GENOMY A JEJICH FUNKCE - orion

Transkript

GENOMY A JEJICH FUNKCE - orion
Masarykova univerzita v Brně
Přírodovědecká fakulta
ZPRÁVA O ŘEŠENÍ VÝZKUMNÉHO ZÁMĚRU
„GENOMY A JEJICH FUNKCE“ MSM 143100008
za rok 2001
řešitel: prof. RNDr. Jiřina Relichová, CSc.
2
Obsah:
str.
Obecné zhodnocení řešení Výzkumného záměru a poznámky k předložené zprávě ........
3
•
4
Problematika genomu bakterií ........................................................................
Cíle stanovené na rok 2001 ... 4
Dosažené výsledky a plnění stnovených cílů ... 4
Upřesnění cílů na rok 2002 ... 8
Presentace výsledků ... 8
a) Publikace ve vědeckých časopisech ... 8
b) Abstrakta z konferencí ... 8
c) Diplomové práce ... 10
d) Disertační práce ... 11
e) Přednášky na konferencích a seminářích ... 12
f) Spolupráce se zahraničními pracovišti ... 12
•
Problematika genomu rostlin ...........................................................................
13
Cíle stanovené na rok 2001 ... 13
Dosažené výsledky a plnění stnovených cílů ... 13
Upřesnění cílů na rok 2002 ... 17
Presentace výsledků ... 18
a) Publikace ve vědeckých časopisech ... 18
b) Abstrakta z konferencí ... 18
c) Diplomové práce ... 19
d) Disertační práce ... 20
e) Přednášky na konferencích a seminářích ... 21
f) Spolupráce se zahraničními pracovišti ... 22
•
Problematika genomu živočichů ......................................................................
23
Cíle stanovené na rok 2001 ... 23
Dosažené výsledky a plnění stnovených cílů ... 23
Upřesnění cílů na rok 2002 ... 25
Presentace výsledků ... 26
a) Publikace ve vědeckých časopisech ... 26
b) Abstrakta z konferencí ... 26
c) Diplomové práce ... 27
d) Disertační práce ... 28
e) Přednášky na konferencích a seminářích ... 29
f) Spolupráce se zahraničními pracovišti ... 30
•
Problematika nekódujících oblastí genomu ....................................................
31
Cíle stanovené na rok 2001 ... 31
Dosažené výsledky a plnění stnovených cílů ... 31
Upřesnění cílů na rok 2002 ... 32
Presentace výsledků ... 32
a) Publikace ve vědeckých časopisech ... 32
b) Abstrakta z konferencí ... 33
c) Diplomové práce ... 33
d) Disertační práce ... 33
e) Přednášky na konferencích a seminářích ... 34
f) Spolupráce se zahraničními pracovišti ... 34
Souhrn presentace výsledků ..................................................................................
0dborné a personální zabezpečení ..........................................................................
Prostorové a materiálně technické zabezpečení .....................................................
Vyúčtování finančních prostředků .........................................................................
Přílohy (zvlášť)
(a) publikace ve vědeckých časopisech (publikované nebo přijaté k publikaci v roce 2001)
(b) abstrakta z konferencí
36
37
38
39
3
Obecné zhodnocení řešení Výzkumného záměru a poznámky k předložené
zprávě
Zpráva shrnuje výsledky řešení za třetí rok VZ. Co se týče původních záměrů, nezaznamenal
výzkum žádných podstatných změn. I když název VZ je velmi obecný, bylo již v původním
návrhu obsaženo, že se řešení zaměří pouze na některé zástupce různých skupin organismů a
na určité části jejich genomu, jejich charakterizaci a funkci, tak, jak to odpovídalo
zkušenostem týmu řešitelů. Z těchto důvodů bylo od počátku řešení VZ rozděleno na čtyři
problematiky, garantované zkušenými pracovníky: genom bakterií (doc. J. Doškař), rostlin
(dr. B. Brzobohatý), živočichů (doc. J. Šmarda) a nekódující oblasti genomu (dr. J. Fajkus).
Charakteristickým rysem části zabývající se genomem bakterií je výzkum patogenních druhů
rodu Staphylococcus a jejich fágů, zejména jejich molekulární genotypizace, která má přímou
návaznost na využití ve zdravotnictví. Podobně je tomu i u genetické charakterizace různých
kmenů spirochet a jejich korelace s patogenní funkcí.
Výzkum genomu rostlin se zaměřil na vyhledávání genů kódujících určité funkce u modelové
rosrliny Arabidopsis thaliana a částečně i u Nicotiana tabacum. Jednalo se především o geny
řídící syntézu cytokininů, embryogenezi a dobu do kvetení a některé další morfologické
mutace. Nejrozpracovanější z hlediska funkce a regulace exprese je systém tvorby beta
glukozidázy včetně analýzy struktury tohoto enzymu. Co se týče funkce genů byl dále
navržen zpřesněný model genetického založení doby do kvetení u A. thaliana. U dalších
analyzovaných genů se jedná o jejich identifikaci v mutantních fenotypech a jejich lokalizaci
na genetickou mapu.
V oblasti, která se týká genomu živočichů šlo zejména o studium vlastností leukemických
buněk z hlediska genetického ovlivnění jejich růstu a diferenciace. Tyto výzkumy mají
význam pro léčebné postupy při akutní myeloidní leukémii. Přímé využití v lékařské praxi u
těchto onkologických hematologických změn a i u dalších typů onkologických onemocnění
pak mají výzkumy a aplikace cytogenetických a molekulárně cytogenetických metod.
Do této oblasti výzkumu spadá ještě studium stability transgenů u Drosophila melanogaster.
V oblasti výzkumu nekódujících oblastí genomu, která se zaměřuje oblast telomer, byla
zkoumána struktura chromatinu a vytvořen nový model uspořádání DNA do nukleozomů.
Byla popsána regulace syntézy telomer specifickými proteiny a zahájena identifikace
příslušných kandidátních genů.
Na řešení VZ se od počátku podíleli určitou kapacitou jak učitelé kateder PřF MU, zejména
Katedry genetiky a molekulární biologie (KGMB), tak především výzkumné týmy vedené dr.
Brzobohatým a dr. Fajkusem v rámci programu MŠMT „Posílení výzkumu na VŠ“. Poté, co
tento program skončil, byly oba výzkumné týmy začleněny stabilně do fakultní struktury tím,
že bylo zřízeno na sekci Biologie nové stálé pracoviště „Laboratoř funkční genomiky a
proteomiky“ (LFGP) s vedoucím dr. J. Fajkusem. Ostatní členové řešitelského týmu, stávající
učitelé kateder, byly sdruženi s částí svých pracovních úvazků do dočasného pracoviště (po
dobu trvání VZ) „Pracoviště výzkumu genomu“ (PVG) s vedoucí prof. J. Relichovou.
Z těchto důvodů byl rozpočet VZ od začátku roku veden odděleně ve dvou částech. Celková
funkce řešitelského týmu však tím nebyla nijak dotčena.
Po stránce odborné, personální a prostorové nedošlo v roce 2001 k žádným podstatným
změnám a není tedy třeba je nijak zvlášť komentovat.
4
Problematika: Genom bakterií . Garant: doc. RNDr. Jiří Doškař, CSc.
Cíle stanovené na rok 2001
V roce 2001 bylo plánováno řešení následujících úkolů:
1. Stanovení přítomnosti profágů séroskupin A, B, F a L u reprezentativního souboru
sbírkových a klinických kmenů S. aureus. Výsledkem této studie bude komplexní analýza
lyzogenie u S. aureus, která by měla přinést nové informace o úloze fágů v biologii druhu S.
aureus a jejich vztahu k vlastnostem hostitelských kmenů, zejména virulenci. Vzhledem
k tomu, že jednotlivé kmeny se obsahem profágů významně liší, bude na základě této studie
vypracován genotypizační systém využitelný zejména pro odlišování blízce příbuzných
stafylokokových kmenů z klinického materiálu.
2. U skupiny koaguláza negativních stafylokoků bude provedena genetická analýza (PFGE,
RAPD-PCR, ribotypizace) nově popsaného poddruhu S. hominis subsp. novobiosepticus,
který je v poslední době stále častěji izolován z klinického materiálu a pro jeho identifikaci
nejsou dosud spolehlivé metody.
3. Budou připraveny molekulární sondy pro detekci genů zodpovědných za patogenitu a
virulenci u druhu S. aureus. Pozornost bude věnována zejména detekci genů týkajících se
produkce enterotoxinů SEA, SEB a SEC a dále exfoliatinů ETA, ETB, případně TSST-1.
4. Bude pokračovat analýza molekulárního základu mutací polyvalentního fága 812
vedoucích k rozšíření hostitelského spektra. Budou stanoveny sekvence oblastí genomu,
v nichž dochází k chromozomovým přestavbám. Na genomu polyvalentního fága budou
identifikovány a lokalizovány geny, které mají bezprostřední vztah k jeho lytické aktivitě
(zejména geny pro lytické enzymy).
5. Analýza genomu spirochet restrikční analýzou a stanovení jejich genetické příbuznosti,
sledování odlišnosti proteinů u jednotlivých pasáží izolovaných kmenů spirochet. Budou
identifikovány jednotlivé antigenní struktury zodpovědné za patogenitu spirochet.
Dosažené výsledky a plnění stanovených cílů
Ve smyslu uvedených cílů pro r. 2001 byla hlavní pozornost věnována studiu genotypové
variability kmenů r. Staphylococcus způsobujících nozokomiální infekce, epidermolýzy a
enterotoxikózy (S. aureus, S. hominis, S. haemolyticus, S. epidermidis) a dále příbuzných
grampozitivních koků r. Enterococcus, které se v poslední době staly vážným zdravotnickým
problémem. Cílem byla příprava specifických molekulárních sond pro zpřesnění identifikace
a typizace kmenů jednotlivých druhů, detekce profágových sekvencí a studium jejich vlivu na
fenotyp hostitelských kmenů, a zpřesnění taxonomického postavení jednotlivých druhů na
základě výsledku analýzy jejich genomu. Pracovní skupina dr. Žákovské se zaměřila na
identifikaci patogenních spirochet s využitím metody PCR a restrikční analýzy genomu a
studium proteinů s antigenními vlastnostmi.
Ad 1. Začátkem r. 2001 byla dokončena příprava specifické molekulární sondy a PCRprimerů pro identifikaci kmenů druhu S. aureus a provedeno jejich ověření na obsáhlém
souboru sbírkových a terénních kmenů (výsledky byly publikovány v práci Štěpán a kol.: Mol
Cell Probes 2001 a Štěpán: Disertační práce).
5
V genomech typizačních fágů S. aureus mezinárodní řady byly vyhledány sekvence
specifické pro fágové druhy séroskupin A (fág 3A, 5 003 bp), B (fág 53, 3 926 bp), F (fág 77,
3 398 bp) a L (fág 187, 1 927 bp), z nichž byly připraveny hybridizační sondy pro detekci
profágů příslušných fágových druhů v lyzogenních kmenech S. aureus. K usnadnění a
urychlení detekce profágů byly ze sekvencí sond navrženy PCR-primery, umožňující získat
pro každý fágový druh amplifikační produkt charakteristické velikosti (pro fágy sérologické
skupiny A: 745 bp; B: 405 bp; F: 548 bp a pro fágy sérologické skupiny L: 850 bp).
Optimalizací sady primerů byla zavedena multiplex PCR pro přímý důkaz přítomnosti
profágů jednotlivých druhů v jediné PCR-reakci. Metoda detekce profágů byla ověřena jak na
uměle lyzogenizovaných kmenech připravených na našem pracovišti, tak na kmenech z
klinického materiálu, kde byly prokázány významné rozdíly v obsahu profágů u meticilinrezistentních kmenů. Srovnání diskriminační schopnosti několika genotypizačních metod
(PFGE, ribotypizace) prokázalo, že stanovení rozdílů v obsahu profágů představuje velmi
citlivou typizační metodu, která je vhodná i pro odlišení blízce příbuzných kmenů.
V r. 2001 bylo zahájeno vyhledávání sekvence společné genomům všech mírných fágů S.
aureus jako předpokladu pro přípravu sondy a PCR-primerů univerzálně využitelných pro
detekci profágů v hostitelských kmenech (Oráčová a kol.: Mikrobiol. kongres; Doškař:
přednáška na Mikrobiol. semináři; Diplomové práce - Oráčová, Kvardová, Pilousová;
Disertační práce: Jedličková).
Byla dokončena příprava hybridizační sondy a PCR-primerů pro identifikaci kmenů
patogenního druhu S. aureus a dále příprava hybridizačních sond a PCR-primerů pro detekci
základních séroskupin profágů. Tím byly úkoly tohoto bodu pro r. 2001 splněny a vytvořeny
tak předpoklady pro plnění úkolů plánovaných na r. 2002.
Ad 2. Na základě aplikace molekulárně-biologických metod orientovaných na analýzu
genomu byla zpřesněna diagnostika nejčastěji se vyskytujících koaguláza-negativních druhů
stafylokoků. Byla stanovena genetická variabilita meticilin rezistentních kmenů izolovaných
z klinického materiálu a výsledky analýzy byly korelovány se standardními fenotypovými
testy (15 kmenů S. hominis subsp. hominis, 70 S. hominis subsp. novobiosepticus a 11
vankomycin-rezistentních enterokoků). Získané výsledky umožnily definovat celkovou
variabilitu genomu a výskyt jednotlivých genotypů uvedených druhů a mohou sloužit jako
základ pro zavedení genotypizačních metod do praxe. Spolu se studiem variability genomu
byly testovány metody pro stanovení rezistence k oxacilinu (meticilinu) u koagulázanegativních stafylokoků a srovnávány s metodami pro druh S. aureus (Pantůček: publikace
připravená do tisku; Pantůček a kol: plakátové sdělení V. Prac. setkání biochem., Pantůček a
kol.: plakátové sdělení Mikrobiol. kongres, Rybář: Dipl. práce) .
Dále byl analyzován obsáhlý soubor meticilin - rezistentních stafylokokových kmenů (65
Staphylococcus aureus, 42 Staphylococcus epidermidis a 21 Staphylococcus haemolyticus)
izolovaných z pacientů v deseti nemocnicích v ČR. U těchto kmenů byla s použitím
fenotypizačních metod (MIC, MRSA-Screen test, Denka Seiken) sledována citlivost kmenů
k meticilinu a korelována s genotypizačním testem na přítomnost genetických determinant
zodpovědných za rezistenci (PCR detekce genů mecA a femA). Na základě výsledků bylo
doporučeno modifikovat stávající fenotypizační testy pro posuzování rezistence kmenů
v klinických laboratořích, což přispěje k racionalizaci antibiotikové léčby u pacientů se
stafylokokovými infekcemi (Publikace Hájek et al.: odesláno do tisku).
Ve spolupráci s LF UP v Olomouci byl analyzován soubor kmenů Staphylococcus sp. a
Enterococcus sp. izolovaných z chovů drůbeže na střední Moravě v období 1999–2000, které
jsou potenciálním zdrojem nozokomiálních infekcí a díky vysokému stupni rezistence
k antibiotikům představují vážný klinický problém. V případě vankomycin-rezistentních
6
enterokoků byla provedena analýza genomové DNA, pomocí níž se podařilo kmeny
Enterococcus faecium VanA rozdělit na základě SmaI-makrorestrikčních profilů do 2 skupin s
podobností 64 %. Výsledky tohoto studia budou podkladem pro širší epidemiologickou studii
(Kolář et al., 2001, publikace v tisku; Kolář a kol.: Mezinárodní konference Istanbul).
S využitím metod PFGE, ribotypizace a analýzy sekvencí genů pro tRNA bylo upřesněno
taxonomické postavení vybraných druhů gram-pozitivních koků r. Enterococcus izolovaných
z povrchových vod a popsány dva nové druhy (Enterococcus haemoperoxidus a E.
moraviensis) (Publikované práce: Švec a kol. 2001; Švec: Disert. práce). Byly
charakterizovány nové druhy makrokoků izolované z kůže a sliznic lam (Doškařová:
konference Tomáškovy dny).
Na základě analýzy genomu byla stanovena genetická variabilita klinicky významných
koaguláza-negativních druhů stafylokoků a enterokoků (u nichž byly popsány dva nové
druhy). Hodnotným výsledkem je stanovení korelace mezi fenotypovým a genotypovým
testem na rezistenci kmenů k meticilinu, na jejímž základě lze racionalizovat léčbu pacientů
antibitoiky. Celkově tyto výsledky přispěly k charakterizaci stafylokokových kmenů
způsobujích nozokomiální infekce a budou využity k jejich identifikaci a typizaci. Plánované
cíle této části výzkumu splněny.
Ad 3. U 16 exfoliatin pozitivních kmenů S. aureus, které byly izolovány z pacientů
postižených stafylokokovou epidermolýzou a personálu ve dvou porodnicích (lokalitách) na
Moravě byla provedena makrorestrikční analýza pomocí PFGE, ribotypizace a PCR
ribotypizace. K přesnější typizaci byly detekovány profágy tří často se vyskytujících sérotypů
( A, B a F). Všechny použité metody umožnily rozlišit geneticky příbuzné a nepříbuzné
kmeny S. aureus produkující
exfoliatiny A a B. Molekulární sondou značenou
digoxigeninem v PCR byly lokalizovány geny pro ETA na chromozomu S. aureus a gen pro
ETB na plazmidu o velikosti ~40 kb. Přítomnost profágů byla zjištěna u patnácti kmenů,
převažovalo zastoupení profágů serologické skupiny B. Nebylo možno však posoudit, zda se
jednalo o identické profágy, což bude předmětem dalšího studia. Analýzou DNA genomů
bylo zjištěno, že ET-kmeny nacházející se uvnitř jedné lokality vykazovaly větší či menší
příbuznost, zatímco kmeny z odlišných lokalit byly navzájem naprosto nepříbuzné. Bylo
prokázáno, že izoláty S. aureus, jež způsobily epidermolytické onemocnění pemphigus
neonatorum ve dvou lokalitách neměly stejný zdroj ani společného předka. Jako hlavní
rizikový faktor byl označen přímý a těsný kontakt pacienta s osobou kolonizovanou nebo
infikovanou ET-pozitivními kmeny S. aureus (Růžičková a kol.: Int. J. Med. Microbiol.,
zasláno do tisku; Růžičková a kol.: plakátové sdělení V. Prac. setkání biochemiků, Hrstka a
kol.: přednáška V. Prac. setkání biochemiků., Růžičková a kol.: plakátové sdělení Mikrobiol.
kongres, Diplomové práce: Hradilová, Michalová, Hradecká, Pekarová).
