Svět RNA a bílkovin

Sylabus

1. Struktura a vlastnosti RNA. Typy RNA v buňce. Katalytická RNA, ribozymy. Centrální dogma molekulární biologie. RNA svět. Teorie inkorporace bílkovin do RNA světa.

2. Syntéza RNA. Organizace chromatinu. RNA polymerázy. Transkripce rRNA a tRNA. Transkripce pre-mRNA.

3. Regulace transkripce. Interakce DNA/protein. Transkripční faktory.

4. Zrání pre-mRNA. hnRNP částice. Formování 5'a 3'-konce pre-mRNA, čepičkování, polyadenylace. Editace pre-mRNA. Typy a mechanismus editace pre-mRNA

5. Sestřih pre-mRNA. Struktura genů eukaryotických buněk. Definice exonů a intronů. Introny I. a II. skupiny, Samosestřih. snRNA. Spliceosom. Trans-sestřih. Alternativní sestřih.

6. Transport mRNA v buňce. Export z jádra, transport v cytoplasmě. Struktura jaderných pórů. Import RNA-vazebných bílkovin do jádra. Mezibuněčný transport RNA u rostlin.

7. Stabilita mRNA. RNP částice. Interakce RNA/protein. RNA-vazebné bílkoviny. Sekvence nestability. RNA-degradační aktivity. Gene silencing.

8. Translační aparát. Ribosom - struktura, tvar a evoluce. Zrání rRNA, snoRNA, snoRNP. Struktura, vlastnosti a zrání tRNA. Aminoacyl-tRNA syntetázy. Ribosomální bílkoviny. Translace in vitro.

9. Translatabilita mRNA. Úloha cis- a trans- elementů, organizace 5'-UTR a 3'-UTR oblasti, poly(A) řetězce, mRNA-vazebných bílkovin. Zásobní skladovaná mRNA. Interakce mRNA s ribosomem. Regulace translace na úrovni preiniciačního komplexu. Úloha ER, cytoskeletu a ribosomálních bílkovin.

10. Iniciace translace. Iniciační faktory, 43S ribosomální komplex, struktura a funkce 48S a 80S iniciačních komplexů.

11. Elongace a terminace translace. Elongační faktory, elongační oblasti, terminace.

12. Regulace translace. Autoregulace, vývojová a fyziologická regulace, modely feritin a tubulin, dostupnost aminokyselin, Ca iontů a hormonů. Post-translační modifikace bílkovin. Fosforylace, glykosylace, prenylace, acylace, sestřih bílkovin, inteiny.

13. Minoritní typy RNA v buňce. Telomerasa, RNAsa P, 7SL RNA, apod. RNA svět v organelách. Transkripce a translace v mitochondriích. Transkripce a translace v plastidech rostlin.

Anotace

Kurs o RNA a jejích úlohách v eukaryotické buňce pro pokročilé studenty. Tématem úvodní přednášky je pohled na RNA svět, vlastnosti RNA, které umožnily jeho existenci a konečně jeho přerod v současný svět DNA, RNA a bílkovin. Ve druhé, delší části kurz shrnuje současné znalosti o rozmanitých typech molekul RNA a o jejich aktivitách v buněčném metabolismu, zejména v oblasti genové exprese a jednotlivých úrovní její regulace. V průběhu celého cyklu přednášek budou sledovány a porovnávány rostlinné a živočišné systémy.

Doporučuje se předem absolvovat některou z přednášek Fyziologie rostlin, přednášku z Biologie buňky a ze základů molekulární biologie.

Přednášecím jazykem kurzu je čeština. Pokud si kurz zapíší anglicky hovořící studenti, bude předmět přednášen v anglickém jazyce.

The course is primarily taught in Czech. However, in case English-speaking students sign in, the course will be taught in English. The presentations are in English.