Výzkumné oblasti
V bakteriích jsou nově transkribované RNA okamžitě vázány ribozomy, čímž se spojuje transkripce s translací. Nedávné studie kryo-elektronové mikroskopie (kryo-EM) skutečně uvádějí, že RNA polymeráza (RNAP) a ribozom mohou interagovat přímo nebo s pomocí transkripčních faktorů. To kontrastuje s eukaryotickou transkripcí a translací, které jsou fyzicky odděleny jaderným obalem. Nicméně některé viry s dvouvláknovou DNA se replikují v cytoplazmatických továrnách infikovaných eukaryotických buněk, což zvyšuje možnost, že virová transkripce může být přímo spojena s translací hostitelskými ribozomy in vivo.
Ke zkoumání mechanistických detailů spřažené transkripce-translace používáme integrativní přístup, který kombinuje proteomiku, molekulární biologii, biochemii a strukturní biologii. Naším cílem je charakterizovat transkripčně-translační spřažení u bakterií (E. Coli) a buněk infikovaných virem v kontextu interakcí ribozomů s RNAP, DNA, mRNA a transkripčními nebo translačními faktory. Základní síla našeho přístupu spočívá v použití časově rozlišené kryo-EM a kryo-elektronové tomografie (kryo-ET). Tato kombinace nám umožní charakterizovat různé body transkripčně-translačního aparátu bakteriích a v savčích buňkách infikovaných virem z atomového rozlišení individuálně rekonstituovaných makromolekul in vitro (kryo-EM) na supramolekulární komplexy in vivo (kryo-ET) v tenkých řezech bakteriálních nebo infikovaných buněk v téměř přirozených podmínkách.
Tyto studie pomáhají pochopit, jak vedoucí ribozom zachováva integritu genomu tím, že brání RNAP ve zpětném sklouznutí nebo pozastavení v bakteriích, a zda počáteční kolo translace v nukleoidu zaručuje stabilní translaci v cytoplazmě. Detailní strukturní informace o spřažených systémech ve virem infikovaných buňkách navíc mohou přinést zásadní pohled na mechanismy virové patogeneze v pozdních stádiích virové infekce.
