Used filters (2)  Zrušit všechna omezení
Number of found documents: 38004
Published from to

Velké extracelulární vezikuly v buněčné kultuře a krvi: role v přenosu prionů a detekce průtokovou cytometrií
Soukup, Jakub
2023 - English
Prions (PrP) are the main cause of neurodegenerative diseases such as Scrapie in sheep, bovine spongiform encephalopathy, chronic wasting disease in deer, and Creutzfeldt-Jakob disease in humans. Although the cellular PrP (PrPC ) is involved in many cellular processes, its precise function still needs to be discovered. The disease is caused by the accumulation of a pathological form of PrP (PrPTSE ), which is caused by direct contact of PrPTSE and PrPC . PrP is anchored in the membrane by GPI and can be transmitted by cell-to-cell contact, tunnelling nanotubes, or extracellular vesicles (EVs). EV factions are divided by different biogenesis into exosomes, microvesicles, and apoptotic bodies. PrPTSE was found in exosomes and microvesicles, but these fractions were never compared to each other. The first aim of the doctoral thesis is a comparison of PrP content, prion-converting activity and infectivity in these fractions on CAD5 and N2a-PK1 cellular models of infection. We isolated a fraction of large EVs (20,000× g) and small EVs (110,000× g) by centrifugation from a conditioned medium. We characterised EVs by cryo-electron microscopy and western blot with Alix, TSG-101, CD63, CD9, and HSP70 markers. The contamination from other cellular compartments was checked by calnexin. EV fractions differed... Priony (PrP) jsou hlavní příčinou neurodegenerativních onemocnění jako je ovčí klusavka, bovinní spongiformní encefalopatie, chronické strádání jelenovité zvěře a lidská Creutzdfeld- Jacobova choroba. Přestože se buněčný PrP (PrPC ) účastní mnoha buněčných procesů, jeho přesná funkce není dosud známá. Onemocnění vzniká akumulací patologické formy PrP (PrPTSE ), která vzniká přímým kontaktem PrPTSE a PrPC . PrP je ukotvený v membráně pomocní GPI a může být přenášen mezi buňkami kontaktem, tzv. "tunnelling nanotubes" nebo extracelulárními vezikuly (EV). Frakce EV se dělí na exosomy, mikrovezikuly a apoptotická tělíska rozdílnou biogenezí. PrPTSE se nachází v exosomech a mikrovezikulech, ale tyto frakce EV nikdy nebyly mezi sebou porovnány. Prvním cílem dizertační práce je porovnat obsah PrP, prion konvertující aktivitu a infektivitu v těchto frakcích EV na CAD5 a N2a-PK1 buněčných modelech infekce. Centrifugací jsme izolovali frakci velkých EV (20 000× g) a malých EV (110 000× g) z kondiciovaného média. EV jsme charakterizovali pomocí kryo-elektronové mikroskopie a western blotem s markery Alix, TSG-101, CD63, CD9 a HSP70. Kontaminace z jiných buněčných kompartmentů byla ověřena kalnexinem. Frakce EV se mezi sebou lišili obsahem β-1 integrinu. Malé EV mají sníženou a velké EV mají zvýšenou hladinu... Keywords: Prion; Extracelulární vezikuly; Exosomy; Mikrovezikuly; PrP; Buněčná kultura; Průtoková cytometrie; Krevní plazma; Prion; Extracellular Vesicles; Exosomes; Microvesicles; PrP; Cell Culture; Flow Cytometry; Blood Plasma Available in a digital repository NRGL
Velké extracelulární vezikuly v buněčné kultuře a krvi: role v přenosu prionů a detekce průtokovou cytometrií

Prions (PrP) are the main cause of neurodegenerative diseases such as Scrapie in sheep, bovine spongiform encephalopathy, chronic wasting disease in deer, and Creutzfeldt-Jakob disease in humans. ...

