|
|
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...
|
|
|
Recyklace sestřihových komplexů
Klimešová, Klára ; Staněk, David (vedoucí práce) ; Hálová, Martina (oponent)
Ve většině lidských genů jsou kódující úseky (exony) přerušovány dlouhými nekódujícími sekvencemi (introny). Po přepisu genu do pre-mRNA musí být tyto introny velmi přesně vyštěpeny v procesu zvaném sestřih. Sestřih je zajišťován velmi složitým a dynamickým sestřihovým komplexem, který se skládá z pěti malých jaderných ribonukleoproteinových částic (snRNP) a řady sestřihových proteinů. Každá částice obsahuje jednu malou jadernou RNA a několik specifických proteinů a vzniká postupným procesem, který se odehrává v jádře i cytoplazmě. Závěrečné úpravy pak probíhají v jaderných Cajalových tělíscích. Hotové částice nasedají v přesně daném pořadí na pre-mRNA a formují komplex, který katalyzuje dvě transesterifikační reakce potřebné k vystřižení intronu a spojení okolních exonů a následně se opět rozpadá na jednotlivé snRNP. Ribonukleoproteinové částice během sestřihu podstupují nejrůznější změny jak v konformaci, tak v proteinovém složení. Proto musí před každým dalším kolem sestřihu projít recyklačními úpravami a vrátit se do stavu vhodného pro připojení k novému sestřihovému komplexu. Recyklační fázi sestřihového cyklu nicméně zatím obklopuje více otázek než odpovědí. Cílem této práce je pokusit se ve světle nových poznatků alespoň na některé z nich odpovědět.
|
|
|
Efektory chromatinových modifikací a jejich vztah k regulaci transkripce na modelu Saccharomyces cerevisiae
Hálová, Martina ; Folk, Petr (vedoucí práce) ; Staněk, David (oponent)
Vztahy mezi transkripcí, úpravami primárního transkriptu a modifikacemi chromatinu jsou dosud jen nedostatečně poznány. Jedním z kandidátních faktorů, které tyto procesy spřahují, je lidský protein SNW1/SKIP. Tento protein je zapojen do regulace sestřihu pre mRNA a ovlivňuje transkripci jak na úrovni iniciace, tak na úrovni elongace. Podle hypotézy z laboratoře K. Jones je do procesu elongace transkripce zapojen prostřednictvím interakce s pozitivním transkripčním elongačním faktorem b a ovlivňuje také vznik methylace histonu H3 na lysinu 4, modifikaci spojenou s aktivní transkripcí (Bres et al., Genes Dev. 19:1211-26, 2005, Bres et al., Mol Cell. 36:75-87, 2009). Kvasinkový ortholog, protein Prp45, byl v literatuře dosud spojován pouze s regulací sestřihu. Nepublikované výsledky získané v naší a jiných laboratořích však poukázaly na jeho zapojení i do procesu elongace transkripce. Cílem diplomového projektu bylo hledat vztahy mezi Prp45 a faktory regulujícími transkripci. Bylo potvrzeno, že u buněk s mutací prp45(1-169) dochází ke zpoždění exprese genů PHO5 a PHO84. Byly zjištěny genetické interakce mezi PRP45 a některými geny kódujícími efektory chromatinových modifikací. Funkce Prp45 při expresi genů PHO5 a PHO84 byla dále blíže charakterizována testováním vlivu mutace prp45(1 169) a současné delece...
|
|
|
The role of acetylation in the RNA recognition motif of SRSF5 protein
Icha, Jaroslav ; Staněk, David (vedoucí práce) ; Šenigl, Filip (oponent)
Acetylace je významná posttranslační modifikace, která byla nalezena u několika tisíc proteinů jak u eukaryot, tak u prokaryot. Globální proteomické studie odhalily, že acetylace reguluje mnoho procesů např. metabolizmus, genovou expresi, buněčný cyklus, stárnutí a mnohé další. V této práci jsem studoval roli acetylace sestřihového faktoru SRSF5 pomocí mutací v jeho acetylačním místě. Testoval jsem hypotézu, že acetylace ovlivňuje vazbu SRSF5 na RNA. V HeLa buňkách jsem exprimoval mutované proteiny SRSF5, jednak mutanta napodobujícího acetylovanou formu (Q) a také neacetylovatelného mutanta (R) a zjišťoval jsem jejich interakci s RNA pomocí RNA imunoprecipitace a také in vitro měřením fluorescenční anizotropie. Výsledky obou metod se shodly na tom, že oba mutanty interagují s RNA méně než přirozená forma proteinu a Q mutant se vázal na RNA slaběji než R mutant. Mutanty se naopak od přirozené formy SRSF5 nelišily v lokalizaci a dynamice v buňce. Rozdíly ve vazbě na RNA byly pravděpodobně překryty dalšími faktory, které ovlivňují chování SRSF5, nejspíše protein-proteinovými interakcemi. Mutantní SRSF5 také neměly dominantní efekt na sestřih alternativního EDB exonu fibronektinu. Získané výsledky poskytují nepřímý důkaz pro hypotézu, že acetylace má vliv na vazbu SRSF5 na RNA. Mutant napodobující acetylovanou...
|
|
| |
|
|
Regulace alternativniho sestřihu
Dušková, Eva ; Staněk, David (vedoucí práce) ; Trejbalová, Kateřina (oponent)
Alternativní sestřih pre-mRNA je důležitým buněčným mechanismem, který umožňuje produkci velkého množství proteinových isoforem z omezeného množství genů. Na regulaci sestřihu alternativních exonů se podílí cis-elementy na pre-mRNA a trans-vazebné faktory (SR a hnRNP proteiny). Vzhledem k tomu, že sestřih probíhá během transkripce, začíná se uvažovat o možné roli struktury chromatinu v regulaci alternativního sestřihu. V této diplomové práci jsme studovali vliv histonové acetylace na alternativní sestřih. Na bázi alternativního exonu EDB, který se nachází ve fibronektinovém genu, jsme vytvořili sestřihový reportér. Ukázali jsme, že inhibice histonových deacetyláz ovlivňuje alternativní sestřih EDB exonu z reportéru stejně jako sestřih endogenního exonu. Dále jsme ukázali, že struktura promotoru má vliv na sestřih alternativního EDB exonu z sestřihového reportéru. Zároveň jsme zjistili, že struktura promotoru ovlivňuje míru acetylace histonu H4 na reportérech. Vkládání EDB exonu do mRNA bylo nepřímo úměrné histonové acetylaci reportéru. Tyto výsledky by mohly vysvětlit proč odlišné promotory mají různé sestřihové poměry alternativních exonů.
|
host ::
RSS.