V bakteriích a Archea jsou nově transkribované RNA okamžitě vázány ribozomy, čímž dochází k propojení transkripce a translace. Nedávné studie využívající kryo-elektronové mikroskopie (kryo-EM) ukazují, že RNA polymeráza a ribozom mohou přímo interagovat. To je v kontrastu s eukaryotickou transkripcí a translací, které jsou fyzicky oddělené jaderným obalem. Některé dvouvláknové DNA viry se nicméně replikují v cytoplasmatických továrnách infikovaných eukaryotických buněk, což naznačuje možnost, že virální transkripce může být přímo propojena s translací v hostitelských ribozomech in vivo. Navrhuji odhalit fundamentální mechanismy propojení transkripce a translace v bakteriích a ověřit hypotézu, že replikace cytoplasmatických virů v eukaryotických buňkách vyžaduje propojení transkripce a translace. Abychom porozuměli mechanizmu propojení transkripce a translace v bakteriích, charakterizujeme složení propojených transkripčně-translačních komplexů a vizualizujeme jejich struktury pomocí kryo-EM. Časově rozlišené kryo-EM studie nám umožní zachytit přechodné strukturní meziprodukty bakteriální RNA polymerázy a ribozomu během propojení transkripce a translace. Tyto studie významně zlepší současné porozumění genetické regulace v bakteriálních buňkách a mohou ukázat na reakce na stres v eukaryotech, které ovlivní dlouhodobé dogma funkčního oddělení transkripce a translace. K výzkumu propojení transkripce a translace virů v eukaryotických buňkách využijeme kryo-elektronovou tomografii k vizualizaci in situ uspořádání ribozomů ve virových továrnách v infikovaných buňkách. Naše biochemické a strukturní analýzy propojení transkripce a translace mezi patogeny a hostiteli otevřou nové cesty k farmakologickým přístupům k inhibici virových infekcí.

Pořízení investičního vybavení bude vyžadovat předfinancování z FRIMu HS. Z důvodu více podaných projektů není zřejmé, zda bude mít CEITEC dostatek těchto zdrojů a v případě potřeby budeme žádat o zapůjčení/výměnu zdrojů. Prioritně je naším cílem v projektu uvedené investice pořídit v tomto roce z jiných zdrojů, abychom dopad na FRIM HS i celé MU minimalizovali a projekt ERC CZ následně směřovat do čerpání jiných položek než pořízení investic a krytí jejich odpisů.

Sustainable Development Goals

Masaryk University is committed to the UN Sustainable Development Goals, which aim to improve the conditions and quality of life on our planet by 2030.

Publications