Role transkripčních továren v organizaci vzdálených chromatinových interakcí u embryonálních kmenových buněk

Bc. Bára Szarowská

Master's thesis

Role of transcription factories in long-range chromatin organization in embryonic stem cells

Abstract:

Na prostorové organizaci genomu se podílí obě formy chromatinu, aktivní euchromatin i inaktivní heterochromatin. Chromatin je v jádře uložen do specifických domén tvořících chromozomální teritoria. Oblasti jednotlivých domén i chromozomálních teritorií spolu mohou interagovat pomocí chromozomálních smyček, které vznikají z vláken aktivního euchromatinu. Re-lokalizace genomových oblastí do vzájemné blízkosti pomocí smyček je označována jako long-range interakce. Dočasná stabilita těchto interakcí může být zajištěna oblastmi s vysokou koncentrací transkripčních faktorů, např. v transkripční továrně. Tato diplomová práce je zaměřena na sledování long-range interakcí mezi lokusem genu Oct4 s vybranými genovými lokusy v lidských embryonálních kmenových buňkách. Dále se snaží popsat dynamiku jejich tvorby v závislosti na typu buněčné linie. V dalším kroku je pomocí inhibitorů RNA polymerázy II sledována role transkripčních továren v organizaci long-range interakcí. Popis vzniku a dynamiky long-range interakcí může pomoci objasnit mechanizmy spojené se vznikem tkáňově specifických genomových translokací, které mají negativní dopad na organizmus.

Abstract:

Both chromatin forms, active euchromatin and inactive heterochromatin, are involved in the spatial organization of the genome. In nucleus, the chromatin is localised in the specific domains clustered into chromosomal territories. Areas of individual domains and chromosomal territories can interact together via chromatin loops, which are formed by fibers of the active euchromatin. Relocation of two genomic regions into the mutual proximity by loops is known as long-range interactions. The temporary stability of these interactions may be maintained by high concentration of transcription factors, e.g. in the transcription factory. This thesis is focused on the monitoring of long-range interactions between the Oct4 gene locus and selected gene loci in human embryonic stem cells and it tries to describe the dynamics of their formation depending on the cell line. The next step involves the use of RNA polymerase II inhibitors to monitor the role of transcription factories in the organization of long-range interactions. A description of the formation and dynamics of long-range interactions can help clarify the mechanisms associated with the formation of tissue-specific genomic translocations, which have a negative impact on the organism.

Keywords

Chromatin, chromozomální teritoria, transkripční továrny, interakce genů, embryonální kmenové buňky Chromatin, chromosome territories, transcription factories, gene interactions, embryonic stem cells

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 5. 2015

Thesis defence

• Date of defence: 3. 6. 2015
• Supervisor: doc. RNDr. Irena Krontorád Koutná, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Experimental Biology / Special Biology