Strukturně-funkční organizace buněčného jádra.Mikroskopická analýza jaderných subkompartmentů.

Abstract

Pavel Jůda - Abstrakt Buněčné jádro představuje komplexní buněčnou organelu. Jádro a jaderné procesy jsou organizovány do jednotlivých funkčně a morfologicky oddělených jaderných subkompartmentů. Tato dizertační práce se postupně zabývá několika jadernými subkompartmenty neboli doménami: místy aktivní replikace, Polycomb tělísky a jadernými inkluzemi tvořenými inozin monofosfát dehydrogenázou 2 (IMPDH2). V první části práce jsme se soustředili na zkoumání vztahu MCM komplexu s předpokládanou DNA helikázovou aktivitou k replikaci DNA. Imunofluorescenčním značením buněk extrahovaných před fixací a analýzou dat pomocí kros-korelační funkce jsme prokázali přítomnost MCM proteinů v místech aktivní replikace. Naše výsledky přispěly k vyřešení jedné části tzv. MCM paradoxu. Dále jsme studovali strukturní podstatu Polycomb tělísek. Polycomb tělíska byla na základě fluorescenční mikroskopie považována za jaderný subkompartment tvořený nahromaděním Polycomb proteinů v interchromatinovém prostoru. V naší práci jsme pomocí korelační světelné a elektronové mikroskopie a experimentů využívajících změn makromolekulární přeplněnosti vnitřního prostředí buňky, takzvaného makromolekulárního crowdingu, prokázali, že Polycomb tělíska nepředstavují jaderná tělíska, ale že odpovídají spíše chromatinové doméně. Naše výsledky...

Pavel Jůda - Abstract The cell nucleus is a complex cellular organelle. The nucleus and nuclear processes are organized into functionally and morphologically separated nuclear subcompartments. This thesis is particularly concerned with the three following nuclear subcompartments: sites of DNA replication, Polycomb bodies and nuclear inclusions constituted of inosine monophosphate dehydrogenase 2 (IMPDH2). First, we examined the relationship between MCM proteins and DNA replication. Using immunofluorescent labeling of cells extracted prior fixation and applying cross-correlation function analysis, we showed that MCM proteins are present at the sites of active DNA synthesis. Our results contributed to the solving of the first part of so-called MCM paradox. Second, we studied the structural basis of the Polycomb bodies. Based on fluorescence microscopy studies, Polycomb bodies have been considered to be the nuclear subcompartments formed by the accumulation of Polycomb proteins in the interchromatin compartment. In our work, using correlative light electron microscopy and experimental changes in macromolecular crowding, we clearly showed that a Polycomb body is a chromosomal domain formed by an accumulation of heterochromatin structures, rather than a typical nucleoplasmic body. Third, we were interested in...