Transkrypty genów tRNA i tRNA-podobnych i pochodzące z nich małe RNA u Arabidopsis thaliana
Loading...
Date
2019
Authors
Advisor
Editor
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Title alternative
Transcripts of tRNA and tRNA-like genes and small RNAs derived from them in Arabidopsis thaliana
Abstract
Transportowe RNA (tRNA) odgrywają kluczową rolę w dekodowaniu informacji genetycznej zawartej w sekwencji zasad DNA. Poza genami kodującymi klasyczne cząsteczki tRNA, zidentyfikowano także szeroką gamę sekwencji podobnych do tRNA, które posiadają tylko pewne cechy strukturalne charakterystyczne dla kanonicznych tRNA (TLS, ang. tRNA-like sequences). Ostatnie badania dowodzą, że tRNA mogą również stanowić źródło małych RNA (ang. tRF, tRNA-derived fragments), które odgrywają istotną rolę w regulacji ekspresji genów. Niniejsza praca nawiązuje do różnych aspektów biologii cząsteczek tRNA. Jej wymiernym efektem było opracowanie metody masowego sekwencjonowania tRNA oraz stworzenie pierwszego, eksperymentalnie sprawdzonego atlasu aktywnych transkrypcyjnie genów tRNA w siewkach roślin Arabidopsis. Druga część rozprawy to studium przypadku, szczegółowa charakterystyka struktury, biogenezy i roli cząsteczki tRNA-podobnej pochodzącej z intronu długiego niekodującego RNA GUT15 (lncRNA, ang. long noncoding RNA GUT15). Wykazano negatywny wpływ tej struktury na splicing jej intronu gospodarza. Ponadto, dowiedziono, że obecność klasycznych tRNA w intronach genów kodujących białka nie zaburza ich splicingu. W ramach trzeciej części rozprawy, przeprowadzono głębokie sekwencjonowanie małych RNA w celu identyfikacji i charakterystyki cząsteczek tRF pochodzących z mutantów genów metabolizmu RNA. Uzyskane rezultaty zostały włączone w zasoby bazy tRex, stanowiącej pierwszą bazę danych dedykowaną roślinnym cząsteczkom tRF w roślinie modelowej A. thaliana.
Transfer RNAs (tRNA) play a key role in decoding of genetic information stored in the sequence of DNA bases. Apart from genes encoding classical tRNA molecules, a wide array of sequences similar to tRNAs but deviating from the canonical tRNA cloverleaf structure (TLS, tRNA-like structures) have been identified. Recent studies revealed that tRNA can also serve as a source of small RNA species called tRF (tRNA-derived fragments), that play an important role in gene expression regulation. This dissertation concerns different aspects of tRNA biology in Arabidopsis. Within the first part, we developed the method for massive sequencing of tRNA molecules as well as created the first experimentally validated atlas of actively transcribed tRNA genes in Arabidopsis seedlings. The second part of the thesis is the case study of structure, biogenesis and role of tRNA-like sequence originating from the final intron of long noncoding RNA GUT15 (lncRNA GUT15). We revealed a negative influence of this structure on its host intron splicing. In addition, this study provides an evidence that the canonical tRNA genes nested within introns do not affect the splicing patterns of their host protein-coding transcripts. Within the third part of the thesis, we performed deep sequencing of small RNAs in order to identify and characterize tRFs composition in RNA metabolism mutants. The results obtained were included into tRex database - the first comprehensive database on plant tRFs in a model plant A. thaliana.
Transfer RNAs (tRNA) play a key role in decoding of genetic information stored in the sequence of DNA bases. Apart from genes encoding classical tRNA molecules, a wide array of sequences similar to tRNAs but deviating from the canonical tRNA cloverleaf structure (TLS, tRNA-like structures) have been identified. Recent studies revealed that tRNA can also serve as a source of small RNA species called tRF (tRNA-derived fragments), that play an important role in gene expression regulation. This dissertation concerns different aspects of tRNA biology in Arabidopsis. Within the first part, we developed the method for massive sequencing of tRNA molecules as well as created the first experimentally validated atlas of actively transcribed tRNA genes in Arabidopsis seedlings. The second part of the thesis is the case study of structure, biogenesis and role of tRNA-like sequence originating from the final intron of long noncoding RNA GUT15 (lncRNA GUT15). We revealed a negative influence of this structure on its host intron splicing. In addition, this study provides an evidence that the canonical tRNA genes nested within introns do not affect the splicing patterns of their host protein-coding transcripts. Within the third part of the thesis, we performed deep sequencing of small RNAs in order to identify and characterize tRFs composition in RNA metabolism mutants. The results obtained were included into tRex database - the first comprehensive database on plant tRFs in a model plant A. thaliana.
Description
Wydział Biologii
Sponsor
Keywords
Arabidopsis thaliana, tRNA, sekwencje tRNA-podobne, tRNA-like sequences, fragmenty pochodzące od tRNA (tRF), tRNA-derived fragments (tRF)