Molecular mechanisms of entrainment of the fetal circadian clocks
Molekulární mechanismy synchronizace fetálních cirkadiánních hodin
dissertation thesis (DEFENDED)
View/ Open
Permanent link
http://hdl.handle.net/20.500.11956/126750Identifiers
Study Information System: 183552
Collections
- Kvalifikační práce [20073]
Author
Advisor
Referee
Šauman, Ivo
Štaud, František
Faculty / Institute
Faculty of Science
Discipline
Molecular and Cellular Biology, Genetics and Virology
Department
Department of Genetics and Microbiology
Date of defense
15. 6. 2021
Publisher
Univerzita Karlova, Přírodovědecká fakultaLanguage
English
Grade
Pass
Keywords (Czech)
cirkadiánní hodiny, suprachiasmatická jádra, hodinové geny, glukokortikoidy, synchronizaceKeywords (English)
circadian clock, suprachiasmatic nucleus, clock genes, glucocorticoids, entrainmentRytmicky se střídající světelné podmínky na Zemi vedly ke vzniku endogenních biologických hodin - evoluční adaptaci umožňující organismům tyto změny předvídat. Tento tzv. cirkadiánní systém řídí v těle velké množství rytmických funkcí a procesů s periodou přibližně 24 hodin. Centrálním oscilátorem jsou suprachiasmatická jádra (SCN) hypothalamu, jež jsou seřizována vnějšími světelnými podmínkami, následkem čehož vysílají silný synchronizační signál do ostatních buněk a tkání těla. Synchronizace SCN je nezbytná již v průběhu ontogeneze, neboť poruchy ve vývoji biologických rytmů mohou vést ke vzniku onemocnění v dospělosti. Jelikož prenatální SCN ještě nejsou plně vyvinuta, jejich rytmicita je pravděpodobně řízena především mateřskými signály. Během mého doktorského studia jsme se zaměřili na objasnění podstaty těchto mateřských signálů a jejich vlivu na hodiny ve fetálních SCN u myši a potkana jakožto modelových organismů. Jedním z našich stěžejních zjištění je fakt, že fetální cirkadiánní hodiny jsou schopny specificky reagovat na různé změny v mateřské signalizaci. Následně jsme zkoumali funkci glukokortikoidních hormonů a objevili jejich potenciál působit jako silný synchronizační mateřský signál. Pozorovali jsme, že glukokortikoidy jsou schopny nejen nastavit, nýbrž také urychlit vývoj...
In order to adapt to changing external conditions, organisms developed the endogenous biological clock for predicting daily alterations. This so-called circadian system drives functions and processes in the whole body with an approximately 24h period. The central oscillator, located in hypothalamic suprachiasmatic nuclei (SCN), is synchronized by light and subsequently sends the information about the time of the day to the rest of the body. Even in the ontogenesis, the functional SCN clock is crucial for proper development as well as health later in life. Since the maturation of embryonic SCN is not completed before birth, maternal signals seem to play a fundamental role in setting and synchronizing the fetal clock. During my PhD studies, we focused on elucidating the nature of maternal signals and their diverse impact on fetal SCN of rat and mouse models. We have revealed that developing SCN is able to sense distinct signals related to various maternal behavioral regimes. Importantly, we have discovered eminent role of glucocorticoids in synchronizing the fetal SCN, along with their ability to accelerate SCN development. These observations point out the importance of regular daily routine and noxious effect of stress during pregnancy. Since the mother communicates with the fetus through placenta...