Nové molekulární nástroje pro manipulaci s genovou expresí Giardia intestinalis.

Abstract

Giardia intestinalis is a widespread intestinal parasite that causes diarrhea in human and other vertebrate hosts. Although, fully sequenced genome of G. intestinalis has been published, very little is known about the regulation of gene expression. Together with the tetraploid genome, this complicates the use of many common reverse genetics methods. The aim of this thesis was to develop new molecular tools that can be used to alter gene expression in G. intestinalis. For the purposes of this work, new vectors for tetracycline-inducible gene expression including T7 promoter and endogenous oct promoter were designed. Furthermore, cwp1 gene knock-out was created using CRISPR-Cas9 technology. In order to modify mechanisms of double strand break repair, expression of two key components of bacterial NHEJ pathway - LigD and Ku - was introduced into cells of G. intestinalis.

Giardia intestinalis je celosvětově rozšířeným parazitickým organismem a původcem průjmového onemocnění člověka a dalších obratlovců. Ačkoliv je známa kompletní sekvence genomu tohoto organismu, o mechanismech regulace exprese jeho genů se ví velmi málo. Spolu s tetraploidním genomem komplikuje tato skutečnost použití řady běžných metod reverzní genetiky. Cílem této práce bylo vyvinout nové nástroje pro manipulaci genové exprese u G. intestinalis. Byly vytvořeny konstrukty pro inducibilní expresi genů regulovanou tetracyklinovým represorem za využití T7 promotoru a endogenního oct promotoru. Dále byl vytvořen knock-out genu cwp1 pomocí technologie CRISPR-Cas9. Za účelem modifikace mechanismů oprav dvouřetězcových zlomů vyvolaných Cas9 endonukleázou u G. intestinalis, byla v buňkách tohoto organismu vyvolána exprese dvou komponent bakteriální NHEJ dráhy, LigD a Ku.