|
| |
|
|
Podjednotka delta bakteriální RNA polymerázy a její role v regulaci genové exprese u Bacillus subtilis
Dvořáček, Lukáš ; Krásný, Libor (vedoucí práce) ; Vopálenský, Václav (oponent)
Podjednotka delta bakteriální RNA polymerázy a její role v regulaci genové exprese u Bacillus subtilis. V této práci se zabývám regulací genové exprese u eubakterií. V první cásti shrnuji soucasné poznatky o klícové fázi genové exprese - transkripci, blíže se pak zameruji na regulaci iniciace transkripce pomocí malých efektorových molekul (guanosin tetrafosfát, iniciacní nukleosid trifosfát) u genu pro ribozomální RNA. Ve druhé, experimentální cásti této práce se zabývám rolí relativne málo studované podjednotky RNA polymerázy z gram pozitivních bakterií - proteinu _ - pri iniciaci transkripce a jejího vlivu na regulaci RNA polymerázy pomocí koncentrace iniciacního nukleosid trifosfátu.
|
|
|
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...
|
|
| |
|
|
Role proteinu Smarca5 (Snf2h) v regulaci transkripce vneseného DNA templátu.
Zikmund, Tomáš ; Stopka, Tomáš (vedoucí práce) ; Smetana, Karel (oponent)
Vlastnosti buněk a tkání jsou výsledkem dynamické regulace genové exprese. DNA zabalená do proteinových struktur, souhrně označovaných jako chromatin, vyžaduje zapojení mechanizmů regulujících přístupnost specifických sekvencí. U eukaryot hrají klíčovou roli při regulaci struktury chromatinu tzv. chromatin-remodelační enzymy, mezi které patří ISWI ATPáza SMARCA5. SMARCA5 se účastní řady biologických procesů na DNA včetně transkripce, přesto význam proteinu SMARCA5 v transkripci především ve vztahu ke změnám chromatinové struktury in vivo není zcela objasněn. Pro tento účel jsme vytvořili a optimalizovali systém, který nám umožnil sledovat vliv intracelulární hladiny proteinu SMARCA5 na genovou expresi a vývoj chromatinové struktury artificiálně vneseného reportérového vektoru. Naše výsledky ukazují, že DNA vneseného reportérového vektoru byla nabohacena specificky tri-methylovanými molekulami histonu H3 na lyzinu 4 (H3K4Me3), které patří mezi známky aktivovaného chromatinu. Po nadprodukci proteinu SMARCA5 došlo v kódující sekvenci reportérového genu k ~2,5-3 násobnému zvýšení relativního nabohacení histonu H3 a jeho methylace (H3K4Me3). Vyšší zapojení molekul reportéru do procesu transkripce vedlo neočekávaně k poklesu reportérové aktivity oproti kontrole. Tyto výsledky podporují přítomnost...
|
|
|
RNA polymerase: The "meeting point" of regulatory networks
Wiedermannová, Jana ; Krásný, Libor (vedoucí práce) ; Pospíšek, Martin (oponent) ; Valášek, Leoš (oponent)
Bakteriální RNA polymeráza (RNAP) je proteinový komplex nepostradatelný pro přepis DNA do RNA. Jakožto klíčový enzym zodpovědný za regulaci genové exprese shromažďuje signály z buňky a reaguje na ně přesným nastavením úrovně transkripce jednotlivých genů. Tento proces ovlivňují jak vlastní podjednotky RNAP tak i další transkripční faktory (TF), které přímo nebo nepřímo interagují s RNAP. Cílem této disertace bylo prohloubit znalosti o komplexitě transkripční regulační sítě a o provázanosti jejích jednotlivých nitek, které jsou stále objevovány. Hlavním tématem této PhD práce je protein HelD, nově objevený vazebný partner RNAP z bakterie Bacillus subtilis. Ukázali jsme, že HelD se váže mezi sekundární kanál RNA polymerázy a alfa podjednotky tohoto enzymu. HelD se váže na RNAP ve formě jádra (bez přítomnosti sigma faktoru). Dokázali jsme, že HelD stimuluje transkripci v závislosti na ATP tím, že napomáhá jejímu cyklování a elongaci. Stimulační efekt proteinu HelD je násoben působením podjednotky delta, malé podjednotky RNA polymerázy specifické pro gram positivní (G+) bakterie. Tento fakt odhalil nové vztahy v provázanosti komplikované transkripční sítě. Další dvě publikace této práce pojednávají o vlastní delta podjednotce. Pomocí nukleární magnetické rezonance (NMR) jsme vyřešili 3D strukturu a...
