Mikroskopická analýza buněčné polarizace - metody vizualizace polarizovaných buněk a proteinových komplexů

Bc. Štěpán Čada

Bachelor's thesis

Microscopic analysis of cellular polarization – methods to visualize polarized cells and protein complexes

Abstract:

Buněčná polarizace je nedílnou součástí řady procesů v mnohobuněčných organismech, mezi které patří imunitní odpověď, zárodečný vývoj, hojení ran či vznik metastáz. Tato práce v první části shrnuje současné mikroskopické přístupy, díky kterým lze pozorovat polarizaci buněk od úrovně jednotlivých molekul až po změny morfologie tkání v celých organismech. Hlavní důraz je zde kladen na metody umožňující pozorování živých buněk s minimálním zásahem do jejich fyziologie. Druhá část práce je věnována experimentálním technikám sloužícím k indukci a studiu buněčné polarizace a migrace v podmínkách in vitro. Kromě jednoduchých a široce používaných metod, jakými jsou migrační komůrky či analýza hojení ran, jsou zde popsány i některé komplexnější gradientové systémy využívající tzv. mikrofluidních čipů. Závěrečná část této práce obsahuje příklady zkoumání úlohy buněčné polarizace v patogenezi nádorů a metod, které jsou v této oblasti biomedicínského výzkumu používány.

Abstract:

Cell polarization is an integral part of many processes in multicellular organisms including immune response, embryonal development, wound healing, and metastasis. The first part of this work summarizes contemporary microscopy approaches that help us to observe cell polarization from level of single molecules to morphological changes of whole tissues in intact organisms. The main emphasis is laid on methods that allow imaging of living cells with minimal adverse effects on the cells’ physiology. In the second part, experimental techniques that are used to induce and study cell polarization and migration in vitro are reviewed. Along with simple and widely used methods like migration chambers or wound healing assay some of the more advanced gradient systems using microfluidic chips, are shown. The final part shows examples of investigation of the role of cell polarization in pathogenesis of tumours and methods that are used in this field of biomedical research.

Keywords

buněčná polarizace, buněčná migrace, generátory gradientů, mikrofluidní zařízení, 3D buněčné kultury, fluorescenční mikroskopie, rakovina, metastáze, cell polarization, cell migration, gradient generators, microfluidic devices, 3D cell culture, fluorescence microscopy, cancer, metastasis

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 7. 5. 2018

Thesis defence

• Date of defence: 7. 6. 2018
• Supervisor: doc. Mgr. Vítězslav Bryja, Ph.D.
• Reader: Mgr. Milan Ešner, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Experimental Biology / Molecular Biology and Genetics