Příprava transgenních linií vojtěšky seté (Medicago sativa L.) exprimujících fluorescenční marker aktinového cytoskeletu

Adéla JERMÁŘOVÁ

Bakalářská práce

Preparation of alfalfa (Medicago sativa L.) transgenic lines expressing an actin cytoskeleton fluorescent marker

Anotace:

Rostlinný cytoskelet hraje důležitou roli v mnoha buněčných procesech a během vývoje nebo stresových reakcí rostlin dochází k jeho rychlé reorganizaci a změnám dynamiky. Pro studium cytoskeletu se proto využívají geneticky-kódované fluorescenční markery, které umožňují jeho vizualizaci in vivo. Vojtěška setá (Medicago sativa L.) je významná plodina a mezi její nejvíce prostudované mitogenem-aktivované protein kinasy (MAPKs) patří stresem-indukovaná MAPK (SIMK), která hraje důležitou roli při symbiotické interakci, vývoji kořenových vlásků, produkci nadzemní biomasy a odolnosti na oxidativní stres. Cílem předložené bakalářské práce byla příprava transgenních linií vojtěšky seté exprimujících fluorescenční marker aktinového cytoskeletu. Stabilní transformace byla provedena prostřednictvím bakterií Agrobacterium tumefaciens a transgenní rostliny byly regenerovány in vitro procesem nepřímé somatické embryogeneze. U získaných transgenních linií byla provedena mikroskopická selekce pro potvrzení přítomnosti fluorescenčního markeru pro aktinový cytoskelet, strukturní analýza aktinového cytoskeletu a imunoblotová analýza pro determinaci změn v úrovni produkce proteinů SIMK a aktinu. Podařilo se získat dvě stabilně transformované transgenní linie s rozdílnou abundancí SIMK proteinu a expresí cytoskeletálního markeru pro studium vztahu mezi SIMK a aktinovým cytoskeletem u vojtěšky seté.

Abstract:

Plant cytoskeleton plays an important role in many cellular processes and during plant development or stress reactions undergoes rapid reorganisation and dynamics changes. Therefore, genetically-encoded fluorescent markers are used to visualize plant cytoskeleton in vivo. Alfalfa (Medicago sativa L.) is an important crop and among its most studied mitogen-activated protein kinases (MAPKs) is stress-induced MAPK (SIMK) playing an important role in alfalfa symbiotic interaction, root hairs growth, above-ground biomass production, and resistence to oxidative stress. The aim of this bachelor's thesis was to prepare alfalfa transgenic lines expressing a fluorescent actin cytoskeleton marker. Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation was used for alfalfa stable transformation and transgenic lines were regenerated in vitro through the process of indirect somatic embryogenesis. Obtained transgenic lines were subjected to microscopy selection to confirm the presence of the fluorescent actin cytoskeleton marker, structural analysis of actin cytoskeleton and immunoblot analysis to detect changes in SIMK and actin proteins production levels. As a result, two stably transformed transgenic lines with different SIMK abundance co-expressing cytoskeletal marker were prepared to further study the interplay between SIMK and actin cytoskeleton in alfalfa.

Klíčová slova

Medicago sativa, SIMK, transformace, Agrobacterium tumefaciens, rostlinný cytoskelet, aktin, fluorescenční markery, FABD2-mCherry

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 6. 5. 2025

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Mgr. Kateřina Hlaváčková, Ph.D.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Biotechnologie a genové inženýrství / Biotechnologie a genové inženýrství