|
| |
|
|
Molecular principles of translation reinitiation in mammals
Hronová, Vladislava ; Valášek, Leoš (vedoucí práce) ; Krásný, Libor (oponent) ; Staněk, David (oponent)
Iniciace translace představuje mnohastupňový proces, který zajišťuje sestavení 80S ribosomu na AUG start kodonu molekuly mRNA, jež má být přeložena do polypeptidového řetězce. Správný průběh tohoto procesu je řízen mnoha eukaryotickými iniciačními faktory (eIFs), z nichž nejdůležitějším je eukaryotický iniciační faktor 3 (eIF3). Hlavním cílem naší laboratoře je co nejpodrobněji popsat proteinový komplex eIF3 a také způsoby, jakými tento faktor přispívá k jednotlivým krokům procesu iniciace translace. Kromě toho též zkoumáme jeden z genově specifických kontrolních mechanismů translace zvaný reiniciace, který je, alespoň u kvasinek, umožňován právě faktorem eIF3. V této práci popisuji, že N-terminální doména (NTD) jedné z největších podjednotek kvasinkového eIF3, označované jako a/Tif32, hraje důležitou úlohu nejen ve vazbě eIF3 k 40S ribozomální podjednotce, ale taktéž významně přispívá k nasedání mRNA na 43S preiniciační komplexy in vivo. Stabilizační role N-terminální domény podjednotky a/Tif32 byla ověřena též v naší následující studii, a to biofyzikálními experimenty. Pomocí dalších in vivo přístupů jsme v této práci též dokázali, že pro mRNA s delšími 5'nepřekládanými oblastmi je stabilizační role a/Tif32-NTD důležitější než pro mRNA s krátkými 5'nepřekládanými oblastmi. V následujících...
|
|
|
The relationship between chromatin organization and RNA splicing
Icha, Jaroslav ; Staněk, David (vedoucí práce) ; Valentová, Anna (oponent)
Je známo, že RNA sestřih a další úpravy pre-mRNA probíhají kotranskripčně. Nedávno bylo velmi nečekaně zjištěno, že některé vlastnosti chromatinu se liší mezi introny a exony, což sestřih přímo propojuje i s organizací chromatinu. Tato práce shrnuje všechny články, které popisují tyto odlišnosti ve struktuře chromatinu a diskutuje body, ve kterých se rozcházejí. V těchto studiích bylo nalezeno více nukleozomů na exonech v porovnání s okolními introny. Na exonech byly častější i specifické modifikace histonů a také metylace DNA. Tyto lokální odlišnosti v uspořádání chromatinu byly evolučně konzervované mezi savci (člověk a myš) a háďátkem C. elegans a octomilkou D. melanogaster. Výsledky těchto studií naznačují, že hlavní funkcí odlišností v uspořádání chromatinu je napomáhat rozpoznávání exonů. Zatím byly navrženy dva mechanismy, jak může chromatin ovlivňovat sestřih. První je vliv chromatinu na rychlost elongace RNA polymerázy II a druhý je specifická vazba sestřihových faktorů na chromatin. V blízké budoucnosti můžeme očekávat studie, které budou hledat konkrétní příklady obou mechanismů a zhodnotí, jak je který mechanismus důležitý. Opravdu bylo velmi nedávno zjištěno, že H3K36me3 reguluje alternativní sestřih druhým zmíněným mechanismem.
|
|
|
Bakteriální RNA polymeráza a molekuly ovlivňující její funkci
Jirát Matějčková, Jitka ; Krásný, Libor (vedoucí práce) ; Vopálenský, Václav (oponent) ; Staněk, David (oponent)
RNA polymeráza (RNAP) přepisuje DNA do RNA a je jediným takovým enzymem provádějící transkripci u bakterií. Tento klíčový enzym rozhoduje o odpovědi buňky na vnější i vnitřní signály, rozhoduje o míře transkripce jednotlivých genů a tím reguluje genovou expresi. RNAP ovlivňují nejen vlastní podjednotky, ale i proteinové faktory, malé molekuly či malé RNA (sRNA). Cílem této disertační práce bylo přispět k poznání regulace RNAP a doplnit tak chybějící střípky do tohoto rozsáhlého tématu. Tato práce se zabývá vlivem vybraných proteinů (δ, YdeB, GreA) na citlivost RNAP vůči koncentraci iniciačního nukleosid trifosfátu ([iNTP]) při iniciaci transkripce u Bacillus subtilis. Ukázali jsme, že δ zvyšuje citlivost RNAP k [iNTP] na [iNTP]-senzitivních promotorech, nikoliv však u [iNTP]-nesenzitivních promotorů in vitro ani in vivo. Podjednotka δ je zásadní při soutěži o přežití, neboť umožňuje buňce okamžitě zareagovat na změnu podmínek. Protein YdeB se neváže na RNAP v B. subtilis a zároveň neprokázal žádný viditelný efekt na transkripci in vitro. Zjistili jsme tedy, že proteiny GreA a YdeB na rozdíl od podjednotky δ nejsou schopny ovlivnit citlivost RNAP k [iNTP] u [iNTP]-senzitivních promotorů in vitro. Charakterizovali jsme nově objevenou sRNA u Mycobacterium smegmatis - Ms1, silně produkovanou ve...
