Metody reverzní genetiky u anaerobních prvoků

Abstract

Tato práce je primárně zaměřená na metody reverzní genetiky u anaerobních prvoků. Jelikož se jedná o široké téma, metody popisované v této práci jsou vybrané s přihlédnutím konkrétně k parazitům člověka T. vaginalis, G. intestinalis a E. histolytica. Jako metody reverzní genetiky se označují postupy umožňující manipulaci s geny na úrovni DNA a RNA za účelem porozumět jejich vlastnostem a funkci. Získané znalosti umožňují v laboratořích zabývajících se parazitickými prvoky odhalovat příčiny jejich patogenity a usnadňovat tak například hledání nových léčiv. V neposlední řadě umožňují tyto znalosti porozumět metabolismu a buněčným funkcím, které jsou u prvoků často velmi specifické nebo naopak redukované. Mezi metody reverzní genetiky na úrovni DNA, které působí trvalou změnu cílové sekvence, patří homologní rekombinace nebo integrace cizorodé DNA do genomu. Dočasné nebo trvalé změny v expresi genů mohou být realizovány pomocí transkripčního umlčování genů, kde sekvence DNA zůstává beze změny, avšak dochází k represi exprese. Transkripční umlčování genů může být navozeno řadou mechanismů, například je v některých případech funkčně propojené s dráhou RNA interference, která se běžně uplatňuje u posttranskripčního umlčování genů na úrovni mRNA. Další techniky umlčování exprese genů rozebírané v této...

This work is focused on reverese genetics of anaerobic protists, mainly T. vaginalis, G. intestinalis and E. histolytica and deals with techniques and experimental procedures of genome manipulation in these parasites. Both DNA and RNA can be manipulated and the gene function can be disclosed using methods of reverse genetics. The knowledge gained is useful in many ways. For example, using these techniques crucial aspects of biology of parasitic prostist are studied, providing basis for potential development of new drugs. Utilization of such methods also helps to understand the cellular and metabolic pathways and mechanisms, that could be very diverse or reduced in protists. The methods of reverse genetics that result in permanent and inheritable changes in DNA are, for instance, homologous recombination or DNA integration. There is also a transcriptional gene silencing (TGS) technique to stop gene expression even though the coding DNA remains unchanged. TGS could be realized by several mechanisms, for example by RNA interference. RNA interference pathway, commonly known as posttranscriptional gene silencing mechanism, causes the breakage of mRNA or stops its translation. Other techniques of gene silencing involve, e.g., the expression of antisense RNA, oligonucleotudes and ribozymes.