Alternatívny zostrih génu CRE1/AHK4 v Arabidopsis thaliana

Martin HUDEČEK

Bachelor's thesis

Study of the alternative splicing of CRE1/AHK4gene in Arabidopsis thaliana

Abstract:

Alternatívny zostrih zásadným spôsobom reguluje génovú expresiu, zvyšuje plasticitu transkriptómu a proteómu u eukaryot. Existuje viacero typov alternatívneho zostrihu s odlišným zastúpením u rastlín a živočíchov. U rastlín sa v najväčšej miere vyskytuje typ alternatívneho zostrihu zvaný zachovanie intrónu, kedy nedochádza k vystrihnutiu daného intrónu z pre-mRNA odpovedajúceho génu. Výsledkom toho môže byť napríklad posunutie čítacieho rámca, výskyt predčasného terminačného kodónu a následne nefunkčnosť prekladaného proteínu. Táto bakalárska práca je zameraná práve na tento typ alternatívneho zostrihu u génu CRE1/AHK4, kódujúceho cytokinínový receptor, ktorý je zodpovedný za prenos cytokinínového signálu cez membránu v modelovom organizme Arabidopsis thaliana. Tento gén vo svojej sekvencii obsahuje 9 intrónov a tak teoreticky môže vytvárať veľký počet mRNA foriem so zachovanými intrónmi. Cieľom tejto práce je nájsť takéto formy CRE1/AHK4 mRNA pomocou metódy semikvantitatívnej PCR a zistiť, či prítomnosť vybraných cytokinínov má pozitívny vplyv na ich tvorbu. Metódou semikvantitatívnej PCR bolo zistené, že skutočne dochádza k tvorbe jednotlivých foriem mRNA s jedným alebo viacerými zachovanými intrónmi a taktiež, že v prítomnosti cytokinínov dochádza k zvýšeniu ich tvorby.

Abstract:

Alternative splicing fundamentally regulates gene expression, increasing the plasticity of transcriptome and proteome in eukaryotes. There are several types of alternative splicing with different distribution in plants and animals. In plants, the most common type of alternative splicing is intron retention, where the intron is not spliced from the pre-mRNA of the corresponding gene, resulting in a shift in the reading frame, premature termination codon and consequently malfunctioning of the truncated protein. This bachelor thesis is focused on this type of alternative splicing in CRE1/AHK4 gene wich encodes the cytokinin receptor, that is responsible for transferring the signal through the membrane in the model organism Arabidopsis thaliana. This gene contains 9 introns in its sequence and theoretically can produce a large number of retained intron mRNA forms. The aim of this work is to find such forms of CRE1/AHK4 using semiquantitative PCR and to determine whether the presence of chosen cytokinins has a positive effect on their production. By semiquantitative PCR method, it was found that mRNA forms with one or more retained introns are produced, and it was also demonstrated, that the presence of cytokinins increases their production.

Keywords

alternatívny zostrih, Arabidopsis thaliana, AHK4, cytokiníny

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 31. 7. 2017

Thesis defence

• Supervisor: RNDr. Ondřej Plíhal, Ph.D.

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biology / Molecular and Cell Biology