velikost textu

Evolutionarily conserved mechanisms of gene expression regulation by nuclear receptors.

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:
Evolutionarily conserved mechanisms of gene expression regulation by nuclear receptors.
Název v češtině:
Evolučně zachovalé mechanismy regulace genové exprese jadernými receptory.
Typ:
Disertační práce
Autor:
MUDr. Ahmed Ali Chughtai, Ph.D.
Školitel:
MUDr. Zdeněk Kostrouch, CSc.
Oponenti:
RNDr. Jan Malínský, Ph.D.
doc. RNDr. Jan Brábek, Ph.D.
Id práce:
147778
Fakulta:
1. lékařská fakulta (1.LF)
Pracoviště:
BIOCEV, 1. LF UK (11-00131)
Program studia:
Biologie a patologie buňky (P1516)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
28. 11. 2019
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
Jaderné receptory, metabolismus lipidů, Komplex mediátorů, MED28, Perilipin, Trichoplax adhaerens, Caenorhabditis elegans, RXR
Klíčová slova v angličtině:
Nuclear receptors, Lipid metabolism, Mediator complex, MED28, Perilipin, Trichoplax adhaerens, Caenorhabditis elegans, RXR
Abstrakt:
Abstrakt Transkripční regulace genové exprese eukaryotních organismů se vyvinula během milionů let. Regulační cesta jaderných receptorů představuje evolučně starý, ale zachovalý mechanismus zahrnující asociované akcesorní proteiny, z nichž mnohé tvoří funkční strukturu známou jako Mediátorový komplex, který je účastný v transkripci. Hypotézujeme, že přes universalitu této cesty, v níž vnitřní potenciál NR-Mediátorové cesty zachovalý napříč druhy, přímo překládá regulační signál do biologické odpovědi zapojením nových adaptačních funkcí ve fylogeneticky novějších Metazoidních organizmech a přídavná regulace může být dosažena sekundárními funkcemi základních členů této regulace. Pro podporu této hypotézy jsme studovali schopnost vazby ligandu retinoidního X receptoru ve vločkovci Trichoplax adhaerens a přinesli důkaz podporující koncept, že tato schopnost byla přítomna již na počátku metazoidní evoluce. S ohledem na možné sekundární funkce, majíce inspiraci z našeho předcházejícího výzkumu, jsme identifikovali Mediátorovou podjednotku 28 (MED28) jako jediný známý člen s dokumentovanou duální cytoplasmatickou a jadernou funkcí a mající tedy potenciál přenášet signály z jaderných strukturních stavů do jádra. V důsledku chybění významné zachovalosti sekvence, ale dostupnosti experimentálních přístupů, jsme se rozhodli charakterizovat předpokládaný ortolog MED28, W01A8.1 v Caenorhabditis elegans. Naše výsledky ukazují, že W01A8.1 je s velkým stupněm pravděpodobnosti člen proteinové rodiny perilipinů, což odhaluje v hlísticích dříve neznámou regulaci lipidního metabolismu závislou na perilipinu. Tato práce vedla ke změně klasifikace proteinu PLIN-1 (PeriLIpiN). Ve shodě s touto hypotézou jsme dále identifikovali F28F8.5 jako nejvíce pravděpodobný ortolog MED28, který byl také následně klasifikován jako MDT-28 (MeDiaTor). Práce ukázala, že mediátorová podjednotka 28 je zachovalý člen Mediátorového komplexu, který má potenciál spojovat regulaci transkripce s cytoplasmatickými jevy. Společně se zachovalou signalizací NR to podporuje hypotézu, že generální architektura osy NR-Mediátorové signalizace byla zachována během evoluce Metazoa. Následně navrhuji koncept, že Perilipin také může mít přímou a nepřímou úlohu v regulaci genové exprese, přičemž uvádím podpůrné argumenty, které motivují k dalšímu výzkumu obecného principu signalizace cestou proteomu.
Abstract v angličtině:
Abstract Transcriptional regulation of gene expression in eukaryotes has evolved over millions of years. The regulatory pathways of nuclear receptors represent an evolutionarily ancient, but conserved mechanism with associated accessory proteins, many of them forming a functional nexus known as the Mediator complex involved in transcription. Despite the versatility of the pathway, e.g. through the adoption of new regulatory functions in phylogenetically more recent Metazoa, we hypothesise that the intrinsic potential of the NR-Mediator axis to directly translate a stimulus to a biological response is conserved across species, and additional regulation could also be achieved through secondary functions of its essential members. To support the hypothesis, we assessed the ligand-binding capability of retinoic X receptor in Trichoplax adhaerens and provided evidence to support the concept that this capability was already present at the base of metazoan evolution. With regards to the potential secondary functions, we took inspiration from previous research and identified the Mediator subunit 28 (MED28) as the only known member having documented nuclear and cytoplasmic dual roles, and thus possessing the potential to transmit signals from the cellular structural states to the nucleus. Due to the lack of significant sequence conservation and a robust experimental toolset, we chose to characterise the presumed MED28 orthologue W01A8.1 in Caenorhabditis elegans. Our results suggest that W01A8.1 is in fact, with a high degree of certainty, a member of the Perilipin family thus, unveiling the previously unknown Perilipin-dependent regulation of lipid metabolism in Nematoda. This effort led to the reannotation as PLIN-1 (PeriLIpiN). Keeping in line with the hypothesis, we subsequently identified F28F8.5 as the most probable orthologue of MED28 in C. elegans, which also consequently led to its reannotation as MDT-28 (MeDiaTor). The work showed that the Mediator subunit 28 is a conserved member of the Mediator complex, which has a potential to connect regulation of transcription with cytoplasmic events. Together with the conserved NR signalling, it supports the hypothesis that the general architecture of the NR-Mediator signalling axis has been conserved throughout evolution of Metazoa. Additionally, I argue and make a case for Perilipin having a potential indirect and direct role in the regulation of gene expression. This incentivises further research on ‘Proteome’ signalling as a general principle.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce MUDr. Ahmed Ali Chughtai, Ph.D. 26.3 MB
Stáhnout Příloha k práci MUDr. Ahmed Ali Chughtai, Ph.D. 41.05 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce MUDr. Ahmed Ali Chughtai, Ph.D. 35 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky MUDr. Ahmed Ali Chughtai, Ph.D. 45 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce MUDr. Ahmed Ali Chughtai, Ph.D. 730 kB
Stáhnout Posudek vedoucího MUDr. Zdeněk Kostrouch, CSc. 494 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Jan Malínský, Ph.D. 2.14 MB
Stáhnout Posudek oponenta doc. RNDr. Jan Brábek, Ph.D. 78 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby doc. MUDr. Tomáš Kučera, PhD. 1.83 MB