Soukup, Jakub
Univerzita Karlova, 2023

Ekologické důsledky sezónní migrace ptáků
Brlík, Vojtěch
2023 - English
Environmental seasonality, and associated fluctuation in resource abundance, affects organisms throughout their life cycles. Periods of resource scarcity can be avoided by seasonal migration, strategy common in animals, including birds. However, the long journeys of migratory birds separate the stages of their annual cycles in space and time, and present them with a variety of challenges. Environmental conditions that migrants experience may have local effects, or may carry over across seasons, and have delayed impacts on individuals and populations. To better understand the interactions between migratory animals and their environment, we integrated individual tracking, environmental measures, and population data within a full annual cycle perspective. We contributed to the understanding that environmental conditions can affect migratory populations both en route and during stationary non-breeding periods, and that their effects can be observed on a continental scale. We also showed, across species and migratory flyways, that stages of the annual cycle are tightly linked during migration, but that these links weaken during prolonged non-breeding stationarity, with implications for individual success and future prospects under ongoing environmental change. To enhance the ability to trace animal... Sezónnost prostředí, doprovázená kolísající dostupností potravy, ovlivňuje organismy v průběhu celého života. Obdobím nedostatku zdrojů se lze vyhnout sezónní migrací, která je u živočichů včetně ptáků běžná. Dlouhé cesty však staví tažné ptáky před řadu problémů, protože jednotlivá období ročního cyklu jsou od sebe oddělena v prostoru i čase. Podmínky prostředí, které tažní ptáci využívají, mohou na ptáky působit lokálně, ale jejich vliv se může projevit i napříč sezónami. Abychom lépe porozuměli interakcím mezi tažnými ptáky a prostředím, propojili jsme data ze sledování migrace s daty o podmínkách prostředí a populačních změnách v rámci celého ročního cyklu. Přispěli jsme tak k poznání, že podmínky prostředí mohou ovlivňovat migrující populace jak během zimování, tak v průběhu tahových zastávek, a že tyto dopady lze pozorovat i v kontinentálním měřítku. Ukázali jsme také, že napříč druhy a tahovými cestami jsou fáze ročního cyklu během migrace úzce provázány, ale že tyto vazby slábnou v průběhu dlouhých období zimování, což má důsledky pro úspěšnost jedinců a pro predikci budoucích scénářů ve světle globálních změn. Vytvořili jsme také mapu stabilních izotopů síry pro subsaharskou Afriku, na které je patrný longitudinální gradient napříč tímto druhově bohatým regionem a která nabízí aplikace v... Keywords: roční cyklus; migrace ptáků; izotopové mapy; izotopová nika; stabilní izotopy; annual cycle; bird migration; isoscapes; isotopic niche; stable isotopes Available in a digital repository NRGL
Ekologické důsledky sezónní migrace ptáků

Environmental seasonality, and associated fluctuation in resource abundance, affects organisms throughout their life cycles. Periods of resource scarcity can be avoided by seasonal migration, strategy ...

