GAČR

GAČR

Název projektu: Vliv mikrobiomu na pohlavní rozdíly ve stresové odpovědi

Anotace: Existence obousměrné komunikace mezi střevním mikrobiomem a mozkem výrazně ovlivňuje vývoj nervových funkcí, duševní zdraví, metabolismus a imunitu jak ve zdraví, tak i nemoci. Komplexnost a diverzita střevního mikrobiomu je také ovlivněna pohlavím, které hraje významnou roli při vzniku a výskytu řady chorob. Kromě toho se zdá, že střevní mikrobiom ovlivňuje odpověď na stres a s tím spojené psychiatrické problémy často doprovázené komorbiditami střevního traktu. Nicméně, porozumění úlohy pohlaví ve spojitosti s fyziologickou a patofyziologickou úlohou mikrobiomu je velmi omezené, proto si tento projekt klade za cíl porozumět vlivu pohlaví a pohlavních hormonů na interakce mezi střevním mikrobiomem a stresovou odpovědí. Cílem projektu je objasnit úlohu mikrobiomu v pohlavním dimorfismu osy hypothalamus-hypofýza-nadledviny a jeho stresové odpovědi, a tak přispět k hlubšímu porozumění pohlavních rozdílů psychiatrických a neurologických chorob.

Registrační číslo: 21-10845S

Doba řešení: 1. 1. 2021 – 31. 12. 2023

Řešitel: prof. RNDr. Jiří Pácha DrSc.   Fyziologický ústav AV ČR, v.v.i.

Spoluřešitel: Ing. Tomáš Hudcovic CSc.  Mikrobiologický ústav AV ČR, v.v.i.

Spoluřešitel: Ing. Jakub Mrázek Ph.D.  Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR, v. v. i.

VÍCE +

Název projektu: Úloha TMEM107 ve vývoji kraniofaciálních struktur

Anotace: Transmembránový protein 107 (TMEM107) je lokalizován v tranzitní zóně primární cilie a představuje klíčový regulátor její proteinové kompozice. Mutace v TMEM107 jsou spojeny se syndromy, které se manifestují širokou škálou defektů typických pro ciliopatie. V předkládaném projektu se zaměříme na úlohu TMEM107 ve vývoji kraniofaciálních struktur s důrazem na okulární a dentální tkáně. Pro tyto účely použijeme myší model, retinální organoidy a rovněž specifické buněčné linie, abychom detailně prostudovali kraniofaciální fenotypy a molekulární mechanismy, které se v souvislosti s deficiencí TMEM107 objevují a rezultují ve zmíněné vrozené vady. Unikátní kombinace více různých přístupů nám umožní nejen porozumět procesům, které jsou odpovědné za vznik kraniofaciálních defektů u zvířat a lidí, ale také rozšířit poznatky o molekulárních drahách specificky ovlivňujících vznik ciliopatií, které jsou s genem TMEM107 spojeny.

Registrační číslo: 21-05146S

Doba řešení: 1. 1. 2021 – 31. 12. 2023

Řešitel: doc. RNDr. Marcela Buchtová, Ph.D.  Masarykova univerzita, Přírodovědecká fakulta

Spoluřešitel: Tomáš Bárta Ph.D.  Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR, v. v. i.

Spoluřešitel: Ing. Tomáš Zikmund Ph.D.  Vysoké učení technické v Brně, Středoevropský technologický institut

VÍCE +

Název projektu: Propojení funkce Sprouty s FGF a primárními ciliemi ve vývoji

Anotace: Sprouty proteiny řídí kontrolní mechanizmy RTK signalizace včetně signální dráhy fibroblastového růstového faktoru (FGF). Mutace Sprouty genů způsobují celou škálu vývojových abnormalit u myší, jako jsou například ztráta sluchu, kraniofaciální defekty, poruchy růstu a ezofageální achalázie. U pacientů, Sprouty2 hraje úlohu u thanatoforické dysplázie, neuropatie a rakoviny. Překvapivě, syndromy s hyperaktivací FGF signalizace a syndromy s dysfunkcí primárních cilií vykazují podobné fenotypové projevy, jako jsou kraniofaciální vady a achondroplazie. Cílem tohoto projektu je charakterizovat úlohu Sprouty 2 a 4 s využitím myších modelů a determinovat roli Sprouty proteinů na tkáňové i buněčné úrovni. S ohledem na sdílený skeletální fenotyp bude projekt zaměřen rovněž na interakce Sprouty proteinů s FGF signalizací v průběhu skeletogeneze a jejich vlivu na primární cilie a s nimi spojenou Hh signalizaci. Celkově předložený projekt umožní komplexní pochopení funkce Sprouty signalizace a její zapojení do mechanizmů podílejících se na vzniku vývojových vad.

