Study of the organization and dynamics of the membraneless cell compartments

Abstract

doktorské práce Název práce: Studium organizace a dynamiky bezmembránových buněčných kompartmentů Autor: Michaela Blažíková Ústav: Univerzita Karlova v Praze, Matematicko-fyzikální fakulta, Fyzikální ústav UK Vedoucí práce: Doc. RNDr. Petr Heřman, CSc., Univerzita Karlova v Praze, Matematicko-fyzikální fakulta, Fyzikální ústav UK Abstrakt Eukaryotické buňky obsahují množství organel a specifických tělísek. Kromě organel ohraničených membránou jako je např. buněčné jádro, mitochondrie nebo Golgiho aparát, jsou v buňkách i strukturně a funkčně rozlišené bezmembránové struktury. Tato práce se zabývá samo- organizačními procesy, tj. procesy nevyžadujícími specifické interakce, bezmembránových struktur v jádře, cytoplazmě a plasmatické membráně savčích buněk a kvasinek. Konkrétně se jedná o výzkum formace jadérek a Cajalových tělísek v savčím buněčném jádře a processing bodies (P-bodies) v cytoplasmě savčích buněk. Byla též studována organizace MCC domén v plasmatické membráně kvasinek (Membrane compartment of Can1). Bylo ukázáno, že nespecifické interakce v důsledku molekulárního crowdingu mohou být jednou z hlavních hnacích sil formování a stabilizace těchto vysoce dynamických struktur.

of Doctoral Thesis Title: Study of the organization and dynamics of the membraneless cell compartments Author: Michaela Blažíková Institute: Charles University in Prague, Faculty of Mathematics and Physics, Institute of Physics of Charles University Supervisor: Doc. RNDr. Petr Heřman, CSc., Charles University in Prague, Faculty of Mathematics and Physics, Institute of Physics of Charles University Abstract Eukaryotic cells contain many organelles and specific bodies. Beside the membrane delimited organelles such as nucleus, mitochondria or Golgi apparatus there are other structurally and functionally distinct membraneless structures in the cells. In this work we studied the self-organization processes, i.e. the processes that do not require specific interactions, of membraneless structures in nuclei, cytoplasm and plasma membrane of mammalian cells and yeast. The research was focused on the formation of nucleoli and Cajal bodies in mammalian cell nulei and processing bodies (P- bodies) in the cytoplasm of mammalian cells. The organization of MCC domains in the yeast plasma membrane (Membrane compartment of Can1) was studied as well. It was shown that nonspecific interactions as the result of macromolecular crowding could be one of the main driving forces in formation and stabilization of these...