Gene expression in early development of Xenopus laevis

Abstract

Everyhigherorganismconsistsof severalhundredsof differentcell types.The cell differentiationis a processwhich requireshighlypreciseregulationof mRNA productionand subsequentlyproteinsynthesis.Duringdevelopmentof an organism eachcellgainsa uniquepaletteof mRNAand proteinmolecules,whichreflectsthe cell'sfate.To understandthe basicfunction and regulationof genesthat are importantduringdevelopment,mRNA expressionprofilingis an irreplaceabletool. However, most techniquesto determine the mRNA content, such as Northern blot, microarraysand in situ hybridizationhave some limitationsin their specificity,dynamicrangeand/or sensitivity.Quantitativereal-timePCR analysis(qPCR)for nucleicacids quantificationwas introduced in the last decade and it has overcome the above mentioned drawbacks.qPCR has rapidly becomethe goldenstandardin basicresearchas well as in manyaspectsof appliedresearchsuchas moleculardiagnostic,food pathogendetectionand geneticallymodifiedorganism(GMO)analysis. We decidedto applyqPCRin studieswhere it helpsus to understandbasicbiologicalprocessesthattake placein the developingorganism.One of the focusareasof the Laboratoryof gene expressionat IMG AS CR,where Idid my PhDthesis,was the role of Src tyrosine kinasesin the early developmentof vertebratesstudied on the African clawed frog Xenopus...

Každývyššíorganismusse sk|ádá z něko|ikaset různýchbuněčnýchtypů. Buněčnádiferenciaceje proces, který vyžadujevysoce přesnou regulaciprodukce mRNA a nás|ednětaképroteinovousyntézu.Během vývojezískávákaždábuňka unikátnísadu mRNA a proteinovýchmo|eku|,kteréurčujíbuněčnýosud. Pro pochopenízák|adnífunkce a regu|acernivojových genůje nezastupite|nýmnástrojemurčeníčasovéhoa prostorovéhoprůběhujejich expresena úrovnimRNA. Bohuže|Většina technik pro stanoveníobsahu mRNA, jako Northern blotting, microarraysa in sítuhybridizace,trpí určitýmiomezenímiz h|ediska specificity, dynamickéhorozsahu a/nebo cit|ivosti. KVantitativníPCR v reá|némčase (qPCR) vypracovaná pro kvantifikacinuk|eov'ýchkyse|in v pos|ednímdeseti|etívšak překonává rnýšezmíněnéne{hody. qPcR se tak rych|e sta|a standartnímnástrojempro kvantifikacimRNA nejen vzák|adnímuýzkumu,a|e iveýzkumu ap|ikovaném,jako jsou např. moleku|árnídiagnostika,detekcepatogenův jíd|e,ana|ýzagenetickymodifikovanýchorganismů(GMo) atd. My jsme se rozhod|iVyužítqPcR k pochopenÍzák|adníchbio|ogickýchprocesůodehrávajícíchse ve vyvíjejícímse organismu.Jednou z oblastízájmu Laboratořegenovéexpresena Ústavu mo|eku|árnígenetikyAV ČR,kam jsem nastoupilna doktorandskéstudium,by|o objasněníú|ohySrc tyrosinov1ichkináz v časnémvývojiobratlovců,studovanéna žábědrápatce...