Registrační číslo: 21-04178S

Doba řešení: 1. 1. 2021 – 31. 12. 2023

Řešitel: Abigail Tucker  Univerzita Karlova, 1. lékařská fakulta

Spoluřešitel: doc. RNDr. Marcela Buchtová, Ph.D.  Masarykova univerzita, Přírodovědecká fakulta

Spoluřešitel: Mgr. Pavel Krejčí Ph.D.  Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR, v. v. i.

VÍCE +

Název projektu: Asexualitou k polyploidii, evoluce klonálních genomů a jejich interakce s prostředím

Anotace: Hybridizace a polyploidizace mohou otevřít jedinečnou příležitost pro speciaci a obsazení nového prostředí. Je známo, že genomy hybridů procházejí značnými změnami, kdy je často preferenčně eliminován jeden rodičovský genom během procesu ztráty heterozygotnosti (LOH) a frakcionace genomu. Odhalení podstaty těchto procesů je jedním z nejžhavějších témat současné biologie i aplikovaného výzkumu. Stále je však obtížné dospět k obecným závěrům a zákonitostem. Obzvláště, když hybridizace a polyploidie jsou běžně spojeny s asexuální (klonální) reprodukcí, která vyvolává genomické změny, jež často nemají obdobu v klasických pohlavních reprodukčních režimech. Tento projekt se zaměřuje na ryby podřádu Cobitoidei jako modelu ke studiu osudu zvířat a jejich genomů poté, co projdou křížením a polyploidizací. Je založen na robustním srovnávacím rámci napříč širokými fylogenetickými měřítky a kontrasty mezi nezávisle vznikajícími liniemi.

Registrační číslo: 21-25185S

Doba řešení: 1. 1. 2021 – 31. 12. 2023

Řešitel: Mgr. Karel Janko Ph.D. Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR, v. v. i.

Spoluřešitel: Mgr. Jan Pačes Ph.D.  Ústav molekulární genetiky AV ČR, v. v. i.

VÍCE +

Název projektu: Fyziologické vlastnosti a funkce kmenových buněk vztahujících se k dentici se zaměřením na kontext in vivo

Anotace: Zdravá dentice je u savců důležitá primárně pro mastikaci a tak pro vlastní přežití. Důležité jsou ale také další faktory z oblasti „well-being“, s čímž souvisejí možnosti reparace/regenerace. Kmenové buňky jsou lákavým prostředkem k dosažení terapeutických cílů, ovšem jejich charakterizace ve vztahu k dentici byla dosud prováděna zejména in vitro. In vivo kontext, nezbytný pro medicínské aplikace, dosud chybí. Zvířecí modely jsou vhodným zdrojem pro takové poznatky využitelné ve vědě i medicíně. Projekt se zaměřuje na dva typy kmenových buněk, a to buňky zubní pulpy a buňky periodontálních ligament. Cílem projektu je prozkoumat jejich přirozené tkáňové prostředí a vlastnosti in vivo za podmínek zdraví/nemoc, a to směrem k možným terapiím založeným na mobilizaci kmenových buněk (či jejich derivátů) souvisejících s konkrétním orgánem. Projektový design navrhuje využití řady moderních technik, jako jsou transkriptomika na úrovni jednotlivých buněk, proteomika, časoprostorové analýzy s vysokým stupněm rozlišení a specifické mapování buněk a jejich populací u myších modelů.

Registrační číslo: 21-21409S

Doba řešení: 1. 1. 2021 – 31. 12. 2023

Řešitel: Prof. Paul Sharpe Ph.D. Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR, v. v. i.

Spoluřešitel: Prof. RNDr. Eva Matalová Ph.D.  Veterinární a farmaceutická univerzita Brno, Fakulta veterinárního lékařství

Spoluřešitel: Mgr. Eva Švandová Ph.D.  Masarykova univerzita, Lékařská fakulta

VÍCE +

Název projektu: Rozdíly v regulaci kontrolních bodů buněčného cyklu mezi zygotou a 2-buněčným embryem

Anotace: Během preimplantačního vývoje je v zygotě dlouhá G1 fáze a krátká G2 fáze, avšak v 2-buněčném embryu je extrémně krátká G1 fáze a velmi dlouhá G2 fáze. V somatických buňkách hrají checkpoint kináza 1 (CHK1) a její substrát CDC25A fosfatáza důležitou roli v kontrolních bodech buněčného cyklu s cílem ochránit integritu genomu. Vyřazení genu (knock-out) u myši pro Chk1 a Cdc25A vede k postimplantační letalitě, avšak preimplantační vývoj je normální, pravděpodobně v důsledku maternální exprese těchto genů. Funkce CHK1-CDC25A signalizace je v preimplantačním vývoji savců zcela neznámá. Během předběžné studie jsme zjistili, že CHK1 je nezbytná pro signalizaci kontrolního bodu v 2-buněčném embryu, nikoliv však v zygotě, která však pro mitózu vyžaduje CDC25A. Pomocí oocytárně specifické deplece genů pro Chk1 a Cdc25A a v kombinaci s pokročilými technikami mikroskopie živých buněk objasníme podstatu rozdílů v signalizaci a fungování kontrolních bodů buněčného cyklu mezi zygotou a 2-buněčným embryem, které přispívají k rozdílům v postupu buněčným cyklem mezi zygotou a 2-buněčným embryem.

