Úloha epigenetických mechanismů v utváření a stabilitě rostlinného heterochromatinu

Mgr. Lenka Kolářová, Ph.D.

Bakalářská práce

The role of the epigenetic mechanisms in the plant heterochromatin formation and maintenance

Anotace:

Práce se zabývá zapojením epigenetických mechanismů do regulace utváření a stability rostlinného heterochromatinu. V epigenetických mechanismech se uplatňují dva hlavní procesy; metylace DNA a modifikace histonů. Mezi epigenetické mechanismy řadíme i proces RNA interference, který se významně účastní regulace genové exprese a obrany buňky proti virům a transpozonům. V této práci jsem se snažila o postižení souvislostí a souhry mezi těmito epigenetickými mechanismy. Dále jsou v práci uvedeny procesy regulace genové exprese specifické pro rostliny, mezi které patří metylce cytozinu mimo dubletové motivy CpG (v tripletech CpNpG a asymetricky lokalizovaných cytozinech), aktivní demetylace DNA, proces metylace DNA řízené molekulami RNA a výskyt rostlinných RNA polymeráz IV a V. Praktická část bakalářské práce je zaměřena na pěstování a selekci mutantních linií rostliny Arabidopsis thaliana s inzercí v genech met1 a ddm1. Mutantní rostliny budou využity v dalším výzkumu, který se zabývá vlivem epigenetických mechanismů na stabilitu rostlinných telomerových sekvencí.

Abstract:

This bachelor thesis deals with the influence of epigenetic mechanisms on the plant heterochromatin formation and maintenance. There are two basic processes involved in the epigenetic regulations: DNA methylation and modifications of histone. Recently, the role of small and non-coding RNA molecules in the regulation of gene expression and cell defenses against viruses and transposons has been revealed. The interplay between these epigenetic mechanisms is emphasized. Finally, plant-specific epigenetic mechanisms, including methylation of cytosines in non-CpG sequence motives, DNA demethylation, RNA-directed DNA methylation and roles of RNA polymerases IV and V are described. The practical part of the bachelor thesis is focused on cultivation and genotyping of Arabidopsis thaliana mutant lines with T-DNA insertion in met1 and ddm1 genes. These plant lines are being utilized in ongoing research dealing with the epigenetic regulation of plant telomeres stability.

Klíčová slova

Epigenetika, epigenetické mechanismy, Metylace DNA, RNAi, Lokus-specifické modifikace histonů, Chromatin a epigenetika, Epigenetický vzorec u rostlin, Histonové varianty

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 14. 5. 2010

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 17. 6. 2010
• Vedoucí: doc. Mgr. Miloslava Fojtová, CSc.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Aplikovaná biochemie / Aplikovaná biochemie