|
|
Funkce sigma faktorů RNA polymerasy v Corynebacterium glutamicum
Dvořáková, Pavla ; Pátek, Miroslav (vedoucí práce) ; Dvořáček, Lukáš (oponent)
Cílem této práce bylo charakterizovat funkce sigma faktorů bakterie Corynebacterium glutamicum a analyzovat sekvence promotorů rozeznávaných jednotlivými sigma faktory. Faktory sigma (σ) jsou podjednotky RNA polymerasy, které zajišťují rozpoznání sekvence specifické promotorové oblasti genu a umožňují tak zahájit jeho transkripci. Genom C. glutamicum nese geny, které kódují primární sigma faktor σA a šest alternativních sigma faktorů, σB , σC , σD , σE , σH a σM , jejichž exprese se mění v závislosti na růstových podmínkách a v reakci na podněty z okolního prostředí. Regulace exprese genů na úrovni transkripce je jedním z mechanismů adaptace buňky na změny životních podmínek. V závěru práce je sestavena regulační síť sigma faktorů, která je jádrem komplexní regulační sítě řídící všechny děje v buňce C. glutamicum. Klíčová slova: sigma faktor (SF), RNA polymerasa, Corynebacterium glutamicum, transkripce, promotor
|
|
|
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...
|
|
|
Regulace bakteriální transkripce alternativními faktory sigma.
Benda, Martin ; Krásný, Libor (vedoucí práce) ; Roučová, Kristina (oponent)
Důležitou vlastností bakterií je jejich schopnost reagovat na rozličné životní podmínky pomocí regulace na úrovni transkripce. Tato práce je zaměřena na regulaci iniciace transkripce pomocí využití různých faktorů sigma. Faktory sigma jsou specifické podjednotky RNA polymerázy, které zajišťují její správné nasednutí na promotorovou oblast genu či operonu. Při exponenciální fázi růstu v ideálních podmínkách buňka přepisuje většinu genů pod kontrolou tzv. housekeeping faktoru. Při přechodu do stacionární fáze, sporulaci či při odpovědi na stresové podmínky jsou však přepisovány geny pod kontrolou alternativních faktorů. Tato práce přináší výčet těchto alternativních faktorů u Bacillus subtilis, zaměřuje se na podmínky, při nichž jsou jednotlivé faktory sigma využívány, metody aktivace a represe aktivity těchto faktorů a jimi kontrolované regulony.
|
|
|
Charakterizace Ms1, nově identifikované malé RNA z Mycobacterium smegmatis
Pospíšil, Jiří ; Krásný, Libor (vedoucí práce) ; Lichá, Irena (oponent)
Úvod: V poslední době stále roste zájem o regulaci genové exprese pomocí malých nekódujících RNA (sRNA). Jako první sRNA byla v 60. letech objevena 6S RNA u E. coli (délka ~184 nt). Trvalo ovšem dalších ~ 30 let než byla pochopena její funkce. 6S RNA se váže během stacionární fáze na RNA polymerázu (RNAP), obsahující faktor σ70 (primární faktor sigma) a tím je zabráněno transkripci ze σ70 - dependentních promotorů. V naší laboratoři byla objevena malá RNA (délka ~300 nt) ve stacionární fázi Mycobacterium smegmatis. Tato sRNA byla následně pojmenována jako Ms 1. Funkce Ms 1 je prozatím neznámá a předchozí experimenty naznačují, že by se mohla vázat na RNAP, neobsahující faktor sigma A. Cíle: Cílem této diplomové práce je přispět k charakterizaci Ms 1. Přístupy: Jako první jsem pomocí klonování, afinitní chromatografie a transkripce in vitro připravil komponenty pro následující experimenty in vitro: RNAP, σA , Ms 1 a její mutované varianty. Dále byly tyto komponenty použity ve vazebných pokusech na nativním gelu a v transkripčních experimentech. Výsledky: Byly připraveny RNAP, σA , Ms 1 a její varianty. In vitro vazebné testy ukázaly, že se wt Ms 1 váže na RNAP, na rozdíl od některých mutovaných Ms 1. Byly tak identifikovány oblasti Ms 1, důležité pro vazbu. Následně byl sestaven aktivní transkripční...
|
|
|
Regulation of transcription in mycobacteria.
