Kooperace chromozomálních signálních gradientů a dráhy závislé na kinetochorech ve výstavbě a bipolarizaci dělicího vřeténka u savčích oocytů

Abstract

Správná výstavba dělicího vřeténka v průběhu meiózy savčích oocytů zajišťuje přesné rozdělení chromozomů, čímž je zabráněno vzniku aneuploidií embryí. Savčí embrya, obzvláště lidská, vykazují zvýšenou frekvenci aneuploidií, což může vést ke spontánnímu potratu nebo vzniku vývojových vad. Výstavba dělicího vřeténka savčích oocytů, které postrádají centrioly, je řízena acentriolárními mikrotubuly-organizujícími centry a chromatinem. V tomto procesu hrají významnou roli mimo jiné Ran-GTP signalizace, lokalizace proteinu PRC1 na kinetochorách a Aurora kináza A (AURKA). V této diplomové práci jsme se zaměřili na studium možné kooperace PRC1 s Ran-GTP signalizací a AURKA. Pomocí konfokální mikroskopie jsme pozorovali lokalizaci PRC1 na kinetochorách myších oocytů po inhibici Ran-GTP signalizace a u Aurka-deficientních oocytů. Následně jsme porovnali jejich intenzitu PRC1 na kinetochorách s intenzitou PRC1 na kinetochorách u kontrolních oocytů. Naše výsledky ukazují, že Ran-GTP i AURKA regulují lokalizaci PRC1 na kinetochorách myších oocytů. Pomocí mikroskopie živých myších oocytů jsme prokázali, že zvýšená exprese PRC1 dokáže částečně zvrátit fenotyp Ran- GTP inhibice z hlediska bipolarizace dělicího vřeténka. Dále jsme prokázali, že zvýšená aktivita Ran-GTP signalizace částečně zvrátila efekt snížené...

Proper spindle assembly during meiosis of mammalian oocytes ensures accurate chromosome segregation, thus preventing embryonic aneuploidy. Mammalian embryos, especially human embryos, show an increased frequency of aneuploidy, which can lead to spontaneous abortion or developmental defects. The spindle assembly of mammalian oocytes lacking centrioles is controlled by acentriolar microtubule-organizing centers and chromatin. Ran-GTP signalling, localization PRC1 protein at kinetochores, and Aurora kinase A (AURKA), among others, play important roles in this process. In this thesis, we focused on studying of the possible cooperation of PRC1 with Ran-GTP signalling and AURKA. Using confocal microscopy, we looked at PRC1 localization at kinetochores of mouse oocytes after inhibition of Ran-GTP signalling and in Aurka- deficient oocytes. Then, we compared their PRC1 intensity on kinetochores with control oocytes. Our results show that both Ran-GTP and AURKA regulate PRC1 localization on kinetochores in mouse oocytes. Using microscopy of live mouse oocytes, we show that overexpression of PRC1 can partially rescue the Ran-GTP inhibition phenotype regarding spindle bipolarization. We further showed that increased Ran-GTP activity can partially rescue the effect of Prc1 knockdown in the case of spindle...