Studium role pseudopřijímačové domény receptorové histidinkinasy AHK4 v přenosu cytokininového signálu u Arabidopsis thaliana

Bc. Petra Zvolánková

Master's thesis

Study on the role of a receiver-like domain of sensor histidine kinase AHK4 in the cytokinin signal transduction in Arabidopsis thaliana

Abstract:

AHK4 je zástupcem cytokininových receptorů, které jsou první komponentou cytokininové signální dráhy uskutečňované pomocí vícekrokového přenosu fosfátu u Arabidopsis thaliana. Tyto receptory obsahují tzv. pseudopřijímačovou (RLD) doménu. Role této domény v cytokininové signální dráze je zatím nejasná a cílem této diplomové práce je objasnit její roli. Cílem projektu bylo dokončit klonování variant genu cytokininového receptoru AHK4 pomocí dvoufragmentového MultiSite Gateway klonování. Mutantní varianty AHK4 mají pozměněnou oblast RLD domény, která byla nahrazena odpovídajícími oblastmi příbuzných proteinů ETR1 a CKI1 postrádajících tuto doménu. Následovala transformace do Agrobacterium tumefaciens. Dalším krokem byla transformace mutantních rostlinných linií, jejich selekce a porovnání fenotypů pro odvození role RLD domény v cytokininové signální dráze. Výsledky fenotypových analýz rostlin T1 generace ukázaly na možnou komplementaci mutantních linií po transformaci kontrolním AHK4 genem a zároveň na možnou inhibici cytokininové signální dráhy u rostlin obsahujících mutantní varianty genu AHK4 bez RLD domény. Tyto výsledky navrhují pozitivní vliv RLD domény na CK signální dráhu. Nicméně pro definitivní objasnění role RLD domény bude nutné provést funkční analýzy.

Abstract:

AHK4 is representative of cytokinin receptors, which are the first component of cytokinin signaling pathway mediated by multistep phosphorelay in Arabidopsis thaliana. These receptors contain receiver like domain (RLD). The role of this domain in cytokinin signaling pathway is still unclear and the aim of this study is to elucidate its role. Goal of the project was finish cloning of versions of AHK4 gene using two-fragment MultiSite Gateway cloning. Mutant versions of AHK4 have changed area of RLD domain, which was substituted by corresponding areas of related proteins ETR1 and CKI1 which lack this domain. It was followed by Agrobacterium tumefaciens transformation. Next step was transformation of mutant plant lines, selection and phenotypes comparison leading to deduction the role of RLD domain in cytokinin signaling pathway. Results of phenotypic analysis of T1 plant generation showed possible complementation of mutant lines transformed by control AHK4 gene and possible inhibition cytokinin signaling pathway in plants containing mutant variants of AHK4 gene lacking RLD domain. These results suggest a positive impact of RLD domain on CK signaling pathway. However, it is necessary to carry out functional analysis to final elucidating the role of RLD.

Keywords

Cytokininová signální dráha, AHK4, pseudopřijímačová doména, RLD doména, cytokininy, Arabidopsis thaliana

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 5. 2018

Thesis defence

• Date of defence: 5. 6. 2018
• Supervisor: doc. RNDr. Jan Hejátko, Ph.D.
• Reader: RNDr. Jan Skalák, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biochemistry / Analytical Biochemistry