Charakterizace TPX2-like proteinů Arabidopsis thaliana

Bc. Magdalena DURĎÁKOVÁ

Master's thesis

Characterization of TPX2-like proteins in Arabidopsis thaliana

Abstract:

Během mitózy dochází k formování mitotického vřeténka a tedy k nukleaci mikrotubulů. Této organizace mikrotubulů se mimo jiné účastní i TPX2 protein (Targeting protein for Xklp2) (Vos et al., 2008). V případě Arabidopsis thaliana existuje celá rodina genů homologních ke kanonickému TPX2 proteinu. Tyto proteiny jsou nazývány proteiny TPX2 like a dosud ještě nebyly blíže charakterizovány. Předmětem práce bylo lokalizovat GFP a RFP fúzní varianty TPX2-like proteinu 1, TPX2-like proteinu 5 a TPX2-like proteinu 6 v buněčných kulturách a rostlinách Arabidopsis thaliana v průběhu buněčného cyklu. Metodou GATEWAY klonování byly připraveny GFP a RFP značené konstrukty zájmových genů. Dále byly odvozeny buněčné suspenzní kultury Arabidopsis thaliana ekotyp Landsberg erecta stabilně exprimující tyto konstrukty. V těchto suspenzích byla fluorescenční mikroskopií analyzována GFP a RFP exprese a lokalizace TPX2-like proteinu 1, TPX2-like proteinu 5 a TPX2-like proteinu 6. Nepřímým imunofluorescenčním barvením exprimovaných proteinů byl v těchto suspenzích charakterizován vztah TPX2 like proteinu 5 a jaderné DNA v průběhu buněčného cyklu. Dále byla exprese TPX2-like proteinu 5 ověřena in vivo přímo v rostlinách Arabidopsis. TPX2-like proteiny byly během interfáze lokalizovány v jádře. V průběhu mitózy pak byla zjištěna lokalizace na strukturách dělícího vřeténka rostlinné buňky. Během cytokineze byly proteiny koncentrovány v oblasti fragmoplastu. Výsledky tedy naznačily, že TPX2-like protein 1, TPX2-like protein 5 a TPX2-like protein 6 se podílí na organizaci mitotických mikrotubulů v acentrozomálních buňkách rostlin, podobně jako TPX2 protein.

Abstract:

During mitosis, a mitotic spindle forms and microtubules nucleate. A TPX2 (Targeting protein for Xklp2) protein participates in this organization of microtubules (Vos et al., 2008). In Arabidopsis thaliana, there is a family of genes, which are holomogs of canonic TPX2 protein. These proteins are called TPX2-like proteins and they were not described yet. The aim of this work was to localize GFP and RFP fusion variants of TPX2-like protein 1, TPX2-like protein 5 and TPX2-like protein 6 in cell suspensions and plants of Arabidopsis thaliana during cell cycle. GATEWAY strategy of cloning was used to clone GFP and RFP fusion variants of particular genes. The suspension cultures of Arabidopsis thaliana ecotype Landsberg erecta expressing these genes were derived and a localization of expressed proteins was studied during cell cycle. In addition, an imunofluorescence labelling of TPX2-like protein 5 was performed to study its localization, too. The expression of TPX2-like protein 5 was verified also in Arabidopsis thaliana plants. Our data showed that these proteins were localized in nucleus during interphase. During mitosis, proteins were localized with microtubules of mitotic spindle and at the end of cell division in the region of phragmoplast. These results indicate that TPX2-like protein 1, TPX2-like protein 5 and TPX2-like protein 6 participate in organization of mitotic microtubules in acentrosomal plant cells like TPX2 protein.

Keywords

Arabidopsis thaliana, cytoskelet, mikrotubuly, TPX2, TPX2-like, TPXL1, TPXL5, TPXL6

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 25. 4. 2016

Accessible from:: 25. 4. 2016

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Beáta Petrovská, Ph.D.

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / Molecular and Cell Biology