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.