Ovlivnění telomerového fenotypu v mutantních rostlinách huseníčku nesoucích jednonásobné nebo vícenásobné inzerce T-DNA

Bc. Martin Sivčák

Bachelor's thesis

Influencing of telomere phenotype in mutant Arabidopsis plants with single or multiple T-DNA insertions

Abstract:

The main goal of this bachelor’s thesis was to investigate T-DNA mutated Arabidopsis thaliana plants. Modern research of these plants focuses on telomeres and to them related enzyme telomerase. Telomeres are nucleoprotein structures necessary for the proper functioning of chromosomes. In the case of A. thaliana, telomeres are supported by a specialised enzyme called telomerase which synthesize telomere repetitions at the tips of chromosomes. Exclusion of a gene which is included in biosynthetic lines or telomerase results in a change in the telomere phenotype, i. e. by a change of the telomere length or telomerase activity. Insertion of the T-DNA into the genome of plants breaks the expression of the gene coding the candidate protein in the analysed lines. These changes can be amplified over multiple generations. This thesis follows on results of previous research investigating changes in telomere length in multiple generations of mutant plants. The next goal of this project was to breed a double mutation similar to an already created mutant At336p140 which shows significant changes in the phenotype. These doubly mutated plants will be further investigated and compared with the telomere phenotype of the hybrids and the mutant plants of the At336p140 line.

Abstract:

Táto bakalárska práca sa venuje T-DNA mutantným rastlinám Arabidopsis thaliana. U týchto rastlín sú predmetom skúmania teloméry a s nimi zviazaný enzým telomeráza. Teloméry sú nukleoproteínové štruktúry nevyhnutné pre správne fungovanie chromozómov. U A. thaliana sú udržiavané špecializovaným enzýmom telomerázou, ktorý syntetizuje telomérove repetície na koncoch chromozómov. V prípade vyradenia génu, ktorý je zahrnutý v biosyntetických dráhach telomér alebo telomerázy sa táto zmena prejavy zmenou telomérového fenotypu. Napríklad zmenou dĺžky telomér alebo zmenou aktivity telomerázy. K tomu sú využívané T-DNA mutantné rastliny, ktoré prostredníctvom inzercie T-DNA do genómu narušujú expresiu génu kódujúceho kandidátny proteín zahrnutý do sledovaných dráh. Tieto zmeny sa môžu zosilňovať v potomstve v priebehu viacerých generácii. V tejto práci nadväzujem na predchádzajúce práce a sledujem zmeny dĺžky telomér v ďalších generáciách mutantných rastlín. Ďalej sa v tejto práci venujem kríženiu vybraných rastlín s inzerciou T-DNA v jednom mieste v snahe pripraviť kríženca nesúceho dvojnásobnú mutáciu, ktorý by bol podobný už vytvorenému dvojitému mutantovi At336p140, ktorý ukazuje výrazné zmeny v telomérovom fenotype. Takto pripravené rastliny s dvojnásobnou mutáciou budú ďalej skúmané s ohľadom na porovnanie telomerového fenotypu krížencov a mutantných rastlín línie At336p140.

Keywords

Arabidopsis thaliana, teloméry, telomeráza, TERT podjednotka, HON4 proteín, Athook proteín, proteín-proteín interakcie, telomeres, telomerase, TERT subunit, protein-protein interactions

Language used: Slovak

Date on which the thesis was submitted / produced: 9. 1. 2019

Thesis defence

• Date of defence: 7. 2. 2019
• Supervisor: Mgr. Eva Sýkorová, CSc.
• Reader: Mgr. Michal Franek, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Applied Biochemistry / Applied Biochemistry