Microscopy of Time Variable Biologic Objects

Předmětem disertační práce je využití transmisního digitálního holografického mikroskopu (DHM) navrženého a zkonstruovaného v Laboratoři optické mikroskopie na ÚFI VUT v Brně pro výzkum dynamiky živých buněk. První část práce se zabývá teoretickým popisem vlastností zobrazení mikroskopu v závislosti na koherenci osvětlení doplněným experimenty s modelovým a reálným biologickým vzorkem. V další části jsou popsány konstrukční změny a inovace mikroskopu a jeho vybavení, které umožnily využívání mikroskopu pro pozorování živých buněk. V~experimentální části byla vypracována metodika přípravy a pozorování živých buněk pro DHM, která byla ověřena při zobrazení dynamiky buněčné apoptózy indukované cytostatikem cis-platinou. Byla zkoumána také dynamika živých buněk při standardních podmínkách a za působení deprivačního stimulu. Pro vyhodnocení kvantitativních změn rozmístění buněčné hmoty během experimentů byla vytvořena metoda zpracování holograficky rekonstruované fáze nazvaná "dynamické fázové diference". Touto metodou byly odhaleny různé vzorce chování rakovinových buněk během specifické reakce v závislosti na typu buněk, stupni jejich malignity a hustotě porostu. Pro kvantitativní analýzu fázového zobrazení z DHM byla navržena vhodná statistická charakteristika a způsob interpretace naměřených dat, které byly úspěšně aplikovány při porovnání vnitrobuněčného pohybu dvou typů rakovinových buněk rodičovské a dceřiné linie. Na základě uvedeného zpracování pozorování byly stanoveny hypotézy o mechanismu reakce nádorových buněk na nepříznivé životní podmínky.The subject of the PhD thesis is the application of a transmission digital holographic microscope (DHM) which was designed and constructed in the Laboratory of optical microscopy at the IPE BUT for the research of live cells dynamics. First part of the work is concerned with theoretical description of the microscope imaging properties dependent on the coherence of illumination. It is supplemented with experiments of imaging of a model and a real biological specimen. The following part describes construction modifications and innovations of the microscope and its equipment that enabled the utilization of the microscope for live cells observations. In the experimental part the methodology of live cells preparation and DHM imaging was worked out. The methodology was verified by the observation of cell dynamics during an apoptosis induced by the cytostaticum cis-platinum. Further experiments examined the dynamics of live cells in standard conditions and during a deprivation stimulus. A novel method of holographically reconstructed phase, named \uva{dynamic phase differences}, was set up to evaluate quantitative changes of cell mass distribution during the experiments. Depending on the degree of malignancy and density of cell outgrowth, various schemes of cancer cells behaviour during a specific reaction were revealed using this method. For the quantitative analysis of the DHM phase imaging, a suitable statistical characteristic and an interpretation of the measured data were proposed. Both of them were successfully applied for the comparison of cell motility of two cell types: parental and progeny cell lines. On the basis of the proposed processing, hypotheses describing the reaction mechanism of tumour cells to stress life conditions were established. In the conclusions we summarize our findings and suggestions for the construction and the applications of a new generation of the transmission DHM.

Osteological research on material from Pohansko – Southern Bailey (1991–1994): Comparison with the early medieval sites

Pohansko archaeological site is situated 2 km south of Břeclav. Analysed animal bones were obtained from the Southern Bailey between 1991–1994. The domestic fauna predominate and the game animals are present only sporadically. If it wasn´t possible to determinate the species of animal, the size class was chosen. All parts of animal skeletons occurrred in excavated area. Long bones and their fragments and loose teeth from the lower jaw predominated, fragments of the lower jaw and fingers occurred less frequently. The height at withers of ox (105,9 cm) and pig (71,6 cm) indicates the presence of adult specimens. Study of metacarpal and metatarsal bones of the ox shows on predominance of female specimens.Pohansko archaeological site is situated 2 km south of Břeclav. Analysed animal bones were obtained from the Southern Bailey between 1991–1994. The domestic fauna predominate and the game animals are present only sporadically. If it wasn´t possible to determinate the species of animal, the size class was chosen. All parts of animal skeletons occurrred in excavated area. Long bones and their fragments and loose teeth from the lower jaw predominated, fragments of the lower jaw and fingers occurred less frequently. The height at withers of ox (105,9 cm) and pig (71,6 cm) indicates the presence of adult specimens. Study of metacarpal and metatarsal bones of the ox shows on predominance of female specimens

Dual Targeting of BRAF and mTOR Signaling in Melanoma Cells with Pyridinyl Imidazole Compounds

BRAF inhibitors can delay the progression of metastatic melanoma, but resistance usually emerges, leading to relapse. Drugs simultaneously targeting two or more pathways essential for cancer growth could slow or prevent the development of resistant clones. Here, we identified pyridinyl imidazole compounds SB202190, SB203580, and SB590885 as dual inhibitors of critical proliferative pathways in human melanoma cells bearing the V600E activating mutation of BRAF kinase. We found that the drugs simultaneously disrupt the BRAF V600E-driven extracellular signal-regulated kinase (ERK) mitogen-activated protein kinase (MAPK) activity and the mechanistic target of rapamycin complex 1 (mTORC1) signaling in melanoma cells. Pyridinyl imidazole compounds directly inhibit BRAF V600E kinase. Moreover, they interfere with the endolysosomal compartment, promoting the accumulation of large acidic vacuole-like vesicles and dynamic changes in mTOR signaling. A transient increase in mTORC1 activity is followed by the enrichment of the Ragulator complex protein p18/LAMTOR1 at contact sites of large vesicles and delocalization of mTOR from the lysosomes. The induced disruption of the endolysosomal pathway not only disrupts mTORC1 signaling, but also renders melanoma cells sensitive to endoplasmic reticulum (ER) stress. Our findings identify new activities of pharmacologically relevant small molecule compounds and provide a biological rationale for the development of anti-melanoma therapeutics based on the pyridinyl imidazole core

Využití dat leteckého laserového skenování ve vodním hospodářství :identifikace příčných překážek v korytě vodního toku

5

Biomonitoring kadmia v lesním prostředí Krkonošského národního parku s vazbou na potravní řetězec :výsledky z let 1998-2005 = Biomonitoring of cadmium in the forest environment of the Krkonoše National Park in the connection to the food chain : results from 1998-2005

51752

Využití dat leteckého laserového skenování v příbřežních zónách jako podklad pro vymezení záplavových území

828

Rekonstrukce lesních ekosystémů v KRNAP (dynamika vývoje lesa a analýza možností a limitujících faktorů pro rekonstrukci horských lesů):ICP Forest

Zpráva obsahuje přehled průběhu prací a dosažených výsledků měření depozic, půdní gravitační vody, hodnocení zdravotního stavu porostů a vyhodnocení půdních analýz na vybrané ploše