Vliv dlouhodobé kultivace lidských embryonálních kmenových buněk in vitro na dynamiku opravných mechanizmů DNA a jejich schopnosti udržení genomové integrity

Bc. Renata Hejnová

Master's thesis

Dynamics of DNA repair mechanisms in human embryonic stem cells and its changes during their long term cultivation in vitro

Abstract:

Lidské embryonální kmenové buňky jsou jedinečné díky dvěma vlastnostem – pluripotenci a schopnosti nekonečné sebeobnovy, které je předurčují k širokému využití v humánní medicíně k léčbě nemocí a úrazů, s nimiž si dnešní medicína neví rady. V dnešní době je bohužel ještě není možné používat v klinické praxi a to především kvůli nemožnosti tyto buňky kultivovat in vitro v dostatečné kvalitě a se stabilním genomem. Hlavní příčinou genomové nestability je snižující se úroveň DNA opravných mechanismů. Tato práce je zaměřená konkrétně na analýzu bázově excizní opravy a homologní rekombinace a jejich vliv na stabilitu genomu. Jako hlavní metody byly zvoleny kometová esej a imunocytochemické značení. Po srovnání buněk nízké a vysoké pasáže byla prokázána souvislost bázově excizní opravy a zvýšeného výskytu dvojřetězcových zlomů v dlouhodobé kultivaci a byla nastíněna možná změna dynamiky homologní rekombinace.

Abstract:

Human embryonic cells are unique due to their two characteristics – pluripotency and endless selfrenewal ability, which predestine these cells to be widely used in human medicine for treatment of illnesses and injuries, where current medicine is helpless. Unfortunately, their use in clinical practise is nowadays not possible, mainly because of impossibility to cultivate them in vitro at a sufficient quality and with a stable genome. The main cause of genome instability is the decreasing level of DNA repair mechanisms. This dissertation is focused on the analysis of base excision repair and homologous recombination and their influence on genome stability. As the main methods, comet assay and imunocytochemistry have been chosen. From a comparison of low and high passages it resulted that base excision repair and increased appearance of double strand breaks during a long-term cultivation are interrelated. Also, a possible change of homologous recombination dynamics is indicated.

Keywords

Lidské embryonální kmenové buňky, kultivace in vitro, stabilita genomu, oprava DNA, bázově excizní oprava, homologní rekombinace, Human embryonic stem cells, in vitro cultivation, genome stability, DNA repair, base excision repair, homologous recombination

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 11. 1. 2012

Thesis defence

• Date of defence: 8. 2. 2012
• Supervisor: Mgr. Vladimír Rotrekl, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / Molecular Biology and Genetics