Funkční ovlivnění mechanismu pro údržbu chromosomových konců v rostlinných mutantech vybraných genů kódujících proteiny se strukturními doménami potenciálně vážící DNA

Bc. Sabina Gomelská

Master's thesis

Functional influence of chromosome end maintenance in distinct plant gene mutants of proteins with structural domains potentially DNA binding

Abstract:

Nukleoproteinový komplex telomerasa se schopností prodlužovat konce lineárních eukaryotických chromosomů, je díky své roli v buněčné proliferaci a senescenci zájmem mnoha výzkumných laboratoří. Údržba chromosomových konců je vedle samotné telomerasy regulována celým komplexem proteinů asociovaných jak už s jednořetězcovou telomerovou DNA, dvouřetězcovou telomerovou DNA tak i se samotnou telomerasou. Funkčnost telomerasy i její biogenese je v buňce regulována protein-protein interakcemi skrze katalytickou podjednotku telomerasy TERT. V teoretické části této diplomové práce byly popsány proteiny mající vztah k telomerové DNA a telomerase a to především u modelového organismu Arabidopsis thaliana. Proteiny byly kategorizovány podle své vazebné schopnosti k jednořetězcové nebo dvouřetězcové DNA a především byly vyzdvihnuty jejich strukturní domény, díky kterým je specifická vazba k telomerové DNA uskutečněna. Experimentální část diplomové práce je zaměřena na charakterizaci vybraných mutantních linií A. thaliana s T-DNA inzercí v genech kódující zejména proteiny potenciálně vážící DNA. Vedle charakterizace mutantních linií byly v praktické části zkoumány protein-protein interakce mezi kandidátními proteiny s předpokládaným vlivem na regulační mechanismy údržby chromosomových konců, TERT podjednotkou telomerasy a POT1A proteinem asociovaným s telomerasovou DNA.

Abstract:

Nucleoprotein complex telomerase is very interesting for many researchers specially due to its capability of lengthening linear eukaryotic chromosomal ends and its role in cellular proliferation and senescence. Chromosomal end maintenance is regulated both by telomerase and whole protein complex associated with single-stranded telomeric DNA, double-stranded telomeric DNA or with telomerase itself. Telomerase functions and biogenesis are regulated by protein-protein interactions mediated by its catalytic subunit TERT. Proteins associated with telomeric DNA and telomerase of model organism Arabidopsis thaliana were decribed in the theoretical part of this diploma thesis. Proteins were categorized based on their binding affinity to single-stranded or double-stranded telomeric DNA. The specific telomeric DNA binding is mediated by these proteins through their structural domains which was highlighted in the theoretical part. The experimental part of the diploma thesis focuses on characterization of A. thaliana mutant plants with T-DNA insertion especially in genes coding proteins potentially bind DNA. Protein-protein interactions between proteins of our interest with putative role in regulation mechanisms of chromosomal ends maintenance and TERT subunit of telomerase and POT1A protein associated with telomeric DNA were investigated next to the characteration of mutant lines in the experimental part.

Keywords

telomery, telomerasa, TERT podjednotka, OB-fold proteiny, Why1 protein, POT1A protein, protein-protein interakce, telomeres, telomerase, TERT subunit, OB-fold proteins, protein-protein interactions

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 3. 1. 2018

Thesis defence

• Date of defence: 14. 2. 2018
• Supervisor: Mgr. Eva Sýkorová, CSc.
• Reader: Mgr. Martina Dvořáčková, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biochemistry / Biochemistry