Měření abundance a aktivity MAP kinas v transgenních rostlinách Medicago sativa

Mgr. Jiří SOJKA

Bachelor's thesis

Measurement of an abundance and activity of the MAP kinases in the transgenic plants of Medicago sativa

Abstract:

Rostliny jsou neustále vystavovány nepříznivým stimulům z vnějšího prostředí, které negativně ovlivňují jejich růst a vývoj. Jako určitá obrana proti těmto stresovým faktorům jim slouží kaskáda mitogen aktivovaných protein kinas (MAPKs). Poslední členové této dráhy, MAPKs, se podílejí prostřednictvím fosforylace/defosforylace na regulaci těchto rostlinných odpovědí. V této bakalářské práci byla měřena aktivita a abundance dvou vybraných MAPKs v kořenech vojtěšky seté (Medicago sativa) MMK3 a SIMK pomocí metody Western blot. Po propagaci kontrolního i transgenního rostlinného materiálu pomocí somatické embryogeneze, byla skutečnost sníženého množství nadřazené mitogen aktivované protein kinasy kinasy (MAPKK) u transgenní linie ověřena metodou kvantitativní PCR. Kořeny M. sativa byly vystaveny oxidativnímu stresu a porovnávány s kontrolními podmínkami. Z výsledků je patrné, že dochází ke snížené abundanci SIMK v transgenní SIMKK RNAi 2A/2 linii oproti kontrolním, což bylo potvrzeno i qPCR. U proteinu MMK3 je třeba dalšího výzkumu. Aktivita těchto MAPKs je kolísavá a dochází k výrazné fosforylaci v mokré kontrole a defosforylaci při oxidativním stresu působícím po dobu 30 minut. V případě MMK3 zřejmě dochází ke vzájemnému ovlivnění množství transkriptu a proteinu v buňkách kořene M. sativa.

Abstract:

Plants are constantly exposed to adverse environmental stimuli that negatively affect their growth and development. As a defense against these stress factors they use cascade of mitogen-activated protein kinases. The last members of this pathway, MAPKs, which are involved in the regulation of these plant responses by phosphorylation / dephosphorylation. In this bachelor thesis the activity and abundance of two chosen MAPKs from the roots of alfalfa (Medicago sativa) MMK3 and SIMK were measured by Western blot method. After propagation control and transgenic plant materiál by somatic embryogenesis method, was the fact of reduced quantity of upstream mitogen-activated protein kinas kinas (MAPKK) of the transgenic line was verified by the quantitative PCR method. Roots of the M. sativa were exposed to oxidative stres and compared with control conditions. The results show that there is a reduced abundance of SIMK in the transgenic SIMKK RNAi 2A/2 line over the control, which was confirmed by qPCR. For MMK3, further research is needed. The activity of these MAPKs is fluctuating and there is a markedly large phosphorylation in wet control and dephosphorylation under oxidative stress over a period of 30 minutes. In the case of MMK3, the amount of transcript and protein appears to interact, in the root cells.

Keywords

mitogen aktivované protein kinasy, Medicago sativa, somatická embryogeneze, oxidativní stres, Western Blot, qPCR

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 9. 5. 2018

Thesis defence

• Date of defence: 5. 6. 2018
• Supervisor: Mgr. Petra Illésová

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biotechnology and Gene Engineering