velikost textu

Funkce DISP3/PTCHD2 v neurálních buňkách

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:
Funkce DISP3/PTCHD2 v neurálních buňkách
Název v angličtině:
DISP3/PTCHD2 function in neural cells
Typ:
Disertační práce
Autor:
Mgr. Jana Konířová
Školitel:
RNDr. Petr Bartůněk, CSc.
Oponenti:
Ing. Miroslava Anděrová, CSc.
Mgr. Jiří Pacherník, Ph.D.
Konzultant:
Mgr. Martina Zíková, CSc.
Id práce:
93016
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra buněčné biologie (31-151)
Program studia:
Molekulární a buněčná biologie, genetika a virologie (P1519)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
18. 9. 2018
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Čeština
Klíčová slova:
DISP3/PTCHD2, neurální buňky, proliferace, diferenciace, meduloblastomy
Klíčová slova v angličtině:
DISP3/PTCHD2, neural cells, proliferation, differentiation, medulloblastomas
Abstrakt:
Abstrakt Protein DISP3, známý také jako PTCHD2, patří do rodiny PTCHD proteinů, které ve své struktuře obsahují sterol-sensing doménu. Exprese genu Disp3 je vysoká v neurálních tkáních a je regulována thyroidním hormonem. Gen DISP3 je spojován se vznikem a progresí určitých typů nádorů a také s rozvojem některých neurálních patologií. Vysokou expresi genu Disp3 je možné nalézt v neurálních kmenových buňkách. Neurální kmenové buňky jsou definovány svojí schopností sebeobnovy a potenciálem diferencovat do základních typů neurálních buněk - neuronů, astrocytů a oligodendrocytů. Jak pro vznik a vývoj centrálního nervového systému, tak i pro jeho pozdější správné fungování je klíčová správná regulace rovnováhy mezi proliferací a diferenciací neurálních kmenových buněk a narušení této rovnováhy může vést ke vzniku různých patologií. V této práci jsme se zaměřili především na popsání funkce proteinu DISP3 v neurálních buňkách a tkáních. Prokázali jsme, že v neurálních kmenových buňkách dochází v důsledku diferenciace k významnému snížení exprese genu Disp3. Dále jsme zjistili, že u neurálních kmenových a progenitorových buněk podporuje zvýšená exprese genu Disp3 jejich proliferaci. Naopak poškození exprese genu Disp3 vedlo k potlačení „kmenovosti“ buněk a nárůstu spontánní neuronální diferenciace. Diferenciace buněk do astrocytů, neuronů a oligodendrocytů byla ovlivněna změnou v expresi genu Disp3. V populaci diferencovaných buněk s mutací v genu Disp3 se nacházelo více silně diferencovaných astrocytů, zvyšoval se počet diferencovaných neuronů a buňky také lépe diferencovaly do oligodendrocytů. Zvýšená exprese genu Disp3 diferenciaci buněk naopak potlačovala. Tyto naše výsledky naznačují, že DISP3 v neurálních buňkách ovlivňuje rovnováhu mezi proliferací a diferenciací. Vysokou hladinu exprese genu DISP3 jsme dále nalezli také v jednom typu primárních nádorů mozku, v meduloblastomech subtypu 4. Následné in vitro analýzy prokázaly, že i proliferace nádorových buněk může být ovlivněna změnou v expresi genu DISP3. Pro další experimenty jsme připravili linie transgenních myší se zvýšenou expresí genu Disp3. U těchto myší docházelo k nárůstu proliferace buněk v mozečku, ze kterého se předpokládá vznik meduloblastomů. Všechny naše výsledky tak podporují hypotézu, že DISP3 v důsledku svého vlivu na proliferaci a diferenciaci neurálních buněk může být zapojen i do onkogeneze mozkových nádorů.
Abstract v angličtině:
Abstract DISP3 protein, also known as PTCHD2, belongs to the PTCHD family of proteins, which contain a sterol-sensing domain in their structure. The expression of the Disp3 gene is high in neural tissues and is regulated by thyroid hormone. The DISP3 gene is associated with development and progression of certain types of tumors, as well as with development of some neural pathologies. Neural stem cells also display high expression of the Disp3 gene. Neural stem cells are defined by their capability to self-renewal and capacity to differentiate into the basic types of neural cells - neurons, astrocytes, and oligodendrocytes. Precise regulation of the balance between proliferation and differentiation of neural stem cells is crucial for development of the central nervous system and its subsequent proper functioning, and disruption of this balance may lead to development of various pathologies. In this work we mainly focused on describing the function of the DISP3 protein in neural cells and tissues. We have shown that during differentiation of neural stem cells, the expression of the Disp3 gene is significant decreased. Furthermore, we have found that in neural stem and progenitor cells, the increased expression of the Disp3 gene promotes their proliferation. Moreover, when Disp3 expression was disrupted, the “stemness” of the cells was suppressed, leading to increased spontaneous neuronal differentiation. Differentiation of cells into astrocytes, neurons, and oligodendrocytes was affected by changes in the expression of the Disp3 gene. In the population of differentiated cells with the mutated Disp3 gene, there were more highly differentiated astrocytes, the number of differentiated neurons increased, and the cells were also able to better differentiate into oligodendrocytes. In contrast, elevated Disp3 expression resulted in impaired cell differentiation. These results indicate that in neural cells, DISP3 affects the balance between proliferation and differentiation. We also found high levels of the DISP3 gene expression in some types of primary brain tumors, particulary in subtype 4 medulloblastomas. Subsequent in vitro analysis has shown that tumor cell proliferation can also be affected by modulated DISP3 expression. For further experiments, we have prepared lines of transgenic mice with increased expression of the Disp3 gene. In these mice, elevated cell proliferation was found in the cerebellum, from which meduloblastomas are expected to originate. Taken together, our results support the hypothesis that DISP3, due to its influence on the proliferation and differentiation of neural cells, may be involved in the oncogenesis of brain tumors.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Jana Konířová 17.99 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Jana Konířová 106 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Jana Konířová 101 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce Mgr. Jana Konířová 300 kB
Stáhnout Posudek oponenta Ing. Miroslava Anděrová, CSc. 214 kB
Stáhnout Posudek oponenta Mgr. Jiří Pacherník, Ph.D. 223 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 160 kB