Molecular mechanisms of physiological renewal and cancer transformation of mammalian gastrointestinal tissues

Abstract

The plot of this PhD thesis is dedicated to investigation of the molecular pathways and events and their disruptions in the gastrointestinal tract (further abbreviated as GIT). The major role in this part plays the Wnt signaling pathway. This marvelous multipurpose machinery is responsible for epithelia renewal from stem cells (SCs) in the stomach and intestine, and for correct zonation and function of hepatic units. Of note, the Wnt pathway directs also development of embryo as well as homeostasis of many tissues apart from GIT in all metazoans, thus its flawless function is indispensable from one's origin to death. The main part of the thesis follows canonical Wnt signaling in its physiological condition and, in contrast, with pathological disturbances. This issue can be taken by variety of means as it is described in attached publications. The first publication deals with searching for new participants of Wnt signaling and their functions and describing unique markers of SCs in the intestine. Troy, the member of tumor necrosis factor receptor (TNFR) superfamily, was identified as a novel marker of intestinal SCs by probing microarray data from chromatin immunoprecipitation obtained in cultured colorectal cancer cell lines. Moreover, we found that Troy is a Wnt target gene inhibiting the...

Tématem této dizertační práce je výzkum molekulárních drah a mechanismů a jejich poruch v buňkách a tkáních trávicího traktu. Hlavní roli zde zaujímá signalizační dráha Wnt. Toto obdivuhodné víceúčelové "soustrojí" je zodpovědné za obnovu epitelu z kmenových buněk v žaludku a střevu a za správnou zonaci a funkci jaterní tkáně. Signalizace Wnt řídí také embryonální vývoj a homeostázi mnoha tkání mimo trávicí soustavu, a to u všech metazoálních organismů, její bezchybné fungování je tudíž nezbytné v životě každého jedince od jeho vzniku až po zánik. Hlavní část práce popisuje kanonickou signalizaci Wnt v její fyziologické podobě a dále pak její patologická narušení. Toto téma je nahlíženo z mnoha hledisek, jak je možné vidět z uvedených publikací. První publikace se zabývá hledáním nových účastníků signalizace Wnt a jejich funkce, a to prostřednictvím popisu unikátních markerů střevních kmenových buněk. Troy, člen velké skupiny tumor necrosis factor receptorů (TNFR), byl popsán pomocí dat získaných z čipových analýz a chromatinové imunoprecipitace jako nový marker střevních kmenových buněk. K uvedeným analýzám byly použity buňky kolorektálního karcinomu pěstované v buněčných kulturách. Zjistili jsme, že Troy je cílovým genem signalizace Wnt a sám tuto dráhu inhibuje. Ze zmíněných čipových analýz jsme...