Brlík, Vojtěch
Univerzita Karlova, 2023

Elektrický a tepelný magnetotransport v antiferomagnetických systémech
Martins Godinho, João Pedro; Wunderlich, Joerg; Chubykalo-Fesenko, Oksana; Kimel, Aleksei V.
2023 - English
Title: Electro and thermal magnetotransport in antiferromagnetic systems Author: João Pedro Martins Godinho Abstract: How to electrically identify the Néel vector reversal in PT symmetric systems? The detection of magnetic order reversal has been one open problem in antifer- romagnetic spintronics. More so, in systems like the tetragonal CuMnAs which preserve the combined PT symmetry, since the combined PT symmetry renders odd magnetore- sistance effects such as the anomalous Hall effect to be zero. This thesis focuses on trying to provide an answer to the question above. We present the measurement of second- order magnetotransport effects as a mechanism to identify the reversal of the Néel order. We show it in two different systems, firstly on an out-of-plane synthetic antiferromagnet and later in the tetragonal CuMnAs. We also introduce a scanning thermal gradient microscopy which allows us to exploit different thermoelectric effects depending on the symmetries of the chosen material. For instance, in the collinear CuMnAs we take advan- tage of the magneto-Seebeck effect to image changes in the magnetic structure due to the application of electrical current pulses. In the case of the noncollinear antiferromagnetic Mn3Sn, the anomalous Nernst response is used to map the magnetic order. Keywords:... Název: Elektrický a tepelný magnetotransport v antiferomagnetických systémech Autor: João Pedro Martins Godinho Abstrakt: Jak elektricky identifikovat obrácení Néelova vektoru v PT symetrick- ých systémech? Detekce obrácení magnetického uspořádání je dosud nevyřešeným prob- lémem v antiferomagnetické spintronice. To platí zejména pro systémy jako tetragonální CuMnAs, které zachovávají kombinovanou PT symetrii, protože ta způsobuje, že liché magnetoresistivní efekty, jako je anomální Hallův jev, jsou nulové. Tato práce se pok- ouší zodpověďet výše uvedenou otázku. Předkládáme měření magnetotransportních jevů druhého řádu jako mechanismus pro identifikaci obrácení Néelova uspořádání. Ukazu- jeme to na dvou různých systémech, nejprve na syntetickém antiferomagnetu a později v tetragonálním CuMnAs. Rovněž používáme skenovací mikroskopii s teplotním gra- dientem, která nám umožňuje využít různých termoelektrických efektů v závislosti na symetrii zkoumaného materiálu. Například v kolineárním CuMnAs využíváme magneto- Seebeckův efekt k zobrazování změn v magnetické struktuře způsobených aplikací elek- trických impulzů. V případě nekolineárního antiferomagnetického Mn3Sn používáme k mapování magnetického uspořádání anomální Nernstův jev. Klíčová slova: Antiferomagnetická spintronika, PT symetrické systémy, Magneto-... Keywords: Antiferomagnetická spintronika|PT symetrické systémy|Magnetotransportní jevy druhého řádu|Skenovací mikroskopie s teplotním gradientem; Antiferromagnetic spintronics|PT symmetric systems|Second-order magnetotransport effects|Scanning thermal gradient microscopy Available in a digital repository NRGL
Elektrický a tepelný magnetotransport v antiferomagnetických systémech

Title: Electro and thermal magnetotransport in antiferromagnetic systems Author: João Pedro Martins Godinho Abstract: How to electrically identify the Néel vector reversal in PT symmetric systems? The ...

Martins Godinho, João Pedro; Wunderlich, Joerg; Chubykalo-Fesenko, Oksana; Kimel, Aleksei V.
Univerzita Karlova, 2023

Modelování a statistika náhodných mozaik s aplikacemi ve studiu mikrostruktury polykrystalických materiálů
Seitl, Filip; Beneš, Viktor
2023 - English
Filip Seitl Modeling and statistics of random tessellations with ap- plications to the study of microstructure of polycrystallic materials We present a parametric statistical methodology for analysing a Laguerre tessel- lation data set viewed as a realization of a marked point process of generators. We study the dependence of the marks and the point process in detail. Further, we suggest two general models. The first one is based on marked Gibbs point processes and leads to a broad class of Gibbs-Laguerre tessellations. Under mild assumptions we prove the existence of the infinite-volume Gibbs measure. Then the choice of energy function for applications is discussed in detail. The sec- ond model is hierarchical, where in the first step the point pattern is modelled and in the second step the marks are modelled conditionally on points, using exponential family models based on geometrical characteristics of the tessella- tion. Statistical tools for the parameter estimation, model selection and fitting are suggested and implemented. We apply our methodology for a 3D Laguerre tessellation data set representing the microstructure of a polycrystalline metal- lic material, where simulations under a fitted model may substitute expensive laboratory experiment. 1 Filip Seitl Modelování a statistika náhodných mozaik s aplikacemi ve studiu mikrostruktury polykrystalických materiálů Práce popisuje statistickou metodologii sloužící k analýze Laguerrových mozaik. Na Laguerrovu mozaiku lze nahlížet jako na realizaci kótovaného bodového procesu generátorů. V práci je podrobně studována závislost kót a bodového procesu. Následně jsou prezentovány dva parametrické modely. První model je založen na kótovaných Gibbsových bodových procesech a vede na širokou třídu takzvaných Gibbs-Laguerrových mozaik. Za určitých předpokladů je dokázána existence nekonečných Gibbsových měr. Podrobně je diskutována volba funkce energie vhodná pro aplikace v materiálovém inženýrství. Druhý model zavádí hierarchický přístup, kdy je v první řadě modelován bodový vzorek poloh ge- nerátorů, a v druhém kroku jsou pak modelovány kóty podmíněně na zna- losti poloh. V obou krocích jsou modely vyjádřené hustotou spadající do ex- ponencíální rodiny hustot. Práce popisuje různé statistické nástroje pro odhad parametrů a výběr vhodného modelu. Metodologie je aplikována na dva da- tasety reprezentující generátory dvou Laguerrových mozaik, kde tyto mozaiky byly získány jako aproximace mikrostruktur... Keywords: Modely náhodných mozaik|simulační algoritmy|statistická inference|mikrostruktura zrn|3D obrazová analýza|výpočetní aspekty; Random tessellation models|simulation algorithms|statistical inference|grain microstructure|3D image analysis|computational aspects Available in a digital repository NRGL
Modelování a statistika náhodných mozaik s aplikacemi ve studiu mikrostruktury polykrystalických materiálů