Registrační číslo: 20-27742S

Doba řešení: 1. 1. 2020 – 31. 12. 2022

Řešitel: RNDr. Dávid Drutovič, Ph.D. Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR, v. v. i.

VÍCE +

Název projektu: Genomika adaptace podél latitudinálního gradientu

Anotace: Variabilita v ekologicky relevantních znacích je klíčová pro schopnost druhů adaptovat se na změny klimatu a životního prostředí. Je proto důležité porozumět faktorům, které takovou adaptivní variabilitu určují. Navrhujeme porovnat sekvence kompletních genomů velkého množství jedinců hlodavce norníka rudého z lokalit podél severojižního gradientu genetických a fyziologických fenotypových znaků ve Velké Británii, který kopíruje široký gradient nadmořských výšek a klimatických podmínek. V genomických sekvencích vyhledáme oblasti zvýšené geografické a genomické divergence, čímž určíme kandidátní geny pro lokální adaptaci, a provedeme testy genově-environmentálních asociací z cílem identifikovat nejdůležitějších klimatické faktory odpovědné za adaptivní divergenci. Identifikace mechanismů lokální adaptace podél environmentálního gradientu u norníka přinese informace relevantní z hlediska adaptace druhů na současné a budoucí klimatické změny.

Registrační číslo: 20-11058S

Doba řešení: 1. 1. 2020 – 31. 12. 2022

Řešitel: RNDr. Petr Kotlík, Ph.D.  Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR, v. v. i.

VÍCE +

Název projektu: Vliv mikrobiálních metabolitů a diety na genom a epigenom při vzniku kolorektálního karcinomu

Anotace: Střevní mikrobiom a onemocnění jako idiopatické střevní záněty a kolorektální karcinom jsou úzce spjaty, navíc složení a funkce mikrobiomu se v různých stadiích těchto onemocnění liší. K faktorům formujícím střevní mikrobiom patří i dieta, na které závisí i spektrum metabolitů ve střevním obsahu. Všechny tyto změny mohou modifikovat genom a epigenom hostitelského organismu, a tím ovlivnit růst buněk a možný vznik nádoru. V navrhovaném projektu využijeme myší modely střevního zánětu a nádoru s různými dietami, ve kterých se zaměříme na změny v mikrobiálním metabolomu a analýzu zánětu, oxidačního stresu a genomových a epigenomových modifikací v průběhu vzniku a vývoje onemocnění. Vybrané metabolity budeme studovat in vitro s cílem identifikovat aktivované buněčné dráhy s důrazem na genom a epigenom. Současně budeme sbírat a zpracovávat vzorky stolice, střevní sliznice a séra od pacientů se zánětlivým nebo nádorovým onemocněním střeva, abychom podpořili výsledky získané in vivo a in vitro.

Registrační číslo: 20-03997S

Doba řešení: 1. 1. 2020 – 31. 12. 2022

Řešitel: Mgr. Klára Kostovčíková, Ph.D.  Mikrobiologický ústav AV ČR, v. v. i.

Spoluřešitel: MUDr. Pavel Vodička, CSc.  Ústav experimentální medicíny AV ČR, v. v. i.

Spoluřešitel: Ing. Jiří Killer, Ph.D.  Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR, v. v. i.

VÍCE +

Název projektu: Analýza tkáňové odpovědi na inhalaci nanočástic kovů a mechanismus jejich čištění

Anotace: Inhalace je klíčová cesta vstupu nanočástic do organismu. Inhalované nanočástice pronikají do plic, prochází přes alveolární kapilární bariéru do krve a jsou transportovány do sekundárních cílových orgánů. Tento projekt se zaměřuje na vliv inhalovaných ve vodě rozpustných a polorozpustných sloučenin olověných a kadmiových nanočástic, nacházejících se v městském aerosolu, na cílové orgány myší a dále na mechanismy odstraňování těchto kovů z různých exponovaných tkání. Myši budou vystaveny nanočásticím v inhalačních klecích pro zajištění fyziologické expozice podobné reálným podmínkám ve vzduchu v městských oblastech. Výsledky prohloubí znalosti o účincích inhalovaných nanočástic olova a kadmia s různými fyzikálně chemickými vlastnostmi na jednotlivé cílové orgány a přispějí k odhalení možných tkáňově specifických reakcí na expozici nanočásticím kovů. Zjištěné molekulární a buněčné mechanismy odstraňování nanočástic z exponovaných orgánů pomohou najít nové přístupy, jak zvýšit odstraňování těchto nanočástic v znečištěných průmyslových oblastech.

