|
|
DNA topologie jako faktor ovlivňující transkripci u bakterií
Hladíková, Kristýna ; Krásný, Libor (vedoucí práce) ; Nešvera, Jan (oponent)
Topologie DNA hraje klíčovou roli v regulaci genové exprese tak, že ovlivňuje interakce mezi DNA a RNA polymerázou, a rovněž i dalšími regulačními proteiny. V této práci se věnuji procesu transkripce a vybraným mechanismům její regulace se zaměřením na vliv topologie DNA. Klíčovou charakteristikou topologie DNA je úroveň jejího nadšroubovicového vinutí. Popisuji, jaký vliv má nadšroubovice DNA na iniciaci transkripce, a jak jí ovlivňují topoizomerázy a proteiny asociující s nukleoidem. Dále se zabývám vybranými příklady regulace genové exprese pomocí topologie. Závěrem pak diskutuji alternativní faktor σN bakterie Bacillus subtilis, který vykazuje vyšší efektivitu iniciace transkripce na lineárních (tj. relaxovaných) templátech DNA, oproti templátům s negativní nadšroubovicí. Touto charakteristikou se σN diametrálně liší od ostatních faktorů σ. Klíčová slova: DNA, topologie, RNA polymeráza, transkripce, promotor, faktor sigma
|
|
|
Regulace transkripce u Streptococcus pneumoniae
Zajíčková, Adéla ; Doubravová, Linda (vedoucí práce) ; Hnilicová, Jarmila (oponent)
Regulace transkripce u Streptococcus pneumoniae Lidský oportunní patogen Streptococcus pneumoniae kóduje jedinou Ser/Thr proteinkinázu eukaryotického typu - StkP, která hraje důležitou roli při buněčném růstu a dělení. Ve fosfoproteomové studii bylo zjištěno, že StkP v reakci na antibiotický stres fosforyluje in vivo SigA. Jedná se o housekeeping sigma faktor, který je společně s RNA polymerázou zodpovědný za transkripci většiny genů S. pneumoniae. Fosforylace tohoto klíčového regulátoru by mohla hrát významnou roli v regulaci transkripce. Touto prací jsme potvrdili, že kináza StkP fosforyluje SigA in vitro na pozicích T291 a T306. Fosforylace SigA in vivo se nepodařilo detekovat. Úlohu fosforylace proteinu se zatím nepodařilo objasnit. U RNAP S. pneumoniae jsme analýzou za pomoci hmotnostní spektrometrie detekovali všechny podjednotky RNAP, včetně SigA. V RNAP komplexu byl identifikován protein Spr0726, u kterého jsme imunoprecipitací potvrdili reciprokou interakci s RNAP. V rámci ověření funkce tohoto proteinu jsme zjistili, že odstranění genu spr0726 způsobuje snížení množství a 'podjednotky RNAP v buňce. Tyto výsledky naznačují, že by Spr0726 mohl hrát roli při stabilizaci podjednotek RNAP komplexu. V poslední části práce jsme s využitím fluorescenční mikroskopie pozorovali lokalizaci kinázy StkP v...
|
|
|
Hledání interakčních partnerů asociovaných s transkripčním aparátem kvasinkových lineárních plazmidů
Ľalíková, Kristýna ; Vopálenský, Václav (vedoucí práce) ; Čáp, Michal (oponent)
pGKL plazmidy vyskytující se v cytoplazmě kvasinky Kluyveromyces lactis patří mezi kvasinkové lineární dsDNA plazmidy. Transkripce genů těchto plazmidů probíhá za účasti plazmidového transkripčního aparátu, který vykazuje značnou podobnost transkripčnímu aparátu poxvirů. Poxviry jsou původci mnoha závažných onemocnění a pGKL plazmidy proto představují neinfekční model pro bezpečný výzkum některých poxvirových mechanismů. Mezi hlavní komponenty plazmidového transkripčního aparátu patří nekanonická RNA polymeráza, helikáza a capping enzym. Zejména RNA polymeráza byla v nedávné době podrobně charakterizována a popsána, jen malá pozornost však byla věnována proteinovým interakcím v rámci transkripčního aparátu. Jedná se o klíčový aspekt genové exprese pGKL plazmidů, který se proto stal tématem této práce. Hlavním cílem diplomové práce bylo připravit systém, který by umožňoval hledání interakčních partnerů pGKL transkripčního aparátu a také spolehlivé potvrzení interakcí mezi vybranými proteiny v kvasinkových buňkách. Podstata systému je založena na použití optimalizovaných genů a metodě kvasinkového dvouhybridového systému. Vývoj této experimentální metody byl úspěšně započat a přes nutnost dalších optimalizací se dá očekávat jeho brzké dokončení. Dalším cílem práce byla příprava fluorescenčně značené...
