Optimalizace metody real-time PCR pro kvantifikaci lidské mtDNA v klinických vzorcích

Martin LOSKOT

Bachelor's thesis

Optimization of real-time PCR method for quantification of human mtDNA in clinical samples

Abstract:

Tato práce se zabývá stanovením mitochondriální DNA (mtDNA) a jejím významem v patologických stavech člověka. Mitochondrie patří mezi buněčné organely eukaryotických buněk, jsou důležité zejména pro jejich energetický metabolismus a mají významnou roli v procesu stárnutí a apoptózy. Podle recentních studií se mitochondriální dysfunkce kromě mitochondriálních onemocnění podílí také na běžných onemocněních, jako jsou nemoci srdce, mozku nebo rakovina. Ukazuje se, že počet mitochondrií v buňkách koreluje se zdravotním stavem a stárnutím organismu. Buněčný obsah mtDNA se často měří jako poměr mtDNA k jaderné DNA. Měření mtDNA z periferní krve se ukazuje jako vhodný ukazatel mitochondriálních funkcí, neboť snížené množství mtDNA může korelovat se sníženou funkcí mitochondrií. Dosud nebylo objasněno, jak hladina mtDNA ovlivňuje vznik onemocnění, ale ukazuje se, že by mohla být biomarkerem pro kontrolu zdravotního stavu v čase. Praktická část popisuje přípravu vzorků z bukálních stěrů a periferní krve a metodu stanovení mtDNA pomocí real-time PCR. Výpočet počtu kopií mtDNA z naměřených hodnot a jejich vyhodnocení. V rámci optimalizace měření je uvedeno srovnání dvou různých přístupů pro diagnostiku relativního počtu kopií mtDNA.

Abstract:

This bachelor thesis dealing with measuring mitochondrial DNA (mtDNA) and how is it important to pathological conditions. Mitochondria are one of the cell organelles in eukaryotic cells. They are important to energy metabolism, aging process, and apoptosis. In current studies mitochondrial dysfunctions cause mitochondrial diseases and common illnesses, for example cardiovascular diseases, brain pathology or cancer. Studies show, that copy number of mtDNA correlates with state of health and aging process. Copy number of mtDNA is often measured by ratio of mtDNA to nuclear DNA. Measuring mtDNA of peripheral blood is appropriate indicators for mitochondrial functions because decreased copy number of mtDNA correlates with decreased function of mitochondria. We don't know, how copy number of mtDNA influence on illnesses, because it doesn't still clarify. However, studies show, that copy number of mtDNA can be biomarker of control of state of health, when we take real time measurement. In the practical part of this bachelor thesis describe preparation of samples from buccal swabs and from peripheral blood. It also describes method of measuring mtDNA by real-time PCR. There is calculation of copy number of mtDNA and evaluation of our results too. As part of the measurement optimization are described differences between two methods for diagnostic of relative copy number of mtDNA.

Keywords

Mitochondrie, mtDNA, počet kopií mtDNA, zdravotní stav, biomarker, real-time PCR

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 2. 5. 2023

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Dagmar Riegert Bystřická, Ph.D.

UNIVERSITY OF SOUTH BOHEMIA IN ČESKÉ BUDĚJOVICE

Faculty of Health and Social Sciences

Bachelor programme / field:
Laboratory Diagnostics / Laboratory Diagnostics