Vplyv absencie svetlozberných komplexov Lhcb3 a Lhcb6 na nefotochemické zhášanie u mutantov Arabidopsis thaliana

Dominika DOSTÁLOVÁ

Bakalářská práce

The effect of absence of light harvesting complexes Lhcb3 and Lhcb6 on non-photochemical quenching in Arabidopsis thaliana mutants

Anotace:

Cieľom tejto bakalárskej práce bolo prispieť k objasneniu role proteínu PsbS v nefotochemickom zhášaní chlorofylovej fluorescencie u rastlín bez svetlozberných antén Lhcb3 a Lhcb6. V skoršie publikovanej štúdii bolo poukázané na možnosť priamej interakcie PsbS proteínu so svetlozbernou anténou Lhcb6, čo by malo viesť k potlačeniu tzv. energeticky závislého nefotochemického zhášania u rastlín s absenciou Lhcb6 antény. Na druhej strane u smreka obyčajného (Picea abies), ktorému chýbajú proteíny Lhcb6 a Lhcb3, je energeticky závislé zhášanie pravdepodobne prítomné. V rámci tejto práce bol skrížením línií koLhcb3koLhcb6 a koPsbS pripravený trojitý mutant koLhcb3koLhcb6koPsbS, ktorý bol charakterizovaný pomocou metód chlorofylovej fluorescencie. Prezentované výsledky spochybňujú skoršie publikovanú hypotézu, že Lhcb6 je hlavných interakčným partnerom PsbS a dá sa teda predpokladať, že proteín PsbS je kľúčový i pre indukciu nefotochemického zhášania u P. abies. Analýza taktiež ukázala, že u mutantov koLhcb3koLhcb6 a koLhcb3koLhcb6koPsbS dochádza pravdepodobne k rozvoľneniu / čiastočnému odpojeniu svetlozberných antén a tento netypický jav je výraznejší u rastlín adaptovaných dlhšiu dobu na tmu. Objasnenie molekulárnej podstaty tohto fenoménu bude vyžadovať ďalšie analýzy.

Abstract:

The aim of this bachelor thesis was to contribute to our understanding of the role of PsbS protein in non-photochemical quenching of chlorophyll fluorescence in plants lacking light-harvesting antennae Lhcb3 and Lhcb6. According to a previous study, PsbS protein directly interacts with Lhcb6, which results in the impairment of energy-dependent type of non-photochemical quenching in plants lacking Lhcb6 antennae. However, energy-dependent quenching seems to be active in Norway spruce (Picea abies) which is known to lack both Lhcb3 and Lhcb6. In the frame of this work, triple Arabidopsis thaliana mutant koLhcb3koLhcb6koPsbS was prepared via a crossing of koLhcb3koLhcb6 and koPsbS plants. This mutant was subsequently characterized with the help of chlorophyll fluorescence methods. Our results contradict the earlier published hypothesis that the Lhcb6 is the main interacting partner of PsbS and indicate that qE is operational is also in plants lacking Lhcb3 and Lhcb6, including Norway spruce. Our analysis also revealed an unusual loosening / detachment of light-harvesting antennae in koLhcb3koLhcb6 and koLhcb3koLhcb6koPsbS, which is stimulated by long dark adaptation of plants. The clarification of the molecular mechanism behind this phenomenon will require further analyses.

Klíčová slova

nefotochemické zhášanie, svetlozberné antény, chlorofylová fluorescencia

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 1. 6. 2020

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Mgr. Iva Ilíková, Ph.D.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Biochemie / Biotechnologie a genové inženýrství