Interakce transkripčního a translačního aparátu u bakterie Bacillus subtilis

Abstract

Transkripce a translace jsou základní procesy genové exprese v bakteriálních buňkách. Ačkoliv jsou tyto procesy funkčně odlišné, tak probíhají ve vzájemné souhře, což zajišťuje efektivní expresi genů a rychlou adaptaci na změny v prostředí. RNA polymeráza (RNAP) v transkripci a ribozom v translaci představují klíčové komponenty, které umožňují koordinovanou integraci těchto dvou procesů. Bakterie nemají jadernou membránu a v řadě druhů jsou tyto procesy fyzicky propojeny. Tento jev, nazývaný transkripčně-translační spojení, hraje zásadní regulační roli a přispívá k efektivnímu zpracování genetické informace, což umožňuje bakteriím rychle reagovat na vnější podněty a přizpůsobovat se měnícím se podmínkám. Tato koordinace mezi transkripcí a translací však není přítomna u všech bakterií. Bacillus subtilis je příkladem bakterie, kde je RNAP rychlejší než ribozom a k této interakci nedochází. Tato diplomová práce je zaměřena na komunikaci mezi transkripcí a translací u Bacillus subtilis. V mé laboratoři byla identifikována interakce RNAP s translačním elongačním faktorem Tu (EF-Tu). To představuje doposud málo prozkoumané propojení, které může koordinovat transkripci s translací u bakterií. V této práci jsem charakterizovala interakci mezi RNAP a EF-Tu a definovala její vliv na transkripci. Tato...

Transcription and translation are fundamental processes of gene expression in bacterial cells. Although these processes are functionally distinct, they occur in close coordination, ensuring efficient gene expression and rapid adaptation to environmental changes. RNA polymerase (RNAP) in transcription and the ribosome in translation are key components that enable the integrated coordination of these two processes. Bacteria lack a nuclear membrane, and in many species these processes are physically coupled. This phenomenon, known as transcription-translation coupling, plays a crucial regulatory role and contributes to the efficient processing of genetic information, allowing bacteria to quickly respond to external stimuli and adapt to changing conditions. However, this coordination between transcription and translation is not present in all bacteria. Bacillus subtilis is an example of a bacterium in which RNAP is faster than the ribosome, and this interaction does not occur. This thesis focuses on the communication between transcription and translation in Bacillus subtilis. In my laboratory, an interaction between RNAP and a translational elongation factor Tu (EF-Tu) was identified. This represents a poorly understood link between transcription and translation in bacteria, which may coordinate these...