Role auxinových amidohydrolas při zakládání nodálních kořenů ječmene (Hordeum vulgare L.)

Bc. Dominika ČMIELOVÁ

Bachelor's thesis

Role of auxin amidohydrolases in crown-root initiation in barley (Hordeum vulgare L.)

Abstract:

Auxin je rostlinný hormon, který ovlivňuje vývoj rostliny v mnoha aspektech. Rozhodující je především optimální koncentrace auxinu v daném pletivu. Auxinová homeostáza je udržována několika různými mechanismy, mezi něž se řadí také ukládání auxinu ve formě konjugátů. Auxinové amidohydrolasy jsou poté enzymy, které katalyzují hydrolýzu auxinových konjugátů za uvolnění volné formy auxinu, která je biologicky aktivní. Takto uvolněný auxin by mohl mít vliv na zakládání nodálních kořenů u ječmene (Hordeum vulgare L). V současné době byly auxinové amidohydrolasy identifikovány již u několika rostlinných druhů, jedná se například o huseníček rolní (Arabidopsis thaliana), rýži (Oryza sativa) nebo pšenici setou (Triticum aestivum). V oblasti auxinových amidohydrolas vyskytujících se v ječmeni je výzkum teprve v počátcích. V rámci bakalářské práce byla studována auxinová amidohydrolasa kódovaná genem HvILL2. Sekvence genu byla zaklonována do expresního vektoru pGEX-5x-1 a výsledný konstrukt byl sekvenován. Dále byl v rámci bakalářské práce navržen postup pro následnou transformaci plazmidů do expresních buněk E. coli BL21 Star (DE3), purifikaci rekombinantních proteinů a měření enzymové aktivity enzymu HvILL2 se substráty v podobě vybraných auxinových konjugátů.

Abstract:

Auxin is a plant hormone that affects development of the plant in many aspects. The optimal concentration of auxin in a given tissue is crucial. Auxin homeostasis is maintained by several different mechanisms, including the storage of auxin in the form of conjugates. Auxin amidohydrolases are enzymes that catalyse the hydrolysis of auxin conjugates to release a free form of auxin, which is biologically active. The released auxin could have an effect on the establishment of nodal roots in barley (Hordeum vulgare L). Currently, auxin amidohydrolases have been identified in several plant species, such as thale cress (Arabidopsis thaliana), rice (Oryza sativa) or wheat (Triticum aestivum). In the field of auxin amidohydrolases found in barley, research is only in its early stages. As part of the bachelor's thesis, an auxin amidohydrolas coded with the HvILL2 gene was studied. The gene sequence was cloned into the pGEX-5x-1 expression vector and the resulting construct was sequenced. In addition, the bachelor's thesis proposed a procedure for the subsequent transformation of plasmids into E. coli BL21 Star (DE3) expression cells, purification of recombinant proteins and measurement of enzyme activity of HvILL2 with substrates in the form of selected auxin conjugates.

Keywords

auxinové amidohydrolasy, nodální kořeny, Hordeum vulgare L., auxin

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 10. 5. 2021

Thesis defence

• Date of defence: 7. 6. 2021
• Supervisor: Mgr. Nikola Kořínková

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biochemistry