Filip Seitl Modeling and statistics of random tessellations with ap- plications to the study of microstructure of polycrystallic materials We present a parametric statistical methodology for analysing ...

Seitl, Filip; Beneš, Viktor
Univerzita Karlova, 2023

Vytváření matoucích vzorů ve strojovém učení
Červíčková, Věra; Pilát, Martin
2023 - English
This thesis examines adversarial examples in machine learning, specifically in the im- age classification domain. State-of-the-art deep learning models are able to recognize patterns better than humans. However, we can significantly reduce the model's accu- racy by adding imperceptible, yet intentionally harmful noise. This work investigates various methods of creating adversarial images as well as techniques that aim to defend deep learning models against these malicious inputs. We choose one of the contemporary defenses and design an attack that utilizes evolutionary algorithms to deceive it. Our experiments show an interesting difference between adversarial images created by evolu- tion and images created with the knowledge of gradients. Last but not least, we test the transferability of our created samples between various deep learning models. 1 Tato práce zkoumá nepřátelské vzory ve strojovém učení, konkrétně v oboru klasifikace obrazu. Nejmodernější modely hlubokého učení dokáží rozpoznat vzory lépe než člověk. Nicméně pokud k obrazům přidáme vhodně zvolený šum, můžeme výrazně snížit přesnost daných modelů. Tato práce zkoumá různé metody útoků i obran proti nepřátelským vzorům. Jednu ze současným obran jsme si vybrali, abychom navrhli útok, který ji porazí. Náš útok využívá evoluční algoritmy. Výsledky našich experimentů ukazují, že nepřátelské vzory vytvořené evolucí a vzory vytvořené se znalostí gradientu se výrazně liší. V neposlední řadě zkoumáme, jak jsou naše nepřátelské vstupy přenositelné mezi různými neuronovými sítěmi. 1 Keywords: Nepřátelské vzory|Hluboké učení|Klasifikace obrazu|Evoluční algoritmy; Adversarial examples|{Deep Learning}|{Image classification}|{Evolutionary Algorithms Available in a digital repository NRGL
Vytváření matoucích vzorů ve strojovém učení

This thesis examines adversarial examples in machine learning, specifically in the im- age classification domain. State-of-the-art deep learning models are able to recognize patterns better than ...

