Knockout isoforem metalothioneinu pomocí metody CRISPR-Cas9 u adherentních tkáňových kultur

Jakub Duda

Bachelor's thesis

Knock-out of metallothionein isoforms using the CRISPR-Cas9 method in adherent stem cells

Abstract:

Modifikace genomů byly ještě donedávna velmi složité a v některých případech i nemožné, s objevením a popsáním systému CRISPR u prokaryot však přišla řada průlomů, díky nimž byl systém CRISPR modifikován pro užití jakožto nástroj pro editaci genomu u eukaryotických organismů. Genetické modifikace by teoreticky mohly být klíčové při novodobé terapii rakoviny, a tato práce se zaměřuje na proteiny Metalothioneiny, které se v organismech běžně vyskytují a jsou organismu prospěšné (například jakožto inhibitory oxidativního stresu a nebo antioxidanty navazující na sebe těžké kovy), ale podle isoformy a také typu tkáně mohou buďto svou přítomností, nebo absencí zapříčinit rozvoj rakoviny a růst nádorů. Cílem této práce bylo zaměření se na možnost zavedení knock-outu pomocí metody CRISPR/Cas9 u všech isoforem metalothioneinů najednou, a tím ovlivnění jednoho z velmi významných faktorů karcinogeneze. Výsledkem této práce je dosažení knock-outu u isoformy MT3.

Abstract:

It is not too long ago, that genome modifications were very complex, or, in some cases, almost impossible to achieve, but with the discovery and description of the CRISPR system in prokaryotes, a lot of breakthroughs came to the human knowledge, and thanks to some of these breakthroughs the CRISPR system has been modified to be used as a genome editing tool in eukaryotic organisms. Genetic modifications could in theory be the key to cancer therapy in modern pharmacy, and this thesis focuses on Metalmetallothionein (MT) proteins, which are commonly found in organisms and are beneficial to the organism (as inhibotors of oxidative stress, or as antioxidants binding heavy metals, for example), but can also be dangerous. Because, according to the isoform, and also the type of tissue, MTs can cause the development of cancer tissue and tumour growth, sometimes because of their presence, in other cases because of their absence. This thesis was focusing on the possible knock-out of all isoforms of MT at once, using CRISPR/Cas9 method, and thereby infucencing one of the very important factors in carcinogenesis. The result of this thesis is the achievement of knock-out of the MT3 isoform.

Keywords

Cas9, metaothioneiny, karcinogeneze, CRISPR, knock-out

Keywords

Cas9, metalothioneins, carcinogenesis, CRISPR, knock-out

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 28. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 7. 6. 2023
• Supervisor: Ing. Petr Michálek, Ph.D.
• Reader: Zuzana Škubalová, externi

Mendel University in Brno

Faculty of AgriSciences

Bachelor programme:
Molecular Biology and Biotechnology