Crosstalk of gene polymorphisms with RNA and protein phenotypic characteristics

disertacija

• Naslov (hrvatski): Povezanost genskih polimorfizama s fenotipskim karakteristikama molekula RNA i proteina
• Autor: Marina Rudan
• Mentor: Miroslav Radman (mentor)
• Član povjerenstva: Biljana Balen (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Davor Zahradka (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Prirodoslovno-matematički fakultet; (Biološki odsjek); Zagreb
• Datum i država obrane: 2018, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: PRIRODNE ZNANOSTI; Biologija
• Univerzalna decimalna klasifikacija (UDC): 577 - Biokemija. Molekularna biologija. Biofizika

Sažetak

Both RNA and protein molecules can misfold into non-functional conformations. Since DNA is transcribed into RNA to direct the biosynthesis of proteins, functional cells require the maintenance of DNA, RNA and protein homeostasis. Here, it is explored whether DNA polymorphisms can impact upon RNA and protein conformation to the extent of displaying phenotypic changes. It has been found that this is a multifaceted process. Mutation-induced protein conformational changes can modify protein interactions and determine protein susceptibility to oxidation. Moreover, it was showed that deleterious mutations can be buffered at the transcript level with RNA chaperones (DEAD-box RNA helicases and cold shock proteins) acting as phenotypic suppressors of mutations and enhancing cellular fitness. These results also highlight the importance of mRNA quality control in eukaryotes and its potential to modulate cellular metabolic activity and lifespan. This research underscores the importance of studying systems-level crosstalk among DNA, RNA and protein maintenance, rather than studying individual processes separately.

Sažetak (hrvatski)

Molekule RNA i proteini se mogu pogrešno smotati u nefunkcionalne konformacije. Budući da se za biosintezu proteina DNA prepisuje u RNA, funkcionalne stanice zahtijevaju održavanje homeostaze DNA, RNA i proteina. U ovom radu je istraženo mogu li DNA polimorfizmi utjecati na konformaciju molekule RNA i proteina, te rezultirati fenotipskim promjenama. Otkriveno je da je ovo iznimno složen proces, tijekom kojeg konformacijske promjene proteina izazvane mutacijama molekula DNA mogu modificirati interakcije proteina i odrediti njihovu osjetljivost na oksidaciju. Također, pokazano je da štetne mutacije mogu biti puferirane na razini transkripcije pomoću RNA šaperona (DEAD-box RNA helikaza i 'cold shock' proteina), koji djeluju kao fenotipski supresori mutacija i poboljšavaju stanični fitnes. Ovi rezultati naglašavaju značaj kontrole kvalitete mRNA u eukariotima i njen potencijal za modulaciju stanične metaboličke aktivnosti te životnog vijeka. Ovo istraživanje ističe važnost proučavanja cjelokupnog sustava DNA, RNA i proteina, te njihove međusobne komunikacije umjesto analize staničnih procesa pojedinačno.

• Ključne riječi: polymorphism; carbonylation; RNA chaperones; mutation buffering; splicing; retrograde response
• Ključne riječi (hrvatski): polimorfizam; karbonilacija; RNA šaperoni; puferiranje mutacija; RNA izrezivanje; retrogradni odgovor
• Jezik: engleski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:217:625111
• Studijski program: Naziv: Biologija; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: poslijediplomski doktorski; Akademski / stručni naziv: doktor/doktorica znanosti, područje prirodnih znanosti, polje biologija (dr.sc.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2018-04-06 10:08:29