velikost textu

Identification and modeling of gene expression regulatory networks during streptomycetes germination

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:
Identification and modeling of gene expression regulatory networks during streptomycetes germination
Název v češtině:
Identifikace a modelování regulačních sítí genové exprese v průběhu germinace streptomycet
Typ:
Disertační práce
Autor:
Mgr. Eva Straková, Ph.D.
Školitel:
ing. Jiří Vohradský, Ph.D.
Oponenti:
doc. Mgr. Pavel Stopka, Ph.D.
RNDr. Jiří Vondrášek, CSc.
Id práce:
44709
Fakulta:
Matematicko-fyzikální fakulta (MFF)
Pracoviště:
Mikrobiologický ústav AV ČR, v.v.i. (32-MBUAV)
Program studia:
Fyzika (P1701)
Obor studia:
Biofyzika, chemická a makromolekulární fyzika (4F4)
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
24. 10. 2013
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
germinace, regulační sítě, sigma faktory, Streptomyces
Klíčová slova v angličtině:
germination, gene regulatory networks, sigma factors, Streptomyces
Abstrakt:
Abstrakt: Streptomycety jsou studovány především kvůli své schopnosti produkovat antibiotika, ale také jako modelový bakteriální organismus s komplexním buněčným cyklem. V této práci byl systémově studován proces klíčení (germinace) Streptomyces coelicolor za použití transkriptomických a proteomických metod. Klíčení představuje základní vývojový přechod z klidového období buňky do vegetativní fáze růstu. Během počátečních 5,5 h klíčení byly ve 13 časových bodech měřeny změny exprese mRNA a celková vnitrobuněčná koncentrace proteinů, včetně monitorování aktuání proteosyntézy. Pro kvantifikaci transkriptu byla použita metoda DNA mikročipů, proteiny byly měřeny pomocí dvourozměrné gelové elektroforézy. Modelováním genové expresse byly rekonstruovány genetické sítě a identifikovány funkční skupiny genů regulované určitými sigma faktory. Výstupem modelování byl soubor parametrů, který umožnil simulovat kinetiku regulace mezi sigma faktory a regulovanými geny. Bylo zjištěno, že klíčovou roli během procesu hrají sigma faktory SigR a HrdD, jejichž regulony byly identifikovány. Z transkriptomických i proteomických dat vyplývá, že nejintenzivnější odezva buňky na vnější prostředí probíhá během první hodiny germinace, aktivací různých regulačních mechanismů. Pro porovnání globálních trendů v expresi genů/proteinů byla aplikována metoda analýzy hlavních komponent, která odhalila základní funkční skupiny genů a proteinů spojené s regulačními procesy ovlivňujícími germinaci.  
Abstract v angličtině:
Abstract: Streptomycetes have been studied mostly as producers of antibiotics and for fundamentals of complex bacterial cell development. Here, transcriptomic and proteomic approaches were applied to systems study of Streptomyces coelicolor germination as a developmental transition from dormancy to the vegetative stage. The time dynamics of the gene expression levels represented by mRNA and intracellular protein accumulation and synthesis were measured throughout 5.5 h of germination at 13 time points by employing both DNA microarray and two-dimensional gel electrophoresis techniques. Using a numerical model of gene expression, genetic networks were reconstructed and functional groups of genes controlled by the sigma factors were identified. Modeling of the regulatory interactions provided a set of parameters allowing simulate kinetics of gene expression control among the sigma factors and their target genes. Particularly regulons of two sigma factors, SigR and HrdD, were identified. The analysis assigned their key role during the germination process. Analysis of global trends in the gene/protein expression revealed that the full capability of regulatory mechanisms responding to the environmental cues is reached within the first hour of germination, and identified the basic gene/protein functional groups and associated regulatory processes controlling germination.  
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Eva Straková, Ph.D. 7.35 MB
Stáhnout Příloha k práci Mgr. Eva Straková, Ph.D. 7.27 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Eva Straková, Ph.D. 63 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Eva Straková, Ph.D. 20 kB
Stáhnout Posudek vedoucího ing. Jiří Vohradský, Ph.D. 67 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. Mgr. Pavel Stopka, Ph.D. 227 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Jiří Vondrášek, CSc. 120 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby prof. RNDr. Josef Štěpánek, CSc. 247 kB