Bakteriální RNA polymeráza a molekuly ovlivňující její funkci

• Thesis title in Czech: Bakteriální RNA polymeráza a molekuly ovlivňující její funkci
• Thesis title in English: Bacterial RNA polymerase and molecules affecting its function
• Key words: RNA polymaráza, transkripce, regulace, genová exprese
• English key words: RNA polymerase, transcription, regulation, gene expression
• Academic year of topic announcement: 2012/2013
• Thesis type: dissertation
• Thesis language: čeština
• Department: Department of Genetics and Microbiology (31-140)
• Supervisor: doc. Mgr. Libor Krásný, Ph.D.
• Author: hidden - assigned by the advisor
• Date of registration: 15.10.2012
• Date of assignment: 15.10.2012
• Date and time of defence: 26.03.2019 10:30
• Date of electronic submission: 11.12.2018
• Date of proceeded defence: 26.03.2019
• Opponents: Mgr. Václav Vopálenský, Ph.D.

Preliminary scope of work

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.