Project

Back to overview

Co-transcriptional ribosome assembly in real-time

Applicant Duss Olivier
Number 160978
Funding scheme Advanced Postdoc.Mobility
Research institution The Skaggs Institute for Chemical Biology The Scripps Research Institute
Institution of higher education Institution abroad - IACH
Main discipline Molecular Biology
Start/End 01.05.2017 - 31.10.2018
Show all

All Disciplines (2)

Discipline
Molecular Biology
Biophysics

Keywords (5)

Ribonucleoprotein assembly; real time ribosome assembly; ribosome biogenesis; co-transcriptional ribosome assembly; single molecule fluorescence microscopy

Lay Summary (German)

Lead
Das Ribosom ist eine riesengrosse makromolekulare Maschine, welche die Proteine in der Zelle herstellt. Das bakterielle Ribosom besteht aus drei RNA Molekülen und mehr als 50 Proteinen. Wie sich ein Ribosom aus all diesen Bausteinen selber zusammenbaut ist von hoher medizinischer Bedeutung, jedoch ist das Wissen darüber beschränkt.
Lay summary

Inhalt und Ziel des Forschungsprojekts

Der grösste Teil der Forschung hat sich darauf fokussiert, wie sich das Ribosom aus fertig hergestellter ribosomaler RNA und den Proteinen aufbaut. Es ist jedoch unbekannt wie sich das Ribosom aufbaut, wenn die ribosomale RNA während des ribosomalen Aufbaus gleichzeitig hergestellt wird, eine Situation die mehr der Wirklichkeit einer lebendigen Zelle entspricht. Ziel unseres Forschungsprojektes ist zu verstehen, wie sich das Ribosom aufbaut, wenn die ribosomale RNA während des Aufbaus gleichzeitig hergestellt (transkribiert) wird. Die meisten Methoden, die bisher zur Untersuchung des ribosomalen Aufbaus verwendet wurden, detektieren nur Ensembles von Molekülen. Um den ribosomalen Aufbaus während der Transkription der ribosomalen RNA beobachten zu können, verwenden wir eine Methode, die es erlaubt nur einzelne Moleküle anzuschauen. Damit ist es möglich im Reagenzglas die Bindung einzelner Proteine an die ribosomale RNA zu beobachten während die ribosomale RNA gleichzeitig hergestellt wird.

Wissenschaftlicher und gesellschaftlicher Kontext des Forschungsprojekts

Damit Bakterien wachsen können, ist ein schneller und effizienter Aufbaus von Ribosomen sehr wichtig. Ein vertieftes Verständnis des bakteriellen ribosomalen Aufbaus hat deshalb ein grosses Potential, um mögliche Medikamente herzustellen, die auf das bakterielle Ribosom abzielen.

Direct link to Lay Summary Last update: 13.03.2017

Responsible applicant and co-applicants

Publications

Publication
Real-time assembly of ribonucleoprotein complexes on nascent RNA transcripts
Duss Olivier, Stepanyuk Galina A., Grot Annette, O'Leary Seán E., Puglisi Joseph D., Williamson James R. (2018), Real-time assembly of ribonucleoprotein complexes on nascent RNA transcripts, in Nature Communications, 9(1), 1.

Collaboration

Group / person Country
Types of collaboration
Puglisi lab/ Stanford University United States of America (North America)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
- Publication
- Research Infrastructure
- Exchange of personnel

Scientific events

Active participation

Title Type of contribution Title of article or contribution Date Place Persons involved
11th International Ribosome Synthesis Meeting Talk given at a conference Early co-transcriptional ribosome assembly in real-time 01.08.2018 Orford, Canada Duss Olivier;
12th NMR Winter Retreat of Protein-RNA Interactions Talk given at a conference Early co-transcriptional assembly of the 16S 3’-domain rRNA in real-time 14.01.2018 Parpan, Switzerland Duss Olivier;
Invited Speaker, Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research (host: Jeffrey Chao) Individual talk Early co-transcriptional ribosome assembly in real-time 11.01.2018 Basel, Switzerland Duss Olivier;
Invited Speaker, Biozentrum, University of Basel (host: Sebastian Hiller) Individual talk Early co-transcriptional ribosome assembly in real-time 09.01.2018 Basel, Switzerland Duss Olivier;
22th Annual Meeting of the RNA Society Talk given at a conference Co-transcriptional ribosome assembly in real-time 30.05.2017 Prague, Czech Republic Duss Olivier;
Invited Speaker, EMBL Heidelberg (host: Janosch Hennig) Individual talk Early co-transcriptional assembly of single ribosomes in real-time 29.05.2017 Heidelberg, Germany Duss Olivier;


Associated projects

Number Title Start Funding scheme
152131 Co-transcriptional ribosome assembly in real time 01.02.2014 Early Postdoc.Mobility

Abstract

The ribosome is a large macromolecular machine that synthesizes the proteins present in the cell. The bacterial ribosome is composed of three large RNA molecules and more than 50 proteins. How this large number of macromolecules are assembled into a functioning ribosome is a challenging question of high medical importance. While the whole body of research has focused on the assembly from a pre-transcribed ribosomal RNA (rRNA) and proteins, it has remained elusive how the ribosome is assembled when the rRNA is being transcribed in the presence of the ribosomal proteins, a situation more representative of the one in a living cell. Here, using single molecule spectroscopy, I aim to investigate in real time how co-transcription of the rRNA influences protein binding during assembly of the small 30S ribosomal subunit and what is the impact of ribosomal assembly factors and potential small molecule drugs on ribosome assembly.
-