Vliv cílené mutace genu MTF1 na expresní profil isoforem metalothioneinů

Bc. Lenka Svobodová

Master's thesis

Effect of targeted MTF1 gene mutation on the expression profile of metallothionein isoforms

Abstract:

Protein metalothionein je v těle organismů naprosto přirozenou molekulou, která na sebe dokáže vázat těžké kovy, a to primárně zinek a měď. Hraje především významnou roli v buněčné ochraně proti oxidačnímu stresu a působení toxických těžkých kovů. U lidského typu metalothioneinů byla odhalena role v progresi onemocnění vlivem upregulace či downregulace, a to u několika typů rakoviny jako je rakovina jater, prostaty, prsu nebo u hepatocelulárního karcinomu. Se vznikem nádorových onemocnění souvisí i dyshomeostáze zinku, který je nezbytný pro různé buněčné procesy, jako jsou diferenciace, apoptóza a proliferace, které ovlivňují růst a vývoj organismu, a to prostřednictvím proteinu MTF1, na který se váže zinek v případě oxidačního stresu či při působení těžkých kovů na metalothioneiny. MTF1 se díky vazbě zinku na motivy zinkových prstů translokuje do jádra a váže na oblast promotoru MRE, čímž upreguluje transkripci proteinů. V této souvislosti byla vypracována studie zaměřující se na mutaci genu MTF1 a pozorování jeho vlivu na expresní profil izoforem metalothioneinů, a to konkrétně v buněčné linii hepatocelulárního karcinomu HepG2.

Abstract:

The metallothionein protein is a completely natural molecule in the body of organisms that can bind heavy metals, primarily zinc and copper. It mainly plays an anti-stress role in cellular protection against oxidation and the effects of toxic heavy metals. In the case of human metallothioneins, a role in disease progression due to upregulation or downregulation was revealed in several types of cancer such as liver, prostate, breast or hepatocellular carcinoma. Dyshomeostasis of zinc, which is necessary for various cellular processes such as differentiation, apoptosis and proliferation, which affect the growth and development of the organism, is also related to the development of cancer, through the MTF1 protein, which is affected in the event of oxidative stress or exposure to heavy metals to metallothioneins. Due to zinc binding to zinc finger motifs, MTF1 translocates to the nucleus and binds to the MRE promoter region, thereby upregulating protein transcription. In this context, a study focusing on MTF1 gene mutation and observation of its effect on the expression profile of metallothionein isoforms, specifically in the HepG2 hepatocellular carcinoma cell line, was developed.

Keywords

HepG2, genová terapie, metalothionein, MTF1, CRISPR/Cas9

Keywords

gene therapy, CRISPR/Cas9, HepG2, metallothionein, MTF1

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 26. 4. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 5. 6. 2024
• Supervisor: Ing. Petr Michálek, Ph.D.
• Reader: Vladislav Strmiska, externi

Mendel University in Brno

Faculty of AgriSciences

Master programme / specializace:
Molecular Biology and Biotechnology / Animal Molecular Biology and Biotechnology