A tunable pulse generator in eukaryotic gene systems

Bc. Anna SOSNOVÁ

Master's thesis

Abstract:

Nekoherentní dopředná smyčka typu 1 (I1-FFL), která se chová jako pulzní generátor, je nejběžněji se vyskytujícím typem transkripčních sítí v bakteriích i kvasinkách. Tato práce uvádí nový design pulzního generátoru, který je indukovaný feromonem. Indukce feromonem je použita pro aktivaci přímé dráhy I1-FFL a také pro indukovanou produkci "mrtvé" Cas9 (dCas9). dCas9, převzaté z CRISPR-Cas9 systému, je použito pro represi v nepřímé dráze. Je představen matematický model navrženého systému a neznámé parametry jsou identifikovány experimentálně. Jsou zkoumány 2 mutace sgRNA a je ukázáno, že jejich použitím dojde ke změně dynamického chování systému.

Abstract:

Type 1 incoherent feed-forward loop (I1-FFL), which behaves as a pulse generator, is the most common transcription network motif in both bacteria and yeast. This work proposes a new design of pulse generator in yeast cell induced by pheromone. Pheromone induction is used for activation of the direct path of I1-FFL and also induced dead Cas9 (dCas9) production. dCas9 implemented from the CRISPR-Cas9 system is used for the repression in the indirect path. Mathematical model of the system is introduced and unknown parameters are experimentally identified. 2 mutations of sgRNA are examined and it is shown, that their use changes the dynamic behavior of the system.

Keywords

pulzní generátor, nekoherentní dopředná smyčka, matematický model, CRISPR, dCas9, kvasinka

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 24. 5. 2019

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Supervisor: Doc. Daniel Georgiev, PhD.

University of West Bohemia

Faculty of Applied Sciences

Master programme / field:
Applied Sciences and Computer Engineering / Cybernetics and Control Engineering