|
|
|
Molekulární podstata lékových interakcí -interace konstitutivního androstanového receptoru s vybranými stilbenoidy
Linhartová, Lenka ; Pávek, Petr (vedoucí práce) ; Smutná, Lucie (oponent)
Univerzita Karlova Farmaceutická fakulta v Hradci Králové Katedra farmakologie a toxikologie Studentka: Lenka Linhartová Školitel: Prof. PharmDr. Petr Pávek, Ph.D. Název diplomové práce: Molekulární podstata lékových interakcí - interakce konstitutivního androstanového receptoru s vybranými stilbenoidy Konstitutivní androstanový receptor (CAR), člen rodiny nukleárních receptorů, je významným regulátorem exprese enzymů I. a II. fáze eliminace endobiotik a xenobiotik. Ovlivnění jeho aktivity může vést ke vzniku farmakokinetických lékových interakcí, neúčinku terapie nebo zvýšení toxicity léčiv podaných spolu s jeho ligandy. V relativně nedávné době byl objeven i vliv tohoto receptoru na homeostázu žlučových kyselin, lipidů a glukózy a je na něj teď nahlíženo jako na potenciální cíl léčiv u metabolických onemocnění. Stilbenoidy jsou malou skupinou rostlinných polyfenolů s charakteristickým 1,2- difenylethylenovým jádrem. Nejznámějším zástupcem je bezpochyby resveratrol, kterému je věnována velká pozornost díky jeho antioxidačním, protizánětlivým, antiproliferativním a kardioprotektivním účinkům. Ukazuje se, že i další látky této skupiny jako pterostilben, piceatannol nebo pinosylvin mají obdobně příznivé účinky na lidské zdraví. Cílem této práce bylo otestovat 12 látek ze skupiny stilbenoidů jako...
|
|
|
Studium struktury transkripčních faktorů regulujících metabolismus pankreatických beta buněk
Duchoslav, Vojtěch ; Maloy Řezáčová, Pavlína (vedoucí práce) ; Vaněk, Ondřej (oponent)
Nkx6.1 je homeodoménový protein o velikosti 37,8 kDa a důležitý transkripční faktor regulující transkripci významných genů beta pankreatických buněk. Nedostatečná exprese tohoto proteinu vede k porušené transkripci glukozového přenašeče Glut2, jejímž důsledkem je snížené vychytávání glukózy z krve a narušení celého metabolismu glukózy. Dále je potlačena proliferace beta pankreatických buněk kvůli nízké transkripci mitogenu cyclin D2 spouštějícího mitotické dělení buněk. V neposlední řadě se vážně naruší biosyntéza inzulinu špatnou transkripcí genů pro proteiny Ero1lb a Slc30a8, což vede k poklesu jeho produkce. Nkx6.1 hraje roli v patogenezi cukrovky druhého typu. Při tomto onemocnění vykazují beta buňky zmenšenou schopnost kompenzovat zvýšený požadavek na produkci inzulinu. Důvodem je nízká sekrece inzulinu a smrt beta pankreatických buněk. Jedna z možných příčin muže být špatná regulace transkripce genů, účastnících se zmíněných procesů. Nkx6.1 rozeznává vysoce konzervovanou oligonukleotidovou sekvenci DNA (TTAATTAC). Vazba k DNA je navíc regulována doménou se zvýšeným výskytem kyselých aminokyselinových zbytků na karboxylovém konci molekuly. V rámci bakalářské práce byly přiřazeny rezonance atomů hlavního řetězce proteinu Nkx6.1 pomocí metody nukleární magnetické rezonance (NMR). K tomuto účelu...
