|
|
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...
|
|
|
Vývoj rychlé metody cílené mutageneze bakterie Streptococcus zooepidemicus
Černý, Zbyněk ; Španová, Alena (oponent) ; Pepeliaev,, Stanislav (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na vyvinutí rychlé metody cílené mutageneze genů Streptococcus zooepidemicus založené na přirozené kompetenci buněk. Na základě experimentálních dat byly vybrány geny pro deleci, které s vysokou pravděpodobností mají vliv na syntézu kyseliny hyaluronové. Byla provedena delece vybraných genů z genomové DNA jako důkaz účinnosti metody, a u rekombinantních kmenů S. zooepidemicus byly sledovány změny koncentrace prekurzorů kyseliny hyaluronové (glukuronová kyselina a N-acetylglukózamin) v čase a výsledná produkce kyseliny hyaluronové.
|
|
|
Analýza promotorů genů kódujících faktory sigma u patogenních korynebakterií s využitím modelu Corynebacterium glutamicum
Kučera, Tomáš ; Pátek, Miroslav (vedoucí práce) ; Mikušová, Gabriela (oponent)
Cílem této diplomové práce bylo identifikovat potenciální promotory genů kódujících faktory sigma u patogenních korynebakterií s využitím modelové bakterie Corynebacterium glutamicum a posoudit vliv sekvence aminokyselin proteinů sigma na rozpoznání promotoru. Faktory sigma jsou nezbytné pro transkripci a regulaci genové exprese a hrají klíčovou roli při řízení aktivity promotorů. Pochopení regulace genů kódujících faktory sigma je zásadní, protože přispívají k virulenci a patogenitě a regulují obrannou reakci proti imunitnímu systému hostitele. V této práci se analyzovaly promotorové oblasti genů kódujících faktory sigma u bakterií Corynebacterium ulcerans a Corynebacterium diphtheriae. Nejprve byly identifikovány potenciální sekvence promotorů v genomech C. ulcerans a C. diphtheriae na základě znalosti konvenčních sekvencí potvrzených promotorů v modelovém organismu. Vyhodnocení aktivity navržených promotorových oblastí sloužil odzkoušený dvouplazmidový systém vytvořený v C. glutamicum. Do vektoru pEPR1 byla vložena potenciální promotorová oblast před reportérový gen gfpuv a do vektoru pEC-XT99A byly před inducibilní promotor vloženy geny faktorů sigma. S využitím fluorescence se měřila aktivita reportérového genu v reakci na indukovaný faktor sigma z C. glutamicum, C. ulcerans nebo C....
|
|
|
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...
|
|
|
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.
|
|
|
Účast alternativních sigma faktorů RNA polymerasy při regulaci exprese genů Corynebacterium glutamicum
Šilar, Radoslav ; Nešvera, Jan (vedoucí práce) ; Branny, Pavel (oponent) ; Lichá, Irena (oponent)
Abstrakt Regulace transkripce sigma faktory RNA polymerasy s extracytoplazmatickou funkcí (ECF) představuje velmi účinný nástroj pro adaptaci buňky na stresové podmínky vyvolané změnami ve vnějším prostředí. Gram-pozitivní, aerobní bakterie Corynebacterium glutamicum je významným producentem aminokyselin. V genomu C. glutamicum se nachází 7 genů kódujících sigma faktory: primární sigma faktor SigA, sigma faktor SigB označovaný jako primary-like sigma faktor a 5 ECF sigma faktorů (SigC, SigD, SigE, SigH a SigM). Gen sigH, kódující sigma faktor SigH se nachází v těsné blízkosti genu rshA kódujícího jeho anti-sigma faktor. Anti-sigma faktory se reverzibilně vážou k příslušným sigma faktorům, čímž blokují jejich aktivitu. Za stresových podmínek je vazba mezi oběma proteiny rozrušena a uvolněný sigma faktor se může vázat k jádru RNA polymerasy a aktivovat iniciaci transkripce. V práci byla studována především regulace exprese genů kódujících nejvýznamnější ECF sigma faktor SigH a jeho anti-sigma faktor RshA a geny patřící k jeho regulonu. Transkripční analýzou operonu sigH-rshA byly identifikovány čtyři vegetativní promotory genu sigH a jeden SigH-dependentní promotor genu rshA. Účast komplexu SigH-RshA na regulaci exprese genů byla zkoumána s použitím delečního kmene C. glutamicum ΔrshA. Metodou DNA...
