Translačné iniciačné faktory proteínovej rodiny 4E a ich vplyv na reguláciu génovej expresie

• Thesis title in thesis language (Slovak): Translačné iniciačné faktory proteínovej rodiny 4E a ich vplyv na reguláciu génovej expresie
• Thesis title in Czech: Translační iniciační faktory proteinové rodiny 4E a jejich vliv na regulaci genové exprese
• Thesis title in English: 4E translation initiation factors and their influence on regulation of gene expression
• Key words: iniciace translace; eIF4E1; eIF4E2; 4E-HP; eIF4E3; hypoxická translace; translační represe
• English key words: translation initiation; eIF4E1; eIF4E2; 4E-HP; eIF4E3, translational silencing, hypoxic translation, translation repression
• Academic year of topic announcement: 2018/2019
• Thesis type: diploma thesis
• Thesis language: slovenština
• Department: Department of Genetics and Microbiology (31-140)
• Supervisor: RNDr. Tomáš Mašek, Ph.D.
• Author: hidden - assigned by the advisor
• Date of registration: 13.11.2018
• Date of assignment: 13.11.2018
• Date of electronic submission: 28.04.2021
• Date of proceeded defence: 03.06.2021
• Opponents: RNDr. Martin Převorovský, Ph.D.

Preliminary scope of work

U vyšších eukaryot se vyvinuly paralogické geny kódující translační faktory rodiny 4E. Tyto bílkoviny, ačkoliv jsou velice podobné kanonickému faktoru eIF4E1 na sekvenční úrovni, získaly některé speciální vlastnosti, díky kterým např. regulují preferenční translaci některých mRNA, zprostředkovávají translační inhibici nebo je jejich exprese tkáňově, či vývojově specifická. V lidském genomu můžeme najít vyjma genu pro prototypický eIF4E1 ještě geny pro eIF4E2 (4EHP, 2. třída proteinové rodiny) a eIF4E3 (3. třída).
Navržené téma diplomové práce je zaměřeno na studium vzájemných vztahů mezi jednotlivými proteiny z rodiny eIF4E a jejich vlivem na regulaci genové exprese. Student bude zpracovávat bioinformatickou analýzu datových souborů z RNAseq a RNA IP experimentů. V další fázi proběhne validace výsledků těchto metod pomocí qPCR u vybraných mRNA. Naším cílem je zjistit celkově, jakým způsobem ovlivňuje nadexprese nebo delece daného 4E proteinu genovou expresi. Vybrané geny budou dále studovány dalšími metodami buněčné a molekulární biologie. Student se naučí především následující metody: práce s RNA, qPCR a molekulární klonování, western blot, mikroskopie, práce s lidskými tkáňovými kulturami a transfekce buněk.

Preliminary scope of work in English

Translation initiation exerts a tight control over the last step of gene expression. Higher eukaryotes evolved several eIF4E paralogues that encode distinctly featured proteins, many of which are involved in the preferential translation of specific mRNAs or are tissue- and developmental stage- specific. Besides eIF4E1, the members of class 2 (eIF4E2, 4EHP) and class 3 (eIF4E3) of the eIF4E protein family are encoded by the human genome.
The proposed MSc. thesis will be focused on the study of mutual relationships among eIF4E family members and their influence on gene expression. Student will conduct bioinformatics analysis of RNAseq and RNA IP data. Next, validation of NGS results will be performed by qPCR of selected mRNAs. The aim of this work is to elucidate an influence of overexpression or knockout of particular 4E gene on changes in gene expression. Selected promising target genes will be explored by a palette of molecular and cellular biology methods. Student will mainly learn and use the following methodical approaches: RNA-related methods, qPCR and molecular cloning, western blot, microscopy, human tissue culture propagation and cell transfections.