Byla provedena molekulární typizace a stanovena genetická příbuznost exfoliatin-pozitivních
(ET) kmenů S. aureus, které způsobily epidermolytické onemocnění ve dvou porodnicích na
Moravě. Dosažené výsledky genotypizace umožnily stanovit rizikový faktor v příslušných
lokalitách a přispěly k bližšímu poznání molekulární epidemiologie ET kmenů S. aureus.
Ad 4. Pokračovala analýza genomu polyvalentního bakteriofága φ812 a jeho mutant, jejímž
cílem je objasnit molekulárně biologický základ mutací (delecí, inzercí nebo inverzí), které se
týkají změn v rozmezí hostitele tohoto fága. Byla stanovena kompletní nukleotidová sekvence
inzerce o délce 913 bp, která byla identifikována v restrikčním fragmentu PstI-O u mutanty
812b, která se výrazně liší rozmezím hostitele. Bylo zjištěno, že v okolí inzerce došlo ke
změně nukleotidové sekvence v rozsahu zhruba 200 bp a dalším genomovým přestavbám.
7
Dále byly stanoveny rozdíly sekvencí v restrikčním fragmentu PstI-D u fága standardního
typu a jeho mutant, které jsou v blízkosti ORF částečně homologického s genem pro
exonukleázu gp46 fága T4. Srovnání sekvence genu pro hlavní kapsidový protein fága 812 a
virulentního stafylofága Twort (původní izolát polyvalentního fága) prokázalo, že obě
nukleotidové sekvence vykazují 80% identitu a jim odpovídající proteiny 72% identitu. Mimo
oblasti kapsidových genů nebyla homologie DNA sekvencí mezi fágy 812 a Twort zjištěna.
Hlavní kapsidové proteiny obou fágů jsou z 60-68% identické s hlavním kapsidovým
proteinem fága A511, jehož hostitelem jsou kmeny druhu Listeria monocytogenes (Kašpárek
a kol.: plakátová sdělení Mikrobiol. kongres; Kašpárek a kol: přednáška Tomáškovy dny;
Kašpárek: V. Prac. setkání biochemiků; Kašpárek: Disert. práce).
Byly charakterizovány vybrané mutace genomu polyvalentního fága, které zodpovídají za
jeho rozmezí hostitele. Podrobná analýza těchto mutací vyžaduje sekvencování poměrně
dlouhých úseků DNA (řádově desítky kbp, což je časově i finančně značně náročné). Z tohoto
důvodu byla část úkolů plánovaných na r. 2001 převedena do r. 2002, v němž bude výzkumu
genomu polyvalentního fága věnována zvýšená pozornost.
Ad 5.
U izolovaných kmenů spirochet bylo zkoumáno proteinové složení a jeho změny u
jednotlivých pasáží pomocí metody gradientové PAGE. (Šikutová a kol.: V. Pracovní setkání
biochemiků, Brno, 2001, Janouškovcová: konference Tomáškovy dny, 2001). Touto metodou
byly také analyzovány jednotlivé kmeny, určena struktura jejich proteinů jako možných
antigenů způsobujících patogenní reakce v lidském organismu. Podařilo se nám určit 24
izolátů a výsledky byly porovnány s metodou PCR a restrikční analýzou. Janouškovcová a
kol.: konference Mikulov 2001). Vysoce specifická a senzitivní „one tube nested PCR“
metoda byla použita pro souběžné zjišťování přítomnosti druhů borélií - B. burgdorferi sensu
stricto, B. afzelii nebo B. garinii v komárech, komářích larvách, klíšťatech a tkáních divoce
žijících hlodavců. Testováním bylo prokázáno, že PCR detekční metoda používaná v naší
laboratoři dokáže zachytit ještě 5 borélií ve vzorku. Prostřednictvím této PCR metody bylo
zkoumáno více než 500 různých vzorků. Ze 198 larev komárů byla zjištěna jedna pozitivní, ze
189 testovaných komárů nebyl ani jeden pozitivní, ze 116 klíšťat bylo deset pozitivních a z 93
testovaných divoce žijících hlodavců byly tři pozitivní na B. burgdorferi sensu stricto, B.
afzelii nebo B. garinii.
Současně jsme prováděli genomovou analýzu vzorků pomocí restrikčních endonukleáz.
Zpracovali jsme z celkového počtu 33 izolátů spirochet 24 vzorků, které jsme určili do druhů.
Také se nám podařilo touto metodou analyzovat některé vzorky pozitivních klíšťat
(Janouškovcová a kol.: konference Mikulov 2001, Čapková a kol.: Biológia, přijato do tisku,
Žákovská, zasláno do tisku).
Byl proveden sběr vzorků hematofágních členovců a hlodavců, čímž se podařilo získat další
izoláty spirochet, které v dalším roce podrobíme analýze (Čapková a kol.: konference
Tomáškovy dny, Šikutová a kol.: konference Tomáškovy dny, Pejchalová a kol.: konference
Mikulov, Žákovská a kol.: konference Třeboň)
Plánované cíle byly v podstatě splněny. Pomocí metody gradientové PAGE byly analyzovány
dostupné vzorky, které byly zařazeny do druhů, a výsledky byly porovnány s výsledky metod
PCR a restrikční analýzy. Navíc byly shromážděny vzorky hematofágních členovců a
hlodavců, což umožnilo získat další izoláty spirochet, které budou pdorobně analyzovány
v dalším roce. Do dalšího roku je přesunuta identifikace antigenních struktur zodpovědných
za patogenitu.
8
Upřesnění cílů na rok 2002
1. Bude pokračovat analýza genomu polyvalentního fága, která bude doplněna o srovnání
proteinů fágových mutant vyznačujících se odlišným rozmezím hostitele. Cílem by mělo
být objasnění souvislosti mutačních změn na DNA se změnami proteinů a následná
identifikace a charakterizace genů, týkajících se rozmezí hostitele.
2. Fágové sondy a PCR-primery připravené v r. 2001 budou využity ke skríningu profágů
v kmenech S. aureus různé provenience. Bude připravena též univerzální sonda pro
detekci profágů S. aureus. Výsledky budou podkladem pro komplexní objasnění úlohy
profágů v biologii kmenů S. aureus. Vzhledem ke značné variabilitě obsahu profágů
v přirozeně se vyskytujících kmenech budou výsledky podkladem k vypracování
genotypizačních metod pro diagnostiku a typizaci blízce příbuzných klinických izolátů.
3. U vybraných toxinogenních kmenů S. aureus bude výzkum zaměřen na charakterizaci
rezidentních profágů a studium jejich vlivu na genotypové profily a fenotypové vlastnosti
těchto kmenů, včetně recipientních kmenů neobsahujících profágy.
4. Vzhledem ke zvyšujícímu se počtu klinických izolátů vankomycin-rezistentních
enterokoků budou sledovány genotypy jednotlivých kmenů zachycených v nemocničních
zařízeních v posledních letech (1998-2001). Výsledky genotypizace budou využity ke
stopování potenciálních zdrojů infekce a epidemiologické studie.
5. Sekvencování DNA z kultur borrelií, získaných z komárů, komářích larev, klíšťat a divoce
žijících hlodavců. Podrobná DNA analýza by měla přinést detailní popis spirochet, které
se v uplynulých letech podařilo nakultivovat z výše popsaných biologických materiálů.
6. Identifikace jednotlivých antigenních struktur zodpovědných za patogenitu spirochet.
Nadále bude pokračovat s využitím metody PCR screening výskytu borélií ve vektorech
zodpovědných za přenos borreliózy.
Presentace výsledků
a) Publikace ve vědeckých časopisech
1a) Štěpán, J., Pantůček, R., Růžičková, V., Rosypal, S., Hájek, V., Doškař, J.: Identification
of Staphylococcus aureus based on PCR amplification of species specific genomic 826 bp
sequence derived from a common 44-kb SmaI restriction fragment. Mol Cell Probes. 2001
Oct;15(5):249-257. IF 1,744
2a) Švec, P., Sedláček, I., Pantůček, R., Devriese, L.A., Doškař, J.: Evaluation of ribotyping
for characterization and identification of Enterococcus haemoperoxidus and Enterococcus
moraviensis strains. FEMS Microbiol Lett. 2001 Sep 11;203(1):23-7. IF 1,615
3a) Kolář, M., Pantůček, R., Bardoň, J., Vágnerová, I., Typovská, H., Doškař, J., Válka, I.:
Occurrence of antibiotic-resistant bacterial strains isolated in poultry. Vet. Med. Czech. 2001.
Vyjde v roce 2001. IF 0,162
b) Abstrakta z konferencí
1b) Čapková, L., Horváth, R., Žákovská, A.: Identifikace spirochét se zaměřením na Borrelia
burgdorferi v trávicím traktu hematofágních a nehematofágních členovců. X. Tomáškovy dny,
Brno, ČR, 6.-8. červen 2001.
9
2b) Doškařová, S., Sedláček, I., Pantůček, R.: Biochemická a molekulární taxonomie
grampozitivních koků izolovaných z kůže lam. In Konference mladých mikrobiologů
Tomáškovy dny 2001 - Sborník souhrnů přednášek. Brno, Mikrobiologický ústav LF MU a
FN u sv. Anny v Brně, 2001., s. 19.
3b) Hrstka, R., Růžičková, V., Pantůček, R., Petráš, P., Doškař, J.: Genotype variability of
TSST-1 positive Staphylococcus aureus strains in the Czech Republic. V. Pracovní setkání
biochemiků a molekulárních biologů. Masarykova univerzita v Brně, 14. února 2001. Sborník
příspěvků s. 25. ISBN 80-210-2538-7.
4b) Janouškovcová, E., Žákovská, A., Dendis, M.: Identifikace Ag struktur patogenních
spirochet Borrelia burgdorferi a změny proteinového složení jednotlivých pasáží metodou
SDS-gradient PAGE. X. Tomáškovy dny, Brno, ČR, 6.-8. červen 2001.
5b) Kašpárek, P., Doškař, J., Pantůček, R.: Molecular basis of the host-range mutations in
polyvalent staphylococcal phage 812. V. Pracovní setkání biochemiků a molekulárních
biologů. Masarykova univerzita v Brně, 14. února 2001. Sborník příspěvků s. 41-42. ISBN
80-210-2538-7.
6b) Kašpárek, P., Doškař, J., Pantůček, R.: Analýza genomu stafylokokového bakteriofága
812. In Konference mladých mikrobiologů Tomáškovy dny 2001 - Sborník souhrnů
přednášek. Brno, Mikrobiologický ústav LF MU a FN u sv. Anny v Brně, 2001., s. 15.
7b) Kašpárek, P., Pantůček, R., Rosypal, S., Doškař, J.: Analýza mutací stafylokokového
bakteriofága 812 vedoucích ke změně rozmezí hostitele. Sborník abstraktů, p.197. 22.
Kongres Čs. spol. mikrobiol. Košice, 5.-9.9.2001.
8b) Kolář, M., Vágnerová, I., Pantůček, R., Čermák, P.: Impact of rational antibiotic usage on
occurrence of vancomycin-resistant enterococci in hematological patients. 11th European
Congress of Clinical Microbiology and Infectious Diseases, Istanbul 1-4 April 2001. Clinical
Microbiology and Infection, vol. 7(2001), Suppl. 1, p. 91.
9b) Pantůček, R., Rybář, R., Petráš, P., Sedláček, I., Růžičková, V., Doškař, J.:
Characterization of genomic variability of new multiresistant subspecies Staphylococcus
hominis subsp. novobiosepticus in Czech Republic. V. Pracovní setkání biochemiků a
molekulárních biologů. Masarykova univerzita v Brně, 14. února 2001. Sborník příspěvků s.
40. ISBN 80-210-2538-7.
10b) Růžičková, V., Hradilová, J., Pantůček, R., Petráš, P., Doškař, J.: Makrorestrikční
analýza genomu a výskyt profágů u exfoliatin pozitivních kmenů Staphylococcus aureus. V.
Pracovní setkání biochemiků a molekulárních biologů. Masarykova univerzita v Brně, 14.
února 2001. Sborník příspěvků s. 41. ISBN 80-210-2538-7.
11b) Růžičková, V., Hradilová, J., Pantůček, R., Petráš, P., Sedláček, I., Doškař, J., Rosypal,
S.: Genomová typizace exfoliatin-pozitivních kmenů Staphylococcus aureus: Sborník
abstraktů, p. 284. 22. Kongres Čs. spol. mikrobiol. Košice, 5.-9.9.2001.
10
12b) Šikutová, S., Pejchalová, K., Halouzka, J., Žákovská, A.: Monitorování přítomnosti
spirochét v hematofágních členovcích se zaměřením na Borrelia burgdorferi použitím metod
DFM a PCR. X. Tomáškovy dny, Brno, ČR, 6.-8. červen 2001.
13b) Šikutová, S., Pejchalová, K., Janouškovcová E., Čapková, L., Dendis, M., Žákovská, A.:
The study of presence and identification of spirochetes focused on Borrelia burgdorferi sensu
lato with PCR and SDS-PAGGE methods in haematophagous and non haematophagous
arthropods, wild-living rodents. 5thWorkshop of Biochemists and Molecular Biologists. Brno,
Czech Rep., 14. 2. 2001.
14b) Pejchalová, K., Šikutová, Š., Halouzka, J., Žákovská, A.: Sledování výskytu spirochet
v hematofágních členovcích čeledí Culicidae, Simullidae, Tabanidae a Ixodidae použitím
metod DFM a PCR a jejich následná identifikace. VI. Česko-slovenský kongres o infekčních
chorobách s mezinárodní účastí. Mikulov 11.-14.9. 2001. Sborník abstrakt str. 68.
15b) Žákovská, A., Halouzka, J., Nečasová, M., Šerý, O.: Studium pozitivity na přítomnost
patogenní Borrelia burgdorferi u divokých zvířat – jako hostitelů pro přenašeče lymské
borreliózy. 17. Pečenkovy epidemiologické dny, 9.-11.10. 2001 Třeboň, Sb. abstrakt str. 19.
16b) Vostál, K., Žákovská, A.: The study of antiborrelial antibodies in 110 sera from students
on various antigens of Borrelia burgdorferi s. l. Int. Conference on Lyme Borreliosis. Brussel
16 Nov. 2001. Abstract book p. 4.
c) Diplomové práce
1c) Eva Oráčová: Detekce profágů v genomu lyzogenních stafylokoků pomocí specifických
sond a primerů. 4./5. roč. Školitel: R. Pantůček.
2c) Eva Michalová: Detekce genů kódujících faktory virulence u klinicky významných
stafylokoků pomocí specifických primerů a sond. 4./5. roč. Školitel: V. Růžičková.
3c) Veronika Kvardová: Charakterizace genomu stafylokokového bakteriofága 187 a příprava
specifické sondy pro detekci profágů v kmenech S. aureus. 4./5. roč. Školitel: J. Doškař.
4c) Gabriela Rašková: Využití imunologické metody elisa k analýze vzorků sér k identifikaci
patogenních onemocnění. 4./5. roč. Školitel: A. Žákovská.
5c) Karel Vostál: Zaváděcí metodiky elisa pro lékařské účely. 4./5. roč. Školitel: A. Žákovská.
6c) Petra Nejedlá: Porovnání dynamiky výskytu Borrelií u klíšťat v lesoparku Pisárky v letech
1996-2001, sledování pozitivity na výskyt spirochet v hematofágních členovcích. 4./5. roč.
Školitel: A. Žákovská.
7c) Alena Holíková: Dynamika výskytu Borrelií u klíšťat v lesoparku Pisárky v letech 19992001, sledování pozitivity na výskyt spirochet v hematofágních členovcích. 4./5. roč. Školitel:
A. Žákovská.
8c) Lenka Pilousová: Příprava univerzální sondy pro detekci profágů v kmenech
Staphylococcus aureus. 4. roč. Školitel: J. Doškař.
11
9c) Helena Hradecká: Detekce a charakterizace termonukleázového genu u vybraných druhů
stafylokoků. 4. roč. Školitel: V. Růžičková.
10c) Veronika Fenclová: Charakterizace netypických kmenů Staphylococcus aureus
izolovaných z primátů pomocí molekulárně biologických metod. 4. roč. Školitel: R. Pantůček.
11c) Marie Voborníková: Molekulární epidemiologie MRSA v České republice. 3. roč.
Školitel: R. Pantůček.
12c) Luděk Eyer: Analýza proteomu polyvalentního bakteriofága. 3. roč. Školitel: J. Doškař.
13c) Mária Pekarová: Vliv lyzogenie na genetické vlastnosti Staphylococcus aureus. 3. roč.
Školitel: V. Růžičková.
14c) Eva Janouškovcová: Studium změn bílkovinného spektra spirochet jednotlivých pasáží.
