Časná ontogeneze buněčných cirkadiánních hodin

Abstract

Tato práce se zaměřuje na vývoj a funkci cirkadiánního systému, který reguluje biologické procesy v organismu podle cyklu 24 hodin. V úvodu je představen cirkadiánní systém a jeho klíčové složky, včetně suprachiasmatických jader hypotalamu a periferních oscilátorů. Je zde i zmíněn molekulární chod cirkadiánních hodin, který je ovlivněn dvěma smyčkami. Hlavním tématem je ontogeneze cirkadiánních hodin, ke které dochází autonomně během buněčné diferenciace embryonálních kmenových buněk. Tento proces je ovlivněn různými faktory, jako jsou ultradiánní rytmy segmentačních hodin a vliv mateřských faktorů. Ne všechny signály jsou však pro vývoj těchto hodin, a hlavně jejich rytmů, zásadní, jak odhalily metody in vitro. Dále je v práci diskutováno, jak se chování embryonálních kmenových buněk liší od buněk diferenciovaných z nich, a proč jsou v těchto buňkách cirkadiánní hodiny nefunkční. Práce přináší hlubší porozumění ontogeneze cirkadiánního systému, jeho rytmů a jeho regulačních mechanismů - tedy toho kdy, kde a za jakých okolností se hodiny začínají vytvářet a "tikat".

This thesis focuses on the development and function of the circadian system, which regulates biological processes in the body according to the 24-hour cycle. The circadian system and its key components, including the suprachiasmatic nuclei of the hypothalamus and peripheral oscillators, are introduced. The molecular operation of the circadian clock, which is influenced by two loops, is also discussed. A major theme is the ontogeny of the circadian clock, which occurs autonomously during embryonic stem cell differentiation. This process is influenced by various factors such as ultradian rhythms of the segmentation clock and the influence of maternal factors. However, not all signals are essential for the development of these clocks, and especially their rhythms, as revealed by in vitro methods. Furthermore, the thesis discusses how the behaviour of embryonic stem cells differs from cells differentiated from them, and why the circadian clock is dysfunctional in these cells. The work provides a deeper understanding of the ontogeny of the circadian system, its rhythms, and its regulatory mechanisms - that is, when, where and under what circumstances the clock starts to form and "tick".