Červíčková, Věra; Pilát, Martin
Univerzita Karlova, 2023

Elektronická struktura a magnetické vlastnosti materiálů se silnými elektron-elektronovými korelacemi
Tchaplianka, Maxim; Shick, Alexander; Janiš, Václav; Kronik, Leeor
2023 - English
Title: Electronic structure and magnetic properties of materials with strong electron-electron correlations Author: Maxim Tchaplianka Department: Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences Supervisor: Ing. Alexander B. Shick, CSc., DSc., Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences Abstract: In this thesis, we present several computational methods of studying magnetic materials, and apply them to several real materials. Density functional theory with exact diagonalization is used to investigate three materials which consist of a cobalt impurity coupled to a metallic substrate. The observables and spectral densities found in each case are presented. Next, FeHfSb and UFe10Si2 are investigated as potentially magnetically hard materials, via the calculation of their magnetocrystalline anisotropy and thermodynamic stability. Keywords: density functional theory, Anderson impurity model, exact diagonal- ization, magnetic anisotropy, Kondo effect Název práce: Elektronická struktura a magnetické vlastnosti materiálů se silnými elektron-elektronovými korelacemi Autor: Maxim Tchaplianka Katedra: Fyzikální ústav Akademie věd České republiky Vedoucí disertační práce: Ing. Alexander B. Shick, CSc., DSc., Fyzikální ústav Akademie věd České republiky Abstrakt: V práci popisujeme několik výpočetních metod studia magnetick- ých materiálů, které následně aplikujeme na vybrané reálné materiály. Teorie funkcionálu hustoty kombinovaná s exaktní diagonalizací příměsového modelu je použita ke zkoumání tří případů kobaltového atomu zabudovaného v krystalové mříži nebo adsorbovaného na povrchu jiného přechodového kovu. Pro každou z těchto příměsí jsou vypočteny různé fyzikální charakteristiky včetně její spek- trální hustota. Dále jsou zkoumány sloučeniny FeHfSb a UFe10Si2 jako potenciální magneticky tvrdé materiály, a to prostřednictvím výpočtů jejich magnetokrystal- ické anizotropie a termodynamické stability. Klíčová slova: teorie funkcionálu hustoty, Andersonův model příměsí, přesná di- agonalizace, magnetická anizotropie, Kondo efekt Keywords: teorie funkcionálu hustoty|Andersonův model příměsí|přesná diagonalizace|magnetická anizotropie|Kondo efekt; density functional theory|Anderson impurity model|exact diagonalization|magnetic anisotropy|Kondo effect Available in a digital repository NRGL
Elektronická struktura a magnetické vlastnosti materiálů se silnými elektron-elektronovými korelacemi

Title: Electronic structure and magnetic properties of materials with strong electron-electron correlations Author: Maxim Tchaplianka Department: Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences ...

Tchaplianka, Maxim; Shick, Alexander; Janiš, Václav; Kronik, Leeor
Univerzita Karlova, 2023

Pokročilé metody Monte Carlo v syntéze obrazu
Vévoda, Petr; Wilkie, Alexander
2023 - English
Monte Carlo (MC) integration is an essential tool in many fields of science. In image synthesis, it has enabled photorealistic rendering results via physically based light trans- port simulation. However, an inherent problem of MC integration is variance causing noise in rendered images. This thesis presents three methods, each taking a different approach to variance reduction in rendering. The first approach focuses on improving the sampling technique. An adaptive solution is proposed for unbiased direct illumination sampling, employing Bayesian regression and a novel statistical model of direct illumination to achieve robustness. This method was integrated into a production renderer, demonstrating both its theoretical soundness and practical utility. The second approach explores the combination of multiple sampling techniques via multiple importance sampling (MIS). Optimal weighting functions are derived, proving to minimize the variance of MIS estimators. The new weights outperform all common heuristics and provide novel design considerations for selecting appropriate sampling tech- niques in integration problems. Finally, the third approach involves pre-computation to handle challenging scenarios effectively. Pre-computed reference images of a clear sky are used to create a high- quality fitted model,... Integrace metodou Monte Carlo (MC) je základním matematickým nástrojem v mnoha vědních odvětvích. V syntéze obrazu pak umožnila dosažení fotorealistických výsledků skrze fyzikálně věrnou simulaci obrazu. Neodmyslitelným problémem MC integrace však je variance způsobující šum v renderovaných obrázcích. Tato práce představuje tři me- tody, z nichž každá uplatňuje jiný přístup ke snížení variance v renderování. První přístup se zaměřuje na zlepšení vzorkovací techniky. Je navrženo adaptivní řešení pro vzorkování přímého osvětlení, a to za využití Bayesovské regrese a nového sta- tistického modelu přímého osvětlení pro zajištění robustnosti. Tato metoda byla integro- vána v produkčním rendereru, kde demonstrovala svou teoretickou správnost i praktickou použitelnost. Druhý přístup se zabývá kombinací více vzorkovacích technik pomocí vícenásobného vzorkování podle důležitosti. Jsou odvozeny optimální váhové funkce, které prokaza- telně minimalizují varianci těchto kombinovaných estimátoru. Tyto nové váhy překonávají všechny běžně užívané heuristiky a poskytují nové možnosti při výběru vhodných vzor- kovacích technik v integračních problémech. Konečně třetí přístup zahrnuje předvýpočet, který umožňuje efektivní řešení i nároč- ných simulací. Předpočítané referenční obrázky bezmračné oblohy jsou použity k vytvo-... Keywords: Computer graphics|image synthesis|rendering|light transport simulation|Monte Carlo methods; Computer graphics|image synthesis|rendering|light transport simulation|Monte Carlo methods Available in a digital repository NRGL
Pokročilé metody Monte Carlo v syntéze obrazu

