Informace o kvalifikační práci Kvantifikace metylační změn proteinů TET a jejich vliv na celkovou úroveň metylace DNA a hydroxymetylace u pacientů s mnohočetným myelomem.
- Všechny požadované údaje o této VŠKP jsou vyplněny.
Hlavní téma
Kvantifikace metylačních změn proteinů TET a jejich vliv na celkovou úroveň metylace DNA a hydroxymetylace u pacientů s mnohočetným myelomem
Hlavní téma v angličtině
Quantification of TET genes demethylation and effect of possible demethylation changes on the global level of DNA methylation and hydroxymethylation in patients with multiple myeloma.
Název dle studenta
Kvantifikace metylační změn proteinů TET a jejich vliv na celkovou úroveň metylace DNA a hydroxymetylace u pacientů s mnohočetným myelomem.
Název dle studenta v angličtině
Quantification of TET genes demethylation and effect of possible demethylation changes on the global level of DNA methylation and hydroxymethylation in patients with multiple myeloma.
Obsahem diplomové práce je studium epigenetických změn na úrovni DNA u pacientů s mnohočetným myelomem. Teoretická část obsahuje charakteristiku onemocnění mnohočetného myelomu, kapitoly jsou věnované epigenetickým modifikacím, jež mohou vést ke vzniku a progresi hemato-onkologických onemocnění, k nimž patří mnohočetný myelom. Zdůrazněna je část věnovaná úloze a důležitosti demetylačních enzymů z rodiny proteinů TET (Ten-eleven translocation), které jsou obsahem experimentální a výsledkové části této práce.
Podstatou praktické části byla analýza 19 vzorků nesortovaných buněčných populací pacientů s mnohočetným myelomem a 11 vzorků buněčných suspenzí pacientů s mnohočetným myelomem sortovaných na povrchový marker CD138.
Pomocí kvantitativního real-time PCR byla stanovena úroveň exprese genů TET1, TET2 a TET3. Z našich výsledků vyplývá, že nízké exprese genů TET1 a TET3 mohou být ovlivněny kombinací detekovaných metylačních a hydroxymetylačních změn v promotorových úsecích těchto genů. Hydroxymetylační změny nejčastěji detekované v promotorové sekvenci genu TET2 a pozitivní korelace mezi hydroxymetylací promotorového úseku tohoto genu a jeho genovou expresí mohly naopak ovlivnit úroveň exprese genu TET2, která je porovnáním s expresí genů TET1 a TET3 zvýšena.
Anotace v angličtině
The content of the master thesis is the study of epigenetic changes at the DNA level in patients with multiple myeloma. The theoretical part of the thesis contains the multiple myeloma disease characteristics, another chapters are devoted to the sescription of epigenetic modifications that can lead to the initiation and progression of hemato-oncological diseases, including multiple myeloma. The part devoted to the role and importance of demethylation enzymes belonging to the TET (Ten-eleven translocation) family of proteins. Expression and methylation analyzes of TET genes are included in the experimental and result part of this work.
Analysis of 19 multiple myeloma patient samples of unsorted cell populations and 11 multiple myeloma samples after cell sorting on surface marker CD138.
The expression level of studied TET1, TET2 and TET3 genes were determined by quantitative real-time PCR. Our results indicate that the detected low expression of both TET1 and TET3 genes may be affected by a combination of confirmed methylation and hydroxymethylation changes in analyzed promoter regions of these genes. On the contrary, hydroxymethylation changes most frequently detected in the promoter sequence of the TET2 gene together with calculated the positive correlation between detected hydroxymethylation changes of the promoter region of the TET2 gene and its expression could affect the TET2 expression level, which was found increased in comparison to the expression of both TET1 and TET3 genes.
Obsahem diplomové práce je studium epigenetických změn na úrovni DNA u pacientů s mnohočetným myelomem. Teoretická část obsahuje charakteristiku onemocnění mnohočetného myelomu, kapitoly jsou věnované epigenetickým modifikacím, jež mohou vést ke vzniku a progresi hemato-onkologických onemocnění, k nimž patří mnohočetný myelom. Zdůrazněna je část věnovaná úloze a důležitosti demetylačních enzymů z rodiny proteinů TET (Ten-eleven translocation), které jsou obsahem experimentální a výsledkové části této práce.
Podstatou praktické části byla analýza 19 vzorků nesortovaných buněčných populací pacientů s mnohočetným myelomem a 11 vzorků buněčných suspenzí pacientů s mnohočetným myelomem sortovaných na povrchový marker CD138.
Pomocí kvantitativního real-time PCR byla stanovena úroveň exprese genů TET1, TET2 a TET3. Z našich výsledků vyplývá, že nízké exprese genů TET1 a TET3 mohou být ovlivněny kombinací detekovaných metylačních a hydroxymetylačních změn v promotorových úsecích těchto genů. Hydroxymetylační změny nejčastěji detekované v promotorové sekvenci genu TET2 a pozitivní korelace mezi hydroxymetylací promotorového úseku tohoto genu a jeho genovou expresí mohly naopak ovlivnit úroveň exprese genu TET2, která je porovnáním s expresí genů TET1 a TET3 zvýšena.
Anotace v angličtině
The content of the master thesis is the study of epigenetic changes at the DNA level in patients with multiple myeloma. The theoretical part of the thesis contains the multiple myeloma disease characteristics, another chapters are devoted to the sescription of epigenetic modifications that can lead to the initiation and progression of hemato-oncological diseases, including multiple myeloma. The part devoted to the role and importance of demethylation enzymes belonging to the TET (Ten-eleven translocation) family of proteins. Expression and methylation analyzes of TET genes are included in the experimental and result part of this work.