|
|
| |
|
|
Replikace a transkripce nukleolární DNA
Flusser, Michal ; Smirnov, Evgeny (vedoucí práce) ; Staněk, David (oponent)
Jadérko je nejvýznamnější částí buněčného jádra a je místem, kde je ribosomální RNA (rRNA) syntetizována, zpracovávána a spojena s ribosomálními proteiny. Přestože bylo jadérko studováno po mnoha desetiletí, je jeho strukturální a funkční organizace stále nejasná. Například, není známa role různých typů DNA, které se účastní tvorby jadérek společně s ribosomálními geny. Tato práce shrnuje dosavadní poznatky a názory týkající se jadérka, se zaměřením na dva syntetické procesy, a to replikaci a transkripci v savčích buňkách. Specifické rysy těchto procesů v souvislosti s nukleolární ultrastrukturou zůstávají nevyřešeným problémem moderní molekulární biologie.
|
|
| |
|
| |
|
|
The role of translation initiation factor 3 (eIF3) in translation termination.
Beznosková, Petra ; Valášek, Leoš (vedoucí práce) ; Krásný, Libor (oponent) ; Staněk, David (oponent)
Syntéza proteinů v buňce je velmi regulovaný proces během genové exprese. Každý gen má svůj vlastní začátek a též jeden konec, který je určován přítomností jednoho ze tří stop kodónů. Mnoho součastných článků popisuje ribosomy, které záměrně přechází přes stop signál u některých vybraných mRNA, aby prodloužily vznikající polypeptid a změnily jeho vlastnosti. Tento regulační proces se nazývá programované pročítání stop kodónu. Výzkum této regulace má potenciál se uplatnit i v lékařství, neboť přibližně 15% všech dědičných chorob je způsobeno přítomností takzvaného předčasného terminačního kodónu (PTC), který zastaví translaci a vznikne tak zkrácený nefunkční protein. Mnohé laboratoře již hledají netoxické látky, které by zvyšovaly pročítání předčasného terminačního kodónu. Bohužel k úspěšnému naplnění jejich záměru je třeba identifikovat a porozumět všem faktorům, které tento process ovlivňují. V této disertační práci představujeme jeden takový faktor- eukaryotický iniciační faktor 3 (eIF3). Demonstrujeme jeho schopnost indukovat pročítání terminačních kodónů, které jsou v kontextu nukleotidů nevhodných pro efektivní terminaci. Taktéž jsme vytvořili analýzu "nearcognate" tRNA a ukázali, jak jsou inkorporovány na stop kodón, za kterým následují různé nukleotidy. Díky tomu jsme byli schopni rozšířit...
|
|
|
The role of pre-mRNA splicing in human hereditary diseases
Malinová, Anna ; Staněk, David (vedoucí práce) ; Vanáčová, Štěpánka (oponent) ; Krásný, Libor (oponent)
Malá jaderná ribonukleoproteinová částice U5 (U5 snRNP) je jednou z hlavních komponent spliceozomu, komplexu který katalyzuje sestřih pre-mRNA. U5 snRNP je tvořena molekulou RNA a několika proteiny, nicméně o tom jak jsou jednotlivé díly postupně skládány v maturovanou částici, se mnoho neví. Ukázali jsme, že po depleci proteinu PRPF8, jedné z klíčových složek U5 snRNP, se částice správně neskládají a akumulují se v jaderných strukturách zvaných Cajalova tělíska. K objasnění role PRPF8 v biogenezi U5 snRNP jsme se dále rozhodli využít mutace tohoto proteinu, které byly identifikovány u pacientů s degenerativním onemocněním oční sítnice, retinitis pigmentosa (RP). Vytvořili jsme stabilní buněčné linie exprimující mutantní varianty proteinu PRPF8 a ukázali jsme, že RP mutace narušují skládání U5 snRNP, což následně vede ke snížení efektivity sestřihu pre-mRNA v buňkách. Mutantní PRPF8 se spolu s proteinem EFTUD2 hromadí v cytoplazmě a vytvoření tohoto komplexu je zdá se prvním krokem skládání U5 snRNP. Dále jsme s využitím proteomických metod identifikovali řadu nových faktorů včetně komlexu HSP90/R2TP a proteinu ZNHIT2, které se váží na U5 snRNP. Naše výsledky ukazují, že tyto faktory preferenčně interagují...
|
host ::
RSS.