Úloha 14-3-3 proteinů v de-etiolizaci indukované modrým světlem u rajčete (Solanum lycopersicum L.)

Nikola KOŘÍNKOVÁ

Bachelor's thesis

Role of 14-3-3 proteins in blue-light induced de-etiolation in tomato (Solanum lycopersicum L.)

Abstract:

De-etiolizace nastává u rostlin při přechodu z temnostní fáze růstu na světlo. Jednou z morfologických změn nastávajících při de-etiolizaci u klíčních rostlin je inhibice růstu hypokotylu, která je nejvýrazněji indukována modrým světlem. Rychlý pokles růstu hypokotylu je bezprostředně po ozáření modrým světlem řízen fototropinem 1 (PHOT1), následné ustavení rovnoměrného růstu je regulováno kryptochtomem 1 (CRY1). Bakalářská práce se věnuje studiu úlohy regulačních 14-3-3 proteinů v inhibici růstu hypokotylu na modrém světle u rajčete (Solanum lycopersicum L.). Transgenní rostliny tft4 vykazují oproti standardním rostlinám signifikantně delší hypokotyly na modrém světle, což naznačuje zapojení TFT4 do inhibice prodlužování hypokotylu na modrém světle. Relativní exprese specifická pro jednotlivé TFT geny v etiolovaných a modrým světlem de-etiolovaných hypokotylech standardních rostlin naznačuje specifickou úlohu každé z isoforem. Na modrém světle se v hypokotylech s umlčenou expresí TFT4 signifikantně zvýšila exprese TFT6 a snížila exprese TFT9, což svědčí o vzájemné transkripční regulaci TFT isoforem. Je známo, že 14-3-3 fungují jako dimery. Dvouhybridním kvasinkovým systémem byla pozorována vzájemná heterodimerizace isoforem TFT4/TFT9 a TFT6/TFT9, stejně jako interakce PHOT1 s TFT4 a TFT9. Navíc, exprese PHOT1 byla v etiolovaných hypokotylech tft4 signifikantně vyšší oproti hypokotylům standardních rostlin, pravděpodobně tedy dochází k regulaci PHOT1 pomocí TFT4.

Abstract:

De-etiolation occurs in plants during the switch from darkness to light. One of the morphological changes of seedlings occurring during de-etiolation is hypocotyl growth inhibition, with the strongest induction by blue light. The rapid decline in hypocotyl growth rate immediately after illumination by blue light is controlled by phototropin 1 (PHOT1), whereas subsequent establishment of steady state growth rate is regulated by cryptochrom 1 (CRY1). The bachelor thesis is dealing with the study of regulatory 14-3-3 protein role in blue light-induced inhibition of hypocotyl growth in tomato (Solanum lycopersicum L.). Compared to standard plants, transgenic tft4 plants showed significantly longer hypocotyls in blue light indicating the involvement of TFT4 in blue light-induced inhibition of hypocotyl elongation. Specific relative expression of each TFT genes in elongating zones of etiolated or de-etiolated hypocotyls by blue light indicates the specific role of each isoform. In blue light, silencing of TFT4 led to significantly increased TFT6 expression or decreased TFT9 expression, predicting the mutual transcriptional regulation of TFT isoforms. It is known that TFTs function as dimers. Heterodimerization of TFT4/TFT9 and TFT6/TFT9 was proved by yeast two hybrid assay as well as interaction of PHOT1 with TFT4 and TFT9. Moreover, PHOT1 expression was significantly higher in etiolated tft4 hypocotyls in comparison with standard plants suggesting the PHOT1 regulation by TFT4.

Keywords

14-3-3 proteiny, de-etiolizace, fototropin 1, Solanum lycopersicum L.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 2. 5. 2017

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Petra Hloušková

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biotechnology and Gene Engineering