Role eIF4E a dalších eukaryotických iniciačních faktorů v rezistenci rostlin vůči RNA-virům

Vendula ČEČMANOVÁ

Bakalářská práce

eIF4E and other eukaryotic initiation factors in plant resistence against RNA viruses

Anotace:

V teoretické části mé bakalářské práce jsem shrnula dosavadní poznatky o interakci hrachu setého a jiných významných zemědělských plodin s viry čeledi Potyviridae a také o způsobech obrany rostlin vůči těmto virům. Těžištěm rešerše jsou iniciační translační faktory, z nichž nejdůležitějším pro započetí translace RNA molekuly viru je eIF4E, který se váže na 5´ konci RNA molekuly, a jeho isoforma eIF(iso)4E. Tyto faktory tvoří společně s eIF4G (eIF(iso)4G) faktor eIF4F, respektive eIF(iso)4F. Studie širokého okruhu rostlin odhalily, že několik jednoduchých mutací ve struktuře eIF4E mění vnímavost rostliny vůči potyvirům a mohou vést k její rezistenci. Funkce jednotlivých iniciačních translačních faktorů je dána jejich interakcí s potyvirovými proteiny VPg, CI, HC-Pro a oblastí P3-6K1, které jsou považovány za hlavní determinanty virové infekce. V případě hrachu byla detekována variabilita délky intronu 3 genu eIF4E, kterou je možno využít jako marker vnímavosti rostlin vůči viru PSbMV. V experimentální části jsem analyzovala soubor 231 rostlin příslušejících k 25 primitivním kultivarům hrachu a stanovila jsem, na základě genotypizace pomocí markeru délkového polymorfismu intronu 3 a fenotypizace pomoci biologického testu, jejich vnímavost vůči viru mozaiky hrachu přenosné semenem, patotypu P-1. Potvrdila jsem spolehlivost eIF4E markeru a genotypizace rostlin pomocí PCR s použitím primerů intron3-750F/586gR. V testovaném souboru jsem identifikovala 4 rezistentní a 15 senzitivních kultivarů, a detekovala rostliny 4 kultivarů, u nichž byla vnímavost vůči viru v rozporu se zjištěným genotypem.

Abstract:

In theoretical part of my bachelor thesis I have summarized present knowledge about interaction of pea and other significant agricultural crops with viruses belonging to family Potyviridae and also about ways of plant defense against these viruses. The main focus of theoretical part was given to the iniciation translation factors and mainly to the eIF4E factor as the one of the most important in the beginning of translation process and its isoform eIF(iso)4E. These factors, together with eIF4G (eIF(iso)4G), form eIF4F and eIF(iso)4F. Studies on wide range of plants revealed that a few single point mutations in eIF4E structure can change susceptibility to potyviruses and they can lead to its resistance. Function of iniciation translation factors is associated with their interaction with potyviral proteins VPg, CI, HC-Pro and region P3-6K1. These viral proteins are considered as main viral virulent determinants. In case of pea was detected length polymorphism in intron 3 of eIF4E gene that can be used as a marker of pea susceptibility against PSbMV. In experimental part of my work, I have analyzed the collection of 231 pea plants belonging to 25 mainly landrace cultivars. I have determined their sensitivity to Pea seed-borne Mosaic Virus, pathotype P-1, based on the both, genotypization according to the intron 3 length polymorfism and phenotypization by the biological testing. I have confirmed the reliability of eIF4E marker and plant genotypization using PCR amplification with primers intron3-750/586gR. In analyzed pea collection I have identified 4 resistant, 15 sensitive cultivars, and I have selected plants within four cultivars which susceptibility to PSbMV was in contradiction to detected genotype.

Klíčová slova

eIF(iso)4E, eIF4F, eIF4G, potyviry, Pea Seed-borne Mosaic Virus, interakce

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 12. 5. 2014

Zveřejnit od: 12. 5. 2014

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Mgr. Dana Šafářová, Ph.D.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Biologie / Molekulární a buněčná biologie