5. roč./obhájila. Školitel: A. Žákovská.
15c) Lenka Justinová: Zpracování výsledků tříletého pozorování promoření klíšťat v lokalitě
Pisárky. 5. roč./obhájila. Školitel: A. Žákovská.
16c) Martina Stehlíková: Monitorování výskytu spirochet v klíšťatech na lokalitě Pisárky
v Brně. 5. roč./obhájila. Školitel: A. Žákovská.
17c) Kateřina Pejchalová: Dynamika výskytu a identifikace spirochet v hematofágních
členovcích. 5. roč./obhájila. Školitel: A. Žákovská.
18c) Silvie Šikutová: Ekologie spirochet vybraných skupin hematofágních členovců. 5. roč./
obhájila. Školitel: A. Žákovská.
19c) Roman Rybář: Genomová variabilita a typizace kmenů Staphylococcus hominis
izolovaných z klinického materiálu v České republice. 5. roč./obhájil. Školitel: R. Pantůček.
20c) Jana Hradilová: Studium genomové variability a molekulární identifikace toxinpozitivních kmenů Staphylococcus aureus. 5. roč./obhájila. Školitel: V. Růžičková.
d) Disertační práce
1d) Mgr. Roman Hrstka: Genotypová variabilita TSST-1 produkujících kmenů S. aureus. 3./4.
roč. Školitel: J. Doškař.
2d) Mgr. Petr Kašpárek: Molekulární základ mutací polyvalentního fága týkající se jeho
rozmezí hostitele. 2./3. roč. Školitel: J. Doškař.
3d) Mgr. Dagmar Jedličková: Molekulární typizace patogenních stafylokoků. 1. roč. Školitel:
J. Doškař.
4d) Mgr. Jiří Štěpán: Příprava molekulární sondy a PCR-primerů pro identifikaci kmenů S.
aureus. 5./6. roč./obhájil. Školitel: J. Doškař.
12
5d) Mgr. Pavel Švec: Molekulární taxonomie grampozitivních koků. 4./5. roč./obhájil.
Školitel: J. Doškař.
e) Přednášky na konferencích a seminářích
1e) Doškař, J.: Detekce profágů v kmenech Staphylococcus aureus pomocí fágově
specifických sond. Seminář Československé společnosti mikrobiologické, Fakultní nemocnice
u sv. Anny – Brno, 15.3.2001.
2e) Janouškovcová, E., Žákovská, A., Dendis, M.: Identifikace 33 izolátů spirochet a určení
patogenní Borrelia burgdorferi u vzorků izolovaných z roztočů, klíšťat, komárů a hlodavců.
VI. česko-slovenský kongres o infekčních chorobách s mezinárodní účastí, zámek Mikulov,
ČR, 11.-14. září 2001.
3e) Pantůček, R.: Molekulární diagnostika a typizace stafylokoků. Seminář Československé
společnosti mikrobiologické, Fakultní nemocnice u sv. Anny – Brno, 15.3.2001.
4e) Pejchalová, K., Šikutová, S., Halouzka, J., Žákovská, A.: Sledování výskytu spirochet
v hematofágních členovcích čeledí Culicidae, Simuliidae, Tabanidae a Ixodidae použitím
metod DFM a PCR a jejich následná identifikace. VI. česko-slovenský kongres o infekčních
chorobách s mezinárodní účastí, zámek Mikulov, ČR, 11.-14. září 2001.
5e) Růžičková, V.: Genotypová a fenotypová charakteristika toxinogenních kmenů
Staphylococcus aureus. Seminář Československé společnosti mikrobiologické, Fakultní
nemocnice u sv. Anny – Brno, 15.3.2001.
6e) Vostál, K., Žákovská, A.: The study of antiborrelian antibodies in 110 sera from students
on various antigens of Borrelia burgdorferi s.l., International Conference on Lyme Borreliosis
15.-16.11 2001, Brussel, Belgium.
7e) Žákovská, A., Halouzka, J., Nečasová, M., Šerý, O.: Studium pozitivity na přítomnost
patogenní Borrelia burgdorferi u divokých zvířat – jako hostitelů pro přenašeče Lymeské
borreliózy. 17. Pečenkovy epidemiologické dny, Třeboň, ČR, 9.-11. 10. 2001.
f) Spolupráce se zahraničními pracovišti
Pokračovala spolupráce s Univerzitou v Tübingenu, Dept. Microbial Genetics (Prof. Dr. F.
Götz) při výzkumu analýzy genomu stafylokoků a jejich bakteriofágů - Doc. Doškař a kol.
Byla navázána spolupráce s univerzitou ve Wroclawi (katedra parazitologie, ved. Prof. A.
Lonc), kde strávila A. Žákovská na stáži 1 týden a během pobytu přednesla 2 přednášky.
Spolupráce s Univerzitou v Poznani, katedra fyziologie živočichů (ved. Prof. Alesicki).
Spolupráce se týká vyměny zkušeností a výsledků ze stejné oblasti vědeckého výzkumu.
Jedná se zejména o zjišťování aktivity hematofágních členovců, jejich promořenosti
patogenními druhy borrelií - Dr. A. Žákovská.
13
Problematika: Genom rostlin.
Garant: RNDr. Břetislav Brzobohatý, CSc.
Cíle stanovené na rok 2001
1. Budou provedeny predikce aminokyselinových zbytků podílejících se na
katalytické aktivitě Zm-p60.1, budou ověřeny platnosti těchto předpovědí
analýzpou krystalové struktury, místně řízenou mutagenezí a enzymovou
kinetikou.
2. Bude provedena detailní analýza odpovědí na ektopickou expresi genu ipt ve
vybraných vývojových stádiích Arabidopsis thaliana a Nicotiana tabacum.
3. Budou provedeny pokusy o identifikaci nových členů genové rodiny ARR a
izolaci inzerčních mutantů v ARR genech.
4. Bude proveden pokus o identifikaci inzerční mutace v genu kódujícím jeden z
přenašečů fosfátu, AHP4, u Arabidopsis thaliana.
5. U Arabidopsis thaliana se bude pokračovat v genetickém mapování pomocí
molekulárních markerů, konkrétně mikrosatelitů. Do mapování budou zahrnuty již
identifikované mutace získané klasickou i inzerční mutagenezí.
6. Bude proveden skríning nových inzerčních mutantních linií s cílem identifikovat
další mutace v genech determinujících morfologické znaky a embryonální letalitu.
U identifikovaných inzerčních mutantů se provede genetická a kosegregační
analýza.
7. U skupiny embryonálně letálních mutantů se zaměříme na podrobnější
anatomickou analýzu a lokalizaci defektu do určité fáze embryogeneze.
8. Bude pokračovat analýza interakcí mutantních genů pro pozdní kvetení s různým
genetickým pozadím. Na základě hybridizačních pokusů se zaměříme na studium
dědičnosti pozdního kvetení u studovaných pozdně kvetoucích mutantů. Budou
lokalizovány vybrané mutantní geny pro pozdní kvetení do vazbových skupin za
použití metody mapování pomocí molekulárních markerů.
9. Bude pokračovat dlouhodobé monitorování výskytu embryonálně letálních mutací
v přírodních populacích A. thaliana.
Nadále bude rozvíjena činnost Centrální laboratoře speciálních technik molekulární biologie
MU.
Dosažené výsledky a plnění stanovených cílů
Ad 1. Studium vztahů mezi strukturou a funkcí β-glukozidázy Zm-p60.1
Byla vyřešena trojrozměrná struktura enzymu na úrovni rozlišení 2,05 A s využitím metod
difrakční analýzy proteinů. Dosažený vysoký stupeň rozlišení umožnil realizaci počítačového
modelování interakce substrátu s enzymem. Modelování ukázalo, že specificita enzymu vůči
substrátům s aglykonem aromatické povahy je podmíněna „stacking“ interakcemi s W373 a
interakcemi s okraji aromatických systémů F193, F200 a F461, které se nacházejí proti W373
ve vazebném místě pro aglykon. Místně řízenou mutagenezí a enzymovou kinetikou byla
testována výpovědní hodnota těchto předpovědí. Pokles Km u mutant F193I/Y/W potvrdil
podíl F193 na stabilizaci interakcí enzymu se substráty obsahujícím aromatický aglykon.
Překvapivým zjištěním byla skutečnost, že kcat mutanta F193I klesla 30-krát ve srovnání s
divokým typem enzymu. Kinetická analýza a počítačové modelování následně prokázaly, že
interakce F193-aglykon-W373 nepřispívá pouze k molekulárnímu rozpoznání aglykonu, ale
14
podílí se současně na determinaci reakční rychlosti enzymu tím, že fixuje glukozidickou
vazbu v orientaci nezbytné pro její hydrolýzu katalytickým párem E186 a E401. Úloha E186 a
E401 jako katalytického páru byla nejdříve předpovězena analýzou struktury enzymu.
Následně byla prokázána analýzou kinetických parametrů mutant E186D/Q a E401D/Q. Při
analýze molekulárních vlastností těchto mutant bylo překvapivě zjištěno, že E401D, obdobně
jako C205S a C211S, má za následek silné snížení schopnosti monomerních podjednotek
vytvářet katalyticky aktivní kvarterní strukturu homodimeru. Toto zjištění nastiňuje existenci
zcela nových vztahů mezi aktivním centrem β-glukozidáz a vytváření jejich biologicky
aktivní kvarterní struktury (Zouhar et al. 2001, Vévodová et al. 2001, Slaný et al. 2001,
Slaný – Disertační práce, Šmeral, Mazura – Diplomové práce).
Ad 2. Vývoj systémů regulovatelné exprese transgenů pro navození definovaných časoprostorových obrazců exprese enzymů metabolizmu cytokininů a následnou analýzu odpovědí
rostlin na navozené změny v hladinách cytokininů.
Analyzovali jsme účinky zvýšení hladin cytokininů navozených s využitím nového systému
aktivace transkripce u tabáku a Arabidopsis. Srovnání doposud provedených analýz změn
hladin cytokininů v odpovědi na aktivaci genu kódujícího enzym katalyzující první krok
biosyntézy cytokininů, IPT, ukazuje, že obě rostliny odpovídají na aktivaci ipt genu
srovnatelně pokud posuzujeme hladiny aktivních forem cytokininů. Vývoj semenáčků se
zvýšeným obsahem cytokininů se však v řadě charakteristik významně liší mezi tabákem a
Arabidopsis. Celkově vede zvýšení obsahu cytokininů u Arabidopsis ve srovnání s
kontrolními semenáčky odpovídajícího divokého typu ke zvýšení hmotnosti biomasy zatímco
u tabáku je reakce opačná. Z nejvýznamnějších morfologických rozdílů lze jmenovat odlišně
změněnou morfologii listů. U Arabidopsis vede zvýšení obsahu cytokininů k vytvoření
zoubkovaných okrajů listů. U tabáku je silně inhibována expanse listů. Hypokotyly jsou u
Arabidopsis v důsledku zvýšení obsahu cytokininů obvykle delší a širší než u kontrol. U
tabáku jsou hypokotyly rovněž silnější, ale vždy kratší než u odpovídajících kontrol. Pouze
vývoj kořene je ovlivněn u Arabidopsis a tabáku kvalitativně srovnatelně. U obou rostlinných
druhů je vývoj hlavního kořene silně inhibován v důsledku zvýšení hladin cytokininů.
Započali jsme analýzu podmíněnosti vybraných fenotypových reakcí na zvýšení obsahu
cytokininů kultivačními podmínkami. Dále byla započata srovnávací analýza molekulárních a
biochemických rozdílů v reakcích tabáku a Arabidopsis na zvýšení obsahu cytokininů. Tyto
práce budou pokračovat v rámci následných etap řešení VZ. (Guo a Brzobohatý 2001, Lexa et
al. 2001, Dubová et al. 2001, Guo, Šámalová, Souček – Disertační práce, Klíma – Diplomová
práce).
Ad 3. Funkce homologů bakteriálních regulátorů (ARR) v rostlinách Arabidopsis thaliana
Cílem této části projektu je přispět k porozumění biologické funkce ARR genů, které mohou
představovat článek, kterým se cytokininy podílejí na koordinaci (i) využití minerálních živin
dostupných ve vnějším prostředí a živin rostlinou syntetizovaných, (ii) adaptačních reakcích
vůči změnám podmínek vnějšího prostředí a (iii) stresovým faktorům vnějšího prostředí.
Identifikovali a získali jsme mutanty nesoucí inzerci cizorodé DNA ve 4 členech rodiny ARR
genů. Následně jsme ve veřejných databázích identifikovali inzerce v dalších 12-ti ARR
genech. Příslušné mutantní linie bychom měli získat v následujícím roce. Analýza změn ve
vlastnostech linií neobsahujících genový produkt studovaného ARR genu by měla přispět k
porozumění jeho biologické funkce. Podrobná analýza inzerční mutace v genu ARR4
nasvědčuje tomu, že produkt tohoto genu participuje na změnách prodlužovacího růstu
15
hypokotylů v odpovědi na změny intenzity a spektrální charakteristiky osvětlení v průběhu
klíčení a časného vývoje semenáčků Arabidopsis thaliana. Dokončení analýzy fenotypových
změn spojených s absencí genového produktu genu ARR4 a započetí těchto analýz u
inzerčních mutantů v dalších ARR genech bude probíhat v rámci následných etap řešení VZ.
(Lexa et al. 2001 – příspěvky na konferencích, Horák – Diplomová práce).
Ad 4. Identifikace inzerčních mutací v genu kódujícím jeden z přenašečů fosfátu, AHP4, u
Arabidopsis thaliana
Metodou PCR screeningu byla ve sbírce inzerčních mutantů dostupné na MPI for Plant
Breeding, SRN, identifikována a izolována mutace v genu AHP4 způsobená inzercí
transpozonu En1. Byla započata molekulární charakterizace inzerce a analýza fenotypového
projevu mutace. Současně probíhá skríning dalších sbírek s cílem získat nezávislou alelu
nesoucí inzerční mutaci v genu AHP4. Tyto práce budou pokračovat v rámci následných etap
řešení VZ. (Výsledky nebyly dosud publikovány – publikaci lze očekávat v roce 2003,
Bubeníčková, Hradilová – Disertační práce).
Ad 5. Genetické mapování Arabidopsis thaliana pomocí molekulárních markerů
Do mapování byly zahrnuty 4 již identifikované embryonálně letální mutace získané inzerční
mutagenezí (VIII-64, VIII-41, 280-4-4, 280-4-8) a 18 mikrosatelitových molekulárních
markerů, jejichž metodika byla již dříve ověřena. Uvedené mutace byly lokalizovány do
genetické mapy a určena jejich pozice ve vazbové skupině. Součástí mapování bylo ověření
polymorfizmu mezi ekotypy Columbia (pozadí mutací) a Landsberg erecta. U uvedených
mutací byla provedena také segregační analýza a stanovení počtu začleněných kopií T-DNA
v genomu a studium kosegregace T-DNA se studovanou mutací (Ryšávka: diplomová práce
2001) .
Další analyzovanou T-DNA mutací byla mutace ve stavbě trichomů (A-22/3). Uvedená
mutace byla lokalizovaná do genetické mapy pomocí mikrosatelitů (vazba s markerem nga
162). Byl stanoven počet inzertů a provedena kosegregační analýza. Metodou plazmidové
záchrany byl izolován fragment rostlinné DNA sousedící s inzertem. Fragment bude
osekvencován (Doleželová: diplomová práce 2001).
Do mapování bylo dále zahrnuto 7 morfologických a chlorofylových mutací získaných
klasickou mutagenezí. U 2 mutací (lucida(S) a lucida) byla určena jejich lokalizace
v genetické mapě a ve vazbové skupině.
Bylo zahájeno vypracování metodik pro využití CAPS markerů a ověřování polymorfizmu
mezi ekotypy Col, Ler, Di-G a S96.
V následujícím roce budou výsledky zkompletovány a publikovány.
Ad 6. Skríning nových inzerčních mutantních linií
Součástí těchto pokusů byl transgenní materiál A. thaliana získaný infiltrací Agrobacterium
tumefaciens v laboratoři prof. Galbraita na Univ. Tuscon, USA v rámci doktorské disertace E.
Chytilové. Použité plazmidy byly odvozené od pBGF-0. Byly analyzovány generace T1 a T2.
Signálním genem, který je součástí inzertu, je gen GFP s různými promotory, jako
selektovatelný gen npt. Pro další analýzu byl použit materiál stejného původu označený RJG
(exprese GFP v jádrech buněk), ER4 (exprese GFP v endoplazmatickém retikulu), COY
(exprese GFP v jádrech vodivých svazků), KAT (exprese GFP v buňkách průduchů), D35S
(exprese GFP v celé rostlině), S3 (exprese GFP v buňkách pestíku). Po selekci na médiu
16
s antibiotikem kanamycinem byly u jednotlivých linií vyselektovány rezistentní rostliny. V
generacích T1 a T2 byly hodnoceny fenotypy rostlin a vytypovány eventuální mutace –
morfologické, embryonální, chlorofylové a v době do kvetení.
Identifikace nových mutací – 1 embryonálně letální (štěpný poměr 2:1), 2 embryonálně letální
(gametofytický štěpný poměr 1:1) (Kocmánková: diplomová práce 2001), organizace listové
růžice, počet květních primordií, (P. Rozsívalová, P. Kotnová, V. Krejčí, diplomové práce
2001).
Ad 7. Anatomická analýza embryonálně letálních mutantů A. thaliana
Studium bylo zaměřeno na analýzu embryogeneze prostřednictvím projasňování pletiv.
