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.
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 |