Genetický vliv na množství parazitů v orgánech myši po infekci Leishmania major

Abstract

Práce se zaměřuje na metody molekulární biologie a jejich využití během výzkumu infekce prvoky rodu Leishmania. Tito protozoální parazité způsobují infekční nemoc zvanou leishmanióza. Podle projevu onemocnění rozlišujeme leishmaniózu viscerální, kožní a kožně-slizniční. Vzhledem ke stále narůstajícímu počtu nakažených je snaha pochopit patofyziologii tohoto onemocnění aktuální. Teoretická část se zabývá infekčním onemocněním vyvolaným leishmaniemi a jeho podobami, pozornost je také věnována životnímu cyklu L. major a způsobu nákazy tímto prvokem. Práce je především zaměřena na vliv genů při rozvoji infekce L. major a také na genetický vliv na výsledný fenotypový projev, v teoretické části jsou zmíněny způsoby mapování těchto kandidátních genů. Vnímavost nejen k infekčním onemocněním je řízena několika geny, které zodpovídají za odlišný průběh onemocnění u jedinců téhož druhu. K mapování těchto genů je vhodné využití modelových organismů, které mají přesně definovaný genom a které také umožňují cílené křížení. Pro naši studii jsme zvolili model myši. Cíleným křížením je možné připravit myší kmeny vhodné k experimentálnímu použití. Jedná se například o inbrední myší kmeny, které jsou geneticky identické a homozygotní v celém rozsahu, nebo kmeny rekombinantní kongenní. Série rekombinantních kongenních kmenů vzniká křížením inbredních kmenů, kdy je genom dárcovského kmene rozdělen mezi 20 rekombinantních kongenních kmenů. Každý kmen tak nese různý a náhodný soubor 12,5 % genů kmene dárcovského na pozadí 87,5 % genů kmene základního. Mimo v teoretické části zmíněných metod lokalizace genů je mapování genů věnována také praktická část, ve které je provedena vazebná analýza pomocí statistických metod. Během mapování kandidátních genů byly použity myši F2 generace vzniklé křížením vnímavého inbredního kmene BALB/c a rekombinantního kongenního kmene CcS-11. Po statistickém zpracování vazebné analýzy se potvrdil vliv lokusu Lmr5 na množství parazitů ve slezině a vliv lokusu Lmr20 na množství parazitů v lymfatických uzlinách myši po infekci L. major.

The work focuses on methods of molecular biology and their application in the course of Leishmania protozoa infection research. These protozoal parasites cause infectious disease called leishmaniasis. Depending on the manifestation of the disease, we identify visceral, cutaneous and mucocutaneous leishmaniasis. Due to the growing number of infected, the effort to understand the pathophysiology of this disease is relevant and topical. The theoretical part deals with infectious disease caused by leishmania and its forms, attention is also paid to the life cycle of L. major and to the way of infection by this protozoan. The work is focused mainly on influence of genes on development of L. major and also on genetic influence on the resulting phenotypic manifestation. In the theoretical part, the ways of mapping these candidate genes are mentioned. Sensitivity not merely to infectious disease is controlled by several genes that are responsible for the different course of disease in individuals of the same species. To map these genes, it is appropriate to utilize model organisms that hold a precisely defined genome and which also allow targeted crossbreeding. For our study, we chose the mouse model. By method of systematic and deliberate crossbreeding, mouse strains suitable for experimental use can be prepared. These are, for instance, inbred mouse strains that are genetically identical and homozygous in their entirety, or recombinant congenic strains. A series of recombinant congenic strains originates from the crossbreeding of inbred strains, while the genome of the donor strain is divided between 20 recombinant congenic strains. Each strain thus carries a different and random set of 12,5 % of the donor strain genes in the background of 87,5 % of the base strain genes. In addition to the theoretical part of the methods of gene localization, also practical part is devoted to gene mapping. There is binding analysis performed using statistical methods. During the mapping of the candidate genes, F2 generation mice originating from crossbreeding of the susceptible inbred strain BALB/c and the recombinant congenic strain CcS-11 were used. After statistical processing of the binding analysis, effect of the Lmr5 locus on the amount of parasites in the spleen of the examined mice and the effect of the Lmr20 locus on the amount of parasites in the lymph nodes of the monitored mice after L. major infection were proved and confirmed.