Vliv vzdáleného červeného světla na expresi genů signální dráhy cytokininů

Bc. Iveta Poláchová

Bachelor's thesis

Effect of far-red light on the expression of cytokinin signaling components

Anotácia:

Tato bakalářská práce se zaměřuje na studium vlivu vzdáleného červeného světla na expresi genů v signální dráze cytokininů. Ukázalo se, že exogenní aplikace cytokininů zvyšovala expresi genů primární odpovědi na cytokininy, a to ARR typu-A. Pokud ale byly semenáčky Arabidopsis vystaveny vzdálenému červenému světlu, k žádnému nárůstu exprese ARR typu-A při aplikaci exogenních cytokininů nedocházelo. Vzdálené červené světlo tak působí jako negativní regulátor aktivity signální dráhy cytokininů. Avšak některé geny jako ARR6 a ARR9 vykazovaly kontrastní expresní profil, který zřejmě souvisí se specifickou rolí těchto regulátorů v procesu vnímání cytokininů a světla. Dále jsme identifikovali fytochrom A jako jeden z potenciálních negativních regulátorů exprese genů typu-A. Zatímco exogenní cytokininy prodlužovaly délku hypokotylu divokého typu, u mutantní linie fytochromu A docházelo k daleko významnějšímu prodlužování hypokotylů. Naše výsledky tak popisují nový mechanismus přímé regulace aktivity signální dráhy cytokininů vzdáleným červeným světlem skrze jeho dominantní receptor fytochrom A.

Abstract:

This bachelor's thesis focuses on the study of the impact of far-red light on the expression of genes of the cytokinin signaling pathway. Our data show that exogenous application of cytokinins induced gene expression of the primary response to cytokinins, namely ARR type-A. However, if Arabidopsis seedlings were exposed to far-red light, there was no increase in ARR type-A expression when exogenous cytokinins were applied. Far-red light thus acts as a negative regulator of the activity of the cytokinin signaling pathway. However, some genes such as ARR6 and ARR9 showed a contrasting expression profile, which seems to be related to the specific role of these regulators in the process of cytokinin and light perception. Furthermore, we identified phytochrome A as one of the potential negative regulators of gene expression of type A regulators. While exogenous cytokinins increased the hypocotyl length of the wild type, the phytochrome A mutant line exhibited far more significant hypocotyl elongation. Our results describe a new mechanism of direct regulation of the activity of the cytokinin signaling pathway by far-red light through its dominant receptor phytochrome A.

Kľúčové slová

cytokininy, vzdálené červené světlo, Arabidopsis, exprese genů, kvantitativní RT-PCR, fytochrom A, cytokinins, far-red light, gene expression, quantitative RT-PCR, phytochrome A

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 16. 5. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 27. 6. 2024
• Vedúci: RNDr. Jan Skalák, Ph.D.
• Oponent: Mgr. Ján Šmeringai

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / odbor:
Biochemistry / Biochemistry