na globální úrovni. Proces přirozeného vzniku pluripotence není stále zcela pochopen. Pro získání nového pohledu na události, které vedou ke vzniku pluripotence u savců, studovali jsme změny v genové expresi během oocyt-zygotického přechodu u myši. V tomto modelovém systému, oplodněné vajíčko podstoupí reprogramaci, která vede k vytvoření pluripotentních blastomer. Tyto blastomery zakládají samotné embryo. Cílem mé diplomové práce bylo analyzovat aktivaci transkripce během časného vývoje a vyvinout metodu pro monitorování exprese genů v oocytech, časných embryích a embryonálních kmenových buňkách. Metoda využívá kvantitativní PCR a umožnuje změřit expresi až 48 vybraných genů, které slouží jako markery pro maternální degradaci, aktivaci pluripotentního programu a diferenciaci do zárodečných linií. Dále ukazujeme, že náš systém monitoruje dynamiku transkriptomu během oocyt-zygotického přechodu, a získané výsledky jsou srovnatelné s daty naměřenými pomocí jiných metod. Díky našemu bioinformatickému přístupu jsme navíc identifikovali nové oocyt-specifické a zygotické nekódující RNA.
Preliminary scope of work in English
Pluripotency is an ability of a cell to differentiate into any cell type. It naturally forms during early mammalian development and it is accompanied by global reprogramming of gene expression. The process of natural pluripotency establishment remains poorly understood. To get further insights into this process, I studied gene expression changes during mouse oocyte-to-zygote transition. In this model system, the fertilized oocyte undergoes reprogramming resulting in formation of pluripotent blastomeres, which give a rise to the embryo. The goal of my thesis was to analyse transcriptional activation during early development and to develop a method for convenient monitoring of expression of numerous genes in oocytes, early embryos and embryonic stem cells. The method employs high-throughput quantitative real-time PCR and allows for measuring expression of 48 genes, which serve as markers for maternal mRNA degradation, activation of the pluripotent program, and differentiation into germ lineages. I show that the assay allows for monitoring transcriptome dynamics during oocyte-to-zygote transition and generates data comparable with microaray platforms. In addition, our bioinformatic screening identified novel oocyte-specific and zygotic non-coding RNAs.
- assigned by the advisor