Laboratórium molekulárnej biológie rastlín
B2-111
Vedúci skupiny:
Mgr. Viktor Demko, PhD.
Odborný asistent:
Mgr. Boris Bokor, PhD.
APVV-17-0570: Mechanizmus pozičnej signalizácie v rastlinách - pochopenie DEK1 dráhy
ZR: Mgr. Viktor Demko, PhD. viktor.demko@uniba.sk
Zameranie:
DEK1 Projekt:
V našom laboratóriu sa venujeme vývinovej biológii rastlín. Študujeme mechanizmus, ktorý je nevyhnutný pre koordináciu asymetrických delení a udržiavanie bunkovej identity. V projekte financovanom APVV sa zameriavame na funkciu veľkého membránového proteínu DEFECTIVE KERNEL 1 (DEK1). DEK1 je esenciálny pre akýkoľvek koordinovaný rast počas celej ontogenézy rastlín. Nulové mutanty DEK1 sú embryo-letálne a deregulované verzie DEK1 génu spôsobujú stratu epidermálnej identity a závažné zmeny v morfogenéze. DEK1 proteín pozostáva z 23-spanning transmembránovej domény, juxtamembránového Linker segmentu a C-terminálnej kalpaínovej proteázy. Napriek esenciálnej funkcii DEK1 vo vývine a raste, stále nie je známe, aká je funkcia veľkej transmembránovej domény DEK1, aké mechanizmy sa podieľajú na aktivácii/inhibícii kalpaínovej domény DEK1 a aké sú jej substráty.
Vrámci medzinárodnej spolupráce sa snažíme rozlúštiť atómovú štruktúru DEK1 proteínu a odhaliť regulačné mechanizmy pozičnej aktivácie DEK1. Ako hlavný modelový organizmus využívame mach Physcomitrella patens, ktorý umožňuje efektívne a cielené editovanie genómu.
Vrámci ďalšej medzinárodnej spolupráce sa venujeme evolúcii epigenetickej regulácie meristémov. V modelových organizmoch Arabidopsis thaliana a Physcomitrella patens študujeme funkčné a evolučné aspekty m6A RNA-metylácie a jej úlohu v regulácii aktivity meristematických buniek.
Spolupracujúce pracoviská:
-Vedecký Park Univerzity Komenského v Bratislave (skupina doc. Stuchlíka)
-Centrum Biológie Rastlín a Biodiverzity SAV, Bratislava (skupina doc. Jásika)
-Norwegian University of Life Sciences, Ås, Norway (prof. Odd-Arne Olsen, Dr. Tatiana Belova)
- Inland Norway University of Applied Sciences, Hamar, Norway (assoc. prof. Wenche Johansen)
-Protein Production UK, Harwell Science and Innovation Campus, Oxfordshire, UK (prof. Ray Owens)
-Membrane Protein Lab, Diamond Light Source, Ltd. Oxfordshire, UK (Dr. Andrew Quigley)
- Temasek Life Sciences Laboratory and Department of Biological Sciences, National University of Singapore, Singapore (Dr. Hao Yu, Dr. Zhe Liang)
Publikácie súvisiace s riešenými projektmi:
- Ako Eugene A., Perroud P.-F., Innocent J., Demko V., Olsen O.-A. and Johansen W. (2017) An intragenic mutagenesis strategy in Physcomitrella patens to preserve intron splicing. Sci Rep, 7:5111.
- Johansen W., Ako Eugene A., Demko V., Perroud P.-F., Rensing S., Khaleel Mekhlif A. and Olsen O.-A. (2016) The DEK1 calpain Linker functions in three-dimensional body pattering in Physcomitrella patens. Plant Physiol 172(2):1089-1104.
- Demko V., Ako Eugene A., Perroud P.-F., Quatrano R, Olsen OA (2016) The phenotype of the CRINKLY4 deletion mutant of Physcomitrella patens suggests a broad role in developmental regulation in early land plants. Planta, 244(1):275-84.
- Olsen O.-A., Perroud P.-F., Johansen W., Demko V. (2015) DEK1; missing piece in puzzle of plant development. Trends in Plant Science 20(2)70-1.
- Demko V., Perroud P.-F., Johansen W., Delwiche, Ch.F., Cooper E., Brown R.C., Lemmon B., Remme P., Ako, E.A., Kugler K., Mayer K.F.X., Quatrano R., Olsen O.-A. (2014) Genetic analysis of DEK1-Loop function in three-dimensional body patterning in Physcomitrella patens. Plant Physiol 166(2): 903-919.
- Perroud P.-F., Demko V*., Johansen W., Wilson R.C., Olsen O.-A., Quatrano R.S. (2014) Defective Kernel 1 (DEK1) is required for three-dimensional growth in Physcomitrella patens. New Phytologist, 203(3):794-804 (*joined first author).
- Liang Z., Demko V., Wilson R.C., Johnson K.A., Ahmad R., Perroud P.-F., Zhao S., Shalchian-Tabrizi K., Olsen O.-A., Johansen W. (2013) The catalytic domain CysPc of the DEK1 calpain is functionally conserved in land plants. The Plant Journal, 75(5): 742-754.
- Zhao S., Liang Z., Demko V., Wilson R.C., Johansen W., Olsen O.-A., Shalchian-Tabrizi K. (2012) Massive expansion of the of the calpain gene family among unicellular eukaryotes. BMC Evolutionary Biology, 12: 193.
