velikost textu

Bakteriální RNA polymeráza a molekuly ovlivňující její funkci

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Bakteriální RNA polymeráza a molekuly ovlivňující její funkci
Název v angličtině:
Bacterial RNA polymerase and molecules affecting its function
Typ:
Disertační práce
Autor:
Mgr. Jitka Jirát Matějčková
Školitel:
Mgr. Libor Krásný, Ph.D.
Oponenti:
Mgr. Václav Vopálenský, Ph.D.
doc. Mgr. David Staněk, Ph.D.
Id práce:
128737
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra genetiky a mikrobiologie (31-140)
Program studia:
Mikrobiologie (P1510)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
26. 3. 2019
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Čeština
Klíčová slova:
RNA polymaráza, transkripce, regulace, genová exprese
Klíčová slova v angličtině:
RNA polymerase, transcription, regulation, gene expression
Abstrakt:
ABSTRAKT RNA polymeráza (RNAP) přepisuje DNA do RNA a je jediným takovým enzymem provádějící transkripci u bakterií. Tento klíčový enzym rozhoduje o odpovědi buňky na vnější i vnitřní signály, rozhoduje o míře transkripce jednotlivých genů a tím reguluje genovou expresi. RNAP ovlivňují nejen vlastní podjednotky, ale i proteinové faktory, malé molekuly či malé RNA (sRNA). Cílem této disertační práce bylo přispět k poznání regulace RNAP a doplnit tak chybějící střípky do tohoto rozsáhlého tématu. Tato práce se zabývá vlivem vybraných proteinů (δ, YdeB, GreA) na citlivost RNAP vůči koncentraci iniciačního nukleosid trifosfátu ([iNTP]) při iniciaci transkripce u Bacillus subtilis. Ukázali jsme, že δ zvyšuje citlivost RNAP k [iNTP] na [iNTP]-senzitivních promotorech, nikoliv však u [iNTP]-nesenzitivních promotorů in vitro ani in vivo. Podjednotka δ je zásadní při soutěži o přežití, neboť umožňuje buňce okamžitě zareagovat na změnu podmínek. Protein YdeB se neváže na RNAP v B. subtilis a zároveň neprokázal žádný viditelný efekt na transkripci in vitro. Zjistili jsme tedy, že proteiny GreA a YdeB na rozdíl od podjednotky δ nejsou schopny ovlivnit citlivost RNAP k [iNTP] u [iNTP]-senzitivních promotorů in vitro. Charakterizovali jsme nově objevenou sRNA u Mycobacterium smegmatis – Ms1, silně produkovanou ve stacionární fázi. Určili jsme její transkripční počátek a ověřili důležitost centrální bubliny pro vazbu RNAP. Dokázali jsme, že se váže na jádro RNAP (RNAP bez faktoru σ) na rozdíl od 6S RNA, která se váže na holoenzym RNAP (RNAP s primárním faktorem σ). Takto jsme objevili nový typ interakce RNAP a sRNA. Dále jsme ukázali, že Ms1 má mírný inhibiční efekt na transkripci in vitro, ale nemění afinitu vazby σA na RNAP. Na závěr jsme poukázali na rozdíl v množství holoenzymu RNAP ve stacionární fázi u E. coli a M. smegmatis. Celkově jsme přispěli k lepšímu pochopení regulace transkripce v buňce.
Abstract v angličtině:
ABSTRACT RNA polymerase (RNAP) transcribes DNA into RNA and is the only transcriptional enzyme in bacteria. This key enzyme responds to external and internal signals from the cell, resolves the intensity of transcription of individual genes and thus regulates gene expression. RNAP is not only affected by its own subunits, but also protein factors, small molecules or small RNAs (sRNAs). The aim of this Thesis was to contribute to the understanding of the regulation of the RNAP and to add missing fragments to this broad topic. The first part of this Thesis is focused on the influence of selected proteins (δ, YdeB, GreA) on the sensitivity of RNAP to the concentration of the initiating nucleoside triphosphate ([iNTP]) during transcription initiation in Bacillus subtilis. We showed that δ affects the sensitivity of RNAP to [iNTP] at [iNTP]-sensitive promoters, but not at [iNTP]-insensitive promoters neither in vitro nor in vivo. The δ subunit is essential for cell survival during competition with other strains, because it enables the cell to react immediately to changing conditions. Further we showed that YdeB protein does not bind to RNAP in B. subtilis, and has not shown any effect on transcription in vitro. We found that both, GreA and YdeB proteins (unlike δ subunit) were unable to affect RNAP by [iNTP] at [iNTP]-sensitive promoters in vitro. In the second part of this Thesis we characterized the newly discovered sRNA from Mycobacterium smegmatis – Ms1. Ms1 is strongly produced in stationary phase. We determined its transcriptional origin and proved the importance of the central bubble for RNAP binding. We showed that the Ms1 binds to the RNAP core (RNAP without σ factor), unlike the 6S RNA that binds to the RNAP holoenzyme (RNAP with the primary σ factor). We discovered a new type of interaction between RNAP and sRNA. Furthermore, we showed that Ms1 has a mild inhibitory effect on transcription in vitro, but does not affect the affinity of σ to RNAP. Finally, we pointed out the difference in the amount of RNAP holoenzyme in stationary phase in E. coli and M. smegmatis. In summary, we contributed to a better understanding of transcription regulation in the bacterial cell.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Jitka Jirát Matějčková 4.99 MB
Stáhnout Příloha k práci Mgr. Jitka Jirát Matějčková 3.98 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Jitka Jirát Matějčková 258 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Jitka Jirát Matějčková 255 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce Mgr. Jitka Jirát Matějčková 282 kB
Stáhnout Posudek oponenta Mgr. Václav Vopálenský, Ph.D. 293 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. Mgr. David Staněk, Ph.D. 145 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 125 kB