|
|
|
Kde se transkripce setkává s translací
Hegrová, Karolína ; Krásný, Libor (vedoucí práce) ; Mašek, Tomáš (oponent)
Transkripce a translace patří ke stěžejním krokům genové exprese. V procesu transkripce má hlavní roli enzym RNA polymeráza (RNAP), zatímco translace probíhá na ribozomu. U bakterií tyto dva děje nejsou odděleny, RNAP a ribozom na sebe vzájemně působí, a dochází k tzv. transkripčně- translačnímu spojení. V této práci se věnuji mechanismu transkripce a translace, s hlavním zaměřením na transkripčně-translační vazby. Tyto vazby rozděluji na nepřímé, které jsou způsobeny regulačními molekulami, a přímé, kdy se ribozom přímo váže s RNAP. Při fyzickém spojení dochází buď k těsnému propojení mezi těmito molekulami, nebo vzniku mostu, který je tvořen transkripčními faktory. Dále popisuji regulační funkci tohoto spojení a vysvětluji výjimky, kdy se transkripce a translace nespojují. V poslední části práce se soustředím na elongační faktor Tu (EF-Tu), jeho významnou roli v metabolismu, interakce s proteinem MreB a také na to, jak tento faktor využívají některé bakteriofágy. Konečně, zmiňuji jeho možnou roli v transkripčně-translačních vazbách. Klíčová slova: transkripce, translace, transkripčně-translační spojení, RNA polymeráza, ribozom, transkripční faktory, elongační faktor Tu
|
|
|
Non-template activities of DNA/RNA polymerases and their significance
Pokorná, Kristýna ; Vopálenský, Václav (vedoucí práce) ; Pospíšil, Jiří (oponent)
Netemplátové přidávání adenosinu na 3' konec produktu u některých DNA polymeráz často využívaných v molekulární biologii je dosud neobjasněný fenomén, se kterým se potýkáme již několik desetiletí. Existuje jen málo jiných příležitostí, při kterých dochází k netemplátovému přidávání adenosinu na 3' konec informační molekuly v buňce, a jednou z nich je právě polyadenylace. Zároveň je známo, že určité RNA viry vykazují podobné aktivity v rámci polyadenylace či ko-transkripční modifikace svých mRNA. Tato práce se zaměřuje na detaily těchto tří procesů, na vztahy mezi nimi a dochází k závěru, že jsou všechny odvozeny ze stejné konzervované vlastnosti ancestrální polymerázy. Klíčová slova: DNA polymeráza, RNA polymeráza, netemplátová syntéza, Taq polymeráza, polyadenylace
|
|
|
Structural characterization of influenza A polymerase PA subunit domains in complex with novel inhibitors
Radilová, Kateřina ; Kožíšek, Milan (vedoucí práce) ; Rumlová, Michaela (oponent) ; Obšil, Tomáš (oponent)
RNA-dependentní RNA polymerasa viru chřipky je heterotrimerický komplex, který má zásadní roli v životním cyklu viru. Je zodpovědná za virovou replikaci a transkripci. Jedna z jejích podjednotek, PA podjednotka, interaguje s PB1 podjednotkou prostřednictvím důležité protein-proteinové interakce na své C-koncové doméně. Tato interakce, která je zprostředkovaná 310 helixem, je nutná k utvoření celého heterotrimerického komplexu. N-koncová doména navíc obsahuje místo s endonukleasovou aktivitou se dvěma manganatými ionty. Obě tyto domény jsou považovány za slibné terapeutické cíle. V současnosti jsou přístupy v léčbě a prevenci chřipkového onemocnění limitované na sezónní očkování a existuje pouze několik léků, které ve velké většině cílí na jiné proteiny viru chřipky. U řady z nich však dochází k rychlému vývoji rezistentních mutací, nebo mají závažné vedlejší účinky. Tato práce nabízí strukturní náhledy na dvě domény PA podjednotky. První část se věnuje charakterizaci a optimalizaci minimálního peptidu odvozeného z PB1 podjednotky, který interaguje s C-koncovou doménou PA podjednotky a brání jejich dimerisaci. Výsledky z této části mohou být považovány za počáteční bod pro racionální vývoj prvních inhibitorů PA-PB1 protein-proteinové interakce proti viru chřipky. V druhé polovině jsme zkoumali...
|
|
|
The omega subunit of Bacillus subtilis RNA polymerase.