Registrační číslo: 20-02203S

Doba řešení: 1. 1. 2020 – 31. 12. 2022

Řešitel: RNDr. Pavel Mikuška, CSc.  Ústav analytické chemie AV ČR, v. v. i.

Spoluřešitel: doc. RNDr. Marcela Buchtová, Ph.D.  Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR, v. v. i.

Spoluřešitel: Mgr. Tomáš Vaculovič, Ph.D.  Masarykova univerzita, Přírodovědecká fakulta

VÍCE +

Název projektu: FasL v osteogenezi, zdraví a nemoci parodontu

Anotace: FasL/Fas systém je znám z apoptotické eliminace buněk, v poslední době se však objevuje evidence o jeho nových funkcích mimo apoptózu. Aktuálně byla nalezena snížená exprese sklerostinu (Sost) u FasL deficientních myší (tým z ČR), která poukazuje do novou neapoptotickou funkci FasL. Současně byl popsán fenotyp zubů/parodontu u Sost deficientních myší (tým z Rakouska). Základní cíle navrhovaného společného projektu proto zahrnují: (i) experimentální potvrzení modulace exprese Sost vlivem FasL, (ii) výzkum potenciálních recipročních interakcí týkajících se FasL a Sost, (iii) objasnění molekulárního/ch mechanismu/ů ve vztahu k FasL a Sost, (iv) charakterizaci dentálního a parodontálního fenotypu FasL deficientních myší, (v) výzkum procesu hojení po extrakci zubu u FasL deficientních myší, (vi) investigace role FasL v regulaci LPS indukované parodontitidy u myší. Hlavní zájem vychází z oblasti základního výzkumu, který má další potenciál pro regenerativní a klinické aplikace.

Registrační číslo: 19-29667L

Doba řešení: 1. 1. 2019 – 31. 12. 2021

Řešitel: Prof. RNDr. Eva Matalová, Ph.D.  Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR, v. v. i.

VÍCE +

Název projektu: Nové fyziologické funkce pro-apoptotických cysteinových proteáz v endochondrální osifikaci

Anotace: Dlouhé kosti savců vznikají endochondrální osifikací, která zahrnuje chrupavčité stádium a vytvoření růstové ploténky umožňující elongaci kosti. Jako nové faktory chondrogeneze související s vývojem dlouhých kostí se objevují cysteinové proteázy, a to zejména ty tradičně spojované s apoptózou. Nejnovější poznatky ukázaly jejich přítomnost v růstové ploténce, přičemž jejich aktivační rozložení se neshodovalo s lokalizací apoptotických buněk. Dále bylo prokázáno, že obecná inhibice těchto molekul v mikromasových kulturách končetinového původu výrazně ovlivnila expresi řady ostegenních markerů. Hlavním cílem projektu je rozšíření aktuálních poznatků týkajících se nových ne-apoptotických funkcí cysteinových proteáz při formování dlouhých kostí. Data k jejich aktivaci v časoprostorovém kontextu in vivo budou doplněna o výsledky získané cílenou modulací v systémech ex vivo (kultury dlouhých kostí) a in vitro (mikromasové kultury). Výstupem projektu bude přehled nových interakcí a osteogenního účinku pro-apoptotických cysteinových proteáz při endochondrální osifikaci.

Registrační číslo: 19-12023S

Doba řešení: 1. 1. 2019 – 31. 12. 2021

Řešitel: Prof. RNDr. Eva Matalová, Ph.D.  Veterinární univerzita Brno, Fakulta veterinárního lékařství

Spoluřešitel: Hervé Lesot  Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR, v. v. i.

VÍCE +

Název projektu: Programovaná eliminace DNA: studium funkcí a mechanismů regulují proces v genomech živočichů s hemikonální dědičností

Anotace: Stabilita genomu je pro organismy vysoce důležitá, zejména pro udržení přesně vyladěné funkčnosti jejich genomů. Avšak různá eukaryota realizují programované odstranění DNA, kdy se během individuálního vývoje ztrácí části či celé chromozomy. Ve většině případů je programovaná DNA eliminace spojena buď s diferenciací somatických buněk nebo určením pohlaví. Není však známo, jak k reprodukovatelnému zachování či odstranění segmentů genomu dochází. Navrhovaný projekt má za cíl analyzovat molekulární, chromozomální a genomové mechanismy k pochopení procesů, jakými se ztrácí celé genomy během programované eliminaci DNA. Srovnáním dat ze skupiny ryb (Hypseleotris) a čtyřnožců ( Pelophylax) s hemiklonální dědičností (hybridogeneze) očekáváme zásadní vhled do eliminujících procesů během jejich gametogeneze. Pochopení mechanismů, kterými obratlovci regulují takto rozsáhlé přestavby svého genomu, poskytne porozumění procesům zajišťující stabilitu a změnu v genomech obratlovců.

Registrační číslo: 19-24559S

Doba řešení: 1. 1. 2019 – 31. 12. 2021

Řešitel: RNDr. Lukáš Choleva, Ph.D.  Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR, v. v. i.

