Model pro studium regulace transkripce granulocytarních genů MPO a MMP9 rozdílnými koncentracemi transkripčního faktoru PU.1

Abstract

9 Abstract Enhancers are distal cis - regulatory DNA sequences that regulate (enhance) transcription of the respective gene driven by its promoter. Enhancers are found in non-coding DNA upstream or downstream of the gene coding sequence, or in introns or coding regions that are located up to hundreds kb away from the gene. Superenhancers are newly discovered clusters of multiple enhancers that play a vital role in activating tissue-specific genes, determining cell identity and regulating differentiation. PU.1 is the transcription factor (TF) that is necessary for normal haematopoiesis, specifically for the development of myeloid and lymphoid blood lineages. Distinct levels of PU.1 induce differentiation of hematopoietic cells into different cell lineages whereby disruption of PU.1 levels leads to leukemogenesis. High PU.1 levels stimulate macrophage development, while intermediate levels stimulate the development of granulocytes. This diploma thesis seeks to contribute to addressing the interesting biological question of what are the regulatory mechanisms to ensure that granulocytic genes are activated only at the intermediate concentration of PU.1, whereas macrophage genes are activated only at its high levels. The aim of this diploma thesis was to create a series of reporter vectors carrying regulatory...

7 Abstrakt Enhancery jsou distální cis - regulační sekvence DNA, které regulují (zesilují) transkripci genu řízenou z promotoru. Enhancery se nacházejí v nekódující DNA před, či za genem nebo v intronech či kódujících oblastech vzdálených až mnoho kilobází od genu. Superenhancery jsou nově objevená seskupení mnohočetných enhancerů, které hrají zásadní úlohu při aktivaci tkáňově specifických genů, určení buněčné identity a indukci diferenciace. PU.1 je transkripční faktor (TF) nezbytný pro normální krvetvorbu, konkrétně pro vývoj myeloidní a lymfoidní krevní řady. Přesná koncentrace PU.1 je zodpovědná za diferenciaci krvetvorných buněk do odlišných buněčných linií a jejich narušení vede k leukemogenezi. Vysoké koncentrace PU.1 stimulují makrofágový vývoj, zatímco střední koncentrace stimulují vývoj granulocytů. Jakými regulačními mechanismy je zajištěno, že granulocytární geny jsou aktivovány výhradně ve střední koncentrací PU.1, zatímco makrofágové ve vysoké, je zajímavá biologická otázka, k jejímuž zodpovězení se snaží přispět i tato diplomová práce. Cílem této diplomové práce bylo vytvořit sérii reportérových vektorů nesoucí regulační oblasti granulocytárních genů MPO a MMP9, které by umožnily studium mechanismů, jak jsou různé koncentrace TF PU.1 vnímány regulačními sekvencemi cílových genů. Na základě...