velikost textu

Vývoj chemických regulátorů drah mikroRNA a RNAi

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:
Vývoj chemických regulátorů drah mikroRNA a RNAi
Název v angličtině:
Development of chemical regulators of microRNA and RNAi pathways
Typ:
Disertační práce
Autor:
Mgr. Kateřina Bruštíková, Ph.D.
Školitel:
doc. Mgr. Petr Svoboda, Ph.D.
Oponenti:
RNDr. Cyril Bařinka, Ph.D.
RNDr. Martin Pospíšek, Ph.D.
Id práce:
85313
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:
9. 9. 2015
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
mikroRNA, RNA interference (RNAi), sekvenčně-specifikcé umlčení RNA (RNA silencing), Dicer, inhibitor, aktivátor, testování s vysokou propustností (HTS)
Klíčová slova v angličtině:
microRNA, RNA interference (RNAi), RNA silencing, Dicer, inhibitor, activator, high-throughput screening (HTS)
Abstrakt:
ABSTRAKT MikroRNA jsou nekódující RNA navozující sekvenčně specifickou inhibici genové exprese na posttranskripční úrovni. MikroRNA představují hlavní skupinu malých endogenních RNA v savčích buňkách. V současnosti je známo více než 2500 lidských mikroRNA, které potencionálně regulují více než 60% lidských genů kódujících proteiny. MikroRNA se účastní většiny buněčných procesů a změny v jejich expresi byly popsány u různých patologií, včetně rakoviny. V současnosti neexistuje žádná malá chemická sloučenina schopná efektivního ovlivnění aktivity dráhy mikroRNA. Nicméně, malé chemické sloučeniny představují skvělé nástroje pro výzkum procesů, ve kterých dráhy sekvenčně specifického umlčování RNA (RNA silencing) hrají roli. Navíc by mohly být využitelné i pro biotechnologické aplikace a mohly by mít i značný terapeutický potenciál. Tato práce je součástí širokého projektu, jehož konečným cílem je: (i) najít soubor malých molekul umožňujících stimulaci a inhibici drah sekvenčně specifického umlčování RNA a (ii) identifikovat případy, kdy se tyto dráhy vzájemně ovlivňují s jiných buněčnými drahami. Tato práce shrnuje výsledky prvních dvou fází projektu, vývoj vysoce výkonných metod testování s vysokou propustností a vysoce výkonné testování s vysokou propustností (high-throughput screening, HTS) dostupných knihoven malých sloučenin. Abychom mohli monitorovat aktivitu dráhy mikroRNA, vyvinuli jsme a optimalizovali jednu biochemickou in vitro metodu založenou na měření změny fluorescence po modulaci aktivity enzymu Dicer a dále několik metod založených na měření změny luminiscence po modulaci dráhy mikroRNA přímo v buňkách. Naší strategií bylo získat data umožňující třídit výsledky z HTS na základě různých parametrů tak, abychom mohli zohlednit například buněčně-specifické efekty, mikroRNA specifické efekty, popřípadě určit v jaké fázi jsou dráhy sekvenčně specifického umlčování RNA ovlivněny. S pomocí optimalizovaných metod byl proveden HTS ~30,000 malých chemických sloučenin. Kombinací dat ze všech HTS jsme získali desítky potencionálně zajímavých sloučenin, které je potřeba dále ověřit. Vybrané sloučeniny budou dále analyzovány řadou metod s cílem určit jejich farmakokinetické vlastnosti, místo jejich působení na dráhy sekvenčně specifického umlčování RNA a jejich regulační potenciál v různých modelových systémech.
Abstract v angličtině:
ABSTRACT MicroRNAs are noncoding RNAs inducing sequence-specific posttranscriptional inhibition of gene expression and represent the major class of small endogenous RNAs in mammalian cells. Over 2,500 of human microRNAs potentially regulating more than 60% of human protein-coding genes have been identified. MicroRNAs participate in the majority of cellular processes, and their expression changes in various diseases, including cancer. Currently, there is no efficient small chemical compound available for the modulation of microRNA pathway activity. At the same time, small chemical compounds represent excellent tools for research of processes involving RNA silencing pathways, for biotechnological applications, and would have a considerable therapeutic potential. The presented work represents a part of a broader project, whose ultimate goal is: (i) to find a set of small molecules allowing for stimulation or inhibition of RNA silencing and (ii) to identify crosstalks between RNA silencing and other cellular pathways. This thesis summarizes results from the first two phases of the project, the development of high-throughput screening assays and the high- throughput screening (HTS) of available libraries of small compounds. To monitor the microRNA pathway activity, we developed and optimized one biochemical fluorescence-based in vitro Dicer assay and several cell-based luciferase assays. Our strategy was to generate data allowing sorting HTS results according to different parameters, such as cell-type specific effects, miRNA specific effects, or sorting compounds affecting different steps of RNA silencing pathway. Optimized assays were used for HTS of ~30,000 small chemical compounds. The combination of data from all HTS generated tens of interesting hits that need to be further validated. Selected compounds will undergo series of assays to characterize their pharmacokinetic properties, their mode of action, and their regulatory potential in different model systems.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Kateřina Bruštíková, Ph.D. 4.23 MB
Stáhnout Příloha k práci Mgr. Kateřina Bruštíková, Ph.D. 5.2 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Kateřina Bruštíková, Ph.D. 75 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Kateřina Bruštíková, Ph.D. 8 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce Mgr. Kateřina Bruštíková, Ph.D. 734 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Cyril Bařinka, Ph.D. 347 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Martin Pospíšek, Ph.D. 434 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 519 kB