|
|
|
The effect of 6S-like RNAs on physiological differentiation of Streptomyces coelicolor
Burýšková, Barbora ; Bobek, Jan (vedoucí práce) ; Branny, Pavel (oponent)
Rozmanitost bakterií a jejich genomů může zapříčinit konzervaci funkčních molekulárních motivů na úrovni strukturní místo konzervace na úrovni sekvencí. V případě regulační 6S RNA byly nalezeny sekvenční homology u více než sta bakteriálních druhů. U bakterií rodu Strepomyces však nebyl nalezen žádný. Jedinečný genom těchto bakterií, důležitých pro svou schopnost produkce antibiotik, má vysoký obsah G-C párů bází a je představitelem unikátních genomů fylogeneticky staré větve Aktinobakterií. Funkce nekódující 6S RNA je dána její sekundární strukturou. 6S RNA svou strukturou napodobují cílové promotorové sekvence a vychytávají tak sigma faktory, které jsou součástí transkripčního aparátu. Tímto napomáhají přepínání souborů exprimovaných genů během vývojových přechodů. Pomocí porovnání in silico predikovaných sekundárních struktur známých 6S RNA byl vytvořen počítačový model, který predikoval 6S-like RNA u Streptomycet. Cílem této práce bylo ověřit expresi těchto 6S-like RNA predikovaných u Streptomyces coelicolor pomocí RT-PCR a RNA koimunoprecipitace (RNA CoIP). Výsledkem této práce je detekce šesti nových ncRNA transkriptů, které by mohly být homology 6S RNA u Streptomycet. Tato zjištění rovněz potvrdila in silico predikční metodu, kterou byly nalezeny nekóducíjí bakteriální RNA na základě...
|
|
|
Factors interacting with bacterial RNA polymerase and their effect on the regulation of transcription initiation
Ramaniuk, Volha
(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...
|
|
|
Účast alternativních sigma faktorů RNA polymerasy při regulaci exprese genů Corynebacterium glutamicum
Šilar, Radoslav
Abstrakt Regulace transkripce sigma faktory RNA polymerasy s extracytoplazmatickou funkcí (ECF) představuje velmi účinný nástroj pro adaptaci buňky na stresové podmínky vyvolané změnami ve vnějším prostředí. Gram-pozitivní, aerobní bakterie Corynebacterium glutamicum je významným producentem aminokyselin. V genomu C. glutamicum se nachází 7 genů kódujících sigma faktory: primární sigma faktor SigA, sigma faktor SigB označovaný jako primary-like sigma faktor a 5 ECF sigma faktorů (SigC, SigD, SigE, SigH a SigM). Gen sigH, kódující sigma faktor SigH se nachází v těsné blízkosti genu rshA kódujícího jeho anti-sigma faktor. Anti-sigma faktory se reverzibilně vážou k příslušným sigma faktorům, čímž blokují jejich aktivitu. Za stresových podmínek je vazba mezi oběma proteiny rozrušena a uvolněný sigma faktor se může vázat k jádru RNA polymerasy a aktivovat iniciaci transkripce. V práci byla studována především regulace exprese genů kódujících nejvýznamnější ECF sigma faktor SigH a jeho anti-sigma faktor RshA a geny patřící k jeho regulonu. Transkripční analýzou operonu sigH-rshA byly identifikovány čtyři vegetativní promotory genu sigH a jeden SigH-dependentní promotor genu rshA. Účast komplexu SigH-RshA na regulaci exprese genů byla zkoumána s použitím delečního kmene C. glutamicum ΔrshA. Metodou DNA...
|
host ::
RSS.