VÍCE +

Název projektu: Vývoj euarzijského sladkovodního systému během cenozoika (rekonstruovaný) v kontinentálním měřítku

Anotace: V rámci projektu se chceme věnovat evoluci eurazijské sladkovodní fauny ve velkém geografickém (celý kontinent) a časovém měřítku (celé cenozoikum). Projekt by měl ukázat hlavní události, které ovlivnily sladkovodní faunu v Eurazii a také hlavní geologické a klimatické jevy, které byly za tyto události zodpovědné. Jako modelový organismus budeme používat sladkovodní ryby, které se vyskytují v každé eurazijské řece a byly zde přítomny od začátku cenozoika – ryby čeledi Nemacheilidae (řád Cypriniformes). Metodika kombinuje analýzu velkého množství vzorků pomocí Sangerova sekvenování s analýzou velkého množství dat u vybraných vzorků (pomocí sekvenační metody nové generace). Pokud víme, toto je první projekt zabývající se evoluční historií sladkovodních živočichů v geologicky velmi aktivní oblasti Eurazie během tak dlouhého geologického období. Projekt by měl poskytnout modelovou studii pro další výzkum evoluční historie sladkovodní fauny v Eurazii.

Registrační číslo: 19-18453S

Doba řešení: 1. 1. 2019 – 31. 12. 2021

Řešitel: Mgr Vendula Bohlen-Šlechtová, Ph.D.  Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR, v. v. i.

VÍCE +

Název projektu: Vztah mezi velikostí buňky a buněčných organel během časného vývoje savčích embryí

Anotace: Přes současný nesporný pokrok v buněčné biologii doposud nevíme, jak buňky regulují svůj objem. Velikost buňky má dopad na velikost organel a architekturu tkání a orgánů, a poruchy tohoto procesu jsou zároveň známy z celé řady patologických situací. Objem buňky je výsledkem rovnováhy mezi syntézou a odbouráváním buněčného obsahu, a zatímco naše znalosti o těchto dvou procesech jsou poměrně bohaté, o tom, málo víme o tom, jak buňka vlastně měří svoji velikost. Předběžné hypotézy zahrnují například přizpůsobení velikosti gradientu neznámého molekulárního faktoru, či obsahu DNA, případně též metabolické aktivitě. Žádná z těchto hypotéz ovšem nevysvětluje uspokojivě zjevné rozdíly ve velikosti buněk v různých tkáních a orgánech nebo udržování objemu u nedělicích se buněk. V našem projektu navrhujeme ke studiu těchto regulačních mechanismů využít modelu časného savčího embrya, u kterého dochází ke dramatické změny velikosti buněk. Naše výsledky pomohou objasnit vztah velikosti buněk k průběhu buněčného cyklu, obsahu DNA či metabolické aktivitě buněk.

Registrační číslo: 19-24528S

Doba řešení: 1. 1. 2019 – 31.12. 2021

Řešitel: MVDr. Martin Anger, CSc. Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR, v. v. i.

VÍCE +

Název projektu: Specifikace osteogenního potenciálu kaspáz v kontextu kraniofaciálního vývoje

Anotace: Kraniofaciální vývoj zahrnuje intramembranózní osteogenezi, kdy osteoblasty diferencují přímo z mezenchymových prekurzorů. Kaspázy jsou známé jako molekuly účastnící se zánětu a buněčné smrti, recentní studie však poukazují na mnohem širší spektrum jejich funkcí. Nejaktuálnější data indikují přítomnost aktivních kaspáz v neapoptotických buňkách kraniofaciálních kostí in vivo. Dále bylo ukázáno, že farmakologická inhibice kaspázové aktivity v osteoblastových liniích odvozených z intramembranózní kosti vede ke snížení exprese osteokalcinu, klíčového markeru diferenciace a funkce osteoblastů. Předkládaný projekt má za cíl objasnit tento nový osteogenní potenciál kaspáz se zaměřením na analýzu mechanismu osteogenního účinku kaspáz v kostních buňkách pomocí kombinace farmakologických/genetických přístupů a vysokokapactiních analýz proteomu a transkriptomu. Projekt patří do kategorie základního výzkumu s dalším potenciálem využití především v molekulárních strategiích reparace a regenerace kostí.

Registrační číslo: 19-14727S

Doba řešení: 1. 1. 2019 – 31. 12. 2021

Řešitel: doc. Mgr. Petr Beneš, Ph.D.   Masarykova univerzita, Přírodovědecká fakulta

Spoluřešitel: Prof. RNDr. Eva Matalová, Ph.D.  Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR, v. v. i.

