Telomerový chromatin v Cestrum elegans, rostlině s nekanonickou telomerovou sekvencí

Bc. Kristýna Pernicová

Diplomová práce

Telomere chromatin in the Cestrum elegans, plant with non-canonical telomere sequences

Anotace:

V této diplomové práci se věnujeme charakterizaci telomerového chromatinu rostliny Cestrum elegans s nekanonickou telomerovou sekvencí. Telomery jsou nukleoproteinové struktury na koncích lineárních eukaryotických chromosomů. Jsou tvořeny relativně konzervovanými tandemovými repeticemi. U savců se jedná o motiv TTAGGG, u většiny rostlin se vyskytuje sekvence TTTAGGG. Vyskytují se však i rostlinné druhy s nekanonickou telomerovou repeticí. Jednou z nich je právě Cestrum elegans (TTTTTTAGGG). Epigenetika je vědní obor studující dědičné změny v expresi genů a struktuře chromatinu, které nesouvisejí se změnou primární struktury DNA. Hlavním mechanismem realizace epigenetických modifikací jsou methylace DNA a modifikace histonů. Tato práce byla zaměřena na charakterizaci telomerového chromatinu Cestrum elegans. Studovala se přítomnost epigenetických modifikací na telomerových histonech. Dále byla provedena analýza délky telomer v listech a kalusové kultuře. Metodou imunoprecipitace chromatinu byla u Cestrum elegans zjištěna dominantní trimethylace sedmadvacátého lysinu histonu H3 (H3K27me3), typická pro fakultativní heterochromatin. Při analýze délky telomer nebyla pozorována žádná změna v délce telomer kalusové kultury a listů. Výsledky práce byly diskutovány ve srovnání s analogickými výzkumy na jiných modelech z říše vyšších rostlin s kanonickou i nekanonickou telomerovou sekvencí.

Abstract:

In this thesis we studied telomere chromatin in Cestrum elegans, plant with non canonical telomeric sequence. Telomeres are nucleoprotein structures at the ends of linear eukaryotic chromosomes. Telomeres consist of relatively conserved tandem repeat units; TTAGGG in mammals and TTTAGGG in most of plants. However, there are also plant species with a non canonical telomeric repeat; Cestrum elegans (TTTTTTAGGG) is one of them. Epigenetics is a discipline studying hereditary changes of gene expression and chromatin structure that are not related to the primary DNA structure. The main epigenetic modifications are DNA methylation and modifications of histones. We focused on characterization of telomeric chromatin in Cestrum elegans. We studied epigenetic marks of telomeric histones and lengths of telomeres in leaves and callus culture. Using the chromatin immunoprecipitation, a trimethylation of lysine 27 at the histone H3 (H3K27me3) was found as dominant mark of C. elegans telomeric histones. No differences in telomere lengths were observed between the callus culture and leaves. The results of the work were discussed in comparison with similar studies on other models of higher plants with canonical and non-canonical telomeric sequences.

Klíčová slova

Telomery, Cestrum elegans, Epigenetika, Histony, Chromatin

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 15. 5. 2019

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 11. 6. 2019
• Vedoucí: doc. Mgr. Miloslava Fojtová, CSc.
• Oponent: Mgr. Jana Fulnečková, Ph.D.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Biochemie / Genomika a proteomika