Analýza mikroskopických snímků jako nástroj pro studium mitofagie na různých typech buněčných modelů

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F60461373%3A22330%2F25%3A43931813" target="_blank" >RIV/60461373:22330/25:43931813 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Analýza mikroskopických snímků jako nástroj pro studium mitofagie na různých typech buněčných modelů

Popis výsledku v původním jazyce

Tuto diplomovou práci lze rozdělit do dvou částí. První z nich sleduje vliv proteinů spojených s mitochondriálním zdravím na zachování kvality mitochondriální sítě u kvasinek rodu Saccahromyces pastorianus. Tato studie je součástí spolupráce s Univerzitou v Jiangnan, jejímž cílem je analyzovat vliv genových mutací na odolnost kvasinek při sériové výrobě spodně kvašeného piva. Kvasinky rovněž slouží jako model pro studium procesu mitofagie, který přispívá k udržování homeostázy v eukaryotních buňkách tím, že zajišťuje degradaci poškozených a přebytečných mitochondrií. Mitochondriální síť byla sledována pomocí konfokální mikroskopie a následně byl analyzován počet a plocha mitochondrií v buňce. Ukazuje se, že největší vliv na kvalitu mitochondrií má protein s klíčovou úlohou v iniciaci mitofagie, a dále proteiny zajišťující správnou mitochondriální morfologii a integritu mtDNA.Narušení mitochondriálního zdraví je spojováno s rozvojem mnoha patologických stavů, mezi které patří kardiovaskulární nemoci, neurodegenerativní poruchy, diabetes a nádorová onemocnění. Cílem druhé části práce je studium mitofagie na dvou lidských tkáňových liniích – zdravých buňkách fibroblastů a buňkách rakoviny prostaty. Buňky byly ovlivněny osmi novými látkami, které mají schopnost chelatovat kovové ionty a mohou být potenciálně užívány při terapii řady nemocí. Buňky byly dále analyzovány několika metodami, první z nichž bylo pozorování velikosti mitochondrií konfokálním mikroskopem. Jelikož mitochondriální fragmentace je prvním krokem mitofagie, mohou naměřená data naznačovat, s jakou intenzitou tento proces probíhá. Zatímco mitochondrie fibroblastů podléhají po vystavení chelátorům zvýšenému štěpení, u rakovinné linie nebyl prokázán žádný vliv. Dalším krokem bylo sledování mitofagického markeru metodou Western blot s imunodetekcí, Výsledky u rakovinné linie naznačují zvýšenou frekvenci mitochondriální degradace, u zdravých buněk se z časových důvodů nepodařilo získat reprezentativní výsledky. Posledními dvěma metodami bylo stanovení množství kovových iontů pomocí hmotnostní spektroskopie a měření hladiny peroxidu vodíku metodou AmplexTM Red. Přestože v obou buněčných liniích docházelo ke změnám v těchto parametrech, nepodařilo se ve výsledcích zpozorovat žádný trend.

Název v anglickém jazyce

Analysis of microscopic images as a tool for studying mitophagy in different types of cell models

Popis výsledku anglicky

This thesis is divided into two main parts. The first focuses on how proteins involved in maintaining mitochondrial health affect the quality of the mitochondrial network in Saccharomyces pastorianus yeast. The research is part of a collaboration with Jiangnan University and explores how genetic mutations influence yeast resilience during serial production of lager beer. Yeast cells are also used as a model for studying mitophagy – a process essential for cellular homeostasis that removes damaged or excess mitochondria. The mitochondrial network was visualized using confocal microscopy, and the number and area of mitochondria were quantified. The findings highlight the importance of proteins responsible for initiating mitophagy, as well as those involved in maintaining mitochondrial shape and mtDNA integrity.Mitochondrial dysfunction is implicated in numerous diseases, including cardiovascular diseases, neurodegenerative disorders, diabetes, and cancer. The second part of this thesis investigates mitophagy in two human cell lines: healthy fibroblasts and prostate cancer cells. Both cell types were treated with eight novel metal-ion chelators, which hold potential for therapeutic use. Various analytical methods were employed. Ffirstly, confocal microscopy was used to monitor mitochondrial size. Since mitochondrial fragmentation is an early step in mitophagy, this data provides insight into how actively the process is occurring. In fibroblasts, chelator treatment led to increased fragmentation, whereas no clear effect was observed in the cancer cells. Western blotting was then used to detect mitophagy markers. In prostate cancer cells, results suggested enhanced mitochondrial degradation, while results for healthy fibroblasts remained inconclusive due to time constraints. Finally, metal ion levels were measured by mass spectrometry, and hydrogen peroxide levels were assessed using the Amplex™ Red assay. Although changes were detected in both cell types, no consistent patternemerged across the tested conditions.

Druh

O - Ostatní výsledky

CEP obor

—

OECD FORD obor

10608 - Biochemistry and molecular biology

Projekt

<a href="/cs/project/TN02000109" target="_blank" >TN02000109: Personalizovaná medicína: Translačním výzkumem k biomedicínským aplikacím</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2025

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů