Vliv flavonoidů na expresi DDR genů v oxidačním stresu

Michaela VAVŘIČKOVÁ

Master's thesis

Efect of flavonoids in expression of DDR genes during oxidation stress

Abstract:

Flavonoidy jsou polyfenoly rostlinného původu, které jsou syntetizovány jako sekundární metabolity. V rostlinách plní rozmanité funkce. Mimo účinky v rostlinách, byla zjištěna široká škála účinků těchto látek také na ostatní živé organismy, které je přirozeně přijímají zejména formou potravy. Flavonoidy mohou na živé organismy působit jak pozitivně tak i negativně. Významným pozitivním účinkem mnohých flavonoidů na živé organismy je jejich antioxidační aktivita. Ve své diplomové práci jsem se zaměřila na antioxidační působení flavonoidů na úrovni DNA. Hlavním cílem teoretické části bylo vyhledat flavonoidy, které ve stavu oxidačního stresu interagují s geny DNA opravných enzymů člověka, zvyšují tak jejich expresi a tím vedou pravděpodobně ke zlepšení opravných procesů oxidativně poškozené DNA. Součástí teoretické části je také popis dalších biologických funkcí flavonoidů a hlavních DNA opravných drah, které se na opravě oxidativně poškozené DNA podílejí. V rámci praktické části bylo cílem sledovat, zda zvolené flavonoidy, naringenin a kvercetin interagují s geny DNA opravných enzymů člověka (Homo sapiens) při stavu oxidačního stresu navozeného působením peroxidu vodíku v buňce. Hypotéza pro tento experiment zní, že při stavu oxidačního stresu vyvolaného peroxidem vodíku, se u vybraných genů DNA opravných drah (Homo sapiens) zvýší jejich exprese, v důsledku interakce flavonoidů s těmito geny, nad úroveň, na kterou by se exprese zvýšila pouze v přítomnosti peroxidu vodíku. Předpokladem je, že v důsledku zvýšení exprese genů pro DNA opravné enzymy dochází také ke zlepšení opravných procesů DNA, které tyto enzymy zprostředkovávají.

Abstract:

Flavonoids are polyphenols of plant origin, synthesized as secondary metabolites. They perform various functions in plants. In addition to effects in plants, a wide range of effects of these substances have also been found on other living organisms, which ingest them mainly in the form of food. Flavonoids can have both positive and negative effects on living organisms. A significant positive effect of many flavonoids on living organisms is their antioxidant activity. In my diploma thesis I focused on the antioxidant effect of flavonoids at the DNA level. The main aim of the theoretical part was to find flavonoids that interact with genes of human DNA repair enzymes in a state of oxidative stress, thus increasing their expression and thus probably leading to improved repair processes of oxidatively damaged DNA. The theoretical part also includes a description of other biological functions of flavonoids and the main DNA repair pathways that are involved in the repair of oxidatively damaged DNA. In the practical part, the aim was to monitor whether the selected flavonoids, naringenin and quercetin interact with the genes of human DNA repair enzymes (Homo sapiens) in a state of oxidative stress induced by hydrogen peroxide in the cell. The hypothesis for this experiment is that in the state of oxidative stress induced by hydrogen peroxide, selected genes of DNA repair pathways (Homo sapiens) increase their expression, due to the interaction of flavonoids with these genes, above the level to which expression increases only in the presence of peroxide hydrogen. It is assumed that increasing the expression of genes for DNA repair enzymes also improves the DNA repair processes that mediate these enzymes.

Keywords

oxidační stres, antioxidanty, flavonoidy, naringenin, kvercetin, DNA opravné geny, DNA opravné enzymy, DNA opravné dráhy, genová exprese, qPCR, peroxid vodíku

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 10. 5. 2021

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Jiří Červeň

University of Ostrava

Faculty of Science

Master programme / field:
Chemistry / Experimentální biologie