Simultaneous gene transcription and translation
Project goals
In prokaryotes, newly transcribed RNA is immediately bound by ribosomes, thus directly coupling transcription to translation. This contrasts with eukaryotic transcription and translation which are physically separated by the nuclear envelope. Nevertheless, some double-strand DNA viruses replicate in cytoplasmic factories of infected eukaryotic cells, raising the possibility that viral transcription might be directly coupled to translation by host ribosomes. I propose to unravel the mechanism of the transcription-translation coupling and improve our understanding of gene regulation in bacteria. We will biochemically characterize the coupled transcription-translation in bacteria and visualize the structures of coupled complexes by cryo-electron microscopy. We aim to test the hypothesis that replication of cytoplasmic DNA viruses requires coupled transcription-translation. We will use cryo-electron tomography to visualize the in situ arrangement of ribosomes in viral factories in infected cells. Our structural studies can lead to new pharmacological approaches to inhibit viral infection
Keywords
RNA-polymerase-ribosome-transcription-translation-coupling-cryo-EM
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Junior Grants
Call for proposals
SGA0202000002
Main participants
Masarykova univerzita / Středoevropský technologický institut
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
20-16013Y
Alternative language
Project name in Czech
Simultánní transkripce a translace genu
Annotation in Czech
U prokaryot je nově přepsaná RNA okamžitě navázána na ribozomy a transkripce je tak přímo spřažena s translací. To je v přímém kontrastu s transkripcí a translací u eukaryot, kde jsou oba procesy odděleny jadernou membránou. Některé ds DNA viry se nicméně replikují v cytoplasmatických továrnách infikovaných eukaryotických buněk, což zvyšuje pravděpodobnost toho, že by transkripce u virů mohla být přímo spřažena s translací na hostitelských ribozomech. Předmětem tohoto projektu je objasnění mechanismu transkripčně-translačního spřažení a lepší pochopení mechanismů genové regulace u bakterií. Po biochemické stránce charakterizujeme spřažení transkripce a translace u bakterií a strukturně popíšeme spřažené komplexy pomocí kryo-elektronové mikroskopie. Naším cílem je otestovat hypotézu, že replikace cytoplasmatických DNA virů vyžaduje spřažení transkripce a translace. Kryo-elektronová tomografie bude využita na vizualizaci in situ uspořádání ribozomů ve virových továrnách u infikovaných buněk. Naše strukturní studie může vést k novým farmakologickým přístupům inhibice virových infekcí
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
The project studied the interactions between bacterial RNA polymerase and ribosomes and showed the ribosome dynamics with the action of elongation factors. The project involved 1 PhD thesis researcher. The project has produced 2 excellent publications (2x Nat Comm)
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2020
Realization period - end
Dec 31, 2022
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 1, 2022
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP23-GA0-GJ-U
Data delivery date
Jun 26, 2023
Finance
Total approved costs
9,834 thou. CZK
Public financial support
9,834 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
9 834 CZK thou.
Public support
9 834 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Biochemical research methods
Solution period
01. 01. 2020 - 31. 12. 2022