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Integrative understanding of transcription in a minimal cell model

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dc.contributor.author Lloréns Rico, Verónica, 1989-
dc.contributor.other Serrano Pubull, Luis
dc.contributor.other Lluch-Senar, Maria 1982-
dc.contributor.other Universitat Pompeu Fabra. Departament de Ciències Experimentals i de la Salut
dc.date.accessioned 2024-03-16T02:34:25Z
dc.date.available 2024-03-16T02:34:25Z
dc.date.issued 2018-01-11T12:54:05Z
dc.date.issued 2018-01-11T12:54:05Z
dc.date.issued 2016-09-15
dc.identifier http://hdl.handle.net/10803/459003
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10230/33619
dc.description.abstract One of the major challenges of biology is to understand how entire cells or organisms behave in homeostasis and in response to perturbations. Whole-cell modeling promotes this understanding by integrating different cellular processes in a single model that is able to predict emergent cellular behaviors. In this thesis, we have developed the first whole-cell model of the genome-reduced bacterium Mycoplasma pneumoniae, which encodes for less than 700 protein-coding genes. This model follows the structure of the previously described model in Mycoplasma genitalium. However, the lack of comprehensive knowledge of even these simple organisms limits the predictive power of these models. To address this problem and improve the model, we have focused in the process of transcription regulation, and we have studied the major determinants of transcript abundance in this bacterium. Therefore, we have characterized promoters and the role of small RNAs. We have also reconstructed the gene regulatory network, revealing that non-transcription factor regulation may have a large impact in coordinating RNA levels in M. pneumoniae. Furthermore, by analyzing the ‘omics’ data used to investigate the process of transcription and to fit the whole-cell model, we have found different biases of high-throughput profiling experiments, and we have described that chimeric RNAs identified in these datasets may be artifacts generated in RNA-sequencing experiments.
dc.description.abstract Uno de los mayores retos de la biología es entender cómo células u organismos completos se comportan tanto en homeostasis como en respuesta a perturbaciones. El campo del modelado de células completas pretende comprender esto integrando diferentes procesos celulares en un único modelo capaz de predecir comportamientos celulares emergentes. En esta tesis, hemos desarrollado el primer modelo de célula completa de la bacteria de genoma reducido Mycoplasma pneumoniae, que codifica para menos de 700 proteínas. Este modelo sigue la estructura del descrito previamente en Mycoplasma genitalium. Sin embargo, la falta de conocimientos exhaustivos incluso para estos organismos simples limita el poder predictivo de estos modelos. Para hacer frente a este problema y mejorar el modelo, nos hemos centrado en el proceso de regulación de la transcripción, y hemos estudiando los principales factores que determinan la abundancia de tránscritos en esta bacteria. Así, hemos caracterizado los promotores y el papel de ARNs pequeños. También hemos reconstruido la red de regulación génica, observando que la regulación no debida a factores de transcripción puede tener un gran impacto en la coordinación de los niveles de ARN en M. pneumoniae. Además, analizando los datos procedentes de experimentos ómicos usados para investigar el proceso de la transcripción y ajustar el modelo, hemos encontrado diferentes sesgos en estos experimentos a gran escala u ‘ómicos’, y hemos descrito que ARNs quiméricos que se identifican en estos datos pueden ser artefactos generados en experimentos de secuenciación de ARN.
dc.description.abstract Programa de doctorat en Biomedicina
dc.format 212 p.
dc.format application/pdf
dc.format application/pdf
dc.language.iso eng
dc.publisher Universitat Pompeu Fabra
dc.rights L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
dc.rights http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
dc.rights info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.source TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)
dc.title Integrative understanding of transcription in a minimal cell model
dc.type info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
dc.type info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.date.modified 2024-03-15T10:57:22Z
dc.subject.keyword Transcription
dc.subject.keyword Regulation
dc.subject.keyword Whole-cell mode
dc.subject.keyword Antisense RNAs
dc.subject.keyword Gene regulatory network
dc.subject.keyword 576


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