V bakteriích a Archea jsou nově transkribované RNA okamžitě vázány ribozomy, čímž dochází k propojení transkripce a translace. Nedávné studie využívající kryo-elektronové mikroskopie (kryo-EM) ukazují, že RNA polymeráza a ribozom mohou přímo interagovat. To je v kontrastu s eukaryotickou transkripcí a translací, které jsou fyzicky oddělené jaderným obalem. Některé dvouvláknové DNA viry se nicméně replikují v cytoplasmatických továrnách infikovaných eukaryotických buněk, což naznačuje možnost, že virální transkripce může být přímo propojena s translací v hostitelských ribozomech in vivo. Navrhuji odhalit fundamentální mechanismy propojení transkripce a translace v bakteriích a ověřit hypotézu, že replikace cytoplasmatických virů v eukaryotických buňkách vyžaduje propojení transkripce a translace. Abychom porozuměli mechanizmu propojení transkripce a translace v bakteriích, charakterizujeme složení propojených transkripčně-translačních komplexů a vizualizujeme jejich struktury pomocí kryo-EM. Časově rozlišené kryo-EM studie nám umožní zachytit přechodné strukturní meziprodukty bakteriální RNA polymerázy a ribozomu během propojení transkripce a translace. Tyto studie významně zlepší současné porozumění genetické regulace v bakteriálních buňkách a mohou ukázat na reakce na stres v eukaryotech, které ovlivní dlouhodobé dogma funkčního oddělení transkripce a translace. K výzkumu propojení transkripce a translace virů v eukaryotických buňkách využijeme kryo-elektronovou tomografii k vizualizaci in situ uspořádání ribozomů ve virových továrnách v infikovaných buňkách. Naše biochemické a strukturní analýzy propojení transkripce a translace mezi patogeny a hostiteli otevřou nové cesty k farmakologickým přístupům k inhibici virových infekcí.

Pořízení investičního vybavení bude vyžadovat předfinancování z FRIMu HS. Z důvodu více podaných projektů není zřejmé, zda bude mít CEITEC dostatek těchto zdrojů a v případě potřeby budeme žádat o zapůjčení/výměnu zdrojů. Prioritně je naším cílem v projektu uvedené investice pořídit v tomto roce z jiných zdrojů, abychom dopad na FRIM HS i celé MU minimalizovali a projekt ERC CZ následně směřovat do čerpání jiných položek než pořízení investic a krytí jejich odpisů.

Cíle udržitelného rozvoje

Masarykova univerzita se hlásí k cílům udržitelného rozvoje OSN, jejichž záměrem je do roku 2030 zlepšit podmínky a kvalitu života na naší planetě.

Publikace