Páleníková, Petra ; Krásný, Libor (vedoucí práce) ; Mrvová, Silvia (oponent)
Bakteriálna bunka sa musí vedieť rýchlo prispôsobiť zmenám, ktorým je vystavená v prostredí. Na tieto zmeny reaguje reguláciou génovej expresie primárne na úrovni iniciácie transkripcie. Medzi formy reguláciu transkripcie môžeme zaradiť rôznu stavbu promótorových oblastí pred odlišnými skupinami génov, prítomnosť alternatívnych sigma faktorov a tiež ovplyvňovanie priebehu génovej expresie pôsobením transkripčných faktorov buď ako aktivátory, alebo ako inhibítory. V tejto práci sú popísané spôsoby regulácie transkripcie u baktérií rodu Mycobacterium, ku ktorým zahrňujeme aj patogénne baktérie M. tuberculosis a M. leprae. Baktérie tohto rodu vykazujú malú konzervovanosť promótorových oblastí, veľké množstvo sigma faktorov, veľký počet transkripčných faktorov, prítomnosť dvojkomponentových systémov a mnoho, zatiaľ málo preskúmaných, malých regulačných RNA.
|
|
|
Charakterizace proteinu HelD z Bacillus subtilis
Sudzinová, Petra ; Krásný, Libor (vedoucí práce) ; Lichá, Irena (oponent)
ÚVOD: Bakteriální RNA polymeráza (RNAP) je intenzivně studovaný enzym, který je klíčový pro genovou expresi. V Laboratoři molekulární genetiky bakterií byl objeven nový protein, HelD, interagující s RNAP z bakterie Bacillus subtilis - tedy potenciální transkripční faktor. HelD je protein o velikosti cca 90 kDa, který je příbuzný s proteiny helikázové rodiny UvrD/Rep, rozplétajících DNA ve směru 3'-5'. Role proteinu HelD v buňce nicméně ještě není známá a rovněž nebyla dosud studována případná role HelD v transkripci. CÍLE: Cílem této diplomové práce bylo charakterizovat protein HelD. PŘÍSTUPY: Charakterizace HelD probíhala na třech úrovních: (i) bioinformatická analýza in silico byla použita k nalezení homologů proteinu HelD v jiných bakteriálních druzích; (ii) růstové testy in vivo byly použity pro nalezení fenotypu ΔHelD kmene v porovnání s divokým typem a (iii) biochemické experimenty in vitro byly použity k popsání efektu HelD na transkripci a k otestování, zda dokáže HelD vázat a rozplétat DNA. VÝSLEDKY: Bioinformatická analýza in silico ukázala, že protein HelD se vyskytuje u kmene Firmicutes G+ bakterií důležitých pro průmysl i medicínu. Fenotypové růstové testy odkryly, že HelD je protein důležitý pro rychlou adaptaci buňky na změny v prostředí. Biochemické experimenty ukázaly, že HelD...
|
|
| |
|
|
Faktory interagující s bakteriální RNA polymerázou
Sudzinová, Petra ; Krásný, Libor (vedoucí práce) ; Fišer, Radovan (oponent)
Bakteriální buňka musí umět rychle měnit svou genovou expresi, aby přežila nestálé okolní podmínky. Nejvýznamnější úrovní, na které dochází ke změnám genové exprese, je transkripce. Klíčovým enzymem transkripce je RNA polymeráza (RNAP), která je regulována transkripčními faktory (TF). Tyto faktory působí na RNAP různými způsoby. V této práci je vytvořen přehled různých bílkovin a jiných faktorů, vlivu jejich funkce na transkripci a mechanismy jejich účinku. Faktory se dají rozdělit podle mnoha kritérií. Hlavním kritériem, podle kterého je sepsána i tato práce, je způsob interakce s RNAP: TF dělíme podle toho, zda se vážou jen na RNAP, nebo vážou DNA a RNAP, nebo interagují s RNA a RNAP. Tato práce přináší ucelený pohled na různé TF, kombinací jejichž působení může bakteriální buňka vytvářet přesnou a žádoucí odpověď genové exprese na změny vyvolané vnějším prostředím.
|
|
|
Delta podjednotka RNA polymerázy u Grampozitivních bakterií
Matějčková, Jitka ; Beranová, Jana (oponent) ; Krásný, Libor (vedoucí práce)
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.
|
|
| |
host ::
RSS.