Analýza metabolitů a aktivit enzymů zapojených do metabolismu reaktivních forem dusíku v průběhu vývojových fází semen hrachu setého

Pavlína ŽÁRSKÁ

Bachelor's thesis

Analysis of metabolites and activity of enzymes involved in reactive nitrogen species metabolism during developmental stages of pea seed

Abstract:

Reaktivní formy dusíku (RNS) a polyaminy (PA) hrají důležitou roli ve vývoji semen, kde plní funkci signálních molekul a díky jejich reaktivitě jsou schopny regulovat strukturu a funkci proteinů. Pro jejich správnou funkci je důležité udržování určitých koncentrací, protože ve větším množství mohou způsobovat nitrooxidační stres. Jejich hladiny jsou kontrolovány mimo jiné pomocí enzymů aminoaldehdyddehydrogenasy (AMADH), diaminooxidasy (DAO) a S-nitrosoglutathionreduktasy (GSNOR). Cílem bakalářské práce bylo sledovat zapojení RNS a PA v procesu vývoje semene a dormance prostřednictvím měření aktivit enzymů AMADH, DAO a GSNOR a koncentrace celkových proteinů a S-nitrosothiolů (SNO) v osemení dvou genotypů kulturních, nedormantních (Cameor a JI92) a dvou genotypů planých, dormantních (JI64 a JI1794) semen hrachu setého ve 4 různých vývojových stádiích. V experimentální části byly popsány provedené a plánované metodiky měření aktivity AMADH, DAO, GSNOR a koncentrace celkových proteinů a SNO. Z důvodu opatření spojených s pandemií Covid-19 byla v laboratoři provedena pouze příprava a cvičné měření. Zkouška dalších metodik, tedy stanovení aktivity enzymů AMADH, DAO a GSNOR, měření koncentrace SNO a proměření všech studovaných parametrů v celých sadách (všech vývojových stádiích) rostlinného materiálu již bohužel nebyla zrealizována. Byla vypracována diskuse a na základě výsledků publikací na podobné téma a předpokladů vycházejících z nastudované tématiky, byly popsány předpokládané výsledky.

Abstract:

Abstract Reactive nitrogen species (RNS) and polyamines (PA) play an important role in seed development, where they act as signailing molecules and due to their reactivity are able to regulate the structure and functions of proteins. Maintaining certain concentration is important for their proper function, as they can cause nitrooxidative stress in larger amounts. Their levels are controlled by the enzymes aminoaldehyde dehydrogenase (AMADH), diamine oxidase (DAO) and S-nitrosoglutathione reductase (GSNOR). The aim of this bachelor thesis was to observe the involvement of RNS and PA in the process of seed development and dormancy by measuring the activities of enzymes AMADH, DAO and GSNOR and the concentration of total proteins and S-nitrosothiols (SNO) in seedcoats of two cultured, nondormant (Cameor, JI92) and two wild, dormant (JI64, JI1794) genotypes of pea in different developmental stages. In the experimental part of this bachelor thesis were descibed the performed and planned metodologies for measuring the activity of AMADH, DAO and GSNOR and the concentration of total proteins and SNO. Due to the restrictions associated with the Covid-19 pandemic, only preparation and practice measurements were performed in the laboratory. Testing of other methods, measurement of activity of AMADH, DAO and GSNOR enzymes, measurement of SNO concentration and measurement of all studied parameters in whole sets (all developmental stages) of plant material has not been realized. A discussion was developed and based on the results of publications on a similar topic and assumptions based on the studied topic, the expected results were described.

Keywords

Klíčení, dormance semen, reaktivní formy dusíku, oxid dusnatý, hrách

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 10. 5. 2021

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Jana Sekaninová, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biochemistry