21. decembar. u 18h, Matematički fakultet, sala 706

CRISPR/Cas i restrikciono-modifikacioni sistemi: modelovanje dinamike ekspresije imunskih sistema bakterija

Anđela Rodić i Bojana Blagojević

U sredu 21. decembra, sa početkom u 18 sati, u sali 706 na Matematičkom fakultetu biće održan sastanak seminara Bioinformatika.

Apstrakt

Restrikciono-modifikacioni (RM) sistemi bakterija tipično kodiraju dva enzima: 1) restrikcioni enzim (R), koji prepoznaje specifične ciljne sekvence na DNK i seče ih, i 2) DNK metilazu (M) koja, metilovanjem istih sekvenci, sprečava dejstvo R na njih. RM sistemi putem plazmida mogu dospeti u nove bakterijske domaćine. Od suštinskog je značaja da RM sistemi poseduju mehanizme za koordinisanu ekspresiju svojih gena, koji će osigurati da se R sintetiše sa zakašnjenjem u odnosu na M, dovoljnim da do početka njegovog delovanja genom domaćina bude zaštićen metilovanjem. Za regulaciju ekspresije R i M je u nekim RM sistemima zadužen transkripcioni faktor S, takođe kodiran sistemom. Nosilac RM sistema postaje rezistentan na infekciju virusom čija DNK sadrži nemetilovane ciljne sekvence.

RM sistemi se mogu odlikovati različitim tipovima organizacije gena (konvergentnom i divergentnom) i regulatornim mehanizmima (uloga konstante dimerizacije S, kooperativnosti u vezivanju proteina za DNK, brzine translacije, i dr.). Kako bismo sistematski ispitali efekte ovih regulatornih svojstava na odlike dinamike ponašanja sistema, razvili smo i perturbisali biofizičke modele regulacije ekspresije gena za jedan konvergentan i jedan divergentan RM sistem. Zaključili smo da se različite osobine konstrukcije i regulacije kombinuju u RM sistemima tako da obezbede nekoliko univerzalnih odlika dinamike ekspresije gena, koje su zadate odbrambenom funkcijom RM sistema.

Odbrambenu funkciju u prokariotima ima i napredni imunski sistem CRISPR/Cas koji može da prepozna i uništi stranu DNK komplementarnu malim crRNK, koje nastaju sečenjem transkripta CRISPR niza (pre-crRNK) pomoću Cas proteina. U fiziološkim uslovima, CRISPR i cas promotori su utišani globalnim represorima koji se kooperativno vezuju za DNK, a mehanizam kojim se sistem indukuje prilikom infekcije je nepoznat. Na osnovu sličnosti CRISPR/Cas sa RM sistemima u mehanizmima regulacije transkripcije, kao i funkcionalnim dinamičkim zahtevima, ispitali smo značaj kooperativne regulacije u indukciji CRISPR/Cas sistema tako što smo, u biofizičkom modelu, indukovali promotore ovog sistema uvođenjem transkripcione kontrole dobro izučenog RM sistema. Ovim putem smo ukazali na značajnu ulogu kooperativne regulacije u obezbeđivanju veoma brzog prelaska sistema iz isključenog u uključeno stanje.

Predavači

Anđela Rodić (Biološki fakultet, Univerzitet u Beogradu) i Bojana Blagojević (Institut za fiziku, Univerzitet u Beogradu)

Organizatori

Organizatori seminara su prof. dr Gordana Pavlović-Lažetić, prof. dr Branko Dragović i prof. dr Nenad Mitić, rukovodilac.

 

7. decembar. u 18h, Matematički fakultet, sala 706

RNK sekvenciranje i transkriptom biljaka: specifičnosti, alati i problemi

Dragana Dudić

U sredu 7. decembra, sa početkom u 18 sati, u sali 706 na Matematičkom fakultetu biće održan sastanak seminara Bioinformatika.

Apstrakt

RNK sekvenciranje (RNA-seq) je procedura sekvenciranja koja omogućava analizu transkriptoma i ekspresije gena, a koja je omogućena pojavom tehnika nove generacije sekvenciranja (NGS). RNA-seq se bitno razlikuje od DNK sekvenciranja u nekoliko aspekata. Sam proces kreiranja sekvenci je specifičan jer se, zbog nestabilnosti RNK molekula, reverzibilnom transkripcijom generišu cDNK biblioteke koje se ubacuju u NGS sekvencioner i sekvenciraju. Dalje, analiza podataka obuhvata, između ostalog, i mapiranje na referentne sekvence. S obzirom da su, čak i za najistraživanije organizme, transkriptomi i dalje nekompletni, ovo mapiranje se u stvari vrši na genom. Zbog toga uobičajeni alati, poput BLAST-a ili ClustalW, nisu pogodni za upotrebu, već se razvijaju novi koji uzimaju u obzir specifičnost RNK podataka. Dodatni problemi nastaju u situacijama kada se analiziraju poliploidni ili visoko repetitivni transkriptomi, kakvi su npr. transkriptomi biljaka. U okviru izlaganja biće dat osvrt na ove teme i predstavljeni konkretni izazovi sa kojima su se istraživači suočili na primeru transkriptoma kukuruza.

Organizatori

Organizatori seminara su prof. dr Gordana Pavlović-Lažetić, prof. dr Branko Dragović i prof. dr Nenad Mitić, rukovodilac.

 

Click here to view other events

Get RSS Feed rss

Subscribe to Bioinfo@Matf