Analýza buněčného cyklu pomocí fluorescenční mikroskopie

Michael SNIEHOTTA

Bachelor's thesis

Cell cycle analysis using fluorescence microscopy

Abstract:

Bakalářská práce se zaměřuje na využití obrazové analýzy a FUCCI systému ke studiu změn v dynamice buněčného cyklu a morfologii jádra u buněčné linie U2OS. Teoretická část práce je zaměřena na problematiku nádorových onemocnění, jejich genetickou podstatu, nádorové hereditární syndromy, buněčný cyklus, účinek protinádorových léčiv na buněčné úrovni, vznik lékové rezistence, systém FUCCI a metody studia buněčného cyklu. Výsledky ukázaly, že v G1 fázi nejúčinněji blokují buňky cytostatika palbociclib a taxol, v ranné S fázi irinotekan a v pozdní S/G2/M fázi gemcitabin a doxorubicin s vinkristinem. Nejvýraznější změny morfologie jádra byly detekovány po ošetření taxolem jakožto důsledek tvorby multinukleárních buněk. V případě daunorubicinu, irinotekanu, bortezomibu a doxorubicinu s vinkristinem byly změny morfologie jádra způsobeny indukcí apoptózy. Z důvodu silné autofluorescence daunrobucinu a doxorubicicnu a schopnosti bortezomibu inhibovat proteozomální degradaci FUCCI fluorescenčních prób nebylo možné stanovit vliv těchto cytostatik na dynamiku buněčného cyklu.

Abstract:

The bachelor's thesis focuses on the use of image analysis and the FUCCI system to study changes in cell cycle dynamics and nuclear morphology in the U2OS cell line. The theoretical part of the work is focused on the issue of cancer diseases, their genetic nature, hereditary cancer syndromes, cell cycle, the effects of anticancer drugs at the cellular level, emergence of drug resistance, the FUCCI system and cell cycle analysis methods. The results showed that palbociclib and taxol are the most effective cytostatics at arresting cells in G1 phase, irinotecan in the early S phase, and gemcitabine and doxorubicin with vincristine in the late S/G2/M phase. The most pronounced changes in the morphology of the nucleus were detected after treatment with taxol, as a result of the formation of multinucleated cells. In the case of daunorubicin, irinotecan, bortezomib and doxorubicin with vincristine, changes in nuclear morphology were caused by induction of apoptosis. Due to the strong autofluorescence of daunorubicin and doxorubicin and the ability of bortezomib to inhibit the proteasomal degradation of FUCCI fluorescent probes, it was not possible to determine the effects of these cytostatics on cell cycle dynamics.

Keywords

Buněčný cyklus, cytostatika, fluorescenční mikroskopie, nádorová onemocnění, FUCCI systém, obrazová analýza, cytotoxicita, morfologie jádra

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 5. 5. 2023

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Alžběta Srovnalová, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biology / Molecular and Cell Biology