velikost textu

Integration site distribution of expressed proviruses

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:
Integration site distribution of expressed proviruses
Název v češtině:
Distribuce míst integrace exprimovaných provirů
Typ:
Disertační práce
Autor:
Mgr. Dalibor Miklík
Školitel:
RNDr. Jiří Hejnar, CSc.
Oponenti:
doc. RNDr. Eduard Kejnovský, CSc.
prof. Stanislav Indik, Ph.D.
Konzultant:
Mgr. Filip Šenigl, Ph.D.
Id práce:
146513
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra genetiky a mikrobiologie (31-140)
Program studia:
Molekulární a buněčná biologie, genetika a virologie (P1519)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
4. 9. 2019
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
RSV, HIV-1, MLV, retrovirové vektory, integrace, exprese, genomika, epigenetika
Klíčová slova v angličtině:
RSV, HIV-1, MLV, retroviral vectors, integration, expression, genomics, epigenetics
Abstrakt:
Pro zajištění účinné exprese svých genů integrují retroviry provirové kopie svých genomů do genomů infikovaných buněk. Epigenetické procesy však mohou narušit a umlčet expresi integrovaných provirů. Takovéto umlčování sice zpomaluje šíření virové infekce, ale vytváří také reservoir latentních provirů, který v důsledku brání účinné léčbě retrovirových (např. HIV-1) infekcí. Umlčování integrujících se retrovirových vektorů navíc omezuje jejich účinou aplikaci v transgenezi či genové terapii. Cílem této práce je popsat interakce mezi expresí retrovirů a hostitelským (epi)genomikým prostředím v místech integrace provirů. Pro splnění stanoveného cíle jsme se rozhodli definovat (epi)genomické prostředí provirů, jejichž exprese není zasažena epigenetickým umlčováním. Jako modelové systémy jsme využili odlišné retrovirové vektory odvozené od ptačího sarkomového a leukózového viru (ASLV), myšího leukemického viru (MLV) nebo lidského viru získané imunodeficience typu 1 (HIV-1), jejichž expresní aktivita v lidských buňkách byla sledována. Za účelem popisu charakteristik míst integrace provirů rezistentních vůči umlčování jsme z infikované populace oddělili buňky nesoucí aktivní proviry, identifikovali místa integrace těchto provirů a porovnali charakteristiky takovýh míst s těmi získanými ze směsné, neselektované populace. Pro definici charakteristik přítomných v místě integrace byly aplikovány in silico metody. Navzdory značným rozdílům mezi jednotlivými vektory, které byly v práci použity, se nám podařilo identifikovat ty charakteristiky míst integrace, které jsou společné dlouhodobě expresně aktivním provirům použitých vektorů. Takové proviry byly silně asociovány s oblastmi fungujícími jako regulátory exprese – ehancery a promotory aktivních genů. Z našich výsledků vyplývá, že právě oblasti těstně sousedící s místy počátku transkripce jsou těmi, které nejsilněji podporují expresi integrovaných provirů. V této práci definujeme charakteristiky hostitelského chromatinu přítomného v místech, která jsou permisivní pro expresi retrovirových genů. Předkládané výsledky ukazují, že proviry selektované pro jejich stabilní expresi jsou preferenčně nacházeny v transkibčně aktivním chromatinu poblíž transkribčně regulačních oblastí. Tento fakt by měl být zohledňován při aplikacích retrovirových vektorů.
Abstract v angličtině:
To establish efficient expression of their genes, retroviruses integrate proviral copies into the genomes of the cells they have infected. Epigenetic events, however, silence expression of the integrated proviruses. This silencing protects host cells from harmful viral spread, but also creates a reservoir of latent proviruses that subsequently hinders the cure of retroviral (e.g., HIV-1) infections. Furthermore, the silencing of retrovirus-derived integrative vectors complicates their application in transgenesis and gene therapy. The goal of this thesis is to describe the interaction between retroviral expression and host (epi)genomic environment at the site of proviral integration. To pursue the goal, we sought to define the (epi)genomic environment of the proviruses, which expression is not affected by the epigenetic silencing. Diverse retroviral vectors derived from avian sarcoma and leukosis virus (ASLV), murine leukemia virus (MLV), and human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) were used as model retroviral systems, and expression stability of the vectors in human cell lines was examined. In order to identify the features unique to integration sites of the active proviruses, we sorted the cells positive for the proviral expression, identified their proviral integration sites, and compared them to proviral integration sites from nonselected populations. In silico analytical methods were applied to define the genomic and epigenomic features associated with proviral integration sites. Despite marked differences in the attributes of the vectors used, we identified the features that are common to long-term expressed proviruses. The proviruses were strongly associated with transcription-regulating elements including enhancers and promoters of active genes. We propose that the loci closely associated with transcriptional start sites provide the strongest transcription permissive environment for retroviral expression. In this thesis, we defined the chromatin environment permissive for the expression of retroviral genes. The results presented here show that the proviruses selected for stable proviral expression tend to be found in transcriptionally active chromatin and closely associated with regulatory sequences. This fact should be considered in approaches utilizing retroviral vectors.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Dalibor Miklík 5.14 MB
Stáhnout Příloha k práci Mgr. Dalibor Miklík 10.82 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Dalibor Miklík 122 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Dalibor Miklík 118 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce Mgr. Dalibor Miklík 238 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. RNDr. Eduard Kejnovský, CSc. 276 kB
Stáhnout Posudek oponenta prof. Stanislav Indik, Ph.D. 293 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 185 kB