Mechanismus působení hypoxie na embryonální kmenové buňky

Mgr. Martin Šodek

Master's thesis

The mechanism of hypoxia effect on embryonic stem cell

Abstract:

Tato diplomová práce je zaměřená na obecné funkce HIF proteinů v in vitro kultivovaných myších embryonálních kmenových buňkách. Byl pozorován soubor znaků a molekul zapojujících se do signální transdukce u buněk v závislosti na hypoxii. Kromě změn navozených reálnou 1% hypoxii v hypoxické komoře byly potvrzeny vlivy farmak, které fungují jako stabilizátory HIF proteinů a dokáží tak zvyšovat jejich hladinu i za normoxie, avšak, jak bylo zjištěno, nemají tak komplexní vliv na vnitrobuněčnou signalizaci. Z významných změn bylo zaznamenáno navýšení Notch intracelulární domény (NICD) Část praktické části je také věnována aplikaci metodiky detekce HIF proteinů za pomoci plazmidového reportéru pt81Luc/HRE. Tento reportér byl však shledán nedostatečně specifický k HIF-1α. Další metodická část se věnuje možnosti navození hypoxie pomoci převrstvení kultivovaných buněk parafínovým olejem, jako alternativy k finančně náročnější metodice v hypoxické komoře. Tato metoda však, přes velkou řadu modifikací nebyla shledána jako dostatečná k navození hypoxické odpovědi.

Abstract:

This diploma thesis is focused on the general functions HIF proteins in in vitro cultivated mouse embryonic stem cells. A collection of characteristics and molecules integrating into cellular transduction was observed in relation to hypoxia. Besides the changes induced by „real“ hypoxia in hypoxic chamber, the influence of pharmaceuticals which work as HIF protein stabilizers was confirmed. These pharmaceuticals manage to increase the level of HIF proteins during normoxic conditions however it was found that they do not have such a complex influence on intracellular signalization. Moreover the increase of Notch signalization by the means of the upregulation of the Notch intracellular domain (NICD) was noted. A section of the practical part is focused on the application of the HIF protein detection method with the help of reporter plasmid transfection pt81Luc/HRE. However this compound was found insufficiently specific for HIF-1α. Another methodical section is dedicated to the possibility of the induction of hypoxia by the means of over-stratification of the cells cultivated in the mineral oil which would serve as an alternative to the financially more demanding method using the hypoxic chamber. However this method was not found sufficient for the induction of the hypoxic response in spite of the wide range of modifications.

Keywords

Hypoxie, hypoxií indukované faktory, HIF, HIF-1α, HIF-2α, vnitrobuněčná transdukce, embryonální kmenové buňky, Hypoxia, Hypoxia inducible factor, intracellular transduction, embryonic stem cell

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 5. 2012

Thesis defence

• Date of defence: 6. 6. 2012
• Supervisor: Mgr. Jiří Pacherník, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / General Biology