Biologie savčích oocytů a raných embryí

Sylabus

Přehled vývoje oocytu (oogeneze): primordiální zárodečné buňky, iniciace meiózy, vznik primordiálního, růst folikulu, základy hormonální regulace vývoje folikulu.

Meiotická rekombinace: programovaný vznik dvouřetězcových DNA zlomů (DSBs), oprava DSBs, meiotický rekombinační kontrolní bod, vztah meiotické rekombinace k segregaci chromosomů v meióze I.

Zastavení vývoje oocytu v profázi I, role cAMP v profáze I bloku v souvislosti se získáním vývojové kompetence oocytu, komunikace mezi oocytem a kumulárními buňkami, znovuzahájení meiózy.

Signální dráhy regulující výstavbu bipolárního dělícího vřeténka, role acentriolárních mikrotubul-organizujících center (MTOC) ve výstavbě dělícího vřeténka a srovnání situace u myších a lidských oocytů, asymetrické umístění dělícího vřeténka a vydělení prvního pólového tělíska.

Segregace homologních chromosomů v meióze I, signalizace anafázního kontrolního bodu, regulace aktivity E3-ubiqitin ligáz APC/C a SCF, aneuploidie a její vztah k infertilitě a vývojovým vadám.

Signalizace zastavení vývoje oocytů v metafázi II (metafáze II blok), oplození z pohledu dokončení meiózy a zahájení raného embryonálního vývoje.

Specifika regulace buněčného cyklu v raných embryích, regulace destrukce maternálních mRNAs a aktivace zygotické transkripce v kontextu buněčného cyklu.

Výstavba dělícího vřeténka v raných embryích - přechod od acentriolárního dělícího vřeténka k vřeténku centriolárnímu, přechod od asymetrického dělení k dělení symetrickému.

DNA poškození a vývoj oocytů a embryí - vztah k infertilitě, role maternálně exprimovaných faktorů v reparaci DNA krátce po oplození, aktivace kontrolních bodů v rámci odpovědi na DNA poškození, chromozomální aberace a vývoj embrya, efekt protinádorové léčby na genomovou integritu oocytů.

Produkce geneticky modifikovaných savců přímou editací genomu v zygotě pro tvorbu biomedicínských modelů a bioreaktorů, genové modifikace jako nástroj pro studium oogeneze a rané embryogeneze.

Využití jednofotonové a vícefotonové konfokální a SPIM mikroskopie živých buněk pro výzkum oocytů a embryí, využití mikroskopie živých embryí v klinické embryologii.

Předmět je vyučován za podpory projektu Zvýšení kvality vzdělávání na UK a jeho relevance pro potřeby trhu práce, reg.č. CZ.02.2.69/0.0/0.0/16_015/0002362.

Anotace

Cílem kurzu je poskytnout detailní znalosti vývoje savčích oocytů a embryí především z pohledu integrity a dynamiky chromosomů a specifické regulace buněčného cyklu. Protože je kurz založen především na recentních primárních vědeckých publikacích, bude věnováno dostatek pozornosti metodickým přístupům, analýze a interpretaci dat.