Monte Carlo (MC) integration is an essential tool in many fields of science. In image synthesis, it has enabled photorealistic rendering results via physically based light trans- port simulation. ...

Vévoda, Petr; Wilkie, Alexander
Univerzita Karlova, 2023

Strukturou inspirovaný návrh inhibitorů medicinálně důležitých enzymů
Djukic, Stefan; Maloy Řezáčová, Pavlína; Kutá-Smatanová, Ivana; Kolenko, Petr
2023 - English
Structure-assisted drug discovery is a powerful approach that utilizes detailed knowledge on 3D structure to design and optimize new inhibitors targeting medically relevant enzymes. X-ray crystallography is a widely used structural biology technique since it provides detailed snapshot of protein-inhibitor complex, which is used to analyze protein- inhibitor interactions. PNP plays an important role in salvage pathway of purine metabolism, it is a target in treatment of T-cell malignancies and/or parasitic infections. Our effort focused on human and M. tuberculosis PNP, and our aim was to develop new inhibitors with high selectivity and specificity. Our inhibitors are acyclic nucleoside phosphates with 9- deazahypoxanthine nucleobase that contain three moieties binding to all three regions of the active site: purine, phenyl and phosphonate moieties. The best inhibitors have IC50 values as low as 19 nM (human) and 4 nM (M. tuberculosis). The presence of short substituents at central phenyl moiety, such as methoxy and bromide group, decreases inhibitor's affinity towards human PNP, but does not affect affinity towards mycobacterial PNP. At the same time, bulky substituents, such as fluorinated phenyl ring, decrease inhibitor's affinity towards human PNP but increase affinity towards mycobacterial... Racionální návrh léčiv je moderní efektivní přístup, využívající detailní znalosti trojrozměrné struktury k návrhu a optimalizaci nových inhibitorů cílících na klinicky relevantní enzymy. Metodou strukturní biologie, hojně využívanou v racionálním návrhu léčiv, je rentgenová krystalografie. Její silnou stránkou je schopnost poskytnout detailní obraz komplexu protein-inhibitor s rozlišením umožňujícím analýzu jednotlivých interakcí mezi inhibitorem a proteinem.PNP hraje klíčovou roli v metabolické dráze záchrany purinových nukleotidů, a je tak zajímavým terapeutickým cílem nejen pro léčbu T buněčných hematologických malignit, ale i parazitických infekcí. V našich studiích jsme se zaměřili na lidskou PNP a její ortholog v M. tuberculosis s cílem vyvinout nové inhibitory s vysokou specificitou a selektivitou pro každý z enzymů. Prezentované inhibitory patří do skupiny acyklických nukleosid fosfátů s 9-deazahypoxanthinovou nukleobází, obsahující tři funkční skupiny, které se vážou na všechna tři důležitá rozhraní aktivního místa: purin, fenyl a fosfonátovou skupinu. Nejlepší z inhibitorů dosáhly hodnot IC50 až 19 nM a 4 nM pro lidskou, respektive mykobakteriální PNP. Zavedení malých substituentů, jako například methoxy- nebo bromo- skupiny, na centrální fenylový kruh vedlo ke snížení afinity inhibitoru... Keywords: vývoj inhibitorů; proteinová biochemie; strukturní biologie; NMR; rentgenová krystalografie; inhibitor design; protein biochemistry; structural biology; NMR; X-ray crystallography Available in a digital repository NRGL
Strukturou inspirovaný návrh inhibitorů medicinálně důležitých enzymů

