Selekce homozygotních mutantních linií Arabidopsis thaliana s T-DNA inzercí v genech SPL1 a SPL7 a příprava expresních vektorů pro kvasinkový dvouhybridní systém

Adam ZEINER

Bachelor's thesis

Selection of Arabidopsis thaliana homozygous mutant lines with T-DNA insertion in the SPL1 and SPL7 genes and preparation of expression vectors for the yeast two-hybrid system

Abstract:

SQUAMOSA promoter-binding protein-like proteiny jsou transkripční faktory, které jsou významné pro regulaci různých vývojových procesů rostlin. Regulují také expresi některých izoforem superoxid dismutas. Superoxid dismutasy jsou klíčové antioxidační enzymy, které jsou důležité pro odbourání kyslíkových radikálů. Jelikož aktivita některých superoxid dismutas je zprostředkována mitogen aktivovanými protein kinasami, SQUAMOSA promoter-binding protein-like proteiny se staly potenciálním fosforylačním substrátem mitogen aktivovaných protein kinas ve vztahu k regulaci Fe superoxid dismutasy 1. Proto jsme se v teoretické části bakalářské práce zaměřili na shrnutí nejdůležitějších funkcí a vlastností SQUAMOSA promoter-binding protein-like proteinů. Věnovali jsme se také mitogen aktivovaným protein kinasam a oxidačnímu stresu, včetně enzymatické antioxidační obrany. V experimentální části jsme provedli cílenou bioinformatickou analýzu, která ukázala SQUAMOSA promoter-binding protein-like 1 jako možný transkripční faktor Fe superoxid dismutasy 1, který je ovlivněný MPK3. Selektovali jsme pomocí alelově specifické PCR a reverzní transkripce spojenou s PCR homozygotní T-DNA inzerční linie spl1.1, spl1.2 a spl7.1 a připravili expresní vektory pro kvasinkové dvouhybridové systémy (pGBDT7-cDNA_SPL7 a pGADT7 AD-cDNA_SPL7). Závěrem: SPL se jeví jako transkripční faktory, které mohou být fosforylovány mitogen aktivovanými protein kinasami. Vyselektované homozygotní mutantní linie a připravené expresní vektory budou důležitým experimentálním nástrojem pro testování interakce mezi mitogen aktivovanými protein kinasami a SQUAMOSA promoter-binding protein-like proteiny.

Abstract:

SQUAMOSA promoter-binding protein-like proteins are transcription factors important for regulation of various developmental processes in plants. They are also known to regulate the transcription of some superoxide dismutase isoforms. Superoxide dismutases are key antioxidant enzymes important for the removal of reactive oxygen species. Since the activity of some superoxide dismutases is mediated by mitogen activated protein kinase signalling, SQUAMOSA promoter-binding protein-like proteins emerged as a potential mitogen activated protein kinase phosphorylation targets in order to regulate Fe superoxide dismutase 1. Therefore, we aimed to provide a theoretical overview on SQUAMOSA promoter-binding protein-like proteins, mitogen activated protein kinases and oxidative stress including antioxidant defence. Within the experimental part, we present a targeted bioinformatic analysis showing SQUAMOSA promoter-binding protein-like 1 as probable transcription factor guiding Fe superoxide dismutase 1 transcription governed by MPK3. We selected homozygous T-DNA insertion mutant lines spl1.1, spl1.2 and spl7.1. Moreover, we prepared expression vectors for the yeast two-hybrid system (pGBDT7-cDNA_SPL7 and pGADT7 AD-cDNA_SPL7). In conclusion, our data presents SQUAMOSA promoter-binding protein-like proteins as transcription factors likely phosphorylated by mitogen activated protein kinases. The selected homozygous mutant lines and vectors represent valuable tools for studying mitogen activated protein kinases and SQUAMOSA promoter-binding protein-like proteins interactions.

Keywords

SPL, MAPK, ROS, oxidační stres, SOD, FSD1

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 9. 5. 2019

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Tomáš Takáč, Ph.D.

Palacký University Olomouc

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biology / Molecular and Cell Biology