VÍCE +

Název projektu: Cytogenomika druhových párů afrických anuálních halančíků: unikátní model pro evoluci časných pohlavních chromozómů obratlovců

Anotace: Anuální halančíci rodu Nothobranchius (Teleostei: Nothobranchiidae) jsou unikátní svojí adaptací na dočasná sladkovodní jezera omezená svojí existencí na období děšťů v afrických savanách. Embrya schopná diapuzy, rychlý vývoj a krátká délka života z nich dělá ideální model pro studium různých aktuálních biologických témat. Sekvenovaný genom N. furzeri a známá cytogenetická data naznačují rychlou dynamiku evoluce karyotypu a pohlavních chromozómů v nepřekrývajících se generacích s malou populační velikostí, s výrazným efektem genetického driftu a alopatrické speciace. S ohledem na enormní variabilitu systémů pohlavních chromozómů u dosud studovaných ryb, jejich relativní evoluční „mládí“ a značnou dynamiku, poskytují halančíci unikátní možnost zachytit různé fáze časného vývoje pohlavních chromozómů obratlovců včetně genů determinujících pohlaví a možnost srovnání jejich evoluce v rámci druhových komplexů a sympatrických druhů. Zaměříme se (nejen) na Jižní klád afrických halančíků (sedm druhů). Data budou získána moderními cytogenomickými a transkriptomickými metodami.

Registrační číslo: 19-22346Y

Doba řešení: 1. 1. 2019 – 31. 12. 2021

Řešitel: Mgr. Alexandr Sember, Ph.D.  Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR, v. v. i.

VÍCE +

Název projektu: Nové funkce c-Myb během formování intramembranózní kosti: analýza molekulárních interakcí v kraniofaciální morfogenezi

Anotace: Transkripční faktor c-Myb je spojen s udržováním nediferencovaného stavu hematopoetických buněk, řízením buněčného cyklu a apoptózou. Nedávné studie poukázaly na jeho důležitou roli při tvorbě kostí. Cílem navrhovaného projektu je odhalit mechanismus nově popsané role c-Myb v osteogenezi, zejména při intramembranózním typu osifikace. Molekulární modulace budou prováděny primárně v systémech in vitro. Buněčná linie osteoblastů bude využita k funkčním experimentům. Změna exprese osteogenních genů bude analyzována za pomocí PCR Array techniky. Druhá část projektu bude zaměřena na popis a lokalizaci exprese c-Myb proteinu in vivo. Obohacením studie bude výzkum exprese proteinu c-Myb v kontextu evoluce. Osteogenní potenciál c-Myb může být využit u moderních medicínských aplikací, např. při nedostatku kostní hmoty při fixaci zubních implantátů.

Registrační číslo: 19-15272Y

Doba řešení: 1. 1. 2019 – 31. 12. 2022

Řešitel: Mgr. Veronika Oralová, Ph.D.  Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR, v. v. i.

VÍCE +

Název projektu: Editace genomu za účelem léčby Stargardtovy choroby - vytvoření prasečího modelu, sledování jeho fenotypu a vývoj léčby

Anotace: Miniprase představuje jedinečný biomedicínský model díky své velikosti a srovnatelným fyziologickým parametrům s člověkem. To platí i pro architekturu sítnice, která je u obou druhů optimalizována pro denní vidění s vysokou koncentrací čípků. Proto jsme se rozhodli vytvořit u miniprasat transgenní model dědičné dystrofie sítnice – Stargardtova choroba typ 1, která je způsobena mutací v genu ABCA4. Navržená editace genu ABCA4 pomocí CRISPR/Cas9 technologie povede k vytvoření nulové mutace (V1973X) v jedno-buněčných embryích miniprasat. Tato embrya budou přenesena do vejcovodů synchronizovaných příjemců. Narozená selata budou genotypizována a vývoj fenotypu choroby bude sledován neinvazivními (OCT, ERG, behaviorální testy) i invazivními metodikami (EM, IHC, WB, qPCR). Pro ošetření transgenních miniprasat linie ABCA4 V1973X budou připraveny vektory, které budou, po testování in vitro, použity pro subretinální aplikaci u transgenních miniprasat ve věku šesti měsíců, kdy lze předpokládat ještě dostatečné množství fotoreceptorů a následný pozitivní efekt editace genomu.

Registrační číslo: 19-09628J

Doba řešení: 1. 1. 2019 – 31. 12. 2021

Řešitel: Prof. MVDr. Jan Motlík, DrSc.  Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR, v. v. i.

