Streptomycety jsou půdní bakterie s komplexním vývojovým cyklem, zahrnujícím morfologickou a fyziologickou diferenciaci. Díky svému komplexnímu genomu a schopnosti produkovat antibiotika jsou využívány jako modelové organismy ve studiích zabývajících se genovou expresí. Důležitou úlohu v regulacích genové exprese bakterií hrají sigma faktory, jež jsou odlučitelnou podjednotkou RNA polymerázy a rozeznávají specifické promotorové sekvence. Samotná funkce sigma faktorů je ovlivňována malou nekódující RNA, 6S RNA. Struktura 6S RNA napodobuje cílové promotorové sekvence sigma faktorů, a působí tak jako jejich kompetitivní inhibitor. Takto napomáhá přepínání setů genů během přechodů ve vývojovém cyklu bakterií. Nedávné studie prokázaly přítomnost malé RNA u streptomycet, která má pravděpodobně funkci 6S RNA. Ovšem streptomycety mají více než 65 různých sigma faktorů, a proto předpokládáme existenci více 6S-like RNA molekul, které se asociují se specifickými sigma faktory. Domníváme se, že tyto 6S-like RNA ovlivňují regulaci vývojových přechodů u Streptomycet. Experimentální postup práce je založen na imunoprecipitaci sigma faktorů s navázanou HA-značkou, které jsou exprimovany v rekombinantních kmenech Streptomyces coeliolor. Ko-precipitované RNA budou sekvenovány a mapovány na genomu. S pomocí technik genového inženýrství bude studována funkce nalezených 6S-like RNA a jejich vliv na fyziologii Streptomycet včetně produkce antibiotik.
Preliminary scope of work in English
Streptomyces are a genus of soil-dwelling bacteria with a complex developmental life cycle involving morphological and physiological cell differentiation. Due to their complex genome and capacity to produce antibiotics, they are widely used as a model organism for gene expression studies. An important part of bacterial gene expression control lies on sigma factors, which are integral parts of bacterial RNA polymerase holoenzyme that bind specific promoter sequences and initiate gene transcription. The sigma factor function is altered by association with a small bacterial non-coding RNA called 6S RNA. The 6S RNAs trap sigma factors by mimicking their target promoter sequences in order to help with switching sets of expressed genes during developmental transitions. Our recent research implied the presence of a 6S RNA candidate, which associates with the RNA polymerase complex in Streptomyces. However, with about 65 different sigma factors found in Streptomyces, we hypothesize that there is a higher number of 6S-like RNAs, respective to different sigma factors, governing the developmental transitions of these organisms. The proposed experimental approach is based on immunoprecipitation of HA-tagged sigma factors expressed by recombinant strains of Streptomyces coelicolor. The co-precipitated RNAs will be sequenced and mapped on the genome. Genomic engineering techniques will be used to further study the function of 6S-like RNAs and its effects on the morphology and antibiotic production of Streptomyces coelicolor.
- assigned by the advisor