Rozdíly v získávání energie mezi kmenovými a diferencovanými buňkami in vitro

Mgr. Petr Fojtík

Bachelor's thesis

Difference in energy mining between pluripotent and differenciated cells in vitro

Anotácia:

Pluripotentní buňky mají velký potenciál pro uplatnění v buněčné terapii. Změny v metabolismu mohou ovlivnit kvalitu pluripotentních buněk, například právě jejich pluripotenci nebo diferenciační potenciál. Kmenové buňky se proto snaží vyhnout oxidativnímu stresu a tím také oxidativní fosforylaci, která je významným zdrojem radikálů v buňce. Kmenové buňky tak například nepodporují mitogenezi a zrání mitochondrií, ve kterých oxidativní fosforylace probíhá. Abychom kmenové buňky mohli účinně využít, je nutné pochopit jakým způsobem je u nich metabolismus řízen a jak se toto řízení liší od buněk diferencovaných. Cílem bakalářské práce je srovnat a zhodnotit základní rozdíly v regulaci metabolismu pluripotentních a diferencovaných buněk a zaměřit se na to, jakými metabolickými pochody si nediferencované buňky udržují pluripotenci a jak je tohoto stavu dosaženo. Student se zaměří především na řízení aktivity glykolitické dráhy, oxidativní fosforylaci a fyziologii mitochondrií. Bakalářská práce tak může přispět k zlepšení podmínek kultivace kmenových buněk in vitro a tím přiblíží jejich klinické využití.

Abstract:

Stem cells present potencially important tool for regenerative medicine and cell therapy. The quality of stem cells, including their pluripotency and differentiation potencial may be significantly affected by basic metabolic changes. Stem cells downregulate oxidative phosphorylation by limitting mitogenesis and mitochondria maturation, in order to prevent excess of free radical release. Understanding the stem cell’s metabolism regulation and its difference compared to their differenciated counterparts will allow us to improve the cultivation techniques and the quality of the produced cells. The aim of this thesis is to compare basic differences in regulation of the energy metabolism in stem cells and differenciated cells with special focus to pluripotency maintanance. The thesis will focus mainly on the regulation of glycolytic pathway, oxidative phosphorylation and physiology of mitochondria by which it may contribute to improving the stem cells cultivation conditions.

Kľúčové slová

SCs, pluripotence, energetický metabolismus, mitochondrie, glykolýza, iPSCs

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 14. 5. 2013

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 13. 6. 2013
• Vedúci: Mgr. Vladimír Rotrekl, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

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