|
|
|
Localization matters: function of paxillin and phopholipids in the cell nucleus
Marášek, Pavel ; Hozák, Pavel (vedoucí práce) ; Půta, František (oponent) ; Žárský, Viktor (oponent)
(Czech) Paxillin i PIP2 jsou dobře známé součásti každé buňky, i když odlišné povahy. Paxillin, protein fokálních adhezí, šíří signál z extracelulární matrix prostřednictvím integrinů a receptory růstových faktorů, a tak reguluje buněčnou motilitu a migraci buněk (Schaller, 2001). PIP2, hlavní stavební kámen buněčných membrán, který je fosfolipasou C štěpen na tzv. druhé posly (Hokin and Hokin 1953; Streb et al. 1983). V nedávné době bylo prokázáno, že obě molekuly jsou také lokalizovány v jádře. Jejich dosud známé funkce jsou detailně prozkoumány, ale my nyní odhalujeme zcela odlišné funkce těchto biologických složek, a to navíc v úplně odlišných částech buňky, než kde se jejich lokalizace předpokládá. V této práci ukazujeme, že paxillin je důležitým faktorem buněčného jádra, kde kontroluje expresi dvou důležitých genů IGF2 a H19, které řídí růst buňky. Paxillin nemění alelickou expresi těchto imprintovaných genů, ale reguluje chromosomální interakce mezi promotory IGF2/H19 a jejich společným enhancerem na aktivní alele. Přesněji řečeno, paxillin stimuluje interakci mezi enahncerem a promotorem genu IGF2, čímž zesiluje transkripci IGF2, zároveň paxillin brání interakci mezi enhancerem a promotorem H19, a tím snižuje transkripci H19. Nalezli jsme paxillin v komplexu s kohesiny a také Mediatorem RNA...
|
|
|
Lidský endogenní retrovirus ERVWE1: transkripční aktivace a změny methylace DNA v promotorové oblasti
Dobšová, Martina ; Trejbalová, Kateřina (vedoucí práce) ; Španielová, Hana (oponent)
Endogenní retrovirus ERVWE1 je již miliony let součástí lidského genomu. V průběhu evoluce si protein kódovaný env genem tohoto retroviru, Syncytin-1, získal nezastupitelnou funkci ve vývoji lidského organismu. V placentě je esenciální pro fúzi cytotrofoblastů v syncytiotrofoblasty. Exprese ERVWE1 je ovlivněna stupněm methylace DNA promotorové oblasti, přítomností transkripčního faktoru GCM1 a účinným sestřihem na úrovni mRNA. Receptor potřebný pro fúzi buněk indukovanou Syncytinem-1, je přítomen téměř ve všech typech tkání - jinde než v placentě je ale Syncytinem-1 indukovaná fúze buněk nežádoucí. Tato práce se zabývá regulací exprese a produkcí ERVWE1 v neplacentálních tkáních. Bylo zjištěno, že mírná nadprodukce GCM1 není dostačující pro navození exprese Syncytinu-1. Ani přidání demethylačního činidla 5-azacytitidinu a aktivátoru exprese Sycytinu-1 forskolinu nevedlo k jeho produkci. Tato práce potvrzuje předchozí zjištění exprese syncytinu-1 v seminomech. V těchto tkáních byla také detekována zvýšená hladina demethylačního enzymu TET1 na úrovni mRNA oproti kontrolám. Přítomnost enzymu TET1 by mohla mít vliv na stupeň methylace DNA promotorové oblasti ERVWE1. Při vytváření expresního vektoru obsahujícího kódující sekvenci TET1 byla navíc objevena nová sestřihová varianta tohoto enzymu. Závěry...
|
host ::
RSS.