Epigenetický profil protoplastových kultur

Bc. Petr CÁPAL

Diplomová práce

Epigenetic aspects of the protoplast cultures

Anotace:

Rostlinná buňka po protoplastizaci projde dediferenciací, jejímž jedním z hlavních rysů je masivní dekondenzace heterochromatinu a změny na úrovni transkriptomu. Struktura chromatinu odráží epigenetický status dané části genomu. Jedná se zejména o metylaci DNA a modifikací aminoterminálních konců histonů. V této práci byla zkoumána míra metylace a hydroxymetylace DNA na celogenomové globální úrovni a stav metylace DNA v oblastech genů zapojených v procesech regenerace a kultivace protoplastů vzhledem k jejich expresi. Během prvních tří dní kultivace protoplastů dochází k poklesu celogenomové hladiny metylace DNA, zatímco úroveň hydroxymetylace roste. Pouze u dvou ze šesti sledovaných genů, PCNA a RNR, bylo prokázáno, že podstupují postupnou demetylaci, která koreluje s mírou jejich exprese. Repetice SAT1 a 5S rDNA si ponechávají i po dekondenzaci epigenetickou značku umlčeného chromatinu, metylovanou DNA. Oproti tomu oblast retroelementu Ty1-copia je postupně demetylována a v protoplastech dochází k jeho expresi.

Abstract:

Plant cell after protoplastisation experiences dedifferentiation, one of its hallmarks is massive decondensation of heterochromatin and changes in transcriptome. Chromatin structure is given by epigenetic state of genome in current location, mainly by DNA methylation and modifications of histone tails. Concern of this work is global levels of whole-genome methylation and hydroxymethylation as well as methylation in particular regions of genes responsible for protoplast regeneration and cultivation. In the first three days of protoplast cultivation the level of global DNA methylation decreases, by that time level of hydroxymethylation rises. Only two of six examined genes, PCNA and RNR, showed demethylation of their loci, which correlate with their expression. SAT1 and 5S rDNA repeats maintain their DNA methylation after decondensation. On the contrary, retroelement Ty1-copia is gradually demethylated and is transcribed in protoplasts.

Klíčová slova

Epigenetika, protoplast, Cucumis sativus, chromatin, dediferenciace

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 24. 4. 2012

Zveřejnit od: 24. 4. 2012

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Doc. RNDr. Vladan Ondřej, Ph.D.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Biologie / Molekulární a buněčná biologie