U 8 studovaných mutací se pomocí této metody podařilo přesně lokalizovat embryonální
defekt (Kyjovská et al.: 2001, Kyjovská: diplomová práce 2001).
Práce bude pokračovat v rámci doktorské disertace Z. Kyjovské.
Ad 8. Studium genů pro pozdní kvetení u A. thaliana
Analýza reakce 7 přírodních pozdně kvetoucích genotypů a 13 pozdně kvetoucích mutantních
linií na vernalizaci a demetylaci ukázala na možnost dvou různých drah vedoucích k indukci
kvetení, přičemž obě jsou regulovány demetylací DNA. Tyto dvě dráhy odpovídají dvěma
odlišným skupinám genů zúčastněných při indukci kvetení. Tyto geny byly zařazeny do
existujícího modelu regulace kvetení u Arabidopsis. (Lízal a Relichová: Physiologia
Plantarum; Lízal: Biologické listy).
Dále bylo zahájeno studium vlivu genů různého genetického pozadí na expresi známých genů
pro pozdní kvetení. Molekulárně biologická analýza generace F2 po křížení dvou T-DNA
pozdně kvetoucích mutantů s odlišným genetickým pozadím potvrdila očekávaný předpoklad
o vlivu genetického pozadí Columbia na pozdnost u těchto mutantů. Bylo zjištěno, že se
jedná o gen FLC, jehož účinek na fenotypový projev pozdnosti je závislý na genetickém
pozadí. Naopak u mutace dn analýza na úrovni DNA nepotvrdila účinek tohoto genu a byl
tudíž vysloven předpoklad o vlivu jiných, doposud necharakterizovaných, modifikátorových
genů. Byla dokončena lokalizace 3 genů pro pozdní kvetení (L5, Spi a M63) do vazbových
skupin.
Práce bude pokračovat molekulární identifikací modifikátorových genů pozdnosti.
Ad 9. Monitorování výskytu embryonálně letálních mutací (ELM) v přírodních populacích A.
thaliana
Pokračovalo dlouhodobé monitorování výskytu ELM v celkem 8 přírodních populacích, které
bude vyhodnoceno po dalších dvou letech, kdy bude u velké většiny dosaženo celkově
desetileté systematické sledování. Poté bude možno vyvodit závěry o tom, zda tyto údaje
o genetické struktuře přírodních populací jsou pro dané populace charakteristické a jaký je
jejich význam z hlediska hodnocení genetické zátěže lokality.
Činnost Centrální laboratoře speciálních technik molekulární biologie MU
Řada špičkových technik molekulární biologie je pro potřeby projektu samotného i pro
potřeby dalších akademických a vývojových pracovišť zajišťována částí LFGP - Centrální
laboratoří speciálních technik molekulární biologie MU. V současné době provádí tato
jednotka syntézu a purifikaci oligonukleotidů včetně jejich chemických modifikací,
sekvencování a analýzu fragmentů DNA. Dále zajišťuje využívání perfuzního chromatografu
17
pro řadu výzkumných aplikací. Její pracovníci poskytují kompletní konzultační činnost
spojenou s navrhováním, purifikací a použitím oligonukleotidů, interpretací výsledků analýz
sekvencí DNA a fragmentačních analýz DNA. Podpůrnou funkci pracoviště využívají také
mnohé další akademické a vývojové instituce jak v brněnském regionu tak i mimo něj. Děje
se tak na základě smluv o spolupráci. Vytvořené intelektuální a instrumentální zázemí se stalo
jedním ze základních předpokladů pro zavedení nových kurzů - Kurzu základů genomiky a
Kurzu základů proteomiky. Vysoký mezinárodní standard laboratoře se odráží v jejím členství
v „Association of Biomolecular Resource Facilities (ABRF)“. ABRF sdružuje špičkové
laboratoře typu „core facility“, zajišťuje komunikaci mezi členy a především navrhuje a
realizuje mechanizmy mezinárodního hodnocení práce centrálních laboratoří. Centrální
laboratoř speciálních technik molekulární biologie MU je (dle údajů ABRF z poslední výroční
konference) jedinou laboratoří typu „core facility“ v České republice a v zemích bývalého
východního bloku.
V rámci těchto aktivit se pracoviště podílelo významným způsobem na vytvoření proteomické
laboratoře MU na PřF MU. Jednalo se zejména o participaci na výběrovém řízení klíčové
investiční jednotky proteomické laboratoře – hmotnostního spektrometru MALDI-TOF,
iontové pasti a dovybavení pro separace proteinů dvourozměrnou elektroforézou. Pracovníci
laboratoře se rovněž podíleli na kocepční přípravě projektu rekonstrukce prostor pro nové
proteomické pracoviště (Konečná a Brzobohatý 2001 – publikace a abstrakt na konferenci).
Upřesnění cílů na rok 2002
1. Bude pokračovat analýza strukturně funkčních vztahů v molekule β-glukozidázy Zmp60.1.
2. Bude probíhat molekulární a fyziologická analýza odpovědí na ektopickou expresi genu
ipt ve vybraných vývojových stádiích Arabidopsis thaliana a Nicotiana tabacum.
3. Budou zkoumány fenotypové projevy inzerčních mutací v ARR genech u Arabidopsis
thaliana.
4. Bude provedena molekulární analýza inzerční mutace v genu kódujícím jeden z přenašečů
fosfátu, AHP4, u A. thaliana;
5. Bude rozpracována metodika CAPS markerů a jejich využití při přesné lokalizaci genů A.
thaliana do genetické mapy. Budou identifikovány molekulární markery v těsné vazbě se
studovanými geny.
6. U nových T-DNA mutací A. thaliana bude provedena genetická analýza, kosegregační
analýza a genetické mapování.
7. Bude pokračovat studium embryogeneze A.t. prostřednictvím embryonálně letálních
mutací.
8. Bude dokončeno mapování zbylých 3 pozdně kvetoucích mutací L6, L6-1 a M73 a bude
zahájena identifikace modifikátorových genů pozdnosti u pozdně kvetoucích mutantů L4 a
Spi.
9. Bude pokračovat dlouhodobý skríning embryonálně letálních mutací v přírodních
populacích A. t.
Nadále bude rozvíjena činnost Centrální laboratoře speciálních technik molekulární biologie
MU.
Pracoviště se bude podílet na činnosti proteomické laboratoře MU na PřF MU.
18
Presentace výsledků
a) Publikace ve vědeckých časopisech
4a) Zouhar, J., Vévodová, J., Marek, J., Damborský, J., Su, X.-D., Brzobohatý, B.: Insights
into the Functional Architecture of the Catalytic Center of a Maize β-Glucosidase Zm-p60.1.
Plant Physiology. ISSN 0032-0889, 2001, vol. 127, no. 3, pp. 973 – 985. IF = 4,831
5a) Vévodová, J., Marek, J., Zouhar, J., Brzobohatý, B., and Su, X.-D.: Purification,
Crystallization and Preliminary X-ray Analysis of a Maize Cytokinin-glucoside-specific βGlucosidase. Acta Crystallographica, Sect. D., ISSN 0907-4449, vol. D57, no. 1, pp. 140-142,
2001. IF = 3,067
Lexa, M., Horák, J., Brzobohatý, B.: Virtual PCR. Bioinformatics, ISSN 1367-4803, 2001,
vol. 17, no. 2, pp. 192-193. IF = 2,259 (Bylo započítáno ve Zprávě o řešení za rok 2000)
Goltsev, V., Genkov, T., Lexa, M., Ivanova I.: Effect of benzyladenine, 4-PU-30 and
thidiazuron on millisecond delayed and prompt chlorophyll fluorescence of Dianthus
caryophyllus L. Axillary buds cultured in vitro. Scientia Horticulturae 89:41-54, 2001. IF =
0,543 (Bylo započítáno ve Zprávě o řešení za rok 2000)
6a) Lízal, P., Relichová, J.: The effect of day length, vernalization and DNA demethylation on
the flowering time in Arabidopsis thaliana. Physiologia Plantarum, Copenhagen:
Munksgaard, 113,1, 121 – 127, 2001. IF = 1,476
7a) Lízal, P.: Genetické založení doby do kvetení u modelové rostliny Arabidopsis thaliana.
Biologické listy 66(1), 49 – 63, 2001
8a) Dubová, J., Hájková, M., Brzobohatý, B.: Defects of Pollen Development in Transgenic
Tobacco. Scripta Facultatis Scientarum Naturalium Universitatis Masarykianae Brunensis.
Biology. ISBN 80-210-2590-5, vol 27/2001, pp. 54-55
9a) Konečná, H., Brzobohatý, B.: Navrhování sekvencí oligonukleotidů v molekulární
biologii. Bulletin České společnosti pro biochemii a molekulární biologii. ISSN 1211-2526,
2001, ročník 29, č.1, str. 39
Pozn. U některých prací je v Poděkování uvedeno číslo VS96096, vztahující se k původnímu
„250“ projektu který byl od počátku VZ jeho součástí, lze vykazovat na VZ.
b) Abstrakta z konferencí
17b) Konečná, H., Brzobohatý, B.: Designing Oligonucleotide Sequences. ISBN 80-2102538-7, V. Pracovní setkání biochemiků a molekulárních biologů, Brno, Czech Republic,
February 14, 2001, pp. 13-14
19
18b) Guo, J., Brzobohatý, B.: A Novel System for Regulated Expression of Isopentenyl
Transferase Gene, ipt, in Arabidopsis thaliana. ISBN 80-210-2538-7, V. Pracovní setkání
biochemiků a molekulárních biologů, Brno, Czech Republic, February 14, 2001, pp. 28-29
19b) Slaný, M., Zouhar, J., Brzobohatý, B.: Identification of a Cysteine Residue Conferring
Sensitivity of a Maize β-Glukosidase to Silver Ion and Alkylation Treatment. ISBN 80-2102538-7, V. Pracovní setkání biochemiků a molekulárních biologů, Brno, Czech Republic,
February 14, 2001, p. 29
20b) Borkovcová, P., Zouhar, J., Hejátko, J., Brzobohatý, B.: Expression and Single-Step
Purification of the Signal Receiver Domain of CKI1, a Putative Cytokinin Receptor from
Arabidopsis thaliana. ISBN 80-210-2538-7, V. Pracovní setkání biochemiků a molekulárních
biologů, Brno, Czech Republic, February 14, 2001, p. 30
21b) Lexa, M., Horák, J., Rotkovská, J., Brzobohatý, B.: Insertional Mutants in Arabidopsis
Response Regulator Genes. ISBN 80-7157-518-6, 17th International Conference on Plant
Growth Substances, Brno, Czech Republic, July 1-6, 2001, p. 148
22b) Lexa, M., Genkov, T., Brzobohatý, B.: Nitrate Reductase Activity in ipt-Expressing
Tobacco. ISBN 80-7157-518-6, 17th International Conference on Plant Growth Substances,
Brno, Czech Republic, July 1-6, 2001, p. 189
23b) Marek, J.: Proteinová krystalografie v postgenomické éře. Materials Structure in
Chemistry, Biology, Physics and Technology. Struktura. Kolokvium Krystalografické
společnosti, Bedřichov 18.-22. 6., Vol. 8, No. 1a, Special issue, s. 20, 2001
24b) Kyjovská, Z., Jungmannová, B., J. Řepková: Cytological analysis of embryonic lethal
T-DNA mutations in Arabidopsis thaliana. Abstract. Professor Němec´s Cytological Day
Brno, May 25th, 2000. Scripta Fac. Sci. Natur. Univ. Masarykianae Brunensis – Biology
27:62-63, 2001.
25b) Řepková, J., Lízal, P., Relichová, J., Ryšávka, P., Kyjovská, Z., Doleželová, H.: Gene
localization by means of T-DNA tagging in Arabidopsis thaliana. Book of abstracts 4th Int.
Symp. in the Series Recent Advances in Plant Biotechnology, Třeboň September 17-21,
Czech Republic, p. 97, 2001.
26b) Dubová, J., Hájková, M., Idzikowska, K., Brzobohatý, B.: Meristem Development in
Transgenic Tobacco Seedlings. ISBN 83-7177-133-9, 52. Congress of Polish Botanical
Society, Poznaň, Polsko, September 24-28, 2001, p. 10
c) Diplomové práce
21c) Petr Ryšávka: Identifikace a analýza transgenních rostlin Arabidopsis thaliana (L.)
Heynh.
5. roč./obhájil. Školitel: J. Řepková
22c) Heda Doleželová: Lokalizace nových inzerčních mutací Arabidopsis thaliana (L.)
Heynh. do genetické mapy. 5. roč. /obhájila. Školitel: J. Řepková
20
23c) Zdena Kyjovská: Cytogenetická analýza embryonálně letálních mutací Arabidopsis
thaliana (L.) Heynh. 5. roč./obhájila. Školitel: J. Řepková
24c) Zuzana Kocmánková: Selekce nových inzerčních mutací Arabidopsis thaliana (L.)
Heynh. 5. roč./obhájila. Školitel: J. Řepková
25c) Tereza Komárková: Genetické mapování mutací Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. 5.
roč. /obhájila. Školitel: J. Řepková
26c) Sylvie Hlaváčová: Genetické mapování genů Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. 4./5. roč.
Školitel: J. Řepková
27c) Pavla Rozsívalová: Selekce nových inzerčních mutací Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.
4./5. roč. Školitel: J. Řepková
28c) Pavla Kotnová: Selekce nových inzerčních mutací Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.
4./5. roč. Školitel: J. Řepková
29c) Veronika Krejčí: Identifikace genů prostřednictvím nových inzerčních mutací
Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. 4./5. roč. Školitel: J. Řepková
30c) Miloslav Šmeral: Identifikace aminokyselinových zbytků zúčastňujících se na interakci
β-glukozidázy Zm-p60.1 se substrátem. 5.roč./obhájil. Školitel: B. Brzobohatý
31c) Alena Reková: Molekulární klonování a charakterizace integračního lokusu T-DNA u
transgenní rostliny tabáku vykazující buněčně autonomní pylovou sterilitu. 5./6. roč. Školitel:
B. Brzobohatý
32c) Jakub Horák: Molekulárně-biologická studie dvoukomponentních systémů u vyšších
rostlin. 4./5. roč. Školitel: M. Lexa
33c) Petr Klíma: Úloha cytokininů v regulaci exprese homeogenů rodiny KN1 u rostlin. 3./4.
roč. Školitel: B. Brzobohatý
34c) Pavel Mazura: Funkční architektura aktivního centra kukuřičné β-glukozidázy. 3. roč.
Školitel: B. Brzobohatý
d) Disertační práce
6d) Mgr. Zdena Kyjovská: Genetická determinace embryogeneze Arabidopsis thaliana (L.)
Heynh. 1. roč. Školitel: J. Řepková
7d) Mgr. Jan Hejátko: Izolace a molekulární charakterizace mutantů Arabidopsis thaliana
vykazujících defekty v kontrole větvení. 4./5. roč. Školitel: B. Brzobohatý
8d) Guo Jianchun, MSc - Čína: Regulated expression of ipt gene by pOp transcription system
in Arabidopsis. 3./4. roč. Školitel: B. Brzobohatý
9d) Kiran N.S., MSc. - Indie: Role of sub-cellular compartmentation in the regulation of
cytokinin metabolism and action. 3./4. roč. Školitel: B. Brzobohatý
21
10d) Mgr. Petra Borkovcová: Molekulární a biochemická charakterizace vybraných členů
rodiny „photorelay“ mediátorů, které se mohou účastnit přesunu signálu hormonu cytokininu
u rostlin. 2./3. roč. Školitel: B. Brzobohatý
11d) Mgr. Michal Slaný: Vliv bodových mutací na katalytické vlastnosti β-glukozidázy. 2./3.
roč. Školitel: B. Brzobohatý
12d) Mgr. Markéta Šámalová: Vliv řízené lokální nadprodukce cytokininů na vývojové
procesy u tabáku. 2./3. ročník. Školitel: B. Brzobohatý
13d) Mgr. Hana Bubeníčková: Funkční analýza vybraných HPt genů u Arabidopsis thaliana.
1./2. roč. Školitel: B. Brzobohatý
14d) Mgr. Markéta Pernisová: Studium biologické funkce receptoru cytokininů CKI1. 1./2.
roč. Školitel: B. Brzobohatý
15d) Mgr. Přemysl Souček: Studium dominantních mutací navozených ektopickou expresí
klíčového enzymu metabolismu cytokininů (IPT) v transgenních rostlinách. 1. ročník.
Školitel: B. Brzobohatý
16d) Mgr. Jana Hradilová: Funkční analýza signálních drah cytokininů u Arabidopsis
thaliana. 1. ročník. Školitel: B. Brzobohatý
e) Přednášky na konferencích
8e) Brzobohatý, B.: Tobacco and Arabidopsis Responses o ipt Expression during Germination
and Early Seedling Development – can Arabidopsis Serve as the (only) Model Plant for
Cytokinin Biology Research ? U. S. A. – Czech Republic Regional Workshop on the Plant
Hormone Cytokinin, Praha, 28.-29. 6. 2001
9e) Lexa, M.: Cytokinins, Nitrate, Light and Ethylene: Does the Two Component System
Represent a Common Denominator ? U. S. A. – Czech Republic Regional Workshop on the
Plant Hormone Cytokinin, Praha, 28.-29. 6. 2001
10e) Marek, J.: Rentgenová strukturní krystalografie na Masarykově univerzitě v Brně. 250.
rozhovory Krystalografické společnosti – Praha 1.3.2001.
11e) Brzobohatý, B., Genkov, T., Moore, I., Dubová, J., Nejedlá, E., Malbeck, J., Váger, M.:
Developmental Consequences of ipt Activation in Germinating Tobacco Seedlings.
