Charakterizace Ms1, nově identifikované malé RNA z Mycobacterium smegmatis

Abstract

Úvod: V poslední době stále roste zájem o regulaci genové exprese pomocí malých nekódujících RNA (sRNA). Jako první sRNA byla v 60. letech objevena 6S RNA u E. coli (délka ~184 nt). Trvalo ovšem dalších ~ 30 let než byla pochopena její funkce. 6S RNA se váže během stacionární fáze na RNA polymerázu (RNAP), obsahující faktor σ70 (primární faktor sigma) a tím je zabráněno transkripci ze σ70 - dependentních promotorů. V naší laboratoři byla objevena malá RNA (délka ~300 nt) ve stacionární fázi Mycobacterium smegmatis. Tato sRNA byla následně pojmenována jako Ms 1. Funkce Ms 1 je prozatím neznámá a předchozí experimenty naznačují, že by se mohla vázat na RNAP, neobsahující faktor sigma A. Cíle: Cílem této diplomové práce je přispět k charakterizaci Ms 1. Přístupy: Jako první jsem pomocí klonování, afinitní chromatografie a transkripce in vitro připravil komponenty pro následující experimenty in vitro: RNAP, σA , Ms 1 a její mutované varianty. Dále byly tyto komponenty použity ve vazebných pokusech na nativním gelu a v transkripčních experimentech. Výsledky: Byly připraveny RNAP, σA , Ms 1 a její varianty. In vitro vazebné testy ukázaly, že se wt Ms 1 váže na RNAP, na rozdíl od některých mutovaných Ms 1. Byly tak identifikovány oblasti Ms 1, důležité pro vazbu. Následně byl sestaven aktivní transkripční...

Introduction: In recent years, there has been growing interest in regulation of gene expression by small non-coding RNA (sRNA). The first sRNA discovered in 1960s was 6S RNA from E. coli (length ~184 nt). It took ~ 30 years to obtain meaningful insights into its function. 6S RNA binds during stationary phase to RNA polymerase (RNAP) containing sigma factor 70 (primary sigma factor), thereby preventing transcription from σ70 - dependent promoters. In our laboratory we discovered a small RNA (length ~300 nt) in stationary phase of growht in Mycobacterium smegmatis. This sRNA was named Ms 1. The function of Ms 1 is uknown and preliminary experiments indicated that Ms 1may bind to RNAP that lacks σ factor (σA ). Goals: The aim of this Diploma project is to contribute to the characterization of Ms 1. Approaches: First, by molecular cloning, affinity chromatography and in vitro transcription I prepared the tools for subsequent experiments in vitro: RNAP, σA , Ms 1 and its mutated variants. Next, these tools were used for binding experiments on native gels and for transcription experiments. Results: RNAP, σA , Ms 1 and its variants were prepared. In vitro binding assays showed that wt Ms 1 but not a mutated variant of Ms 1 binds to RNAP. Using this assays were identified areas of Ms 1 that are important...