Mikesková, Klára ; Krásný, Libor (vedoucí práce) ; Nešvera, Jan (oponent)
Transkripce je zprostředkována enzymem RNA polymerázou (RNAP). RNAP obsahuje jádro tvořené dvěma podjednotkami α, a po jedné β, β' a ω. Tyto podjednotky jsou konzervované u všech bakterií. Podjednotka ω je malá podjednotka o velikosti 7,6 kDa, která se váže na podjednotku β'. Podjednotka ω je důležitá pro složení a integritu RNAP a výběr promotorů. Toto bylo ukázáno experimenty provedenými na Gram-negativních bakteriích, ale vědomosti o podjednotce ω u Gram-pozitivních bakterií jsou minimální. Ve své diplomové práci jsem charakterizovala ω z modelové Gram-pozitivní bakterie ze skupiny Firmicutes, Bacillus subtilis. Nejprve jsem připravila několik expresních kmenů pro izolaci podjednotky ω z Bacillus subtilis. Následně jsem úspěšně provedla její izolaci, což byl hlavní a původní cíl této Diplomové práce. Dále jsem testovala vliv podjednotky ω na transkripci in vitro pomocí asociace RNAP s primárním faktorem A i s alternativními faktory σF a σE , které regulují sporulaci u Bacillus subtilis. Také jsem studovala vliv podjednotky δ, malé podjednotky RNAP nacházející se u skupiny Firmicutes, a to samostatně, i v kombinaci s podjednotkou ω. Mé výsledky odhalily, že podjednotka ω stimuluje transkripci z promotorů vegetativních i těch asociovaných se sporulací. Navíc, tato stimulace byla synergicky...
|
|
|
Delta podjednotka RNA polymerázy u Grampozitivních bakterií
Matějčková, Jitka ; Krásný, Libor (vedoucí práce) ; Beranová, Jana (oponent)
1 Abstrakt Aby bakteriální buňka přežila neustále se měnící podmínky, musí se na ně adaptovat. Tato adaptace je podmíněna změnou genové exprese. Klíčovým krokem genové exprese je transkripce. Hlavním enzymem bakteriální transkripce je RNA polymerasa (RNAP), což je esenciální vícepodjednotkový enzym. RNAP je nejvíce prostudována u Escherichia coli, modelového organismu gram negativních bakterií. Porovnala jsem E. coli a Bacillus subtilis (zástupce gram pozitivních bakterií) a shrnula jsem rozdíly v RNAP a transkripci. Jejich RNA polymerasy se liší přítomností podjednotky δ u gram pozitivních bakterií. Tato podjednotka zvyšuje promotorovou selektivitu, recykluje jádro RNAP a celkově stimuluje syntézu RNA. Podjednotka δ ovlivňuje sporulaci a virulenci některých bakterií. V této práci jsem shromáždila současné poznatky o jednotlivých částech genové exprese, zejména o regulaci iniciace transkripce a o podjednotce δ RNAP.
|
|
|
Factors interacting with bacterial RNA polymerase and their effect on the regulation of transcription initiation
Ramaniuk, Volha ; Krásný, Libor (vedoucí práce) ; Lichá, Irena (oponent) ; Valášek, Leoš (oponent)
(ČESKÝ) Bakteriální buňka reguluje svou genovou expresi jako odpověď na změny růstových podmínek. RNA polymeráza (RNAP) je stěžejním enzymem pro tento proces, její aktivita je ovlivňována mnoha transkripčními faktory. Ve své práci se zabývám faktory, které se účastní regulace transkripce u grampozitivních baktérií: faktory σ, iniciačními nukleozid trifosfáty (iNTP), HelD, δ a malou RNA Ms1. Hlavní důraz v této práci je kladen na faktory σ z Bacillus subtilis. Faktory σ rozpoznávají specifickou sekvenci DNA promotoru a umožnují navázaní RNAP na tuto sekvenci. Ve svém prvním projektu jsem vytvořila transkripční systém in vitro s purifikovanými alternativními σ faktory z B. subtilis - σB , σD , σH , σI . Pomocí tohoto systému jsem zkoumala efekt změny koncentrace iNTP ([iNTP]) na iniciaci transkripce. Prokázala jsem, že promotory přepisované pomocí alternativních σ faktorů jsou často regulovány [iNTP]. V dalším projektu jsem charakterizovala jeden z nejméně prozkoumaných alternativních faktorů z B. subtilis, I . Identifikovala jsem ~130 genů ovlivněných I , přitom 16 z nich bylo přepisováno přímoI . Prokázala jsem, že se I účastní metabolizmu železa v buňce, a že se váže nejenom na klasické sekvence -35 a -10, ale také na "prodloužené" -35 a -10 elementy. Ve spolupráci s bioinformatickou...
|
|
| |
host ::
RSS.