ISBN 80-7157-518-6, 17th International Conference on Plant Growth Substances, Brno,
Czech Republic, July 1-6, 2001, p. 57
12e) Marek, J.: Proteinová krystalografie v postgenomické éře. Struktura 2001, Kolokvium
krystalografické společnosti 18. – 22.-6. 2001 Bedřichov. Materials Structure, vol. 8. no 1a, p.
20, 2001
22
f) Spolupráce se zahraničními pracovišti
Department of Plant Sciences, University of Oxford, UK
Spolupráce zahrnuje společný projekt (Dr. I. Moore a Dr. B. Brzobohatý, „The role of
cytokinin metabolism in plant growth and development, projekt rc/jp/jun98, Royal Society),
výměnné pobyty pracovníků a výměnu biologického materiálu; v roce 2001 proběhla
dvoutýdenní návštěva Dr. I. Moorea v LFGP
Max-Planck-Institute for Plant Breeding, Cologne, Germany
Spolupráce na projektu „The role of phytohormones in control of plant development and
architecture“, partner - Prof. K. Palme; výměna pracovníků (Mgr. Hejátko, J. v SRN, návštěva
Prof. Palme - Brno).
Department of Molecular Biophysics, Center for Chemistry and Chemical Engineering, Lund
University, Lund, Sweden; spolupráce v oblasti rentgenostrukturní analýzy proteinů
realizovaná studijními pobyty DSP studentů (Mgr. Vévodová, J.).
Francie – Laboratoire de Génétique Moléculaire des Plantes, CNRS/Universite J. Fourier.
Spolupráce při lokalizaci inzerčních mutantů A. thaliana (Dr. Řepková, stáž studentky H.
Doleželové)
Zahraniční stáže:
Brzobohatý Břetislav, RNDr., CSc., Department of Plant Sciences, University of Oxford,
Oxford, UK, visiting scholar, 9/2001
Lexa Matej, Ing., Ph.D., Jakub Horák, Universität Freiburg, Institut für Biologie II / Botanik,
Schänzlestrasse 1, 79104 Freiburg, SRN, 9/2001
Hejátko Jan, Mgr., Max-Planck-Institut für Züchtungsforschung, Köln, SRN, PhD student, 112/2001, DAAD stipendium
23
Problematika: Genom živočichů. Garant: doc. RNDr. Jan Šmarda, CSc.
Cíle stanovené na rok 2001:
Práce na projektu v roce 2001 probíhaly v intencích původních plánů, tj. ve čtyřech vzájemně
blízkých rovinách:
(1) Analýza vlastností leukemických buněk exprimujících cizorodé geny
Cílem této části projektu bylo hledat způsoby suprese funkce onkoproteinu v-Myb, který
způsobuje akutní myeloidní leukémii a transformuje myelomonocytické buňky in vitro. S
využitím linie ptačích monoblastů transformovaných onkogenem v-myb a jejich variant
exprimujících cizorodé geny v-jun, c-jun, v-fos, c-fos, p53 a CBP byly studovány podmínky
účinné suprese růstu těchto leukemických buněk a indukce jejich terminální diferenciace.
(2) Analýza vlivu metabolitů kyseliny arachidonové na růst, diferenciaci a smrt nádorových
buněk
Cílem této části projektu bylo vyhodnotit účast metabolitů kyseliny arachidonové na řízení
proliferace, diferenciace a apoptózy lidských leukemických buněk. Specifickým cílem pro rok
2001 byla analýza funkce cytokinu TGF-β1 v řízení apoptózy u diferencujících se
leukemických buněk.
(3) Analýza specifických chromozomových změn u onkologických onemocnění
Cílem této části projektu bylo využití techniky komparativní genomové hybridizace při studiu
rekurentních cytogenetických změn u dětského solidního nádoru medulloblastomu.
(4) Analýza mutací pro glutathion-S-transferázu v organismu Drosophila melanogaster
Cílem této části projektu bylo sledovat stabilitu transgenů u kmene P-1152 Drosophila
melanogaster po působení mutagenů s využitím technik PCR, sekvencování DNA a DGGE.
Dosažené výsledky a plnění stanovených cílů
(1) Analýza vlastností leukemických buněk exprimujících cizorodé geny
Při studiu dříve připravených derivátů linie BM2, které inducibilně exprimují cizorodé geny
v-jun, c-jun, v-fos a c-fos jsme, mimojiné, učinili následující pozorování:
a) Buňky BM2, které exprimují geny v-jun a v-fos mění svou morfologii ve srovnání s
mateřskou linií BM2 divokého typu. Při analýze těchto změn jsme dospěli k závěru, že
onkoproteiny v-Jun a v-Fos vyvolávají dediferenciaci buněk BM2 a prohlubují tak
transformační účinek onkoproteinu v-Myb. (Ševčíková, Zahradníčková, Souček, Šmarda,
plakátové sdělení na konferenci 17th Annual Meeting on Oncogenes, USA; Ševčíková,
Souček, Bryja, Šmarda, přednáška na konferenci XVI. Biologické dny, Olomouc;
Zahradníčková, Ševčíková, Souček, Šmarda, přednáška na konferenci XVI. Biologické dny,
Olomouc).
b) Buňky BM2, které exprimují gen v-jun se vyznačují schopností růstu v suspenzi a to i při
nižší koncentraci séra, zatímco protein c-Jun zpomaluje růst buněk BM2 a vyvolává jejich
částečnou adherenci i v bohatém médiu (Ševčíková, Souček, Bryja, Šmarda, přednáška na
konferenci XVI. Biologické dny, Olomouc).
c) Buňky BM2 exprimující v-fos a c-fos zpomalují svůj růst. Mechanismus účinku buněčné a
virové formy proteinu Fos na buňky BM2 se zdá být odlišný. Zatímco protein c-Fos zvyšuje
odumírání buněk BM2 apoptózou, protein v-Fos vyvolává dediferenciaci buněk BM2 do
24
mladších stádií (Zahradníčková, Ševčíková, Souček, Šmarda, přednáška na konferenci XVI.
Biologické dny, Olomouc; Zahradníčková, Ševčíková, Souček, Šmarda, přednáška na
konferenci V. Pracovní setkání biochemiků a molekulárních biologů, Brno).
d) Proteiny v-Jun, c-Jun a c-Fos suprimují transkripčně aktivační schopnost onkoproteinu vMyb v buňkách BM2. Míra tohoto snížení dosahuje přibližně 50 % u proteinů v-Jun a c-Fos a
80 % u proteinu c-Jun. Protein v-Fos transkripčně aktivační funkci proteinu v-Myb
neovlivňuje (Schrumpfová, diplomová práce).
e) Lipoxygenázové inhibitory NDGA, ETYA a MK886 zpomalují růst buněk BM2. Pokud
však buňky BM2 exprimují v-jun, jejich růst inhibuje pouze NDGA, což podporuje naši
představu o kooperaci onkoproteinů v-myb a v-jun při transformaci (Bryja, Ševčíková,
Pacherník, Zahradníčková, Souček, Hofmanová, Kozubík, Šmarda, původní vědecký článek
zaslaný do tisku). V současné době pracujeme na provedení analogických experimentů u
buněk BM2 exprimujících c-jun (Sedláček, diplomová práce, která bude obhajována v roce
2002).
f) Při práci s buňkami BM2, které exprimují cizorodé geny v závislosti na přítomnosti
induktoru - ZnCl2, potřebujeme znát přesné koncentrace tohoto kovu v kultivačním médiu.
Proto jsme se podíleli na vypracování elektrochemických postupů pro přesné stanovení
koncentrace zinku v médiích (Kizek, Trnková, Ševčíková, Šmarda, Jelen, Anal. Biochem. –
elektronická verze 2001).
g) Při hledání způsobu suprese transformačního účinku onkoproteinu v-Myb v buňkách BM2
jsme rovněž použili koliciny E1 a E3. Ukázalo se, že tyto koliciny mají cytostatický účinek na
buňky BM2 (Šmarda, Fialová, Šmarda, Jr., Folia Biologica)
(2) Analýza vlivu metabolitů kyseliny arachidonové na růst, diferenciaci a smrt nádorových
buněk
a) Výsledky experimentů zaměřených na studium významu metabolismu kyseliny
arachidonové a jejích metabolitů (eikosanoidů) v procesech ovlivňujících proliferaci,
diferenciaci a buněčnou smrt nádorových buněk byly prezentovány na mezinárodní
konferenci (Štika, Hofmanová, Šimek, plakátové sdělení na konferenci 2nd International
Scientific Conference, Lviv, Ukraine).
b) Prováděli jsme analýzu funkce TGF-beta1 v regulaci proliferace, diferenciace a
programované buněčné smrti u leukemických buněk (Souček a kol. Sborník Cells III, 2001,
Souček a kol., Dresden 2001)
c) studovali jsme vliv inhibitorů metabolismu kyseliny arachidonové na expresi
transkripčních faktorů rodiny Jun na experimentálním modelu lidských imortalizovaných
keratinocytů (Andrysík a kol. Sborník Cells III, 2001, Andrysík; diplomová práce),
d) studovali jsme vliv nenasycených mastných kyselin a vybraných inhibitorů metabolismu
kyseliny arachidonové na cytokinetické parametry buněk z nádorů tlustého střeva (Vaculová a
kol. Eurokonference on Apoptosis, Vienna, 2001, Vaculová a kol. Sborník Cells III, 2001).
(3) Analýza specifických chromozomových změn u onkologických onemocnění
V rámci analýzy genomu člověka metodami molekulární cytogenetiky byly získány nové
poznatky týkající se postnatální, prenatální i preimplantační genetické diagnostiky a zejména
pak nádorové cytogenetiky s výrazným dopadem do klinické praxe. Tato studia byla
prováděna v úzké spolupráci s OLG FN Brno (Václavík, Kuglík, Biologické listy 2001)
a) Technikou I-FISH byly rozpracovány nové metody umožňující detekci nejčastěji se
vyskytujících numerických chromozomových aberací v individuálních blastomerach
z lidského embrya pro účely preimplantační genetické diagnostiky. Ve spolupráci s Centrem
asistované reprodukce I. gynekologicko-porodnické kliniky FN Brno byla tato technika
25
zkušebně ověřena u 8 pacientek (Gaillyová, Kuglík, Oltová, Ravčuková, Ventruba, 11.
sympozium asistované reprodukce, Brno).
b) V oblasti postnatální cytogenetiky bylo dokončeno studium zaměřené na využití techniky
FISH při diagnostice pacientů s Prader-Willi/Angelmanovým syndromem. Celkově bylo
molekulárně cytogeneticky vyšetřeno 30 pacientů s příznaky PW/A syndromu. V pěti
případech byla nalezena mikrodelece v oblasti 15q11-q13 pomocí specifických DNA sond
pro geny D15S10 a SNRPN (Radilová, diplomová práce; Kuglík, P., Gaillyová, R., Radilová,
H., Europ. Journal of Human Genetics).
c) V rámci onkocytogenetiky jsme se zaměřili na zvýšení citlivosti a rozpracování nových
postupů techniky FISH umožňujících detekci genetických změn na úrovni chromozomů, a to
zejména v interfázních buňkách některých hematologických malignit (zvláště CML) a u
solidních dětských nádorů (neuroblastom). U pacientů s CML byla pomocí techniky I-FISH
opakovaně vyšetřována translokace t(9;22) a na souboru 33 pacientů byla porovnávána
citlivost použití různých DNA sond. Výsledky byly ověřovány pomocí techniky RT-PCR.
U dětských pacientů s neuroblastomem byla vedle sledování amplifikace N-myc onkogenu a
del1p36 rozpracována technika detekce nového významného prognostického faktoru –
nadbytečného materiálu na chromozomu 17q. Dále byly optimalizovány jednotlivé kroky
metody komparativní genomové hybridizace (CGH) z hlediska jejího využití pro diagnostiku,
prognózu a sledování efektivity terapie u neuroblastomu. Technika CGH byla optimalizována
pro detekci cytogenetických změn i u dalších typů nádorů (mozkové nádory dětí a dospělých)
(Kuglík, P., Procházková, M., Sobotka, J., Holubová, V. Plakátové sdělení na konferenci
Third European Cytogenetics Conference, Paris; Kuglík, P., Procházková, M., Holubová, V.
Přednáška pro Biologickou společnost, Brno)
(4) Analýza mutací pro glutathion-S-transferázu v organismu Drosophila melanogaster
Indukce mutací u transgenních kmenů Drosophila melanogaster byla prováděna silným
mutagenem MNU. Mutace na fenotypové úrovni byly sledovány testem na somatické mutace
a rekombinace a pro analýzu mutací transgenu byly použity metody PCR, TGGE a
sekvencování DNA. Celkem bylo amplifikováno asi 500 vzorků DNA z potomků
exponovaných drozofil. Pro účely detekce mutací pomocí TGGE bylo použito 300, z nichž
některé byly sekvencovány. TGGE prokázala u 11 vzorků elektroforetické změny, které
mohou být považovány za potenciální mutace. Sekvencováno bylo 5 z nich, zatím se však
nepodařilo potvrdit změny na úrovni DNA. Podobný postup prací byl použit i v případě genu
pro GFP, který je však v důsledku lokalizace transgenu v blízkosti heterochromatinové oblasti
méně vhodný (Skalická, Chroust Sdělení na konferenci 24. Pracovní dny české a slovenské
společnosti pro mutagenezu zevním prostředím, Brno; Skalická, Chroust V. Pracovní setkání
biochemiků a molekulárních biologů, Brno; Chroust, K. et al. Mutat. Res. 2001; Skalická,
Pavlová, Mendel - diplomové práce).
Upřesnění cílů na rok 2002
(1) Analýza vlastností leukemických buněk exprimujících cizorodé geny
V roce 2002 se zaměříme na (a) dokončení analýzy významu proteinů Fos a Jun pro supresi
onkoproteinu v-Myb, (b) studium účinků proteinu p53 na onkoprotein v-Myb, (c) studium
vlivu trichostatinu A na proliferaci, diferenciaci a smrt buněk BM2.
(2) Analýza vlivu metabolitů kyseliny arachidonové na růst, diferenciaci a smrt nádorových
buněk
Centrem zájmu bude i nadále působení cytokinu TNF-alfa na cytokinetiku buněk leukemické
linie HL-60 a metabolismus kyseliny arachidonové, který se účastní přenosu signálu TNF-
26
alfa. Nově bude sledována úloha kyslíkových metabolitů při změnách parametrů proliferace,
diferenciace a apoptózy vyvolaných působením TNF-alfa na leukemické buňky.
(3) Analýza specifických chromozomových změn u onkologických onemocnění
Stěžejním bude výzkum a zavedení nových molekulárně cytogenetických diagnostických
postupů, zejména techniky mnohobarevné FISH (mFISH). Tato metoda umožňuje barevně
odlišit každý chromozomový pár v karyotypu člověka, a tím upřesnit strukturu a typ
chromozomových přestaveb podílejících se na vzniku geneticky podmíněných chorob a
některých nádorů.
(4) Analýza mutací pro glutathion-S-transferázu v organismu Drosophila melanogaster
Práce na sledování mutací transgenů v hostitelském organizmu Drosophila melanogaster
bude pokračovat pravidelnou amplifikací a přípravou vzorků pro sekvenace u potomků
rodičů, exponovaných mutagenem. Dále bude prováděna metoda TGGE, která bude rutinně
využívána pro další analýzy mutací cizorodých genů. Práce by měla pokračovat v podobném
rozsahu, jako v roce 2001, to znamená alespoň na 500 vzorcích kmene P-1152.
Prezentace výsledků
a) Publikace ve vědeckých časopisech
10a) Šmarda, J., Fialová, M., Šmarda, J. Jr.: Cytotoxic effects of colicins E1 and E3 on vmyb-transformed chicken monoblasts. Folia Biologica (Praha) 47: 11-13, 2001. IF = 0,351
11a) Kizek, R., Trnková, L., Ševčíková, S., Šmarda, J., Jelen, F.: Silver electrode as a sensor
for determination of zinc in cell cultivation medium. Anal. Biochem., el. verze, 2001. IF =
2,047
12a) Chroust, K., Jowett, T., Farid-Wajidi, M.F., Huang, J., Ryskova, M., Wolf, R.,
Holoubek, I.: Activation or detoxification of mutagenic and carcinogenic compounds in
transgenic Drosophila expressing human glutathione S-transferase. Mutat. Res., 498: 169179, 2001. IF = 1,291
13a) Václavík, P., Kuglík, P.: Nadpočetné markerové chromosomy v karyotypu člověka a
jejich klinický význam. Biol. listy 66 (3): 187-202, 2001.
b) Abstrakta z konferencí
27b) Zahradníčková, E., Ševčíková, S., Souček, K., Šmarda, J.: The effects of Fos proteins on
myeloid differentiation. Abstrakt přednášky přednesené na konferenci V. Pracovní setkání
biochemiků a molekulárních biologů, Brno, 14.2. 2001. Sborník strana 26, 2001.
28b) Ševčíková, S., Zahradníčková, E., Souček, K., Šmarda, J.: v-Jun and v-Fos proteins
induce dedifferentiation of v-myb-transformed monoblasts. Abstrakt plakátového sdělení
prezentovaného na 17th Annual Meeting on Oncogenes, Frederick, MD, USA, 20. - 23. 6.
2001, Sborník strana 171, 2001.
29b) Ševčíková, S., Souček, K., Bryja, V., Šmarda, J.: Vliv proteinů JUN na růst a
diferenciaci monoblastů transformovaných onkogenem v-myb. Abstrakt přednášky
prezentované na XVI. Biologických dnech, Olomouc, 5.-7.9. 2001, Sborník strana 75, 2001.
