velikost textu

Porcine models for Huntington disease

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:
Porcine models for Huntington disease
Název v češtině:
Prasečí modely pro Huntingtonovu chorobu
Typ:
Disertační práce
Autor:
Mgr. Petra Vochozková
Školitel:
prof. MVDr. Jan Motlík, DrSc.
Oponenti:
Mgr. Dáša Bohačiaková, Ph.D.
Mgr. Helena Fulková, Ph.D.
Id práce:
145822
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:
24. 9. 2019
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Informace o neveřejnosti:
Zveřejnění práce bylo odloženo do 23.09.2021
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
prasečí model, Huntingtonova choroba, huntingtin, ACBD3, reprodukční orgán, striátum, gene editing, prasečí ledvinné buňky
Klíčová slova v angličtině:
porcine model, Huntington disease, huntingtin, ACBD3, reproductive organ, striatum, gene editing, porcine kidney cells
Abstrakt:
Abstrakt Kauzální gen huntingtin (HTT) Huntingtonovy choroby byl identifikován před více než 25 lety. Prodloužení CAG opakovaného úseku na více než 39 opakování v exonu 1 jedné HTT alely je dostatečné pro úplnou penetraci této neurodegenerativní choroby. I když identifikace ňkauzální mutace vytvořila naději, že vývoj terapeutických léčiv bude snadno dosažitelný, pacienti a jejich rodiny dosud čekají na léčbu. Hlavním důvodem může být komplexní funkce proteinu HTT v buňce, která stěžuje stanovení konkrétního patologického mechanismu, což se odráží na vývoji léčiv. Přestože bylo dosud vytvořeno mnoho různých zvířecích modelů, žádný z nich plně nekopíruje onemocnění u pacientů. Miniprase se díky své anatomii, fyziologii a genetice zdá být vhodným kandidátem na modely neurodegenerativních nemocí. Ačkoliv transgenní (Tg) miniprasečí Liběchovský model projevuje některé příznaky typické pro HD u pacientů, jako poruchy mužského reprodukčního systému a zvýšené markery neurodegenerace, jsou také pozorovány zjevné nesrovnalosti.Důvodem může být skutečnost, že genetická modifikace je založena na aditivním transgenu kódujícím mutovaný a zkrácený konstrukt cDNA a tudíž neodrážíi četné regulační procesy, od iniciace transkripce až po post- translační modifikace kódovaného proteinu. Lepším odrazem lidské situace jsou Knock-In modely, které nesou krátkou část lidské sekvence, buď CAG mutovaný úsek samotný, nebo v kombinaci s krátkými lemujícími sekvencemi. Existuje však důkaz, že několik oblastí mimo úsek CAG může ovlivnit molekulární důsledky prodloužení CAG. Predikce in silico ukazuje přísnou specificitu většiny těchto oblastí pro lidský gen, což naznačuje, že další generace prasečího HD modelu by vyžadovala humanizaci celého HTT lokusu. Vzhledem k rozsáhlé velikosti lokusu HTT a omezením klonování prasat, představuje takový počin obrovské úsilí. Na základě zkušeností s genetickými modifikacemi myší by nejúčinnějším přístupem byla rekombinace zprostředkovaná Cre rekombinázou, ta však vyžaduje zavedení lox míst na přesná místa plánované rekombinace v genomu. Umístěnítěchto lox míst do prasečího genomu bylo účinně dosaženo pomocí dvou odlišných strategií využívajícíi kratké jednovláknové oligo-deoxynukleotidy a rozšířeného bakteriálního umělého genomu.
Abstract v angličtině:
Abstract The causative role of the huntingtin (HTT) gene in Huntington's disease (HD) has been identified more than 25 years ago. The extension of CAG repeat stretch over 39 repeats in exon 1 of one HTT allele results in full penetrance of this neurodegenerative disorder. While the identification of the causative mutation raised hopes that development of the therapeutic compound will be easily achievable, the patients and their families are still waiting for treatment until now. The main reason for that might be the complex cellular function HTT that makes the determination of the pathologic mechanism difficult and the development of treatments even more challenging. Although a lot of different animal models have been generated until now, establishing a suitable model has still not been achieved yet. Due to its anatomy, physiology, and genetics, the minipig seems to be a suitable candidate for neurodegenerative disease models. Indeed, the existing Transgenic (Tg) Libechov minipig model manifests signs typical for HD in patients, but on the other hand significant inconsistencies have also been observed. The finding of malformation that partially shows the situation in human patients is true for both, the male reproductive tract as well as for the brain. The reason for this might be the fact the genetic modification is based on an additive transgene encoding a mutated and truncated cDNA construct and might, thus, not reflect numerous regulation processes that start from the initiation of transcription to the post- translation modification of the encoded protein. A better reflection of the human situation are Knock-In models which carry short part of human sequence, either the CAG mutated stretch alone or in combination with some short flanking sequences. There is, however, evidence that several regions outside the CAG stretch might influence the molecular consequences of a CAG stretch extension. The in silico prediction indicates strict specificity of most of these regions to the human gene, suggesting that the next generation of porcine HD model would require the humanization of the entire HTT locus. Given that large size of HTT locus and limitations in porcine cloning, such undertaking is a tremendous effort. Based on experience in mouse genetic modification, a Cre-mediated recombination would be the most efficient approach, but this requires introduction of lox sites into precise desired recombination points of the genome. The placement of such lox sites in the porcine genome was efficiently achieved by two different strategies, using either single-stranded short oligo-deoxynucleotides or extended bacterial artificial genome.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Petra Vochozková 16.79 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Petra Vochozková 296 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Petra Vochozková 215 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce Mgr. Petra Vochozková 368 kB
Stáhnout Posudek oponenta Mgr. Dáša Bohačiaková, Ph.D. 752 kB
Stáhnout Posudek oponenta Mgr. Helena Fulková, Ph.D. 301 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 100 kB