velikost textu

Quality control in snRNP biogenesis

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:
Quality control in snRNP biogenesis
Název v češtině:
Kontrola kvality v průběhu biogeneze snRNP částic
Typ:
Disertační práce
Autor:
Bc. Adriana Roithová
Školitel:
doc. Mgr. David Staněk, Ph.D.
Oponenti:
RNDr. Jan Malínský, Ph.D.
Ing. Tomáš Vomastek, Ph.D.
Id práce:
155389
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra buněčné biologie (31-151)
Program studia:
Molekulární a buněčná biologie, genetika a virologie (P1519)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
15. 11. 2018
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Informace o neveřejnosti:
Zveřejnění práce bylo odloženo do 15.11.2021
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
snRNP, snRNA, SMN, Sm proteiny, Cajalova tělíska
Klíčová slova v angličtině:
snRNP, snRNA, SMN, Sm proteins, Cajal bodies
Abstrakt:
Abstrakt v češtině snRNP patří k nejdůležitějším částem sestřihového komplexu. Jejich životní cyklus se odehrává v cytoplasmě, kde probíhají první fáze jejich biogeneze, a také v jádře, kde plní svoji hlavní funkci. Všechny snRNP jsou složeny z krátké nekódující RNA, z Sm či LSm proteinů tvořící 7-členný kruh a z proteinů specifických pro každý snRNP. Jejich životní cyklus začíná v jádře, kde jsou transkribovány RNA polymerázou II nebo III. Poté jsou transportovány do cytoplasmy. Během své cytoplasmatické fáze se formuje Sm kruh kolem specifické sekvence na RNA pomocí SMN komplexu a následně se trimetyluje čepička na 5´konci snRNA. Tyto 2 úpravy jsou signálem, že je snRNP připravena na transport do jádra, kde je hromaděna v jaderných strukturách nazývající se Cajalova tělíska. V Cajalových tělískách probíhá finální část jejich zrání. Průběh snRNP biogeneze je průběžně kontrolován. První kontrola probíhá v jádře ihned po jejich transkripci a následuje vytvoření exportního komplexu. Druhý kontrolní bod je v cytoplasmě a zahrnuje tvorbu Sm kruhu. Víme, že Sm kruh je tvořen SMN komplexem ale detailní mechanismus je stále neznámý. Pokud snRNA neprojde těmito kontrolními body, tak je v cytoplasmě degradována. Avšak, jak buňka rozlišuje mezi normálními a defektními snRNA se stále neví. Třetí a poslední kontrolní bod se nachází v Cajalových tělískách. Signál, který navádí snRNP do těchto struktur je stále nepopsaný. V mé práci jsme se soustředili na roli Sm kruhu v kontrole kvality během životního cyklu snRNP v jádře i v cytoplasmě. Nejprve jsme našli důležitý motiv v Sm proteinech, který je zodpovědný za lokalizaci snRNP do Cajalových tělísek a zároveň jsme navrhli model, kde Sm kruh harje důležitou roli při kontrole kvality zrání snRNP v Cajalových tělískách. V druhé části jsme zkoumali roli proteinu Gemin3, který je součástí SMN komplexu zodpovědného za skládání Sm kruhu v cytoplasmě. Naše výsledky ukazují, že Gemin3 je RNA helikáza, jejíž funkcí v životním cyklu snRNP je rozplétat sekundární strukturu snRNA pro lepší přístup Sm vazebného místa pro tvorbu Sm kruhu. Nakonec jsme se soustředili na osud nezralých snRNP, které nebyly schopny získat Sm kruh v cytoplasmě. Ukázaly jsme, že nezralé částice jsou hromaděny v cytoplasmatických P tělískách. Také jsme ukázaly novou roli LSm1 proteinu v degradaci špatných snRNA.
Abstract v angličtině:
Abstract (English) snRNPs are key components of the spliceosome. During their life, they are found in the cytoplasm and also in the nucleus, where carry out their function. There are five major snRNPs named according to RNA they contain U1, U2, U4, U5 and U6. Each snRNP consists from RNA, ring of seven Sm or LSm proteins and additional proteins specific for each snRNP. Their biogenesis starts in the nucleus, where they are transcribed. Then they are transported into the cytoplasm. During their cytoplasmic phase, the SMN complex forms the Sm ring around the specific sequence on snRNA and cap is trimethylated. These two modifications are the signals for reimport of snRNA into the nucleus, where they accumulate in the nuclear structures called Cajal bodies (CBs), where the final maturation steps occur. There are several quality control points during snRNP biogenesis that ensure that only fully assembled particles reach the spliceosome. The first checkpoint is in the nucleus immediately after the transcription, when the export complex is formed. The second checkpoint is in the cytoplasm and proofreads Sm ring assembly. If the Sm ring formation fails, the defective snRNPs are degraded in the cytoplasm by Xrn1 exonuclease. However, it is still unclear, how the cell distinguishes between normal and defective snRNAs. The last checkpoint occurs in CBs. However, signals that target and retain snRNPs in CBs have yet to be described. In this work, I analyzed the main role of Sm ring in the quality control of snRNA in the nucleus and the cytoplasm. First, we identified Sm protein motifs important for targeting of snRNPs into CBs and proposed a model, where Sm proteins play an important role in quality control in CBs. Second, we explored a role of the component of the SMN complex, Gemin3, in the Sm ring assembly. My data suggest that Gemin3 is involved in unwinding of the secondary structure or snRNA prior to Sm ring formation. Finally, we investigated the defective snRNAs which failed to acquire the Sm ring in the cytoplasm. We found that immature snRNAs are localized in P bodies and identified a new role for the LSm1 protein in snRNA degradation.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Bc. Adriana Roithová 7.47 MB
Stáhnout Příloha k práci Bc. Adriana Roithová 794 kB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Bc. Adriana Roithová 500 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Bc. Adriana Roithová 498 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce Bc. Adriana Roithová 1017 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Jan Malínský, Ph.D. 514 kB
Stáhnout Posudek oponenta Ing. Tomáš Vomastek, Ph.D. 183 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 148 kB