VÍCE +

Název projektu: Komparativní genomika, transkriptomika a proteomika hlavních močových proteinů myši domácí

Anotace: Hlavní močové proteiny (MUP) slouží k transportu a ochraně volatilních ligandů, samy však můžou působit jako olfaktorické signály. Protože se podílí na komplexní informaci o donorovi signálu, mohou hrát významnou roli při divergenci nascentních druhů. Přestože je jim věnována značná pozornost, drtivá většina studií byla zaměřena na „klasický“ inbrední kmen C57, kdežto volně žijící populace domácích myší byly studovány ojediněle. Proto se zaměříme na tyto otázky: Jaká je sekvenční struktura všech Mup genů u kmenů odvozených z divokých populací tří poddruhů (musculus, domestius, castaneus) a 4 nekomenzálních druhů? Jak se na variabilitě mezi nimi podílí proměnlivost počtu genových kopií (CNV)? Které geny jsou exprimovány na úrovni RNA a proteinů u těchto kmenů? Jaký vliv na expresi jednotlivých MUP mají různé typy sociálních kontaktů? K řešení těchto otázek budou použity moderní genomické (sekvenování dlouhých úseků, NGS, identifikace CNV pomocí NGS a ddPCR), transkriptomické (qPCR cDNA a techniky založené na NGS) a proteomické (analýza proteinů pomocí hmotnostní spektrometrie) metody.

Registrační číslo: 19-19056S

Doba řešení: 1. 1. 2019 – 31. 12. 2021

Řešitel: prof. RNDr. Miloš Macholán, CSc.  Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR, v. v. i.

VÍCE +

Název projektu: Proteomická analýza extracelulárních váčků u Huntingtonovy nemoci

Anotace: Huntingtonova nemoc je neléčitelné dědičné neurodegenerativní onemocnění způsobené mutací v genu pro protein huntingtin. V současnosti probíhá vývoj nových terapií s cílem snížit tvorbu mutovaného huntingtinu a oddálit nástup nemoci. Vývoj těchto terapií je komplikován nedostatkem biomarkerů, které by umožnily sledovat účinnost léčby, zvláště v presymptomatickém stadiu. Extracelulární váčky (EV), zejména exosomy, jsou membránou obalené váčky uvolňované buňkami do tělních tekutin. Složení EV a přítomnost huntingtinu či jeho fragmentů mohou odrážet změny v jinak nedostupném centrálním nervovém systému. Cílem projektu je zmapovat proteinové složení EV v mozkomíšním moku a krevní plazmě prasečího modelu Huntingtonovy nemoci a porovnat hladiny vybraných proteinů s EV v krevní plazmě pacientů a zdravých kontrolních osob. Očekáváme, že periferní EV nám pomohou porozumět změnám v centrálním nervovém systému vyvolaným přítomností mutovaného huntingtinu a očekáváme nalezení kandidátních markerů Huntingtonovy nemoci.

Registrační číslo: 19-01747S

Doba řešení: 1. 1. 2019 – 31. 12. 2021

Řešitel: Mgr. Helena Kupcová Skalníková, Ph.D.  Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR, v. v. i.

VÍCE +

Název projektu: Kultivace oocytu° in vitro vs. vy´voj oocytu° in vivo - je jejich fyziologie opravdu srovnatelna´?

Anotace: Regulace translace mRNA během níž je syntéza nových proteinů přesně načasována i přesně lokalizována, je zásadní pro vývoj zárodečných buněk i preimplantačních embryí. S rostoucím využitím technik asistované reprodukce ať už v humánní reprodukční medicíně, či při reprodukci hospodářských zvířat, ke kterému dochází v posledních několika dekádách, vyvstává důležitá otázka, týkající se toho, do jaké míry je fyziologie „in vitro“ produkovaných embryí srovnatelná s fyziologií embryí vzniklých „přirozenou cestou“. Projekt je zaměřen na detailní studium rozdílů v průběhu translace specifických proteinů mezi MII oocyty zrajícími in vitro a in vivo, stejně tak jako mezi časnými embryi (zygotami) získanými po in vivo fertilizaci a těmi, které byly získány po fertilizaci in vitro. Kromě toho též hodláme určit úlohu regulačních faktorů působících na 3’- a 5’-konci mRNA na stabilizaci a aktivaci specifických transkriptů během vývoje oocytů a časných embryí, se zaměřením na rozdíly mezi in vitro a in vivo produkovanými oocyty a zygotami.

Registrační číslo: 19-13491S

Doba řešení: 1. 1. 2019 – 31. 12. 2021

Řešitel: Ing. Michal Kubelka, CSc. Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR, v. v. i.

VÍCE +

Název projektu: Sterilita hybridů a asexualita - dvě strany téže mince? Spojitost mezi asexualitou, polyploidií, hybridizací a speciací

Anotace: Druhy jsou základní evoluční jednotky, které se patrně vyvíjejí kontinuálním procesem od snadno křižitelných populací, po entity izolované pomocí pre- a postzygotických mechanismů, jako jsou sterilita a letalita hybridů. Už dlouho se také ví, že asexuální rozmnožování vzniká jako vedlejší produkt hybridizace. Náš recentní výzkum sekavců (Cobitis; Teleostei) ukázal, že asexualita hybridů ve skutečnosti tvoří inherentní stadium speciace s tendencí vznikat při časnějších stádiích diferenciace druhů, než sterilita a letalita. Asexualita tak může představovat primární speciační bariéru. Ukazuje se, nicméně, že asexualita u hybridů vzniká asymetricky; zatímco samice jsou plodné a mají aberaci gametogeneze, která umožní obejití problémů s párováním chromozomů, samci jsou sterilní, tuto aberaci nemají a díky tomu u nich dochází k poruchám párování chromozomů a meiotickému arestu. Projekt prozkoumá vztah mezi hybridní sterilitou a asexualitou a jejich role ve speciaci.