Structure-assisted drug discovery is a powerful approach that utilizes detailed knowledge on 3D structure to design and optimize new inhibitors targeting medically relevant enzymes. X-ray ...

Djukic, Stefan; Maloy Řezáčová, Pavlína; Kutá-Smatanová, Ivana; Kolenko, Petr
Univerzita Karlova, 2023

Strukturní dynamika transkripčního faktoru EL222 citlivého na světlo
Chaudhari, Aditya; Fuertes Vives, Gustavo; Sedlák, Erik; Möglich, Andreas
2023 - English
(EN) Absorption of blue light by proteins featuring the light-oxygen-voltage (LOV) domain triggers physiological responses. One of the LOV-containing proteins, the bacterial transcription factor EL222, is used here as a model system to study the structural and dynamical changes induced by light. EL222 regulates gene expression in a light-dependent manner and has been used in optogenetic applications. EL222 consists of two domains: a light-sensitive LOV domain and a helix-turn-helix DNA-binding domain. In the absence of light, these domains are closely packed, inhibiting DNA binding. However, when exposed to light, the flavin mononucleotide (FMN) cofactor, initially non-covalently attached, forms a covalent bond with a nearby cysteine residue, triggering conformational changes that enable DNA binding. The objective of this study is to uncover the unknown molecular mechanism governing the transition between the dark and illuminated states. We utilized a combination of time-resolved spectroscopy techniques, advanced kinetic analysis methods, and incorporation of non-canonical amino acids (ncAA) as infrared probes of the microenvironment to understand the dynamics of FMN upon light illumination and the consequent structural changes. The intrinsic electronic and vibrational changes of FMN in aqueous... (CZ) Absorpce modrého světla proteiny obsahujícími LOV doménu (z anglického light-oxygen-voltage) spouští fyziologické reakce. Jeden z proteinů obsahujících tuto doménu, bakteriální transkripční faktor EL222, je zde použit jako modelový systém pro studium světlem vyvolaných strukturních a dynamických změn. EL222 reguluje expresi genů závislou na světle a je využíván v optogenetických aplikacích. EL222 se skládá ze dvou domén: světlo-citlivé LOV domény a DNA vazebné domény helix-loop-helix. V nepřítomnosti světla jsou tyto domény ve vzájemné blízkosti, což brání vázání DNA. Avšak po vystavení světlu vzniká kovalentní vazba mezi flavin mononukleotidem (FMN) a blízkým cysteinem, což spouští konformační změny umožňující vázání DNA. Cílem této studie je odhalit neznámý molekulární mechanismus, který řídí přechod mezi oběma stavy. K dosažení tohoto cíle jsme využili kombinaci technik časově rozlišené spektroskopie, pokročilých metod kinetické analýzy a začlenění nekanonických aminokyselin (ncAA). Ty v tomto případě slouží jako infračervené sondy mikroprostředí použité pro porozumění změn vyvolaných osvětlením. Vnitřní elektronické a vibrační změny FMN ve vodném roztoku byly studovány pomocí femtosekundové stimulované Ramanovy spektroskopie (FSRS). Po excitaci byla pozorována řada ultra-rychlých přechodů,... Available in a digital repository NRGL
Strukturní dynamika transkripčního faktoru EL222 citlivého na světlo

(EN) Absorption of blue light by proteins featuring the light-oxygen-voltage (LOV) domain triggers physiological responses. One of the LOV-containing proteins, the bacterial transcription factor ...

