velikost textu

Signální dráhy a geny regulující zrání oocytů prasete

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Signální dráhy a geny regulující zrání oocytů prasete
Název v angličtině:
Signaling pathways and genes regulating oocyte maturation in pig
Typ:
Disertační práce
Autor:
Mgr. Milan Blaha
Školitel:
MVDr. Radek Procházka, CSc.
Oponenti:
RNDr. Ing. Vladimír Krylov, Ph.D.
prof. RNDr. Ing. Jaroslav Petr, DrSc.
Id práce:
128909
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra buněčné biologie (31-151)
Program studia:
Vývojová a buněčná biologie (P1529)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
22. 9. 2016
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Čeština
Klíčová slova:
zrání oocytů, expanze kumulu, signální dráhy, gonadotropiny
Klíčová slova v angličtině:
maturation of oocytes, cumulus expansion, signaling pathways, gonadotropines
Abstrakt:
Abstrakt Znovuzahájení meiózy a expanzi kumulu indukované gonadotropiny v preovulačních folikulech předchází exprese genů amfiregulin (AREG) a epiregulin (EREG), které patří do rodiny epidermálního růstového faktoru (EGF), v buňkách stěnové granulózy i kumulu. V podmínkách in vitro jsou tyto peptidy produkovány i kumulárními buňkami při stimulaci folikuly stimulujícím hormonem (FSH). FSH i peptidy podobné EGF stimulují znovuzahájení meiózy a expanzi kumulu v podmínkách in vitro aktivací široké signální sítě v kumulárních buňkách. Za účelem definovat signální dráhy, které řídí FSH- a AREG-indukovanou expanzi kumulu a znovuzahájení meiózy, byly prasečí komplexy oocyt-kumulus (COC) kultivovány se specifickými inhibitory proteinkináz. Výsledky dokumentují, že pro znovuzahájení meiózy indukované FSH (nikoliv AREG) jsou důležité PKA a MAPK14. Aktivita EGFR a MAPK3/1 je důležitá u obou způsobů stimulace. Za účelem charakterizovat efekty FSH a EGF-like peptidů na genovou expresi v kumulárních buňkách byly analyzovány transkriptomy těchto buněk pomocí mikročipů. FSH i AREG+EREG zvýšily expresi genů spojených s regulací proliferace, srážením krve a remodelací extracelulární matrix. FSH (na rozdíl od AREG+EREG) také zvýšil expresi genů kódujících klíčové transkripční faktory spojené s plodností samic. Produkce prostaglandinu E2 (PGE2) indukovaná FSH nebo EGF-like peptidy pravděpodobně hraje důležitou roli v procesu ovulace. Bylo zjištěno, že PGE2 stimuluje expanzi kumulu a meiotické zrání u myši, ale jen málo je známo o jeho roli u prasete. Data prezentovaná v této práci dokumentují, že PGE2 je schopen zvýšit expresi genů spojených s expanzí kumulu a stimulovat meiotické zrání, ale méně efektivně než FSH. Posledním cílem této studie bylo určit, zda mohou být znovuzahájení meiózy a expanze kumulu blokovány vysokou hladinou cGMP. Předložená data ukazují, že COC exprimují NPPC a NPR2 a produkují velké množství cGMP při stimulaci exogenním CNP. Vysoké hladiny cGMP inhibovaly meiotické zrání, ale inhibiční efekt cGMP byl zrušen stimulací FSH. Vysoká koncentrace intracelulárního cGMP nebyla schopna potlačit aktivitu MAPK3/1 indukovanou FSH v kumulárních buňkách, expanzi kumulu ani expresi genů s ní spojených.
Abstract v angličtině:
Abstract The gonadotropin-induced resumption of meiosis and cumulus expansion in preovulatory follicles is preceded by expression of epidermal growth factor (EGF)-like factors, amphiregulin (AREG) and epiregulin (EREG), in mural granulosa and cumulus cells. In vitro, the EGF-like peptides are also produced in cumulus cells upon stimulation by FSH. Both FSH and the EGF-like peptides stimulate resumption of meiosis and cumulus expansion in vitro via activation of a broad signaling network in cumulus cells. To define signaling pathways that drive FSH- and AREG-induced cumulus expansion and meiotic resumption, in vitro cultured pig cumulus–oocyte complexes (COCs) were treated with specific protein kinase inhibitors. The results document that FSH-stimulated, but not the AREG-stimulated resumption of meiosis, depends on the PKA and MAPK14 activities; both modes of stimulation require activation of EGFR and MAPK3/1. To characterize the effects of FSH and EGF-like peptides on gene expression in cumulus cells, transcriptomes of cumulus cells were analysed using microarray approach. Both FSH and AREG+EREG increased the expression of genes associated with regulation of cell proliferation, blood coagulation and extracellular matrix remodeling. In contrast to AREG+EREG, FSH also increased the expression of genes coding for key transcription factors associated with female fertility. The FSH or EGF-like peptides-induced production of prostaglandin E2 (PGE2) seems to play an important role in the ovulation process. PGE2 was found to stimulate cumulus expansion and meiosis resumption in mice, but little is known about its role in pigs. The data presented in this thesis document that PGE2 is able to upregulate expression of cumulus expansion-related genes and to stimulate meiosis resumption, but less efficiently than FSH. The final aim of this study was to determine whether the resumption of meiosis and expansion of cumulus cells can be blocked by high levels of cGMP. The presented data show that the COCs express NPPC and NPR2 and produced a large amount of cGMP upon stimulation with exogenous CNP. The high levels of cGMP inhibited meiosis resumption, but the inhibitory effect of cGMP was reversed by stimulating the COCs with FSH. The high concentration of intracellular cGMP was not able to suppress FSH-induced activation of MAPK3/1 in cumulus cells, cumulus expansion and expression of expansion-related genes.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Milan Blaha 765 kB
Stáhnout Příloha k práci Mgr. Milan Blaha 4.58 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Milan Blaha 69 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Milan Blaha 67 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce Mgr. Milan Blaha 353 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Ing. Vladimír Krylov, Ph.D. 369 kB
Stáhnout Posudek oponenta prof. RNDr. Ing. Jaroslav Petr, DrSc. 184 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 511 kB