Funkční profilování komponentů komplexu transkripčních koaktivátorů SAGA v Arabidopsis

Rodion Sokolov

Bachelor's thesis

Functional profiling of components of the transcriptional co-activator complex SAGA in Arabidopsis

Abstract:

Regulace genové exprese může být uskutečněna různými mechanismy, přičemž jedním z nich je enzymy zprostředkována modifikace histonů. Spt-Ada-Gcn5 acetyltransferázový (SAGA) komplex je komplex transkripčních koaktivátorů vysoce konzervovány mezi rostlinami a kvasinkami. V rostlinách může SAGA regulovat expresi genů prostřednictvím acetylace a deubikvitinace histonů. PHYTOCHROME-DEPENDENT LATE-FLOWERING (PHL)/SPT20 je podjednotkou strukturního modulu SAGA, která interaguje s fytochromem B a reguluje tak kvetení, zároveň však jeho exprese ovlivňuje odpověď rostlin na sucho a nedostatek dusíku. V praktické časti této práce byl prozkoumán vliv PHL na odolnost vůči dalším abiotickým stresům jako je oxidační a osmotický stres. Odpověď rostlin postrádajících gen kódující PHL na dané stresy se ukázala být závislá na fotoperiodě, přičemž dopad oxidačního stresu byl pro ně vyšší při pěstování za podmínek dlouhého dně a naopak, rostliny byly citlivější na osmotický stres podmínek krátkého dně. Rovněž jsme identifikovali metabolity, které byly přítomny u mutantní linie phl v odlišné koncentraci než u standardních rostlin a mohou tak stát za odlišnou odpovědí této linie na stres.

Abstract:

Regulation of gene expression can be carried out by various mechanisms, one of them is enzyme-mediated modification of histones. Such enzymes often form large multi-subunit complexes to facilitate their enzymatic activity and substrate specificity. The Spt-Ada-Gcn5 acetyltransferase (SAGA) complex is a complex of transcriptional coactivators highly conserved between plants and yeast. In plants, SAGA can regulate gene expression through histone acetylation and deubiquitination. PHYTOCHROME-DEPENDENT LATE-FLOWERING (PHL)/SPT20 is a subunit of the structural module SAGA, that interacts with phytochrome B and thus regulates flowering, but at the same time its expression affects plant response to drought and nitrogen deficiency. In the experimental part of this work, the effect of PHL on resistance to other abiotic stresses, such as oxidative and osmotic stress was investigated. The response of plants defective in the gene encoding PHL to the given stresses was shown to be dependent on the photoperiod, whereby the impact of oxidative stress was more pronounced when grown under long-day conditions. On the contrary, plants were more sensitive to osmotic stress under short-day conditions. In this study, the metabolites present in the phl mutant line at a different concentration than in the standard plants were identified and may thus be responsible for the different response of this line to stress.

Keywords

Modifikace histonů, SAGA komplex, PHL, Metabolity, Abiotický stres

Keywords

PHL, histone modification, abiotic stress, SAGA complex, metabolites

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 28. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 6. 6. 2023
• Supervisor: Pavel Kerchev, Ph.D.
• Reader: Petr Kalousek, Ph.D.

Mendel University in Brno

Faculty of AgriSciences

Bachelor programme:
Molecular Biology and Biotechnology