Analysis of endogenous RNAi targets in rat oocytes

Abstract

Proteiny se zinc fingers (ZFPs) tvoří největší rodinu eukaryotických transkripčních faktorů (TF). Tyto proteiny obsahují specifickou DNA-vazebnou doménu tvořenou proměnlivým počtem tandemově uspořádaných zinc finger (ZNF) motivů a mnohdy i efektorovou doménu, která zprostředkovává transkripční regulaci. Nové ZFP geny vznikají často prostřednictvím segmentálních duplikací a vytvářejí tandemově řazené skupiny transkripčních faktorů s rychle se vyvíjející vazebnou specifitou a funkcí. V potkaních oocytech dochází ke zvýšení exprese desítek ZFP genů po cíleném knockoutu RNázy III DicerO , zkrácené, pro oocyty specifické izoformy enzymu Dicer, klíčové součásti dráhy RNA interference (RNAi). DicerO , exprimovaný pouze v oocytech myšovitých savců, efektivně produkuje malé interferující RNA (siRNA) a obnovuje funkci umlčovací dráhy RNAi, která je jinak ve většině savčích buněk neúčinná a rudimentární. Funkční RNAi v potkaních oocytech je nezbytná pro reprodukci a raný vývoj, neboť samice s homozygotním knockoutem DicerO jsou sterilní. Není však známo, zda ZFP geny potlačované RNAi dráhou mohou produkovat funkční a stabilní proteiny schopné specifické transkripční regulace a zda by jejich dereprese mohla být příčinou poruch vývoje. Ve své práci zkoumám genomickou distribuci ZFP genů citlivých k regulaci...

Zinc finger proteins (ZFPs) are the largest eukaryotic transcription factor (TF) family. These proteins contain a specific DNA-binding domain composed of varying numbers of tandemly arrayed zinc finger (ZNF) motifs, and often an effector domain that mediates transcriptional regulation. Novel ZFP genes arise frequently via segmental duplications and generate tandem arrays of TFs with rapidly evolving binding specificities and functions. In rat oocytes, tens of ZFP genes become upregulated after targeted knockout of the RNase III DicerO , a truncated oocyte-specific isoform of an essential RNA interference (RNAi) pathway enzyme Dicer. DicerO , expressed only in murine oocytes, efficiently produces short interfering RNAs (siRNAs) and resurrects the RNAi silencing pathway, which is otherwise ineffective and rudimentary in most mammalian cells. Functional RNAi in rat oocytes is essential for reproduction and early development as homozygous DicerO knockout females are sterile. However, it is unknown whether the ZFP genes targeted by RNAi can produce functional stable proteins capable of specific transcriptional regulation and whether their derepression could be the cause of developmental arrest. In my thesis, I investigate the genomic distribution of ZFP genes sensitive to RNAi regulation in rat oocytes...