Ribosoomi, RNA modifikatsioonide ja valgusünteesi uurimisgrupp
Kasutame soolekepikese Escherichia coli ribosoomi mudelina, et uurida ribosoomi struktuuri ja funktsioonide vahelisi seoseid valgusünteesi üldisi aluseid. Analüüsime ribosoomi erinevate osade tähtsust valkude sünteesi eri etappidel aga ka ribosoomide biosünteesi ja lagundamist. Praegu oleme keskendunud ribosoomide RNA modifikatsioonide uurimisele ribosoomide funktsioneerimisel. Erilist tähelepanu pöörame neile 23S rRNA modifikatsioonidele, mis paiknevad ribosoomi peptiidsideme sünteesi keskuse (PTC) lähedal domeenis V. Selles piirkonnas paiknevad pooled 23S rRNA modifitseeritud nukleotiididest ehk 13 modifikatsiooni 25st.
Konstrueerisime E. coli tüve, milles puuduvad 12 modifitseeritud nukleotiidi 23S domeenis V. See tüvi (del10, puuduvate geenide arvu järgi), on küll eluvõimeline, kuid seda vaid optimaalsetes kasvutingimustes. Siit võime järeldada, et rRNA modifikatsioonide mõju liitub st on aditiivse iseloomuga. del10 tüve ribosoomidel toimub peptiidsideme süntees märgatavalt aeglasemalt võrreldes metsiktüübi ribosoomidega, mis näitab esmakordselt rRNA modifikatsioonide tähtsust peptiidsideme sünteesi katalüüsil. Teisest küljest annab del10 tüve aeglane kasv ja suur fenotüübiline mõju võimaluse uurida üksikute modifikatsioonide tähtsust ribosoomi erinevates funktsioonides. Kasutame üksiku modifikatsioonigeeni sisseviimist del10 tüve genoomi ja järgnevat fenotüübilist analüüsi. Selline metoodika on osutunud väga viljakaks ja oleme saanud rea uusi tulemusi üksikute rRNA modifikatsioonide tähtsuse kohta nii valgusünteesil in vivo, bakterite külma- ja antibiootikumide talumisel, ribosoomide biogeneesil ja teistes elutähtsates protsessides. PTC modifikatsioonide osa ribosoomi struktuuris analüüsime koostöös prof. M. Selmeri grupiga Uppsala Ülikoolist.
Päises kasutatud skeem: Ribosoomi suur alaühik, kus on välja toodud A ja P tRNA-d ning modifitseeritud nukleotiidid PTC-s ning graafik erinevatest bakteri kasvumääradest sõltuvalt deleteeritud modifikatsioonide tagasipanekust (autor: Jaanus Remme)
- Ero, R., Leppik, M., Reier, K., Liiv, A., Remme, J. (2024). Ribosomal RNA modification enzymes stimulate large ribosome subunit assembly in E. coli. Nucleic Acids Research, 2024, gkae222
- Reier, K., Liiv, A. ja Remme, J. (2023) Ribosome Protein Composition Mediates Translation during the E. coli Stationary Phase. International Journal of Molecular Sciences 24, no. 4: 3128
- Jürgenstein, K., Tagel, M., Ilves, H., Leppik, M., Kivisaar, M., and Remme, J. (2022) Variance in translational fidelity of different bacterial species is affected by pseudouridines in the tRNA anticodon stem-loop. RNA Biology, 19, 1050-1058
- Reier, K., Lahtvee, P-J., Liiv, A., Remme, J. (2022) A Conundrum of r-Protein Stability: Unbalanced Stoichiometry of r-Proteins during Stationary Phase in Escherichia coli. mBio 13, (5) e01873-22
- Liljeruhm, J., Leppik, M., Bao, L., Truu, T., Noriega, M.C., Freyer, M.S., Liiv, A., Wang, J., Blanco, R.C., Ero, R., Remme, J., and Forster, A.C (2022) Plasticity and conditional essentiality of modification enzymes for domain V of Escherichia coli 23S ribosomal RNA. RNA 28, 796-807
- Datta, M., Pillai, M., Modak, M. J., Liiv, A., Khaja, F. T., Hussain, T., Remme, J., & Varshney, U. (2021). A mutation in the ribosomal protein uS12 reveals novel functions of its universally conserved PNSA loop. Molecular microbiology, 115(6), 1292–1308
Novaator: Kuidas panna kokku elus masin? Tartu Ülikooli teadlased teavad vastust
Uudishimu tippkeskus (ERR): Kuidas katku ajal paremat pidu pidada?
Postimees: Rekordkiired vaktsiinid on vaid murdosa uue biotehnoloogia lubadustest
Novaator: Vaktsiinist vähiravimini: TÜ teadlased katsetavad mRNA potentsiaali
