tRNA synthetases as potential RNA capping enzymes
| Název práce v češtině: | tRNA syntetázy jako potenciální RNA čepičkovací enzymy |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | tRNA synthetases as potential RNA capping enzymes |
| Klíčová slova: | tRNA syntetázy, RNA čepičkování, prokaryotická RNA, RNA modifikace |
| Klíčová slova anglicky: | tRNA synthetase, RNA capping, prokaryotic RNA, RNA modifications |
| Akademický rok vypsání: | 2022/2023 |
| Typ práce: | diplomová práce |
| Jazyk práce: | angličtina |
| Ústav: | Katedra buněčné biologie (31-151) |
| Vedoucí / školitel: | Ing. Hana Macíčková Cahová, Ph.D. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 26.10.2022 |
| Datum zadání: | 26.10.2022 |
| Datum potvrzení stud. oddělením: | 06.02.2023 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 29.04.2024 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 03.06.2024 |
| Oponenti: | Mgr. Filip Brázdovič, Ph.D. |
| Seznam odborné literatury |
| Hudeček, O., et al. Dinucleoside polyphosphates act as 5’-RNA caps in bacteria. Nature Communications, 11, 1052, 2020 Benoni R., et al. Dinucleoside Polyphosphates as RNA building Blocks with Pairing Ability in Transcription Initiation. ACS Chemical Biology, 15, 7, 1765–1772, 2020 Rubio Gomez, M. A. & Ibba, M. Aminoacyl-tRNA synthetases. RNA,26, 910, 2020 Fraga, H. & Fontes, R. Enzymatic synthesis of mono and dinucleoside polyphosphates. Biochimica et Biophysica Acta,1810, 1195, 2011 |
| Předběžná náplň práce |
| V naší skupině jsme objevili novou třídu RNA čepiček – dinukleosid polyfosfátů (NpnN) v bakteriích. Ačkoliv je RNA polymeráza může inkorporovat jako první nekanonický iniciační nukleotid do RNA při RNA transkripci, nemůžeme vyloučit možnost, že jsou tyto 5‘ struktury formovány pomocí tzv. čepičkovacích enzymů. Prozatím nebyly identifikovány žádné takové enzymy v bakteriích. Nicméně tRNA syntetázy jsou schopné produkovat volné dinukleosid polyfosfáty. Předpokládáme, že by mohly potenciálně formovat dinukleosid polyfosfátové čepičky přímo na RNA. V tomto projektu student prověří právě tuto možnost, že by tRNA syntetázy mohly fungovat jako 5’ RNA čepičkovací enzymy. Student bude subklonovat několik tRNA syntetáz z E. coli cDNA knihovny do bakteriálních expresních vektorů. Tyto vektory pak použije pro produkci rekombinantních bakteriálních proteinů a vyčistí je pomocí His trap na FPLC. Dále bude testovat enzymovou aktivitu těchto proteinů na malých molekulách a na radioaktivně značené RNA. |
| Předběžná náplň práce v anglickém jazyce |
| In our search for new RNA modifications, we have discovered entirely new class of 5‘ caps – dinucleoside polyphosphates (NpnN) in bacteria. Eventhough, RNA polymerase can incorporate them as first non-canonical initiating nucleotides in RNA during transcription, we cannot exclude possibility that these 5‘ RNA structures are formed by capping enzymes. There have not been identified any RNA capping enzymes in bacteria. Nevertheless, tRNA synthetases are able to produce free dinucleoside polyphosphates. Therefore, we assume that they can potentially form NpnN RNA caps directly on RNA. In this project, student will explore possibility that tRNA synthetase can work as 5‘ RNA capping enzymes. Student will subclone several tRNA synthetases from E. coli cDNA library into bacterial expression vectors. He will use these vectors for production of recombinant bacterial proteins and he will use His trap for purification of these enzymes on FPLC. Further, he will explore enzymatic activity of purified tRNA synthetases on small molecules and on radioactively labeled RNA. |