27
30b) Zahradníčková, E., Ševčíková, S., Souček, K., Šmarda, J.: Vliv proteinů FOS na růst a
diferenciaci monoblastů transformovaných onkogenem v-myb. Abstrakt přednášky
prezentované na XVI. Biologických dnech, Olomouc, 5.-7.9. 2001, Sborník strana 76, 2001.
31b) Štika, J., Hofmanová, J., Šimek, V.: Lipoxygenase metabolites are negative regulators of
differentiation induced by tumor necrosis factor – alpha. 2nd International Scientific
Conference in Lviv, Ukraine, 11.- 13.10. 2001, Sborník strana 68, 2001.
32b) Skalická, K., Chroust, K.: Analýza mutací v transgenu Drosophila melanogaster pomocí
teplotní gradientové elektroforézy (TGGE) a sekvencování. Abstrakt sdělení na konferenci
24. Pracovní dny české a slovenské společnosti pro mutagenezu zevním prostředím. Institut
pro další vzdělávání pracovníků ve zdravotnictví v Brně, Sborník strana 12, 2001.
33b) Pavlová, M., Mendel, J., Chroust, K.: Sledování genotoxické aktivity volatilních
halogenovaných alifatických uhlovodíků. Abstrakt sdělení na konferencí V. Pracovní setkání
biochemiků a molekulárních biologů, 14.2. 2001, Brno, Sborník strana 55, 2001.
34b) Skalická, K., Chroust, K.: Sledování stability transgenu u Drosophila melanogaster
pomocí teplotní gredientové gelové elektroforézy a sekvencování. Abstrakt sdělení na
konferenci V. Pracovní setkání biochemiků a molekulárních biologů, 14.2. 2001, Brno,
Sborník strana 55-56, 2001.
35b) Pavlová, M., Mendel, J., Chroust, K.: Toxický a genotoxický účinek volatilních
halogenovaných alifatických uhlovodíků na Drosophila melanogaster. Abstrakt sdělení na
konferenci 24. Pracovní dny české a slovenské společnosti pro mutagenezu zevním
prostředím, Institut pro další vzdělávání pracovníků ve zdravotnictví v Brně, Sborník strana
21, 2001.
36b) Holubová, V., Sobotka, J., Cisárik, F., Kuglík, P.: Výskyt mikrodelece 22q11 v souboru
pacientů se syndromem CATCH 22. Abstrakt sdělení na konferenci V. pracovní setkání
biochemiků a molekulárních biologů, 14.2.2001, Brno, Sborník strana 9, 2001.
37b) Gaillyová, R., Kuglík, P., Oltová, A., Ravčuková, B., Ventruba, P.: Genetická
ambulance v centru asistované reprodukce. Abstrakt sdělení na konferenci 11. sympozium
asistované reprodukce, Brno 13. – 14.11.2001, Brno, Sborník strana 16, 2001.
38b) Kuglík, P., Procházková, M., Sobotka, J., Holubová, V.: Cytogenetic abnormalities in
neuroblastoma and medulloblastoma studied by I-FISH and CGH. Abstract, Annales de
Genetique, Volume 44, Suppl. 1, p. 84, 2001.
39b) Kuglík, P., Gaillyová, R., Radilová, H.: A molecular cytogenetic and clinical study of
patients with the Prader-Willi and Angelman syndromes. Abstract, Europ. Journal of Human
Genetics, Vol. 9, Suppl. 1, p.153, 2001.
c) Diplomové práce
3řc) Petra Schrumpfová: Korelace diferenciace buněk BM2 a aktivity proteinu v-Myb. 5. roč.
/obhájila. Školitel: J. Šmarda
28
36c) Jiří Sedláček: Vliv inhibitorů metabolismu kyseliny arachidonové na fenotyp leukemické
linie BM2. 4./5. roč. Školitel: J. Šmarda
37c) Jarmila Navrátilová: Studium nádorově supresivních účinků proteinu p53 na leukemické
monoblasty BM2. 4./5. roč. Školitel: J. Šmarda
38c) František Šnejdar: Úloha vysoce nenasycených mastných kyselin a cytokinů v regulaci
diferenciace a apoptózy myeloidních buněk. 4./5. roč. Školitel: V. Šimek
39c) Kamila Skalická: Analýza mutací v transgenu Drosophila melanogaster pomocí teplotní
gradientové gelové elektroforézy (TGGE) a sekvencování. 5. roč./obhájila. Školitel: K.
Chroust.
40c) Martina Pavlová: Toxicita a genotoxicity halogenovaných alifatických uhlovodíků u
Drosophila melanogaster. 5. roč./obhájila. Školitel: K. Chroust.
41c) Jan Mendel: Testy genotoxicity přírodních extraktů sinic a halogenovaných alifatických
uhlovodíků na Drosophila melanogaster. 5. roč./obhájil. Školitel: K. Chroust.
42c)Hana Radilová: Využití molekulárně cytogenetických metod při diagnostice pacientů
s Prader-Willi/Angelmanovým syndromem. 5. roč./obhájila. Školitel: P. Kuglík.
43c) Lenka Adámková: Detekce filadelfského (Ph) chromozomu u pacientů s chronickou
myeloidní leukémií pomocí fluorescenční hybridizace in situ. 4./5. roč. Školitel: P. Kuglík.
44c) Martina Sedláčková: Využití metody komparativní genomové hybridizace (CGH) při
detekci rekurentních cytogenetických změn u pacientů s nádorovým onemocněním. 4./5. roč.
Školitel: P. Kuglík.
45c) Erik Stibor: Stanovení ploidie nádorových buněk pomocí fotometrických metod. 3./4.
roč. Školitel: P. Kuglík.
d) disertační práce
17d) Mgr. Sabina Ševčíková: Význam genu jun v myeloidní diferenciaci. 2./3. roč. Školitel:
Jan Šmarda
18d) Mgr. Eva Zahradníčkova: Studium podmínek suprese onkoproteinu v-Myb. 1./2. roč.
Školitel: J. Šmarda
19d) Mgr. Alice Nemajerová: Studium transkripčního koaktivátoru CBP. 2./3. roč. Školitel: J.
Šmarda.
20d) Mgr. Vladimíra Holubová: Příprava a využití DNA sond pro účely molekulární
cytogenetiky u solidních dětských tumorů. 1./2. roč. Školitel: P. Kuglík.
21d) Mgr. Martina Procházková: Analýza specifických chromozomových změn u
onkologických onemocnění metodami molekulární cytogenetiky. 1./2. roč. Školitel: P.
Kuglík.
29
e) Přednášky na konferencích
13e) Zahradníčková, E., Ševčíková, S., Souček, K., Šmarda, J.: The effects of Fos proteins on
myeloid differentiation. V. Pracovní setkání biochemiků a molekulárních biologů, Brno, 14.2.
2001.
14e) Ševčíková, S., Souček, K., Šmarda, J.: Odlišné účinky virové a buněčné formy proteinu
Jun na monoblasty transformované onkogenem v-myb. V. Pracovní setkání biochemiků a
molekulárních biologů, Brno, 14.2. 2001.
15e) Nemajerová, A., Šmarda, J., Šmardová, J.: CBP zvyšuje citlivost monoblastů
transformovaných onkogenem v-myb k diferenciaci vyvolané forbolovým esterem TPA a
trichostatinem A. V. Pracovní setkání biochemiků a molekulárních biologů, Brno, 14.2. 2001.
16e) Nemajerová, A., Šmarda, J., Šmardová, J.: Vliv acetylace histonů na diferenciaci
monoblastů
transformovaných onkogenem v-myb. Konference Setkání mladých chemiků a biologů,
Sigma-Aldrich, 2001.
17e) Zahradníčková, E., Ševčíková, S., Souček, K., Šmarda, J.: Vliv proteinů FOS na růst a
diferenciaci monoblastů transformovaných onkogenem v-myb. XVI. Biologické dny,
Olomouc, 5.-7.9. 2001.
18e) Nemajerová, A., Šmarda, J., Šmardová, J.: Acetylace histonů přispívá k diferenciaci
monoblastů transformovaných onkogenem v-myb. XVI. Biologické dny, Olomouc, 5.-7.9.
2001.
19e) Ševčíková, S., Souček, K., Bryja, V., Šmarda, J.: Vliv proteinů JUN na růst a
diferenciaci
monoblastů transformovaných onkogenem v-myb. XVI. Biologické dny, Olomouc, 5.-7.9.
2001.
20e) Kuglík, P.: Komparativní genomová hybridizace a její význam při vyšetření solidních
dětských nádorů. Pracovní den OLG FN Brno: Cytogenetická a molekulárně genetická
diagnostika u solidních dětských nádorů, 28.2.2001, Brno.
21e) Žáková, J., Gaillyová, R., Kuglík, P.: Možnosti preimplantační diagnostiky
chromozomálních aberací. XXIV. Výjezdní klinický seminář I. gynekologicko-porodnické
kliniky FN Brno, 5.4.2001, Brno.
22e) Wernerová, V., Kuglík, P., Oltová, A.: Využití techniky FISH v prenatální diagnostice
na OLG Brno. 34. Výroční cytogenetická konference s mezinárodní účastí, 20. – 21. 9. 2001,
Praha.
23e) Popelínská, E., Leznarová, D., Vlašín, P., Kuglík, P.: Prenatálně zjištěná mozaika
trisomie 8 a monosomie X. 34. Výroční cytogenetická konference s mezinárodní účastí, 20. –
21. 9. 2001, Praha.
30
24e) Kuglík, P., Procházková, M., Holubová, V.: Cytogenetické změny u neuroblastomu a
jejich význam pro diagnostiku a léčbu. Vědecké odpoledne OLG FN Brno, Biologická
společnost J.E. Purkyně, 17.10. 2001, Brno.
f) spolupráce se zahraničními pracovišti
Byly udržovány neformální kontakty s laboratoří prof. J. Lipsika (Department of Pathology,
Stanford University, School of Medicine, Stanford, USA) a P. Jurdica (Ecole Normale
Superiere, Lyon, France).
31
Problematika: Nekódující oblasti genomu. Garant: RNDr. Jiří Fajkus, CSc.
Cíle stanovené na rok 2001
a) Bude pokračovat studium DNA a chromatinu telomerových a subtelomerových oblastí
rostlinných chromozómů.
b) Bude vypracován a publikován obecný model struktury telomerového chromatinu.
c) Bude pokračovat studium rostlinných telomer-vazebných proteinů a proteinů interagujících
s katalytickou podjednotkou rostlinné telomerázy.
Dosažené výsledky a plnění stanovených cílů
Ad a)
Způsob sbalování terminálních lokusů DNA do nukleozómů a struktur vyššího řádu může
silně ovlivňovat jejich funkční interakce. Vedle strukturní flexibility telomerové sekvence
DNA byly dříve popsány konzervativní rysy jejího chromatinu, mezi něž patří krátké fázování
nukleozomů (157 bp) a klouzání nukleozomů. Abychom získali komplementární znalosti o
subtelomerách, analyzovali jsme strukturu chromatinu dvou subtelomerových tandémových
repetic z rostliny Silene latifolia: X43.1 a 15Ssp (Sýkorová et al., 2001). Bylo zjištěno, že
X43.1 vykazuje dvě odlišné periodicity nukleozomů – 157 a 188 bp. Byly mapovány
preferované polohy obou nukleozomů této sekvence na nízké i vysoké úrovni rozlišení a
získané experimentální výsledky souhlasily s počítačovými predikcemi. 15Ssp je nově
popsaná sekvence vykazující telomer-asociovanou polohu při analýze pomocí PCR a
subtelomerovou lokalizaci při analýze pomocí pulsní elektroforézy a FISH. Její sekvenční
jednotka dlouhá 159 bp vykazuje tandemové uspořádání a přítomnost hypersensitivních míst
ke štěpení mikrokokovou nukleázou, jak při štěpení čisté DNA, tak při štěpení chromatinu.
Použití chemické nukleázy poskytuje pravidelný žebříček o periodě 157 bp.
Mononukleozomy 15Ssp vykazují nestabilitu a absenci specifické polohy, tedy rysy typické
pro telomerový chromatin.
Ad b)
Byl vytvořen a publikován tzv. sloupcový model struktury telomerového chromatinu (Fajkus
a Trifonov, 2001). V tomto modelu je DNA spojitě vinuta v paralelních závitech okolo
histonových oktamerů navzájem spojených do sloupce. Od dosud známých modelů vyššího
uspořádání nukleozomů („solenoidálního“ a „cik-cak“) se nový model liší tím, že oblast
spojovací DNA mezi nukleozomy je deformována (ohnuta) stejným způsobem jako
nukleozomální DNA. Vzhledem k nízké energii interakce telomerové DNA s histonovým
oktamerem je struktura stabilizována především „stacking“ protein-proteinovými interakcemi
mezi histonovými oktamery. Model vysvětluje dříve pozorované specifické vlastnosti
telomerových nukleozomů (extrémně krátká a pravidelná periodicita telomerových
nukleozomů při absenci sekvenčně determinované polohy nukleozomů, nestabilita krátkých
fragmentů chromatinu projevující se klouzáním telomerové DNA po histonových oktamerech,
zatímco delší chromatinová vlákna jsou stabilní) a je v souladu s absencí sekvenčnědeterminovaných deformací na telomerové DNA. Tvorba sloupcové struktury je dle našeho
modelu kooperativním procesem, takže určitá minimální délka chromatinového vlákna je
nezbytná k dosažení termodynamické stability této struktury.
32
Ad c)
V předchozích publikacích jsme ukázali, že syntéza rostlinných telomer se oproti savčím
somatickým buňkám vyznačuje schopností velmi přesné a reverzibilní regulace. Kromě
regulace exprese samotné telomerázy, resp. jejích podjednotek, je pravděpodobným místem
regulace vazba specifických proteinů na telomery a následné ovlivnění jejich struktury a
interakce s telomerázou. Jeden takový protein s inhibičním účinkem na aktivitu telomerázy
jsme popsali nedávno (Fulnečková a Fajkus, 2000). Pokračování tohoto výzkumu vedlo v r.
2001 k nalezení dalších proteinů vykazujících afinitu k jednovláknové formě G-bohatého
řetězce rostlinné telomerové DNA, a dále k detekci řady telomer-vazebných proteinů
s afinitou k dvojvláknové rostlinné telomerové DNA u rostlin Nicotiana tabacum a Silene
latifolia. Proteiny s afinitou k G-bohatému telomerovému řetězci byly purifikovány pomocí
afinitní chromatografie a polyakrylamidové elektroforézy a jsou připraveny k parciálnímu
sekvencování (Fulnečková et al., 2001).
Tento biochemický postup byl v r. 2001 rozšířen o komplementární přístup genomický a
proteomický. V genomové databázi Arabidopsis thaliana byly vyhledány sekvence kódující
proteiny vykazující konzervativní motivy telomer-vazebných proteinů známých u jiných
organismů. Takto byly nalezeny dva hypotetické proteiny s předpokládanou vazbou
k dvojvláknové DNA. Pomocí dvojhybridního kvasinkového systému byly testovány
vzájemné interakce těchto proteinů a částí proteinové sekvence rostlinné telomerázy. Bylo
zjištěno, že oba kandidátní proteiny jsou schopny interagovat samy se sebou i vzájemně.
Naproti tomu ani jeden z nich nevykazoval interakce s částmi proteinové sekvence katalytické
podjednotky rostlinné telomerázy. Rovněž jednotlivé části proteinové sekvence telomerázy
neinteragovaly ani vzájemně, ani mezi sebou. Oba kandidátní proteiny byly exprimovány
v bakteriích a v současné době jsou testovány na specifitu vazby k sekvenci telomerové DNA
(jednovláknový G-řetězec, jednovláknový C-řetězec a dvojvláknová DNA).
V současné době k testovaným proteinům přibyly dva hypotetické proteiny s předpokládanou
afinitou k jednovláknové DNA, které budou podrobeny stejné testovací proceduře.
Upřesnění cílů na rok 2002
1. V oblasti studia sekvencí rostlinných telomer a subtelomer zaměříme na podrobnou
analýzu variant napojení telomer a subtelomer, především na chromozomech S. latifolia.
2. Bude zahájeno studium alternativních telomer u rostlinných druhů, které vykazují absenci
telomerové sekvence typu A. thaliana, tj. (TTTAGGG)n.
3. Bude pokračovat charakterizace rostlinných telomer-vazebných proteinů a jejich interakcí.
4. Bude dokončeno studium indukce telomerázy při apoptóze indukované kademnatými
ionty.
5. Bude pokračovat spolupráce s medicínskými pracovišti v oblasti optimalizace a využití
molekulárně-diagnostických přístupů.
Presentace výsledků
a) Publikace ve vědeckých časopisech
14a) Krejčí, L., Damborský, J., Thomsen, B., Morten, D., Bendixen, C.: Molecular
Dissection of Interactions between Rad51 and Members of the Recombination-Repair
Group. Mol. Cell. Biol. 21(3), 966-976. IF = 10,727
15a) Fajkus, J. and Trifonov, E. N.: Columnar packing of telomeric nucleosomes.
Biochem. Biophys. Res. Commun., 280, 961-963, 2001. IF = 2,872
33
16a) Sýkorová, E. Fajkus, J., Ito, M., Fukui, K.: Transition between two forms of
heterochromatin at plant subtelomeres. Chromosome Res. 9: 309-323, 2001. IF = 1,725
Pozn. U těchto prací je v Acknowledgementu uvedeno číslo VS97032, vztahující se
k původnímu „250“ projektu který byl od počátku VZ jeho součástí, lze vykazovat na VZ.
b) Abstrakta z konferencí
40b) Fojtová, M., Fulnečková, J., Fajkus, J., Kovařík, A.: Reversibility of cadmium-induced
apoptosis is associated with increased level of telomerase activity in tobacco TBY-2 cells 12th
Conversation in the Biomolecular Stereodynamics, Albany, N.Y., USA, 19.-23.6. 2001 In: J.
