Vliv komponentů SCF komplexu na regeneraci nadzemní části rostliny

Hana DOSTÁLOVÁ

Bachelor's thesis

Impact of SCF components on shoot regeneration

Abstract:

Jednou z hlavních životních strategií mnohobuněčných organismů je udržení rovnováhy mezi diferenciovanými a kmenovými buňkami. Rostliny si udržují kmenové buňky v přesně definovaných zónách, které se označují jako meristém. Osud rostlinné buňky je řízený přesným poměrem koncentrací fytohormonů auxinů a cytokininů. Důležitým faktorem, který ovlivňuje život buňky, je změna v genové expresi. Při samotné regulaci exprese hrají důležitou roli transkripční faktory. Jakožto všechny proteiny, také transkripční faktory podléhají degradaci. Účinným prostředkem odbourávání proteinů je tzv. ubikvitinace. Jde o efektní způsob regulace hladiny transkripčních faktorů a proteinů, které se účastní např. signalizace fytohormonů v rostlině, a nepřímo tím tedy ovlivňují její růst a vývoj. Jedním z takto degradovaných proteinů jsou ERF proteiny. Jejich vliv se uplatňuje v regeneraci výhonů, ale jejich přesná funkce v procesu není dosud vyjasněná. Předmětem této práce je studium bpm mutantů Arabidopsis thaliana. U nich je vyřazen gen pro BPM protein, který je zapojen do ubikvitinace v tzv. SCF komplexu. V teoretické části byla vypracována rešerše na téma organogeneze, transkripční represory a degradace proteinů. Cílem experimentální části byl zisk homozygotních liní bpm mutantů PCR genotypizací, analýza delece bpm genů RT-PCR, pozorování fenotypu vybraných linií a studium interakce BPM a ERF proteinů metodou dvouhybridní kvasinkový systém. V práci se nepodařilo prokázat fenotyp bpm mutantů. Nižší regenerace byla pozorována pouze u mutanta cul3hyp, který byl do pozorování zařazen a má taktéž vyřazen gen pro složku degradačního komplexu. Byly prokázány interakce proteinu ERF4 s proteiny BPM1, BPM2, BPM3 a BPM4. Protein ERF8 interagoval s BPM1, BPM2 a BPM3.

Abstract:

Life strategy of multicellular organisms lies in keeping balance between differenciated cells and stem cells. Plants maintain their stem cells in strictly defined zones that are called meristems. Plant cell fate is controlled by exact ratio of concentrations of plant hormones, auxins and cytokinins. Changes in gene expressions have significant impact on life of cells. During gene regulation, transcription factors play a key role. The same as any other proteins, transcription factors are also a target of degradation. Ubiquitination is an example of an effective way of protein degrading. It belongs to means of regulation of transcription factors as well as other proteins, which may be parts of plant hormone signalling paths and can indirectly influence plant's growth and development. ERF proteins are transcripton factors playing a role in shoot regeneration. Nevertheless, their impact in this process is not fully undrestood. The aim of this thesis is a study of Arabidopsis thaliana bpm mutants. These mutants have knock-outs for BPM protein which are involved in ubiquitination as a part of SCF ligase complex. Theoretical part was focused on topics of organogenesis, transcription repressors, protein degradation. The aim of the experimental part of the thesis was to obtain homozygous lines of bpm mutants using PCR genotyping, bpm knock out analysis using RT-PCR, observation of phenotypes of the mutants, and study of BPM ERF interaction using yeast two hybrid assay. The phenotype of bpm mutants was not observed. Only cul3hyp mutant showed low level of shoot regeneration. ERF4 protein was proven to interact with BPM1, BPM2, BPM3 and BPM4 proteins. ERF8 protein showed interaction with BPM1, BPM2 and BPM3.

Keywords

Organogeneze, degradace proteinů, transkripční represory

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 5. 2016

Accessible from:: 12. 5. 2016

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Ivona Kubalová

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biochemistry