Analysis of 19 multiple myeloma patient samples of unsorted cell populations and 11 multiple myeloma samples after cell sorting on surface marker CD138.
The expression level of studied TET1, TET2 and TET3 genes were determined by quantitative real-time PCR. Our results indicate that the detected low expression of both TET1 and TET3 genes may be affected by a combination of confirmed methylation and hydroxymethylation changes in analyzed promoter regions of these genes. On the contrary, hydroxymethylation changes most frequently detected in the promoter sequence of the TET2 gene together with calculated the positive correlation between detected hydroxymethylation changes of the promoter region of the TET2 gene and its expression could affect the TET2 expression level, which was found increased in comparison to the expression of both TET1 and TET3 genes.
1. Práce s odbornou literaturou a vypracování literární rešerše na zadané téma;
2. Izolace RNA a DNA z krevních aspirátů pacientů s mnohočetným myelomem;
3. Příprava cDNA a následná expresní analýza genů TET1, TET2 a TET3 metodou kvantitativního PCR;
4. Po restrikčním štěpení DNA enzymy MspI a HpaII kvantifikovat úroveň metylačních (5-mC) a hydroxymetylačních (5-hmC) změn u sledovaného souboru pacientů;
5. Stanovení hladiny celkové metylace DNA a hydroxymetylace u jednotlivých vzorků DNA sledovaného souboru pacientů.
Zásady pro vypracování
1. Práce s odbornou literaturou a vypracování literární rešerše na zadané téma;
2. Izolace RNA a DNA z krevních aspirátů pacientů s mnohočetným myelomem;
3. Příprava cDNA a následná expresní analýza genů TET1, TET2 a TET3 metodou kvantitativního PCR;
4. Po restrikčním štěpení DNA enzymy MspI a HpaII kvantifikovat úroveň metylačních (5-mC) a hydroxymetylačních (5-hmC) změn u sledovaného souboru pacientů;
5. Stanovení hladiny celkové metylace DNA a hydroxymetylace u jednotlivých vzorků DNA sledovaného souboru pacientů.
Seznam doporučené literatury
1. Williams K et al. (2012): DNA methylation: TET proteins-guardians of CpG islands? EMBO reports 13 (1): 28-35; doi:10.1038/embor.2011.233
2. Nakajima H and Kunimoto H (2014): TET2 as an epigenetic master regulator for normal and malignant hematopoiesis. Cancer Science 105: 1093-1099; doi:10.1111/cas.12484
3. Abdel-Wahab O et al. (2018): Genetic characterization of TET1, TET2, and TET alterations in myeloid malignancies. Blood 114 (1): 144-147; doi:10.1182/blood-2009-03-210039
4. Rasmussen and Helin (2016): Role of TET enzymes in DNA methylation, development, and cancer. Genes & Development 30: 733-750; doi:10.1101/gad.276568.115
5. Ravichandran et al. (2017): Target specificity of mammalian DNA methylation and demethylation machinery. Organic & Biomolecular Chemistry 16: 1419-1435; doi:10.1039/c7ob02574b
Seznam doporučené literatury
1. Williams K et al. (2012): DNA methylation: TET proteins-guardians of CpG islands? EMBO reports 13 (1): 28-35; doi:10.1038/embor.2011.233
2. Nakajima H and Kunimoto H (2014): TET2 as an epigenetic master regulator for normal and malignant hematopoiesis. Cancer Science 105: 1093-1099; doi:10.1111/cas.12484
3. Abdel-Wahab O et al. (2018): Genetic characterization of TET1, TET2, and TET alterations in myeloid malignancies. Blood 114 (1): 144-147; doi:10.1182/blood-2009-03-210039
4. Rasmussen and Helin (2016): Role of TET enzymes in DNA methylation, development, and cancer. Genes & Development 30: 733-750; doi:10.1101/gad.276568.115
5. Ravichandran et al. (2017): Target specificity of mammalian DNA methylation and demethylation machinery. Organic & Biomolecular Chemistry 16: 1419-1435; doi:10.1039/c7ob02574b
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ano
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Obhajobu diplomové práce studentky Veroniky Frýbortové zahájil prof. RNDr. Milan Navrátil, CSc. Studentka seznámila komisi s hlavními částmi a výsledky své práce. Následovalo přečtení posudku vedoucí práce Ing. Kateřiny Smešný Trtkové, CSc. a oponentky Mgr. Zuzany Chyra, Ph.D.
Studentka pak reagovala na připomínky a dotazy.
Prezentace studentky obsahovala tato témata:
- Cíle práce a design experimentu
- Mnohočetný myelom: charakteristika, původ a další příčiny rozvoje choroby
- Metylace DNA v CpG ostrůvcích
- Aktivní demetylace
- Hodnocení úrovně metylace a hydroxymetylace v promotorové sekvenci
- Analýza exprese genů TET1, TET2 a TET3
- Vztah MGUS a MM a globální metylace
- Hodnocení metylace promotorů genů TET1, TET2 a TET3
V rozpravě byly uvedeny následující připomínky či nastoleny tyto problémy:
- Metody používané ke studiu metylace genů, jejich porovnání
- Existence léků ovlivňujících úroveň metylace u mnohočetného myelomu, princip účinku
- Sortované a nesortované buňky, důvody použití obou typů buněk
- Vysvětlení grafů
Studentka na dotazy položené oponentkou práce a členy komise reagovala adekvátně, s mírným zaváháním v souvislosti s interpretací výsledků.