Transcriptional control of pluripotency in Arabidopsis

Simona ČEJKOVÁ

Bachelor's thesis

Abstract:

The main objectives of the bachelor thesis Transcriptional control of pluripotency in Arabidopsis were to elucidate the function of ETHYLENE RESPONSIVE FACTORs transcription factors and their role in the modulation of pluripotency in the plant. Pluripotency is a privileged ability of plants and is essential for their survival. Pluripotent cells are found in specialized tissues called meristems, and their control is, therefore, the main site of pluripotency regulation - and thus of regeneration and organogenesis. The response to plant hormones is an intensively studied topic and is far from being elucidated. The role of ETHYLENE RESPONSIVE FACTORs is another part of the complex regulatory pathways in response to cytokinins, auxins and ethylene. This work focuses on the family of transcription factor VIII containing ETHYLENE RESPONSIVE FACTORs and ENHANCER OF SHOOT REGENERATION. To elucidate the role of this family of repressors, phenotypic analyses of intact plants and in vitro explants as well as histological analysis of expression in transgenic plants were performed. ETHYLENE RESPONSIVE FACTORs of family VIII were found to have a significant effect on the ability to regenerate the aerial part of the plant, which they affect negatively, whereas they positively influence the developmental processes of these tissues. In histological analysis, the expression of transcriptional repressors was shown to be dependent on the age of the tissue and to be organ-specific. These findings point to other potential areas for the study of pluripotency in plants. The role of ETHYLENE RESPONSIVE FACTORs may be an important part of our knowledge of plant life, development, and ability to adapt to external conditions.

Abstract:

Hlavními cíli bakalářské práce Transkripční kontrola pluripotence u Arabidopsis bylo objasnění funkce ETHYLENE RESPONSIVE FACTORs transkripčních faktorů a jejich role při modulaci pluripotence v rostlině. Pluripotence je výsadní schopností rostlin a je nezbytná pro jejich přežití. Pluripotentní buňky se nachází ve specializovaných tkáních zvaných meristémy, jejichž kontrola je tedy i hlavním místem regulace pluripotence - a tedy i regenerace a organogeneze. Odpověď na rostlinné hormony je intenzivně studované téma a není zdaleka objasněné. Role ETHYLENE RESPONSIVE FACTORs je další součástí složitých regulačních drah v odpovědi na cytokininy, auxiny a ethylen. Tato práce je zaměřena na rodinu transkripčních faktorů VIII obsahující ETHYLENE RESPONSIVE FACTORs a ENHANCER OF SHOOT REGENERATION. Pro objasnění role této skupiny represorů byly provedeny analýzy fenotypu intaktních rostlin a explantátů in vitro a dále histologická analýza exprese v transgenních rostlinách. Bylo zjištěno, že ETHYLENE RESPONSIVE FACTORs rodiny VIII mají významný vliv na schopnost regenerace nadzemní části rostliny, kterou ovlivňují negativně, zatímco positivně ovlivňují vývojové procesy těchto pletiv. V histologické analýze bylo prokázáno, že exprese transkripčních represorů je závislá na stáří pletiva a je orgánově specifická. Tato zjištění poukazují na další možné oblasti pro studium pluripotence v rostlinách. Role ETHYLENE RESPONSIVE FACTORs může být významnou součástí znalostí o životě rostlin, jejich vývoje a schopnosti přizpůsobení se vnějším podmínkám.

Keywords

pluripotence, meristém, transkripční faktory, ERF, fytohormony, organogeneze, regenerace

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 6. 5. 2022

Thesis defence

• Supervisor: Yoshihisa Ikeda, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biology / Molecular and Cell Biology