Utforske protein-syntesen gjennom spor av ribosomer

Ribosomer er noen av de eldste og mest konserverte biomolekylene, de spiller en nøkkelrolle i proteinsynteseprosessen, som er  grunnleggende for alt liv. Men til tross for flere tiår med forskning, er detaljene fortsatt uklare. Under protein-synteseprosessen, oftest kalt translasjon, skanner ribosomer over mRNA som bruker informasjonen til å danne protein.

I denne oppgaven bruker Giess mRNA-sekvenser ekstrahert fra aktive ribosomale komplekser, for å utlede stillingene og konformasjonene til å oversette ribosomer over alle mRNA-transkripsjoner i et genom.

I den første delen av avhandlingen demonstrerer han at bestemte fotavtrykks-konfigurasjoner, unike for ribosomer i startsfasen av translasjon, er synlige i ribosomfotspor-datasett. Giess viser hvordan disse tidligere uutnyttede mønstrene kan brukes for å identifisere gengrenser ved å annotere genene av prokaryotiske modellorganismer. Beskrive korreksjoner til tidligere gendefinisjoner, i tillegg til identifisering av nye uoppdagede gener. 

I den andre delen av avhandlingen undersøker han eukaryotisk translasjonsregulering, og benytter en svært innovativ progresjon av ribosomfotavtrykks-teknikker, som gjør det mulig å fange fotspor fra alle trinn i oversettelsesprosessen. Ved å bruke denne teknikken til høyere eukaryoter for første gang, viser Giess virkningen av sekvensfunksjoner på individuelle trinn i oversettelsesprosessen. Han introduserer beregninger som kan brukes til å modellere omdannelsen av ribosomer mellom forskjellige trinn i prosessen med oversettelse, og avsløre regulatoriske mekanismer som modulerer bevegelsen av ribosomale underenheter over transkripter.

Samlet viser denne oppgaven bruken av fotavtrykks-teknikker for å identifisere oversette regioner, og å utforske mekanismer for translasjonsregulering.

Personalia

Adam Giess er fra Storbritannia. Han har en bachelorgrad i biokjemi fra University of East Anglia, Storbritannia, og en mastergrad i bioinformatikk fra University of Leicester, Storbritannia.

Arbeidet i denne avhandlingen ble utført under ledelse av professor Eivind Valen, i Informasjonsbiologisk enhet ved Institutt for informatikk (UiB).