velikost textu

Regulace pre-mRNA sestřihu v prostředí buněčného jádra

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:
Regulace pre-mRNA sestřihu v prostředí buněčného jádra
Název v angličtině:
Regulation of pre-mRNA splicing in the context of cell nucleus
Typ:
Disertační práce
Autor:
Mgr. Jarmila Hnilicová, Ph.D.
Školitel:
doc. Mgr. David Staněk, Ph.D.
Oponenti:
doc. RNDr. František Půta, CSc.
RNDr. Michal Dvořák, CSc.
Id práce:
83213
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:
12. 10. 2011
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
pre-mRNA sestřih, chromatin, alternativní sestřih
Klíčová slova v angličtině:
pre-mRNAsplicing, chromatin, alternative splicing
Abstrakt:
Abstrakt Eukaryotní geny obsahují nekódující sekvence – introny, které jsou z pre-mRNA odstraňovány sestřihovými komplexy. Sestřihové komplexy se skládají z pěti RNA-proteinových podjednotek (U1, U2, U4/U6 a U5), které postupně nasedají na pre-mRNA a jsou společně s dalšími bílkovinami nutné pro vystřižení intronu. Mutace v bílkovinách důležitých pro RNA sestřih mohou způsobovat vážná onemocněním, například mutace zvaná AD29 vedoucí k záměně jediné aminokyseliny v proteinu hPrp31 (tato bílkovina je součástí U4/U6 sestřihového komplexu) je příčinou nemoci retinitis pigmentosa, která často končí úplnou slepotou. Ukázali jsme, že hPrp31 AD29 mutant je nestabilní a není řádně začleněný do sestřihových komplexů. Přesto vadný hPrp31 zřejmě má vliv na metabolismus buňky, protože zpomaluje buněčný růst a dělení, což by mohlo vysvětlit, proč tato mutace vede k retinitis pigmentosa. Dále se zaměřujeme na roli buněčného jádra v pre-mRNA sestřihu. Nové U4/U6·U5 snRNP částice jsou přednostně skládány v nemembránových jaderných strukturách - Cajalových tělíscích. Zjistili jsme, že Cajalova tělíska jsou také důležitá pro recyklaci U4/U6·U5 snRNP. Vedle toho jsme se zaměřili na roli chromatinu (především acetylace histonů) při regulaci alternativního sestřihu. Pomocí inhibitorů histonových deacetylázy jsme změnili alternativní sestřih více jak 700 genů. HDAC1 deacetylázová aktivita mění alternativní sestřih fibronektinu. Inhibice histonových deacetyláz zvyšuje acetylaci histonů H4 a procesivitu RNA polymerázy II na alternativně stříhaných exonech fibronektinu. Současně HDAC inhibice snižuje kotranskripční vazbu sestřihového regulátoru SRp40 na alternativní exon fibronektinu. Věříme, že je v budoucnu možné použít inhibitory histondeacetyláz pro případnou léčbu onemocnění souvisejících s pre-mRNA sestřihem.
Abstract v angličtině:
Abstract Eukaryotic genes contain non-coding sequences - introns that are removed during pre-mRNA splicing by the spliceosome. The spliceosome is composed of five snRNPs (U1, U2, U4/U6 and U5) which assemble on pre-mRNA in a step-wise manner and together with additional non-snRNP proteins catalyse splicing. Mutations in splicing factors can cause severe diseases, for example a point missense mutation (called AD29) in hPrp31 (U4/U6 snRNP specific protein) induces retinitis pigmentosa, disease often leading to complete blindness. In this PhD thesis we show that the hPrp31 AD29 mutant is unstable and is not properly incorporated into spliceosomal snRNPs. In addition, the expression of the mutant protein reduces cell proliferation, which indicates that it interferes with cellular metabolism (likely splicing) and could explain the induction of retinitis pigmentosa. Next, we focus on a role of nuclear environment in pre-mRNA splicing. It was shown that new U4/U6·U5 snRNPs are preferentially assembled in non-membrane nuclear structure - Cajal body. Here we expand this finding and provide evidence that Cajal bodies are also important for U4/U6·U5 snRNP recycling after splicing. In addition, we analyzed a role of chromatin and particularly histone acetylation modulates in splicing regulation. Using inhibitor of histone deacetylases we change alternative splicing of more than 700 genes. Specifically HDAC1 deacetylase activity regulates alternative splicing of the fibronectin gene. We provide evidence that HDAC inhibition induces histone H4 acetylation and increases RNA polymerase II processivity along an alternatively spliced fibronectin elements. In addition, HDAC inhibition reduces co-transcriptional association of the splicing regulator SRp40 with the fibronectin alternative exon. We believe that there is a potential to use HDAC inhibitors in therapy of splicing related disorders in the future.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Jarmila Hnilicová, Ph.D. 5.43 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Jarmila Hnilicová, Ph.D. 22 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Jarmila Hnilicová, Ph.D. 19 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. RNDr. František Půta, CSc. 52 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Michal Dvořák, CSc. 144 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 976 kB