Možnosti epigenetické terapie

Mgr. Eva Kabáthová

Bachelor's thesis

Potentials of epigenetic therapy

Abstract:

V laboratořích Biofyzikálního ústavu AV ČR je testován inhibitor SAH-hydrolasy, DHPA, který je nadějným kandidátem pro epigenetické terapie. Experimenty provedené na tabákových rostlinách potvrdily, že aplikace inhibitoru během klíčení způsobuje hypomethylaci DNA. Míra hypomethylace se liší v závislosti na koncentraci inhibitoru. Vysoké koncentrace DHPA způsobují mitoticky dědičné změny v CG sekvencích. Pozorovány jsou rovněž změny fyziologické jako redukovaný růst rostlin, změny listů a květů. Aplikace inhibitoru rovněž způsobuje ektopickou expresi květních genů, hladiny jejich transkriptů v listech jsou zvýšeny oproti kontrole až o několik řádů. Cílem bakalářské práce bylo zjistit míru transkripce N. sylvestris a N. tomentosiformis rodičovských květních genů v listech kontrolních a DHPA inhibitorem ovlivněných rostlin tabáku. V poupatech jsou transkribované oba parentální geny. Výsledkem analýzy transkripce progenitorových genů GLOBOSA a DEFICIENS v tabákových listech byl fakt, že oba z těchto genů zděděných z N. sylvestris jsou více umlčené, než geny zděděné z N. tomentosiformis. Působením inhibitoru DHPA je však možné zvýšit míru transkripce obou homologů. Ukázka vlivu inhibitoru DHPA na methylaci DNA u rostlin může být výchozím krokem pro testování této látky na živočišných buňkách z hlediska ovlivnění methylace DNA a histonů.

Abstract:

In the laboratories of Institute of Biophysics AS CR, v.v.i., DHPA, an inhibitor of SAH-hydrolase is tested. DHPA is the hopeful candidate for epigenetic therapies. Experiments on tabacco plants confirmed that the application of the inhibitor during seed germination can cause hypomethylation of DNA. The level of hypomethylation correlates with the concentration of inhibitor. High concentrations of DHPA induce mitotically heritable changes in CG sequences. We can observe also phenotypic changes as reduced growth of the plants, altered leaves and flowers. Application of the inhibitor also induce ectopic expression of floral genes, in leaves, levels of their transcripts increased several orders of magnitude as compared with control plants. Aim of this thesis was determine transcription levels of parental floral genes of N. sylvestris and N. tomentosiformis origin in leaves of control and DHPA treated tobacco plants. In flower buds, both parental genes are transcribed. Results of the analysis in tobacco leaves showed that GLOBOSA and DEFICIENS genes inherited from N. sylvestris are more silenced than the genes inherited from N. tomentosiformis. However, DHPA treatment can increase transcription of both parental genes in tobacco leaves. Demonstration of the effect of DHPA inhibitor on DNA methylation in plants can be initial step for the testing of this substance on animal cells in terms of affecting methylation of DNA and histones.

Keywords

epigenetika, DHPA, methylace DNA, NTGLO, NTDEF, transkripce genů

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 13. 5. 2011

Thesis defence

• Date of defence: 14. 6. 2011
• Supervisor: Mgr. Jaroslav Fulneček, CSc.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biochemistry