Registrační číslo: 19-21552S

Doba řešení: 1. 1. 2019 – 31. 12. 2021

Řešitel: Mgr. Karel Janko, Ph.D.  Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR, v. v. i.

VÍCE +

Název projektu: Duplikace genomu v evoluci jeseterů a dopad na jejich biologii

Anotace: Současní jeseteři (řád Acipenseriformes), starobylá evoluční linie Actinopterygii, jsou nejpozoruhodnějším příkladem evoluce cestou alopolyploidizace . Během evoluce jeseterů nastaly nejméně tři nezávislé epizody totální duplikace genomu (WGD) spojené s hybridizačními událostmi a jeseteři dnes vykazují nejvyšší ploidní diverzitu mezi všemi obratlovci. Jsouce stále schopni polyploidizace, jeseteři představují vhodný model ke studiu jevu WGD. Tvorbu neredukovaných gamet, u jeseterů rovněž pozorovanou, lze považovat za mechanismus evoluční speciace, na rozdíl od obecné interpretace jako evoluční nehody. Využití jeseterů jako modelu činí projekt aktuálním pro zkoumání evoluce všech obratlovců, stejně jako pro ochranu jeseterů samotných. Výsledky by měly přispět k odkrytí vlivu polyploidie na evoluční úspěšnost a znalosti adaptace polyploidních jedinců na nestálé podmínky prostředí ve srovnání se svými „nepolyploidními“ rodiči nebo sourozenci.

Registrační číslo: 18-09323S

Doba řešení: 1. 1. 2018 – 31. 12. 2021

Řešitel: prof. Ing. Martin Flajšhans, Dr.rer,agr.   Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, Fakulta rybářství a ochrany vod

Spoluřešitel: Prof. Ing. Petr Ráb, DrSc.   Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR, v. v. i.

VÍCE +

Název projektu: Role nekódujících RNA v savčím oocytu a embryu

Anotace: Savčí vajíčko je vysoce diferencovaná pluripotentní buňka, která dává základ embryonálnímu vývoji. Zralé vajíčko před zahájením meiózy postrádá transkripční aktivitu a využívá pouze maternální RNA, které byly nasyntetizovány během jeho předchozího vývoje. Kromě, protein kódujících RNA oocyt a embryo produkují velké množství různých nekódujících RNA. Subpopulace nekódujících RNA patří do skupiny krátkých a dlouhých nekódujících RNA (non-coding RNA, ncRNA). Funkce lncRNA jsou v poslední době popisovány v somatických buňkách, kde sehrávají důležitou roli v regulaci transkripce mRNA, její lokalizace, translace a degradace. Nicméně funkce ncRNA ve fyziologii a patologii oocytu a předimplantačního embrya je nepoznaná. Cílem této studie je poznávání funkce vybraných krátkých a dlouhých ncRNA ve fyziologii a patologii savčího oocytu a raného embrya.

Registrační číslo: 18-19395S

Doba řešení: 1. 1. 2018 – 31. 12. 2021

Řešitel: Ing. Andrej Šušor, Ph.D.  Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR, v. v. i.

VÍCE +

Název projektu: Experimentální transplantace buněk retinálního pigmentového epitelu na modelu velkého zvířete

Anotace: Transplantace buněk sítnicového pigmentového epitelu (RPE) derivovaných z lidských indukovaných pluripotentích kmenových buněk (iPSC) je intenzivně studována jako nadějná a eticky přijatelná léčba degenerativních chorob sítnice, jako je věkem podmíněná makulární degenerace. Tento projekt je zaměřen na hodnocení lidských transplantátů iPSC-RPE buněk připravených na nově vyvinutých nanovlákenných nosičích pro implantaci do velkého zvířecího modelu, miniprasete. Hodnocení bude zahrnovat dlouhodobou studii bezpečnosti a účinnosti RPE transplantátu se zaměřením na přežití dárcovských buněk a schopnost transplantátu zachovat strukturu sítnice. Dále bude hodnocena interakce transplantátu s imunitním systémem jak neinvazivními zobrazovacími technikami, tak histologickými analýzami. Primární prasečí RPE buňky budou sloužit jako nízkonákladový referenční model lidských RPE buněk při vývoji techniky dopravy RPE transplantátu. Kombinace klinicky perspektivních buněk a velkého zvířecího modelu poskytne hodnotná data pro další pokrok v transplantačním výzkumu sítnice.

Registrační číslo: 18-04393S

Doba řešení: 1. 1. 2018 – 31. 12. 2021

Řešitel: MUDr. Taras Ardan, Ph.D.   Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR, v. v. i.

VÍCE +