Kde se transkripce setkává s translací

Abstract

Transcription and translation are key steps in gene expression. The RNA polymerase (RNAP) plays a major role in the transcription process, while the ribosome is involved in translation. In bacteria, these two processes are not separated. RNAP and the ribosome interact, and its called transcription- translation coupling. In this thesis, I discuss the mechanism of transcription and translation, with the main focus on transcription-translation interactions. I divide these interactions into indirect, which are caused by regulátory molecules, and direct, where the ribosome directly binds with RNAP. When physical binding occurs, either a tight junction between these molecules occurs or a bridge is formed by transcription factors. Then I describe regulatory function of this connection and explain the exceptions where transcription and translation don't link. In the last part of the thesis, I focus on elongation factor Tu (EF-Tu), its important role in metabolism, its interactions with MreB protein, and how this factor is used by some bacteriophages. Finally, I mention its possible role in transcription-translation interactions. Key words: transcription, translation, transcription-translation coupling, RNA polymerase, ribosome, transcription factors, EF-Tu

Transkripce a translace patří ke stěžejním krokům genové exprese. V procesu transkripce má hlavní roli enzym RNA polymeráza (RNAP), zatímco translace probíhá na ribozomu. U bakterií tyto dva děje nejsou odděleny, RNAP a ribozom na sebe vzájemně působí, a dochází k tzv. transkripčně- translačnímu spojení. V této práci se věnuji mechanismu transkripce a translace, s hlavním zaměřením na transkripčně-translační vazby. Tyto vazby rozděluji na nepřímé, které jsou způsobeny regulačními molekulami, a přímé, kdy se ribozom přímo váže s RNAP. Při fyzickém spojení dochází buď k těsnému propojení mezi těmito molekulami, nebo vzniku mostu, který je tvořen transkripčními faktory. Dále popisuji regulační funkci tohoto spojení a vysvětluji výjimky, kdy se transkripce a translace nespojují. V poslední části práce se soustředím na elongační faktor Tu (EF-Tu), jeho významnou roli v metabolismu, interakce s proteinem MreB a také na to, jak tento faktor využívají některé bakteriofágy. Konečně, zmiňuji jeho možnou roli v transkripčně-translačních vazbách. Klíčová slova: transkripce, translace, transkripčně-translační spojení, RNA polymeráza, ribozom, transkripční faktory, elongační faktor Tu