Laboratoř RNA biologie prvoků (Zdeněk Paris)

Head: RNDr. Zdeněk Paris, PhD.

Joined the BCAS: February 2014,

2011–2014: postdoctoral researcher at the Ohio State University, Columbus, Ohio, USA (Research topic: tRNA modification, editing and splicing in Trypanosoma brucei, Supervisor: Dr. Juan D. Alfonzo)

Mission of the lab: Our group studies various aspects of RNA biology of protozoan parasite Trypanosoma brucei and related flagellates. In those early evolved unicellular organisms most genes are post-transcriptionally regulated. Consequently, posttranscriptional processing of RNA becomes of a great importance in order to regulate complex life cycles of these pathogens. We are mainly interested in processes such as tRNA modifications, nuclear tRNA export and role of the only intron containing tRNA in trypanosomes. Our long term goal is an identification of unique mechanisms of RNA metabolism. We believe this will help us to reveal new drug targets to combat diseases caused by trypanosomatid parasites.

 


OP JAK projekt - RNA4T: RNA pro terapii

Léčiva na bázi RNA mohou překonat limity konvenčních nízkomolekulárních léčiv modulujících funkce proteinů tím, že se zaměří na jejich aktivní místa, která jsou omezena léčitelností cílových proteinů, v nichž se nachází méně než 30 % z 2.500 proteinů souvisejících s onemocněním. RNA terapie by mohly mít řadu dalších inherentních výhod, jako je nízká imunogenicita, rychlý návrh a adaptabilita, rychlá a efektivní výroba, dlouhodobý účinek a využitelnost u vzácných onemocnění. Většina RNA terapeutik se spoléhá na párování bází analogů RNA v různých antisense mechanismech, případně jsou léky na bázi mRNA přechodně překládány. Plný potenciál této moderní a bezpečné technologie však zůstává neprozkoumaný, protože existuje méně než tucet RNA terapeutik schválených FDA.

Tento projekt sdružuje 14 výzkumných skupin pracujících na několika modelech onemocnění a ovládajících různé metodické přístupy v organické chemii, biochemii a buněčné a molekulární biologii se společným jmenovatelem v biologii RNA. Dává nám tak jedinečnou příležitost provádět vysoce interdisciplinární výzkum, který posílí naše úsilí o pevné usazení České republiky na mapě vývoje RNA terapeutik a výrazně tak zvýší její vědeckou prestiž.

O projektu
Projekt RNA pro terapii je financován z Operačního programu Jan Amos Komenský, který je v gesci Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy.

Registrační číslo: CZ.02.01.01/00/22_008/0004575

Termín realizace: 1. 1. 2024 – 31. 10. 2028

Rozpočet: 499 640 882, 63 Kč

Příjemce dotace: Ústav organické chemie a biochemie AV ČR

Hlavní řešitel: prof. Ing. Michal Hocek, CSc. DSc.

Cíle projektu: 
Celkovým záměrem projektu je vybudovat inovační ekosystém zaměřený na RNA, ve kterém špičkové laboratoře zrealizují silné výzkumné programy v oblasti RNA biologie a RNA terapie ve spolupráci s průmyslovými partnery a kvalifikovanou správou duševního vlastnictví a transferu technologií tak, aby se Česko stalo uznávaným hráčem v oblasti RNA terapie a posílilo svou konkurenceschopnost ve farmaceutickém průmyslu.

Odkaz: https://www.uochb.cz/cs/rna4t

 


PhD and postdoc position in Molecular Parasitology 2024

 


 

 

Řešené výzkumné projekty

Queuosine: The role of an essential tRNA modification in parasitic protist Trypanosoma brucei

Transfer RNAs are typical for the large number of posttranscriptional modifications. Most of the tRNA modifications are present in the anticodon loop, which have crucial role in proper translation of proteins. Queuosine is one of the most complex tRNA modifications. Despite its omnipresence among bacteria and eukaryotes, role of queuosine tRNA modification is not clear. The main aim of this project is to evaluate the function and subunit composition of the enzyme responsible for queuosine formation in T. brucei. Using the RNAi knock-down strategy we want to address the principal question regarding the role of queuosine tRNA modification with respect to biology and physiology of this protozoan parasite. 

Role of the only tRNA intron in trypanosomatids

In yeast Saccharomyces cerevisiae and other model organisms, 20% of all tRNAs contain introns. Their removal is an essential step in the maturation of tRNA precursors. In T. brucei, there is only one intron containing tRNA: tRNATyrGUA. Since this tRNA is responsible for decoding all tyrosine codons, intron removal is essential for viability. Using molecular and biochemical approaches, several non-canonical editing events were identified within the intron-containing tRNATyrGUAThe RNA editing involves guanosine-to-adenosine transitions (G to A) and an adenosine-to-uridine transversion (A to U), which are both necessary for proper processing of the intron. We have been obtaining tRNA intron sequences from our collection of newly identified trypanosomatid species. We hope this will help us to understand the process of RNA editing and ultimately identify biological function for the presence of the only intron containing tRNA in these organisms.

Nuclear export of tRNAs in trypanosomes

Regulation of tRNA export from the nucleus to the cytoplasm might be an additional post-transcriptional event involved in gene regulation. However, our knowledge about tRNA export in trypanosomes is very limited. Although export factors of higher eukaryotes are reported to be conserved; only a few orthologs can be easily identified in the genome of T. brucei. Thus, we are going to employ methods of molecular biology and biochemistry to identify and characterize the tRNA export machinery in trypanosomes.

Euglena gracilis as a new model organism

Euglena gracilisis the evolutionarily closest free-living photosynthetic relative of the kinetoplastid parasites that cause serious diseases including African sleeping sickness, leishmaniasis and Chagas disease. Hence, this protist provides an evolutionary link to understand the emergence of several unique molecular processes in kinetoplastids. Moreover, Euglena spp. is also an ecologically significant, yet severely understudied protist. Despite the efforts of several laboratories, the Euglena genome project has not yet been assembled and the lack of tools for forward and reverse genetics makes Euglena refractory for molecular studies. It was shown recently that electroporation of dsRNA into its cells leads to specific degradation of the target sequence, although this process is only temporary, being lost after few generations. In our lab, we are going to analyze the genome project data with the emphasis on mitochondrial proteome, RNA editing and processing, and make a comparative analysis with the genomes of the parasitic groups within the phylum Euglenozoa. Moreover we will design and establish a transfection protocol of E. gracilis with the aim to achieve over-expression from a stably integrated construct. Provided this phase was successful, we will also generate cell line with T7-TR background, representing a tool for functional analysis of genes of interest using the RNAi approach.

KONTAKT

Biologické centrum AV ČR, v.v.i.
Parazitologický ústav
Branišovská 1160/31
370 05 České Budějovice

NAJÍT PRACOVNÍKA