Bakteriální RNA polymeráza a molekuly ovlivňující její funkci

• Název práce v češtině: Bakteriální RNA polymeráza a molekuly ovlivňující její funkci
• Název v anglickém jazyce: Bacterial RNA polymerase and molecules affecting its function
• Klíčová slova: RNA polymaráza, transkripce, regulace, genová exprese
• Klíčová slova anglicky: RNA polymerase, transcription, regulation, gene expression
• Akademický rok vypsání: 2012/2013
• Typ práce: disertační práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Katedra genetiky a mikrobiologie (31-140)
• Vedoucí / školitel: doc. Mgr. Libor Krásný, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno vedoucím/školitelem
• Datum přihlášení: 15.10.2012
• Datum zadání: 15.10.2012
• Datum a čas obhajoby: 26.03.2019 10:30
• Datum odevzdání elektronické podoby: 11.12.2018
• Datum proběhlé obhajoby: 26.03.2019
• Oponenti: Mgr. Václav Vopálenský, Ph.D.

Předběžná náplň práce

Životaschopnost bakteriálních buněk závisí na schopnosti rychle reagovat na změny vnějšího prostředí a cíleně tak regulovat molekulární mechanismy genové exprese. Klíčovou roli v genové expresi hraje enzym DNA dependentní RNA polymeráza (RNAP), který transkribuje DNA do vlákna RNA. RNAP se skládá z několika podjednotek: dimeru podjednotek alfa držící podjednotky beta a beta´, které tvoří katalytické jádro enzymu a podjednotky omega. U gram-pozitivních bakterií se vyskytuje podjednotka delta, která je pro buňku zásadní při rychlé odpovědi na změnu vnějších podmínek. Výrazně ovlivňuje virulenci některých patogenních bakterií, ale její přesná fyziologická funkce a molekulární mechanismy pozorovaných efektů nebyly doposud dostatečně objasněny. Jsou postulovány tři hlavní (i)-(iii) a jeden vedlejší cíl studia (iv):
(i) definovat efekt delty pomocí transkriptomové analýzy porovnáním kmene s knock-outovaným genem pro podjednotku delta a divokého kmene B. subtilis. Výsledky objasní roli podjednotky delta při regulaci transkripce a identifikuje regulované geny;
(ii) detailně charakterizovat vazbu podjednotky delta na RNAP. Aktuálně je známa pouze oblast RNAP, na kterou se váže N-terminální doména podjednotky delty. Výsledkem bude informace o interakcích RNAP s N-terminální i C-terminální doménou podjednotky delta.
(iii) určit roli proteinu YdeB v transkripční regulacu u B. subtilis. Tento protein je homologem CarD, proteinu z Mycobacterium tuberculosis. CarD interaguje s RNAP a ovlivňuje iniciaci transkripce dosud neznámým mechanismem. Cílem budou testy fenotypu kmene bez YdeB, a zkokumání jeho vlivu na promotorovou aktivitu in vitro a in vivo;
(iv) studovat mechanismus nově vyvinutých antibakteriálních látek.
Shrnuto, budou získány podrobné infrmace o vlivu vybraných proteinů na RNAP a genovou expresi. Vedlejším projektem bude identifikace mechanismu účinku na bakteriální buňku nově objevených látek s antibiotickými účinky.