Biomol. Struct. Dyn., 18, 2001, 963 ISSN: 0739-1102
41b) Fajkus, J., Trifonov, E. N.: Columnar structure of telomeric chromatin. 12th
Conversation in the Biomolecular Stereodynamics, Albany, N.Y., USA, 19.-23.6. 2001. In: J.
Biomol. Struct. Dyn., 18, 2001, 1017-1018. ISSN: 0739-1102
42b) Fajkus, J., Sýkorová, E., Trifonov, E. N.: Columnar structure of telomeric chromatin. 2nd
European workshop on: Role of Telomeres and Telomerase in Cancer and Aging, Ladenburg,
Germany 16.-18. 9. 2001.
43b) Fojtová, M., Fulnečková, J., Fajkus, J., Kovařík, A.: Reversal of cadmium induced
apoptosis in plant cells is associated with telomerase induction and DNA repair. 2nd European
workshop on: Role of telomeres and Telomerase in Cancer and Aging, Ladenburg, Germany
16.-18. 9. 2001.
44b) Fulnečková, J., Kubičárová, T., Fajkus, J.: Regulation of telomere maintenance in plants
by telomere-binding proteins. 2nd European workshop on: Role of telomeres and Telomerase
in Cancer and Aging, Ladenburg, Germany 16.-18. 9. 2001.
45b) Cartagena, J. A., Sykorova, E., Fajkus, J., Fukui, K.: In situ localization of short
repetitive sequences on extended DNA fibers of Silene latifolia. Asian Chromosome
Colloquium, September 27-29, Beijing, China, 2001.
c) Diplomové práce
46c) Květa Koppová: Vztah aktivity telomerázy k buněčné proliferaci a diferenciaci. 4. roč.
Školitel: J. Fajkus
d) Disertační práce
22d) Mgr. Jana Fulnečková: Nukleoproteinové komplexy rostlinných telomer. Obhájila.
Školitel: J. Fajkus
23d) Mgr. Eva Sýkorová: Subtelomera - začátek konce chromosomu. Vědecká aspirantura v
oboru biofyzika. Obhájila. Školitel: J. Fajkus
24d) Mgr. Marie Skleničková: Využití analýzy telomer v onkologické diagnostice. 2./3. roč.
Školitel: J. Fajkus
34
25d) Mgr. Milan Kuchař: Charakterizace telomer-vazebných proteinů. 1./2. roč. Školitel: J.
Fajkus
26d) Mgr. Lenka Skříšovská: Studium proteinových interakcí pomocí dvojhybridního
systému. 1./2. roč. Školitel: J. Fajkus
27d) Ing. Zuzana Kunická: Molekulární analýza typických a alternativních telomer. 1./2. roč.
Školitel: J. Fajkus
e) Přednášky na konferencích a seminářích.
25e) Krejčí, L.: Homologous Recombination in Yeast: Dissection of Rad51 mediated
complex. Department of Cell Biology and Genetics (Prof. J. Hoejmakers), Erasmus
University Rotterdam
26e) Krejčí, L.: Homologous Recombination in Yeast: Dissection of Rad51 mediated
complex. Cancer Research Institute (Dr. J. Brozmanova), Slovak Academy of Sciences,
Slovakia
27e) Fulnečková, J., Kubičárová, T., Fajkus, J.: Regulation of telomere maintenance in plants
by telomere-binding proteins. 2nd European workshop on Role of Telomeres and Telomerase
in Cancer and Aging. Ladenburg, Germany 16.-18. 9. 2001 (org. Petra Boukamp)
28e) Kubičárová, T., Sýkorová, E., Fajkus, J.: Chromatin structure of plant telomeres and
subtelomeres. Gliwice Science Encounters 2001, 23-24. 11. 2001 (org. J. Rzeszowska-Wolny)
29e) Sýkorová, E.: Subteloméra – začiatok konca chromozómu. Prírodovedecká fakulta UK
Bratislava, 9. 2. 2001
30e) Fajkus, J.: Jak se žije koncům chromozomů. Kurs Institutu postgraduálního vzdělávání
ve zdravotnictví Praha, 24. 1. 2001
31e) Fajkus, J.: Novinky v biologii telomer– telomerázová a antitelomerázová terapie.
Přírodovědecká fakulta MU Brno, 13. 2. 2001
32e) Kubičárová, T.: Ďalšia charakterizácia telomérového chromatínu. XVI. Biologické dny
“Aktuální témata z buněčné a molekulární biologie”. Olomouc, Česká republika, 5.-7. 9. 2001
f) Spolupráce se zahraničními pracovišti
V rámci spolupráce s University of Osaka (Prof. Kiichi Fukui) byly získány snímky FISH a
EDF-FISH do připravované publikace o variantách telomer-asociovaných sekvencí na
chromozomech Silene latifolia. Tyto výsledky jsou v souladu s údaji získanými v naší
laboratoři pomocí mol. biologických metod.
Koncem října byl zahájen společný projekt Loss and gain of typical telomere repeats in a
major radiation of monocots (UK) financovaný z grantu The Leverhulme trust F/07476/G,
který je koordinován Dr. A. Leitchem, School of Biol. Sci, Queen Mary, Univ. London.
Kromě naší laboratoře se projektu dále účastní Prof. M.D. Bennett a Prof. M. Chase, oba
z Jordell Lab., Royal Botanic Gardens, Kew, Richmond.
35
Mezi výsledky dosažené v rámci mezinár. spolupráce patří též výše zmíněný model
sloupcového uspořádání telomerového chromatinu, vypracovaný ve spolupráci s Prof. E. N.
Trifonovem, Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israel.
Zahraniční stáže:
Mgr. Eva Sýkorová, CSc. – stáž na Univ. London, School of Biol. Sci, Queen Mary, Lab. Dr.
A.R. Leitch
Mgr. Lumír Krejčí, PhD. – stáž na Institute of Biotechnology and Department of Molecular
Medicine,University of Texas Health Science Center at San Antonio San Antonio, TX
78245-3207
Mgr. Lenka Skříšovská – stáž na Inst. für Molekularbiologie und Biophysik, ETH Zurich,
Switzerland
36
Souhrn presentace dosažených výsledků v roce 2001 za celý VZ
¾ publikací ve vědeckých časopisech (publikovaných nebo přijatých k publikaci pro rok
2001):
16
¾ příspěvků na domácích a zahraničních konferencích publikovaných formou abstraktů:
45
¾ diplomových prací zabývajících se problematikou VZ, řešené v roce 2001, z nichž
některé byly v tomto roce úspěšně obhájeny:
46
¾ disertačních prací zabývajících se problematikou VZ, řešené v roce 2001, z nichž
některé byly v tomto roce úspěšně obhájeny:
27
¾ přednášek na domácích a zahraničních konferencích a seminářích:
32
37
Odborné a personální zabezpečení
Seznam pracovníků a jejich odborné zařazení ve členění podle jednotlivých problematik
ukazuje následující tabulka. Z poznámky jsou patrné personální změny. Tyto změny nebyly
z hlediska řešení problematiky podstatné.
Vysvětlivky:
LFGP – Laboratoř funkční genomiky a proteomiky
KGMB – Katedra genetiky a molekulární biologie
KFŽ – Katedra srovnávací fyziologie živočichů a obecné zoologie
KFAR – Katedra fyziologie a anatomie rostlin
PVG – Pracoviště výzkumu genomu
Jméno a tituly
Pracoviště
PVG-KGMB
PVG-KGMB
PVG-KGMB
PVG-KGMB
PVG-KGMB
PVG-KGMB
PVG-KFŽ
PVG-KFŽ
Prac. zařazení, prům.
úvazek na VZ
Docent
Odborný pracovník
Laborantka
Odborný pracovník
Odborný asistent
Odborný asistent
Odborný asistent
Odborný asistent
roční poznám
ka
0,4
0,4
0,4
od 1.10.
0,3
0,4
0,4
0,2
0,2
Doškař Jiří, Doc. RNDr. CSc.
Kailerová Jana, RNDr. CSc.
Káňová Kateřina - Konečná
Kašpárek Petr, Mgr.
Pantůček Roman, Mgr. Ph.D.
Růžičková Vladislava, RNDr.CSc.
Šerý Omar, Mgr. Ph.D.
Žákovská Alena, RNDr. Ph.D.
Brzobohatý Břetislav, RNDr.CSc.
Hejátko Jan, Mgr.
Klánová Jana, RNDr.
Konečná Hana, RNDr.
Kuderová Alena, RNDr.CSc.
Lexa Matej, Ing.PhD
Bastlová Dana, RNDr.
Nejedlá Eliška, RNDr.CSc.
Koukalová Šárka, Mgr.
Zouhar Jan, Mgr.
Kiran Nagavalli Subbanna, MSc.
Rotkovská Julie, Ing.
Genkov Todor Nikolaev, PhD.
Davidová Ivana, Mgr.
Petlanová Zuzana, RNDr.
Pernisová Markéta, Bc.
Bendová Renata
Hradilová Jana, Mgr.
Vévodová, Jitka, Mgr.
Paděrová Eva, Mgr.
Souček Přemysl, Mgr.
Zdráhal Zbyněk, RNDr.
Marek Jaromír, Doc. RNDr., CSc.
Lízal Pavel, RNDr. Ph.D.
Relichová Jiřina, Prof.RNDr.CSc.
Řepková Jana, RNDr.CSc.
LFGP
LFGP
LFGP
LFGP
LFGP
LFGP
LFGP
LFGP
LFGP
LFGP
LFGP
LFGP
LFGP
LFGP
LFGP
LFGP
LFGP
LFGP
LFGP
LFGP
LFGP
LFGP
LFGP
PVG-KGMB
PVG-KGMB
PVG-KGMB
Odborný pracovník
Odborný pracovník
Odborný pracovník
Odborný pracovník
Odborný pracovník
Odborný pracovník
Odborný pracovník
Odborný pracovník
Odborný pracovník
Odborný pracovník
Odborný pracovník
Odborný pracovník
Odborný pracovník
Odborný pracovník
Odborný pracovník
Odborný pracovník
Laborantka
Odborný pracovník
Odborný pracovník
Odborný pracovník
Odborný pracovník
Odborný pracovník
Docent
Odborný asistent
Profesor
Odborný asistent
0,5
0,5
0,27
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
1,0
0,5
1,0
1,0
1,0
1,0
0,79
0,5
0,88
0,5
0,5
1,0
0,5
1,0
1,0
0,2
0,4
0,4
do 31.12.
od 1.2.MD
od 1.8.
od 1.10.
do 30.6.
od 1.9.
od 1.10.
od 1.10.
38
Machová Helena
Dubová Jaroslava, RNDr.CSc.
Hájková Martina, Ing.
Kyjovská Zdenka, Mgr.
Trávníčková Božena
PVG-KGMB
PVG-KFAR
PVG-KFAR
PVG
PVG-KFAR
Laborantka
Odborný asistent
Odborný pracovník
Odborný pracovník
Laborantka
0,4
0,4
0,4
0,3
0,4
Šmarda Jan, Doc. RNDr. CSc.
Hořín Petr, Prof. RNDr. MVDr. CSc.
Chroust Karel, RNDr. Ing. Ph.D.
Kuglík Petr, RNDr.CSc.
Ryšávka Petr, Mgr.
Šimek Vladimír, Prof.RNDr.CSc.
Šmardová Jana, RNDr. CSc.
PVG-KGMB
PVG
PVG-KGMB
PVG-KGMB
PVG
PVG-KFŽ
PVG
Docent
Profesor
Odborný asistent
Odborný asistent
Odborný pracovník
Profesor
Odborný pracovník
0,4
0,1
0,4
0,4
0,3
0,2
0,2
Fajkus Jiří, RNDr.CSc.
Fajkusová Lenka, RNDr.
Fulnečková Jana, Mgr.
Krejčí Lumír, Mgr.
Kubičárová Tatiana, Mgr.
Kunická Zuzana, Ing.
Miková Gabriela
Schrumpfová Petra
Skříšovská Lenka, Mgr.
Sýkorová Eva, Mgr.
Kuchař Milan, Mgr.
Novotná Marcela
LFGP
LFGP
LFGP
LFGP
LFGP
LFGP
LFGP
LFGP
LFGP
LFGP
LFGP
LFGP
Odborný pracovník
Odborný pracovník
Odborný pracovník
Odborný pracovník
Odborný pracovník
Odborný pracovník
Odborný pracovník
Odborný pracovník
Odborný pracovník
Odborný pracovník
Odborný pracovník
Technik
0,5
0,5
1,0
1,0
1,0
0,88
0,5 od 1.7.
1,0 od 1.7.
0,5
0,5
0,5
1,0
od 1.10.
1.10.-31.12.
1.10.-17.12
od 1.10.
Prostorové a materiálně technické zabezpečení
V prostorovém a materiálně technickém zabezpečení nenastala ve srovnání s minulým rokem
žádná změna.
39
Vyúčtování finančních prostředků
Komentář k využití invetic
V roce 2001 byl z investičních prostředků VZ pořízen Genetický analyzátor DNA ABI
PRISM 310 (2.500 tis. Kč) - přístroj k pokročilé instrumentaci nepostradatelné pro analýzu
genomů a jejich funkce. Je umístěn v lFGP a využíván pro stanovení sekvencí DNA a
fragmentační analýzu DNA v řadě dílčích projektů VZ. Kapacita přesahující potřeby
pracovišť VZ je využívána dalšími pracovišti MU a jiných vysokoškolských, akademických a
výzkumně-vývojových pracovišť ČR v rámci smluvně ošetřených kooperací těchto pracovišť
s Centrální laboratoří speciálních technik molekulární biologie MU.
Dále byla zakoupena chlazená centrifuga Universal 32R Hettich (172 tis. Kč), která se
využívá na KGMB při izolaci rostlinné DNA pro další molekulární analýzu.
Do laboratoře KGMB byl pořízen digitální zobrazovací systém EDAS 290 (117 tis. Kč) –
systém pro vyhodnocování a analýzu agarózových elektroforetických gelů barvených
ethidium bromidem. Součástí je počítač s vyhodnocovacím software pro Windows (54 tis.
Kč.).
Neinvestiční prostředky
Neinvestiční prostředky byly čerpány podle plánu fakulty. Přehled čerpání pro Laboratoř
funkční genomiky a proteomiky (zakázka 0417) a Pracoviště výzkumu genomu (zakázka
0465) je přiložen.
40
Přílohy ke zprávě o řešení Výzkumného záměru „Genomy a jejich funkce“
za rok 2001
Seznam publikací a abstraktů z konferencí
a) Publikace ve vědeckých časopisech
1a) Štěpán, J., Pantůček, R., Růžičková, V., Rosypal, S., Hájek, V., Doškař, J.: Identification
of Staphylococcus aureus based on PCR amplification of species specific genomic 826 bp
sequence derived from a common 44-kb SmaI restriction fragment. Mol Cell Probes. 2001
Oct;15(5):249-257. IF 1,744
2a) Švec, P., Sedláček, I., Pantůček, R., Devriese, L.A., Doškař, J.: Evaluation of ribotyping
for characterization and identification of Enterococcus haemoperoxidus and Enterococcus
moraviensis strains. FEMS Microbiol Lett. 2001 Sep 11;203(1):23-7. IF 1,615
3a) Kolář, M., Pantůček, R., Bardoň, J., Vágnerová, I., Typovská, H., Doškař, J., Válka, I.:
Occurrence of antibiotic-resistant bacterial strains isolated in poultry. Vet. Med. Czech. 2001.
Vyjde v roce 2001. IF 0,162
4a) Zouhar, J., Vévodová, J., Marek, J., Damborský, J., Su, X.-D., Brzobohatý, B.: Insights
into the Functional Architecture of the Catalytic Center of a Maize β-Glucosidase Zm-p60.1.
Plant Physiology. ISSN 0032-0889, 2001, vol. 127, no. 3, pp. 973 – 985. IF = 4,831
5a) Vévodová, J., Marek, J., Zouhar, J., Brzobohatý, B., and Su, X.-D.: Purification,
Crystallization and Preliminary X-ray Analysis of a Maize Cytokinin-glucoside-specific βGlucosidase. Acta Crystallographica, Sect. D., ISSN 0907-4449, vol. D57, no. 1, pp. 140-142,
2001. IF = 3,067
Lexa, M., Horák, J., Brzobohatý, B.: Virtual PCR. Bioinformatics, ISSN 1367-4803, 2001,
vol. 17, no. 2, pp. 192-193. IF = 2,259 (Bylo započítáno ve Zprávě o řešení za rok 2000)
Goltsev, V., Genkov, T., Lexa, M., Ivanova I.: Effect of benzyladenine, 4-PU-30 and
thidiazuron on millisecond delayed and prompt chlorophyll fluorescence of Dianthus
caryophyllus L. Axillary buds cultured in vitro. Scientia Horticulturae 89:41-54, 2001. IF =
0,543 (Bylo započítáno ve Zprávě o řešení za rok 2000)
6a) Lízal, P., Relichová, J.: The effect of day length, vernalization and DNA demethylation on
the flowering time in Arabidopsis thaliana. Physiologia Plantarum, Copenhagen:
Munksgaard, 113,1, 121 – 127, 2001. IF = 1,476
7a) Lízal, P.: Genetické založení doby do kvetení u modelové rostliny Arabidopsis thaliana.
