Charakterizace SIMKK a PRKK proteinů u vojtěšky Medicago sativa

Anna MALÍŠKOVÁ

Bachelor's thesis

Characterization of SIMKK and PRKK proteins in alfalfa Medicago sativa

Abstract:

Charakterizace proteinů slouží k detekci jejich funkcí v daném organismu. Čehož je možné využít při zlepšování nutričních vlastností, odolnosti vůči nepříznivým přírodním podmínkám nebo při zvýšení produkce u zemědělských plodin. Tato bakalářská práce byla zaměřena na charakterizaci proteinů SIMKK a PRKK v Medicago sativa pomocí in silico analýz a také na fenotypizaci semen a semenáčů mutantní linie SIMKK RNAi. Při in silico analýzách bylo potvrzeno, že nejbližším ortologem proteinu SIMKK je v Arabidopsis thaliana AtMKK4 a proteinu PRKK je nejbližší AtMKK2. Další in silico analýza byla zaměřena na AtMKK4 a AtMKK2, u kterých se zjišťovala vazebná místa transkripčních faktorů, místa subcelulární lokalizace, míra hladiny transkriptů během vývoje rostlin a při reakci na stres, dostupné mutace genu a jejich pozice v proteinových doménách. V další části práce bylo měření vybraných fenotypových znaků mutantní linie SIMKK RNAi a jeho porovnání s divokým typem RSY. Porovnávaly se rozměry semen, jejich povrch, délka, šířka, obvod a kruhovitost. Dále se porovnával růst kořenové soustavy semenáčů, kde se měřila délka jak hlavních kořenů, tak celkově kořenová soustava. Poslední část je zaměřena na práci v laboratoři, kdy byla provedena somatická embryogeneze M. sativa RSY, transientní transformace Nicotiana benthamiana pomocí Agrobacterium tumefaciens a detekce přítomnosti transgenu v rostlinách M. sativa PRKK Cas9-G3 metodou PCR.

Abstract:

Characterisation of proteins used for detection of their functions in the organism. Which can be used for nutritional improvement properties, resistance to unfavorable natural conditions or to increasing the production of agricultural crops. This bachelor thesis was focused on the characterization of SIMKK and PRKK proteins in Medicago sativa and the phenotyping of seeds and seedlings of the mutant line SIMKK RNAi. In silico analysis confirmed that the closest orthologs of SIMKK and PRKK in Arabidopis thaliana are AtMKK4 and AtMKK2, respectively. Furthermore in silico analysis focused on AtMKK4 and AtMKK2 binding sites of transcription factors was performed, as well as subcellular localization analysis, levels of transcripts, available mutations and their position i protein domains. Finally the spatiotemporal transcriptomic analysis related also to stress reactions and also protein composition domain analysis were performed. In the next part, the bachelor thesis was focused on measuring of the selected traits of M. sativa mutant line SIMKK RNAi phenotype compared to the wild-type RSY. In detail this analysis was focused on seed area, lenght, width, perimeter and circularity. The seedling root system was also compared, as well as the lenght of the primary root. The last part is focused on the work in laboratory, such as the somatic embryogenesis of M. sativa RSY, transient transformation of Nicotiana benthamiana by Agrobacterium tumefaciens and lastly the T-DNA presence was detected by PCR method in the samples obtained from M. sativa PRKK Cas9-G3 plants.

Keywords

Medicago sativa, SIMKK, PRKK, in silico analýza, SIMKK RNAi měření fenotypu

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 28. 5. 2021

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Ivan Luptovčiak, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biotechnology and Gene Engineering