Scientists need to earn the trust and confidence of the public if we are to retain our “license to operate.” But to do that we have to be accurate about what science can do. It is no good exaggerating what science can deliver, as happened when the Director of the National Cancer Institute, Dr. Andrew von Eschenbach, announced the Institute’s challenge goal in 2003 as “To eliminate the suffering and death due to cancer by 2015.” This cannot be justified even as a statement of aspiration because when we fail to deliver, as we surely will with such a claim, we will lose the confidence and trust of both the politicians and the public. Paul M. Nurse

CDC28 kóduje p34! „cyclin-dependent kinase“, CDK

Transkripční (pretranslační?) regulace v buněčném cyklu

Cykliny jsou spřízněné s TFIIB a pRb! Nucleic Acids Res March 25; 22(6): 946–952.

Co dělají „příbuzní“ cyklinů? viz též Pho80/85

Cykliny jakožto derivát transkripčních regulátorů? A co CDK?? (Noble et al. 1997)

CDK-like kinázy a transkripce TFIIH CTD kinase (S.cer.: KIN28) P-TEFb (Positive- Transcription Elongation Factor)... + cyclin T (referát)

16 Arabidopsis CDK dosud zmeškáno, 2 CDK10/11 a 14 recentně duplik. CDK9 Guo and Stiller 2004 CdkC CdkB CdkA CdkD CdkF CdkE CAK + TFIIH CTD kinase P-TEFb RNA proc.? G2M?

„Pocket proteins“ - příbuzenstvo cyklinů: pRB a spol.

pRB a E2F – regulace „S-fázních efektorů“

Mechanismus represe je možná trochu složitější... Rb indukuje deacetylaci histonů, což brání transkripci přísluš. oblasti chromatinu

Další efektory pRb Korenjak and Brehm 2005

... a není to živočišná specialita! DNA damage GSH

Regulace transkripce se uplatňuje i jinde v BC.

Je transkripce tak důležitá, nebo o ní jen hodně víme? Měření množství mRNA: –Northern –Microarrays Měření produkce mRNA je něco jiného!! A jak se vůbec transkripce dá regulovat?

Microarrays

Kvasinkový BC jakožto posloupnost „vln“ cyklinů

Důvody ale nejsou pouze transkripční! Yang a Kornbluth, TiBS 1999

G1 S G2 M jádro cytoplasma koncentrace/aktivita Cykliny: A, E, D1, B1, B2

Transkripční regulace v BC S. cerevisiae Gene expression during the yeast cell cycle. Genes correspond to the rows, and the time points of each experiment are the columns. The ratio of induction/repression is shown for each gene such that the magnitude is indicated by the intensity of the colors displayed. If the color is black, then the ratio of control to experimental cDNA is equal to 1, whereas the brightest colors (red and green) represent a ratio of 2.8:1. Ratios >2.8 are displayed as the brightest color. In all cases red indicates an increase in mRNA abundance, whereas green indicates a decrease in abundance. Gray areas (when visible) indicate absent data or data of low quality. Color bars on the right indicate the phase group to which a gene belongs (M/G1, yellow; G1, green; S, purple; G2, red; M, orange). These same colors indicate cell cycle phase along the top. (A) Gene expression patterns for cell cycle-regulated genes. The 800 genes are ordered by the times at which they reach peak expression. Spellman et al. 1998

Mechanismy regulace: historický „krok stranou“ - přepínání párovacích typů pučivé kvasinky a/  2a + 2  Párovací typ určen jediným lokusem, ale HOMOTHALISMUS!!!

Kazetový model MAT lokusu - konverzi zahajuje HO endonukleáza

Transkripční regulace HO Jen v haploidech Jen v mateřských buňkách Jen v G1 (booleovské AND) Nástroj ke studiu: swi (switching) mutanti

Promotor genu HO M/D specifita Swi5? G1 specifita Swi4/6 diploid-specif.

Swi5 a asymetrie M/D M D1 M D2 a  Swi5 podmínkou M exprese HO (ale nikoli důvodem asymetrie!)

G1 S G2 M Swi5 na URS2 SWI5 mRNA Regulovaná lokalizace Swi5p (přetrvávající Swi5 v M???)

Regulace jaderné lokalizace Swi5p S/G2/M - P ace NLS M/G1 - de P ace NLS fosforylace závisí na Cdc28! defosforylace: Cdc14

(Jak je to s tou M/D asymetrií?) G1 jádro aktin Myo4/She2/3 Ash1 mRNA ASH1: asymmetry of HO switching - D-specif. represor!

Lokalizace mRNA jakožto univerzální způsob vzniku asymetrie?

A co G1 specifická regulace? Swi4/Swi6 váží SCB (Swi Cell Cycle Box) SCB = CACGAAAA –např. v promotorech CLN1, CLN2! –SWI4/6 = SBF = SCB Binding Facror MCB = MluI Cell Cycle Box = ACGCGTNA MBF (MCB Binding factor) = Swi6 + Mbp1 Historie Mbp1 - „Emily factor“

Transkripční faktory rodiny Swi4/Swi6

I tyto proteiny podléhají fosforylaci...

(Lehce diskutabilní) funkční překryvy... (Bean et al. 2005)

G1-specifická exprese (pro Pho85)

Další BC-regulované geny S. cer. + histony! + Fkh1/2!

Příklad transkripčně regulovaných „efektorů“: separace buněk ACE2: homolog Swi5, podobně regulován reguluje mj. chitinázu!

Kvasinka znovu – skupiny kotranskrib. genů

Lze identifikovat regulační obvody?

SWI4/6 Paradox regulace HO: je „start“ transkripční událost? START SWI4/6 HO SWI4/6 CLN1,2 START velikost CLN3 CLN1,2 START

Co se stane, když buňka nemá CLB? Amon et al. 1993

Nelze vypnout CLN! CLN2/CDC28 mRNA ratio

CLN regulují expresi CLB Amon et al. 1993

X: proteiny rodiny Forkhead (Fkh1, Fkh2)

Jorgensen and Tyers 2000 (CDK inhibitor; viz příště!!