Biologické listy 66(1), 49 – 63, 2001
41
8a) Dubová, J., Hájková, M., Brzobohatý, B.: Defects of Pollen Development in Transgenic
Tobacco. Scripta Facultatis Scientarum Naturalium Universitatis Masarykianae Brunensis.
Biology. ISBN 80-210-2590-5, vol 27/2001, pp. 54-55
9a) Konečná, H., Brzobohatý, B.: Navrhování sekvencí oligonukleotidů v molekulární
biologii. Bulletin České společnosti pro biochemii a molekulární biologii. ISSN 1211-2526,
2001, ročník 29, č.1, str. 39
10a) Šmarda, J., Fialová, M., Šmarda, J. Jr.: Cytotoxic effects of colicins E1 and E3 on vmyb-transformed chicken monoblasts. Folia Biologica (Praha) 47: 11-13, 2001. IF = 0,351
11a) Kizek, R., Trnková, L., Ševčíková, S., Šmarda, J., Jelen, F.: Silver electrode as a sensor
for determination of zinc in cell cultivation medium. Anal. Biochem., el. verze, 2001. IF =
2,047
12a) Chroust, K., Jowett, T., Farid-Wajidi, M.F., Huang, J., Ryskova, M., Wolf, R.,
Holoubek, I.: Activation or detoxification of mutagenic and carcinogenic compounds in
transgenic Drosophila expressing human glutathione S-transferase. Mutat. Res., 498: 169179, 2001. IF = 1,291
13a) Václavík, P., Kuglík, P.: Nadpočetné markerové chromosomy v karyotypu člověka a
jejich klinický význam. Biol. listy 66 (3): 187-202, 2001.
14a) Krejčí, L., Damborský, J., Thomsen, B., Morten, D., Bendixen, C.: Molecular Dissection
of Interactions between Rad51 and Members of the Recombination-Repair Group. Mol. Cell.
Biol. 21(3), 966-976. IF = 10,727
15a) Fajkus, J. and Trifonov, E. N.: Columnar packing of telomeric nucleosomes. Biochem.
Biophys. Res. Commun., 280, 961-963, 2001. IF = 2,872
16a) Sýkorová, E. Fajkus, J., Ito, M., Fukui, K.: Transition between two forms of
heterochromatin at plant subtelomeres. Chromosome Res. 9: 309-323, 2001. IF = 1,725
Pozn. U některých prací je v Poděkování uvedeno číslo VS96096 nebo VS97032 vztahující se
k původním projektům „250“, které byly od počátku VZ jeho součástí, lze vykazovat na VZ.
b) Abstrakta z konferencí
1b) Čapková, L., Horváth, R., Žákovská, A.: Identifikace spirochét se zaměřením na Borrelia
burgdorferi v trávicím traktu hematofágních a nehematofágních členovců. X. Tomáškovy dny,
Brno, ČR, 6.-8. červen 2001.
2b) Doškařová, S., Sedláček, I., Pantůček, R.: Biochemická a molekulární taxonomie
grampozitivních koků izolovaných z kůže lam. In Konference mladých mikrobiologů
Tomáškovy dny 2001 - Sborník souhrnů přednášek. Brno, Mikrobiologický ústav LF MU a
FN u sv. Anny v Brně, 2001., s. 19.
42
3b) Hrstka, R., Růžičková, V., Pantůček, R., Petráš, P., Doškař, J.: Genotype variability of
TSST-1 positive Staphylococcus aureus strains in the Czech Republic. V. Pracovní setkání
biochemiků a molekulárních biologů. Masarykova univerzita v Brně, 14. února 2001. Sborník
příspěvků s. 25. ISBN 80-210-2538-7.
4b) Janouškovcová, E., Žákovská, A., Dendis, M.: Identifikace Ag struktur patogenních
spirochet Borrelia burgdorferi a změny proteinového složení jednotlivých pasáží metodou
SDS-gradient PAGE. X. Tomáškovy dny, Brno, ČR, 6.-8. červen 2001.
5b) Kašpárek, P., Doškař, J., Pantůček, R.: Molecular basis of the host-range mutations in
polyvalent staphylococcal phage 812. V. Pracovní setkání biochemiků a molekulárních
biologů. Masarykova univerzita v Brně, 14. února 2001. Sborník příspěvků s. 41-42. ISBN
80-210-2538-7.
6b) Kašpárek, P., Doškař, J., Pantůček, R.: Analýza genomu stafylokokového bakteriofága
812. In Konference mladých mikrobiologů Tomáškovy dny 2001 - Sborník souhrnů
přednášek. Brno, Mikrobiologický ústav LF MU a FN u sv. Anny v Brně, 2001., s. 15.
7b) Kašpárek, P., Pantůček, R., Rosypal, S., Doškař, J.: Analýza mutací stafylokokového
bakteriofága 812 vedoucích ke změně rozmezí hostitele. Sborník abstraktů, p.197. 22.
Kongres Čs. spol. mikrobiol. Košice, 5.-9.9.2001.
8b) Kolář, M., Vágnerová, I., Pantůček, R., Čermák, P.: Impact of rational antibiotic usage on
occurrence of vancomycin-resistant enterococci in hematological patients. 11th European
Congress of Clinical Microbiology and Infectious Diseases, Istanbul 1-4 April 2001. Clinical
Microbiology and Infection, vol. 7(2001), Suppl. 1, p. 91.
9b) Pantůček, R., Rybář, R., Petráš, P., Sedláček, I., Růžičková, V., Doškař, J.:
Characterization of genomic variability of new multiresistant subspecies Staphylococcus
hominis subsp. novobiosepticus in Czech Republic. V. Pracovní setkání biochemiků a
molekulárních biologů. Masarykova univerzita v Brně, 14. února 2001. Sborník příspěvků s.
40. ISBN 80-210-2538-7.
10b) Růžičková, V., Hradilová, J., Pantůček, R., Petráš, P., Doškař, J.: Makrorestrikční
analýza genomu a výskyt profágů u exfoliatin pozitivních kmenů Staphylococcus aureus. V.
Pracovní setkání biochemiků a molekulárních biologů. Masarykova univerzita v Brně, 14.
února 2001. Sborník příspěvků s. 41. ISBN 80-210-2538-7.
11b) Růžičková, V., Hradilová, J., Pantůček, R., Petráš, P., Sedláček, I., Doškař, J., Rosypal,
S.: Genomová typizace exfoliatin-pozitivních kmenů Staphylococcus aureus: Sborník
abstraktů, p. 284. 22. Kongres Čs. spol. mikrobiol. Košice, 5.-9.9.2001.
12b) Šikutová, S., Pejchalová, K., Halouzka, J., Žákovská, A.: Monitorování přítomnosti
spirochét v hematofágních členovcích se zaměřením na Borrelia burgdorferi použitím metod
DFM a PCR. X. Tomáškovy dny, Brno, ČR, 6.-8. červen 2001.
13b) Šikutová, S., Pejchalová, K., Janouškovcová E., Čapková, L., Dendis, M., Žákovská, A.:
The study of presence and identification of spirochetes focused on Borrelia burgdorferi sensu
lato with PCR and SDS-PAGGE methods in haematophagous and non haematophagous
43
arthropods, wild-living rodents. 5thWorkshop of Biochemists and Molecular Biologists. Brno,
Czech Rep., 14. 2. 2001.
14b) Pejchalová, K., Šikutová, Š., Halouzka, J., Žákovská, A.: Sledování výskytu spirochet
v hematofágních členovcích čeledí Culicidae, Simullidae, Tabanidae a Ixodidae použitím
metod DFM a PCR a jejich následná identifikace. VI. Česko-slovenský kongres o infekčních
chorobách s mezinárodní účastí. Mikulov 11.-14.9. 2001. Sborník abstrakt str. 68.
15b) Žákovská, A., Halouzka, J., Nečasová, M., Šerý, O.: Studium pozitivity na přítomnost
patogenní Borrelia burgdorferi u divokých zvířat – jako hostitelů pro přenašeče lymské
borreliózy. 17. Pečenkovy epidemiologické dny, 9.-11.10. 2001 Třeboň, Sb. abstrakt str. 19.
16b) Vostál, K., Žákovská, A.: The study of antiborrelial antibodies in 110 sera from students
on various antigens of Borrelia burgdorferi s. l. Int. Conference on Lyme Borreliosis. Brussel
16 Nov. 2001. Abstract book p. 4.
17b) Konečná, H., Brzobohatý, B.: Designing Oligonucleotide Sequences. ISBN 80-2102538-7, V. Pracovní setkání biochemiků a molekulárních biologů, Brno, Czech Republic,
February 14, 2001, pp. 13-14
18b) Guo, J., Brzobohatý, B.: A Novel System for Regulated Expression of Isopentenyl
Transferase Gene, ipt, in Arabidopsis thaliana. ISBN 80-210-2538-7, V. Pracovní setkání
biochemiků a molekulárních biologů, Brno, Czech Republic, February 14, 2001, pp. 28-29
19b) Slaný, M., Zouhar, J., Brzobohatý, B.: Identification of a Cysteine Residue Conferring
Sensitivity of a Maize β-Glukosidase to Silver Ion and Alkylation Treatment. ISBN 80-2102538-7, V. Pracovní setkání biochemiků a molekulárních biologů, Brno, Czech Republic,
February 14, 2001, p. 29
20b) Borkovcová, P., Zouhar, J., Hejátko, J., Brzobohatý, B.: Expression and Single-Step
Purification of the Signal Receiver Domain of CKI1, a Putative Cytokinin Receptor from
Arabidopsis thaliana. ISBN 80-210-2538-7, V. Pracovní setkání biochemiků a molekulárních
biologů, Brno, Czech Republic, February 14, 2001, p. 30
21b) Lexa, M., Horák, J., Rotkovská, J., Brzobohatý, B.: Insertional Mutants in Arabidopsis
Response Regulator Genes. ISBN 80-7157-518-6, 17th International Conference on Plant
Growth Substances, Brno, Czech Republic, July 1-6, 2001, p. 148
22b) Lexa, M., Genkov, T., Brzobohatý, B.: Nitrate Reductase Activity in ipt-Expressing
Tobacco. ISBN 80-7157-518-6, 17th International Conference on Plant Growth Substances,
Brno, Czech Republic, July 1-6, 2001, p. 189
23b) Marek, J.: Proteinová krystalografie v postgenomické éře. Materials Structure in
Chemistry, Biology, Physics and Technology. Struktura. Kolokvium Krystalografické
společnosti, Bedřichov 18.-22. 6., Vol. 8, No. 1a, Special issue, s. 20, 2001
24b) Kyjovská, Z., Jungmannová, B., J. Řepková: Cytological analysis of embryonic lethal
T-DNA mutations in Arabidopsis thaliana. Abstract. Professor Němec´s Cytological Day
Brno, May 25th, 2000. Scripta Fac. Sci. Natur. Univ. Masarykianae Brunensis – Biology
27:62-63, 2001.
44
25b) Řepková, J., Lízal, P., Relichová, J., Ryšávka, P., Kyjovská, Z., Doleželová, H.: Gene
localization by means of T-DNA tagging in Arabidopsis thaliana. Book of abstracts 4th Int.
Symp. in the Series Recent Advances in Plant Biotechnology, Třeboň September 17-21,
Czech Republic, p. 97, 2001.
26b) Dubová, J., Hájková, M., Idzikowska, K., Brzobohatý, B.: Meristem Development in
Transgenic Tobacco Seedlings. ISBN 83-7177-133-9, 52. Congress of Polish Botanical
Society, Poznaň, Polsko, September 24-28, 2001, p. 10
27b) Zahradníčková, E., Ševčíková, S., Souček, K., Šmarda, J.: The effects of Fos proteins on
myeloid differentiation. Abstrakt přednášky přednesené na konferenci V. Pracovní setkání
biochemiků a molekulárních biologů, Brno, 14.2. 2001. Sborník strana 26, 2001.
28b) Ševčíková, S., Zahradníčková, E., Souček, K., Šmarda, J.: v-Jun and v-Fos proteins
induce dedifferentiation of v-myb-transformed monoblasts. Abstrakt plakátového sdělení
prezentovaného na 17th Annual Meeting on Oncogenes, Frederick, MD, USA, 20. - 23. 6.
2001, Sborník strana 171, 2001.
29b) Ševčíková, S., Souček, K., Bryja, V., Šmarda, J.: Vliv proteinů JUN na růst a
diferenciaci monoblastů transformovaných onkogenem v-myb. Abstrakt přednášky
prezentované na XVI. Biologických dnech, Olomouc, 5.-7.9. 2001, Sborník strana 75, 2001.
30b) Zahradníčková, E., Ševčíková, S., Souček, K., Šmarda, J.: Vliv proteinů FOS na růst a
diferenciaci monoblastů transformovaných onkogenem v-myb. Abstrakt přednášky
prezentované na XVI. Biologických dnech, Olomouc, 5.-7.9. 2001, Sborník strana 76, 2001.
31b) Štika, J., Hofmanová, J., Šimek, V.: Lipoxygenase metabolites are negative regulators of
differentiation induced by tumor necrosis factor – alpha. 2nd International Scientific
Conference in Lviv, Ukraine, 11.- 13.10. 2001, Sborník strana 68, 2001.
32b) Skalická, K., Chroust, K.: Analýza mutací v transgenu Drosophila melanogaster pomocí
teplotní gradientové elektroforézy (TGGE) a sekvencování. Abstrakt sdělení na konferenci
24. Pracovní dny české a slovenské společnosti pro mutagenezu zevním prostředím. Institut
pro další vzdělávání pracovníků ve zdravotnictví v Brně, Sborník strana 12, 2001.
33b) Pavlová, M., Mendel, J., Chroust, K.: Sledování genotoxické aktivity volatilních
halogenovaných alifatických uhlovodíků. Abstrakt sdělení na konferencí V. Pracovní setkání
biochemiků a molekulárních biologů, 14.2. 2001, Brno, Sborník strana 55, 2001.
34b) Skalická, K., Chroust, K.: Sledování stability transgenu u Drosophila melanogaster
pomocí teplotní gredientové gelové elektroforézy a sekvencování. Abstrakt sdělení na
konferenci V. Pracovní setkání biochemiků a molekulárních biologů, 14.2. 2001, Brno,
Sborník strana 55-56, 2001.
35b) Pavlová, M., Mendel, J., Chroust, K.: Toxický a genotoxický účinek volatilních
halogenovaných alifatických uhlovodíků na Drosophila melanogaster. Abstrakt sdělení na
konferenci 24. Pracovní dny české a slovenské společnosti pro mutagenezu zevním
prostředím, Institut pro další vzdělávání pracovníků ve zdravotnictví v Brně, Sborník strana
21, 2001.
45
36b) Holubová, V., Sobotka, J., Cisárik, F., Kuglík, P.: Výskyt mikrodelece 22q11 v souboru
pacientů se syndromem CATCH 22. Abstrakt sdělení na konferenci V. pracovní setkání
biochemiků a molekulárních biologů, 14.2.2001, Brno, Sborník strana 9, 2001.
37b) Gaillyová, R., Kuglík, P., Oltová, A., Ravčuková, B., Ventruba, P.: Genetická
ambulance v centru asistované reprodukce. Abstrakt sdělení na konferenci 11. sympozium
asistované reprodukce, Brno 13. – 14.11.2001, Brno, Sborník strana 16, 2001.
38b) Kuglík, P., Procházková, M., Sobotka, J., Holubová, V.: Cytogenetic abnormalities in
neuroblastoma and medulloblastoma studied by I-FISH and CGH. Abstract, Annales de
Genetique, Volume 44, Suppl. 1, p. 84, 2001.
39b) Kuglík, P., Gaillyová, R., Radilová, H.: A molecular cytogenetic and clinical study of
patients with the Prader-Willi and Angelman syndromes. Abstract, Europ. Journal of Human
Genetics, Vol. 9, Suppl. 1, p.153, 2001.
40b) Fojtová, M., Fulnečková, J., Fajkus, J., Kovařík, A.: Reversibility of cadmium-induced
apoptosis is associated with increased level of telomerase activity in tobacco TBY-2 cells 12th
Conversation in the Biomolecular Stereodynamics, Albany, N.Y., USA, 19.-23.6. 2001 In: J.
Biomol. Struct. Dyn., 18, 2001, 963 ISSN: 0739-1102
41b) Fajkus, J., Trifonov, E. N.: Columnar structure of telomeric chromatin. 12th
Conversation in the Biomolecular Stereodynamics, Albany, N.Y., USA, 19.-23.6. 2001. In: J.
Biomol. Struct. Dyn., 18, 2001, 1017-1018. ISSN: 0739-1102
42b) Fajkus, J., Sýkorová, E., Trifonov, E. N.: Columnar structure of telomeric chromatin. 2nd
European workshop on: Role of Telomeres and Telomerase in Cancer and Aging, Ladenburg,
Germany 16.-18. 9. 2001.
43b) Fojtová, M., Fulnečková, J., Fajkus, J., Kovařík, A.: Reversal of cadmium induced
apoptosis in plant cells is associated with telomerase induction and DNA repair. 2nd European
workshop on: Role of telomeres and Telomerase in Cancer and Aging, Ladenburg, Germany
16.-18. 9. 2001.
44b) Fulnečková, J., Kubičárová, T., Fajkus, J.: Regulation of telomere maintenance in plants
by telomere-binding proteins. 2nd European workshop on: Role of telomeres and Telomerase
in Cancer and Aging, Ladenburg, Germany 16.-18. 9. 2001.
45b) Cartagena, J. A., Sykorova, E., Fajkus, J., Fukui, K.: In situ localization of short
repetitive sequences on extended DNA fibers of Silene latifolia. Asian Chromosome
Colloquium, September 27-29, Beijing, China, 2001.