is Íslenska en English

Lokaverkefni (Diplóma bakkalár)

Háskóli Íslands > Verkfræði- og náttúruvísindasvið > B.S. verkefni - Verkfræði- og náttúruvísindasvið >

Vinsamlegast notið þetta auðkenni þegar þið vitnið til verksins eða tengið í það: http://hdl.handle.net/1946/35806

Titill: 
  • Hlutverk óreiðu í frumkvöðlaumritunarþáttum
Námsstig: 
  • Diplóma bakkalár
Útdráttur: 
  • Umritun og þýðing erfðaefnis yfir í prótein er grundvöllur lífs. Frumkvöðlaþættir hafa þann einstaka eiginleika að geta virkjað umritun á DNA og breytt frumuörlögum þrátt fyrir pökkun erfðaefnisins í litnisagnir. Líkt og flestir umritunarþættir hafa frumkvöðlaþættir hlutfallslega mikla óreiðu í byggingu sinni en lítið er vitað um hlutverk óreiðukenndra svæða við bindingu litnis. Tilgáta okkar er að óreiðusvæði próteinanna leiki hlutverk við DNA bindingu og víxlverkun við litnisagnir. Í þessu verkefni voru frumkvöðlaþættirnir Sox2 og Ascl1 skoðaðir, sem báðir hafa víðtæk áhrif á sérhæfingu frumna með stjórnun á genatjáningu. Báðir þættir binda litnisagnir: Sox2 virkjar umritun í stofnfrumum en Ascl1 getur stjórnað þroskunarferli taugafrumna. Klassískar aðferðir lífefnafræðinnar til þess að skoða byggingu duga lítt á óreiðukennd svæði og því þarf önnur verkfæri til. Einsameindatækni er nýstárleg aðferð til þess að skoða bæði svipmótuð og óreiðukennd prótein. Aðferðin nýtir orkuflutning á milli flúrljómandi hópa til að fá upplýsingar um dreifni skammlífra byggingarástanda og hreyfanleika – í einu próteini í einu. Markmiðið hér var að undirbúa Sox2 og Ascl1 fyrir tilraunir með einsameindatækni en til þess að þarf að merkja próteinin með flúrljómandi hópum á amínósýrunni systeín. Fyrir Sox2 voru tjáð og hreinsuð tvö afbrigði af DNA-bindisvæði þess með systeín amínósýru á mismunandi stöðum. Ascl1 er með tvö náttúruleg systeín og því var villigerð próteinsins tjáð og hreinsuð með góðum árangri. Niðurstöður hringskautunarmælinga á Ascl1 sýndu ennfremur sterkar vísbendingar um 2. stigs byggingu. Niðurstöður verkefnisins leggja grunn að rannsóknum með einsameindatækni til að skilja hlutverk óreiðusvæða í frumkvöðlaþáttum.

  • Útdráttur er á ensku

    Transcription and translation of the genetic material into proteins is fundamental to life. Pioneer transcription factors have the unique ability to activate transcription of DNA leading to cell fate changes, even despite dense packing of DNA into nucleosomes. Like most transcription factors, pioneer factors are more disordered than the average protein but little is known about the role disorder plays in binding to chromatin. Our hypothesis is that the disordered regions play an important part in DNA binding and interactions with chromatin. In this research project two pioneer factors were examined that both have extensive effect on cell specialisation by affecting gene expression. Both pioneer factors bind to nucleosomes: Sox2 activates transcription in stem cells but Ascl1 can control neuron development. Classical structural biology methods are insufficient to study disordered regions and other tools are therefore required. Single molecule spectroscopy in combination with Förster resonance energy transfer (FRET) is a powerful approach to study both disordered and folded proteins. The method takes advantage of energy transfer between two fluorescent groups to gather information about the distribution of short-lived structural states and dynamics - one protein molecule at a time. The goal was to prepare Sox2 and Ascl1 for single-molecule FRET experiments which requires the protein to be labeled with fluorescent groups on cysteine residues. Two cysteine variants of the DNA-binding domain of Sox2 were expressed with good yields. Since Ascl1 has two natural cysteines, the wild-type protein was expressed and purified successfully. Circular dichroism spectra of Ascl1 gave strong evidence for significant secondary structure. The results of this project lay the fundamentals for future research using single-molecule spectroscopy to decipher the role of disorder in pioneer factors.

Samþykkt: 
  • 3.6.2020
URI: 
  • http://hdl.handle.net/1946/35806


Skrár
Skráarnafn Stærð AðgangurLýsingSkráartegund 
B.S Ritgerð fyrir skemmuna.pdf1.14 MBOpinnHeildartextiPDFSkoða/Opna
Yfirlýsing. BS. dfk1.pdf342.15 kBLokaðurYfirlýsingPDF