Lipidy jsou biomolekuly, které se vyskytují ve všech živých organismech, kde plní několik životně důležitých funkcí. Lipidy jsou předmětem zkoumání vědního oboru zvaného lipidomika patřící do podskupiny metabolomiky, jež představuje jednu z omických disciplín, mezi které patří také genomika, proteomika a glykomika. Dysregulace metabolismu lipidů může odrážet nástup a rozvoj různých onemocnění včetně rakoviny, lipidomická analýza tedy může poskytnout cenné informace o probíhajících patofyziologických procesech u lidí.
Teoretická část práce poskytuje rozsáhlý přehled o glykosfingolipidech, jejich biosyntéze, strukturní složitosti, klasifikaci, názvosloví a nejrůznějších biologických funkcí ve spojení s patofyziologickými stavy, které jsou charakteristickým znakem různých onemocnění zahrnující i rakovinu. Zvláštní pozornost je také věnována přípravě vzorků a klíčovým analytickým metodám umožňující jejich identifikaci a kvantifikaci. Rovněž jsou zde diskutovány kvalitativní a kvantitativní přístupy spolu s jejich výhodami a omezeními.
Experimentální část se zabývá vývojem, optimalizací a aplikací analytických metod pro analýzu zejména glykosfingolipidů v biologických vzorcích jako je lidská plasma/sérum a tkáně, a to za použití chromatografických technik ve spojení s hmotnostní spektrometrií. Zvláštní pozornost je dedikována důkladné strukturní charakterizaci a profilování glykosfingolipidů za použití přístupu separace lipidových tříd (HILIC). V souladu s tím je profilování glykosfingolipidů použito k rozšíření databáze běžně analyzovaných lipidů a ke vzájemnému porovnání rozdílů mezi profily lipidů zzdravých dobrovolníků a pacientů s rakovinou. Lipidomická analýza glykosfingolipidů má tudíž potenciál umožnit a usnadnit objev nových biomarkerů pro včasnou detekci různých onemocnění včetně rakoviny.
Anotace v angličtině
Lipids are biomolecules found in all living organisms, where they have several vital functions. Lipids are the subject of lipidomics, a subgroup of metabolomics, which represents one of the so-called ?omics? disciplines that also includes genomics, proteomics, and glycomics. Dysregulation of lipid metabolism can reflect the onset of various diseases including cancer, therefore, lipidomic analysis can provide valuable information about ongoing pathophysiological processes in humans.
The theoretical part provides an extensive overview of glycosphingolipids, including their biosynthesis, structure complexity, classification, nomenclature, and various biological functions in association with pathophysiological conditions as a hallmark of a variety of diseases, for example, cancer. Special attention is also paid to the sample preparation and key analytical methods for their identifications and quantitation. Qualitative and quantitative approaches are discussed as well, along with their advantages and limitations.
The experimental part deals with the development, optimization, and application of analytical methods for the analysis of especially glycosphingolipids in biological samples, such as human plasma/serum and tissues using chromatographic techniques coupled to mass spectrometry. Special attention is devoted to in-depth structural characterization and qualitative glycosphingolipids profiling using a lipid class separation approach (HILIC). Correspondingly, glycosphingolipid profiling is used to expand the database of lipids that are routinely analyzed, and for the mutual comparison of healthy volunteers and cancer patients. Therefore, the analysis of glycosphingolipids has the potential to facilitate the discovery of novel biomarkers for the early detection of various diseases.
lipidomics, glycosphingolipids, plasma, pancreatic tissue, extraction, purification, structural characterization, tandem mass spectrometry, hydrophilic interaction liquid chromatography
Rozsah průvodní práce
-
Jazyk
AN
Anotace
Lipidy jsou biomolekuly, které se vyskytují ve všech živých organismech, kde plní několik životně důležitých funkcí. Lipidy jsou předmětem zkoumání vědního oboru zvaného lipidomika patřící do podskupiny metabolomiky, jež představuje jednu z omických disciplín, mezi které patří také genomika, proteomika a glykomika. Dysregulace metabolismu lipidů může odrážet nástup a rozvoj různých onemocnění včetně rakoviny, lipidomická analýza tedy může poskytnout cenné informace o probíhajících patofyziologických procesech u lidí.
Teoretická část práce poskytuje rozsáhlý přehled o glykosfingolipidech, jejich biosyntéze, strukturní složitosti, klasifikaci, názvosloví a nejrůznějších biologických funkcí ve spojení s patofyziologickými stavy, které jsou charakteristickým znakem různých onemocnění zahrnující i rakovinu. Zvláštní pozornost je také věnována přípravě vzorků a klíčovým analytickým metodám umožňující jejich identifikaci a kvantifikaci. Rovněž jsou zde diskutovány kvalitativní a kvantitativní přístupy spolu s jejich výhodami a omezeními.
Experimentální část se zabývá vývojem, optimalizací a aplikací analytických metod pro analýzu zejména glykosfingolipidů v biologických vzorcích jako je lidská plasma/sérum a tkáně, a to za použití chromatografických technik ve spojení s hmotnostní spektrometrií. Zvláštní pozornost je dedikována důkladné strukturní charakterizaci a profilování glykosfingolipidů za použití přístupu separace lipidových tříd (HILIC). V souladu s tím je profilování glykosfingolipidů použito k rozšíření databáze běžně analyzovaných lipidů a ke vzájemnému porovnání rozdílů mezi profily lipidů zzdravých dobrovolníků a pacientů s rakovinou. Lipidomická analýza glykosfingolipidů má tudíž potenciál umožnit a usnadnit objev nových biomarkerů pro včasnou detekci různých onemocnění včetně rakoviny.
Anotace v angličtině
Lipids are biomolecules found in all living organisms, where they have several vital functions. Lipids are the subject of lipidomics, a subgroup of metabolomics, which represents one of the so-called ?omics? disciplines that also includes genomics, proteomics, and glycomics. Dysregulation of lipid metabolism can reflect the onset of various diseases including cancer, therefore, lipidomic analysis can provide valuable information about ongoing pathophysiological processes in humans.
The theoretical part provides an extensive overview of glycosphingolipids, including their biosynthesis, structure complexity, classification, nomenclature, and various biological functions in association with pathophysiological conditions as a hallmark of a variety of diseases, for example, cancer. Special attention is also paid to the sample preparation and key analytical methods for their identifications and quantitation. Qualitative and quantitative approaches are discussed as well, along with their advantages and limitations.
The experimental part deals with the development, optimization, and application of analytical methods for the analysis of especially glycosphingolipids in biological samples, such as human plasma/serum and tissues using chromatographic techniques coupled to mass spectrometry. Special attention is devoted to in-depth structural characterization and qualitative glycosphingolipids profiling using a lipid class separation approach (HILIC). Correspondingly, glycosphingolipid profiling is used to expand the database of lipids that are routinely analyzed, and for the mutual comparison of healthy volunteers and cancer patients. Therefore, the analysis of glycosphingolipids has the potential to facilitate the discovery of novel biomarkers for the early detection of various diseases.