Studium exprese významných alergenů v plodech jabloní

Ing. Ivona Žďárská

Disertační práce

Study of the expression of significant allergens in apple fruits

Anotace:

Tato disertační práce se zabývá problematikou genové exprese alergenu Mal d 1 v plodech různých odrůd jabloní. Alergen Mal d 1 z důvodu své strukturní podobnosti s alergenem Bet v 1 vykazuje zkříženou alergickou reakci s pylem břízy a je typický pro oblast střední, severní a východní Evropy a citlivým jedincům zabraňuje v konzumaci jablek. Proto jsou poznatky spojené s alergenicitou jednotlivých odrůd velice aktuální a mohou přispět k rozvoji šlechtitelských programů zaměřených na hypoalergenní odrůdy. V rámci této práce byla hodnocena genové exprese isoforem Mal d 1.01 a Mal d 1.02 v průběhu tří let u 39 odrůd jabloní, dále byl hodnocen vliv skladování, systému produkce a lokality na úroveň exprese genu Mal d 1. Relativní genová exprese byla analyzována pomocí kvantitativní real-time PCR a stanovena na základě metody ΔCt, hodnoty relativní genové exprese jednotlivých isoforem alergenu byly normalizovány ke genu aktin. Byla rovněž vyhodnocena genová exprese všech 31 isoforem alergenu Mal d 1, a to pomocí sekvenování nové generace s využitím sekvenátoru Ion PGM. Byl prokázán vliv všech zkoumaných faktorů (ročníku, skladování, systému produkce i lokality) na úroveň genové exprese alergenu Mal d 1. Nejvíce exprimvanými isoformami jsou Mal d 1.01 a Mal d 1.02, i když v průběhu skladování může docházet k významnému růstu exprese i u dalších isoforem, konkrétně Mal d 1.03G a Mal d 1.06D. Na základě výsledků hodnocení jednotlivých odrůd v průběhu tří let byly určeny odrůdy s ustáleně nižší relativní expresí genu Mal d 1, a to ʻKing Jonagoldʼ, ʻJonagoldʼ, ʻBraeburn Mariri Redʼ, ʻBraeburnʼ, ʻCumulusʼ, ʻZuzanaʼ, ʻFragranceʼ. Stabilně vysoké hladiny relativní exprese genu Mal d 1 ve všech třech letech hodnocení dosahovala odrůda ʻGalaʼ.

Abstract:

This thesis deals with the issue of gene expression of the Mal d 1 allergen in the fruits of different apple cultivars. The allergen Mal d 1 shows a cross-allergic reaction with birch pollen and is typical for the region of Central, Northern and Eastern European region and prevents sensitive individuals from consuming apples. Therefore, knowledge related to the allergenicity of various cultivars is very current and can contribute to the development of breeding programs focused on hypoallergenic apples. As a part of this work, the gene expression of the Mal d 1.01 and Mal d 1.02 isoforms was evaluated over three years in 39 apple cultivars. Also the influence of storage, production system and location on the level of the expression of the Mal d 1 gene was evaluated. Relative gene expression was analyzed using quantitative real-time PCR and determined based on the ΔCt method, relative gene expression values of individual allergen isoforms were normalized to the actin gene. The gene expression of all 31 isoforms of the Mal d 1 allergen was also evaluated using next-generation sequencing on the Ion PGM sequencer. The influence of all investigated factors (year, storage, production system and location) on the gene expression level of the Mal d 1 allergen was demonstrated. The most expressed isoforms are Mal d 1.01 and Mal d 1.02, although during storage there may be a significant increase in the expression of other isoforms, specifically Mal d 1.03G and Mal d 1.06D. Based on the results of the evaluation of various cultivars over the course of three years, the cultivars with consistently lower relative expression of the Mal d 1 gene were determined, namely ʻKing Jonagoldʼ, ʻJonagoldʼ, ʻBraeburn Mariri Redʼ, ʻBraeburnʼ, ʻCumulusʼ, ʻZuzanaʼ, ʻFragranceʼ. The ʻGalaʼ variety achieved stably high levels of relative expression of the Mal d 1 gene in all three years of evaluation.

Klíčová slova

jabloň, Malus × domestica Borkh., relativní genová exprese, isoformy, Mal d 1, real-time PCR, NGS, skladování

Keywords

relative gene expression, isoforms, Mal d 1, real-time PCR, NGS, Malus × domestica Borkh., storage, apple tree

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 25. 1. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: doc. Dr. Ing. Pavel Vejl
• Oponent: Jana Žiarovská, externi, Boris Krška, externi, Jaroslav Salava, CSc., Ing., externi

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů

Doktorský studijní program:
Speciální produkce rostlinná