Chaudhari, Aditya; Fuertes Vives, Gustavo; Sedlák, Erik; Möglich, Andreas
Univerzita Karlova, 2023

Výzkum transformace atmosfér terestrických planet vlivem impaktů mimozemských těles a UV záření
Knížek, Antonín; Ferus, Martin; Kabáth, Petr; Kopecký, Vladimír
2023 - English
Keywords: Exoplanets, Earth, Impact, Photochemistry, Infrared Spectroscopy, Atmospheric chemistry Impacts and photochemistry are two very important driving forces for chemical transformation of planetary atmospheres. While strong UV radiation produced by young stars continuously provides a significant amount of energy, impacts are one-time events with far-reaching consequences. Especially important are then impacts on young rocky planets, including the early Earth, because these planets are likely exposed to much higher impact fluxes, commonly called 'heavy bombardment'. This bombardment is the final echo of the turbulent planetary accretion and has prominent significance for planetary environments, e.g., the chemical composition and shape of the planetary surface, the chemistry of atmospheres, aerosol production, and likely the origin of life. Future observations of exoplanets by space telescopes, such as the James Webb Space Telescope or Ariel, as well as ground-based telescopes, such as the Extremely Large Telescope currently under construction in Chile, could determine whether this heavy bombardment represents a common scenario for the evolution of terrestrial planets. Both impacts and photochemistry can be efficiently simulated and studied in laboratory conditions by state-of-the-art methods.... Klíčová slova: exoplanety, Země, impakty, fotochemie, infračervená spektroskopie, atmosférická chemie Impakty a fotochemie jsou dvěma významnými hnacími silami pro chemické přeměny v planetárních atmosférách. Zatímco UV záření produkované mladými hvězdami kontinuálně poskytuje energii, impakty jsou jednorázové události s dalekosáhlými důsledky. Zvlášť významné jsou pak impakty na mladých kamenných planetách, protože tyto planety jsou vystavovány mnohem vyšším tokům dopadající hmoty, obvykle nazývané "těžké bombardování". Toto bombardování je posledním dozvukem turbulentní planetární akrece a hraje důležitou roli při formování podmínek na planetách, včetně chemického složení, povrchu, chemie atmosfér, produkce aerosolů a pravděpodobně i vzniku života. Budoucí pozorování vesmírnými teleskopy, jako např. Vesmírný dalekohled Jamese Webba nebo Ariel, či pozemskými dalekohledy, jako např. Extrémně velký dalekohled, který je v současnosti konstruován v Chile, mohou určit, zda je toto těžké bombardování běžnou součástí evoluce terestrických planet. Jak impakty, tak fotochemie mohou být efektivně simulovány a studovány v laboratorních podmínkách pomocí moderních metod. Tato práce shrnuje naše výsledky zaměřené na rozpoznávání markerových molekul impaktů a s tím souvisejících termodynamických nerovnováh v... Keywords: Exoplanety; Země; impakt; fotochemie; infračervená spektroskopie; atmosférická chemie; Exoplanets; Earth; Impact; Photochemistry; Infrared Spectroscopy; Atmospheric chemistry Available in a digital repository NRGL
Výzkum transformace atmosfér terestrických planet vlivem impaktů mimozemských těles a UV záření

Keywords: Exoplanets, Earth, Impact, Photochemistry, Infrared Spectroscopy, Atmospheric chemistry Impacts and photochemistry are two very important driving forces for chemical transformation of ...

Knížek, Antonín; Ferus, Martin; Kabáth, Petr; Kopecký, Vladimír
Univerzita Karlova, 2023

About project

NRGL provides central access to information on grey literature produced in the Czech Republic in the fields of science, research and education. You can find more information about grey literature and NRGL at service web

Send your suggestions and comments to nusl@techlib.cz

Provider

http://www.techlib.cz

Facebook

Other bases