Prírodovedecká fakultaUniverzita Komenského v Bratislave

Témy Mgr. prác pre akademický rok 2020/2021

Funkčná interakcia regulátorov rastlinných meristémov DEK1 a CLAVATA-CLE

Školiteľ: Mgr. Viktor Demko, PhD., PriF UK, KFR, B2-123

viktor.demko@uniba.sk 

Rastlinné meristémy predstavujú skupiny “kmeňových buniek” (stem cells), ktorých mitotická aktivita produkuje bunky pre vznik pletív a orgánov rastlinného tela. Štruktúrna organizácia a aktivita meristémov je pod prísnou pozičnou (mechano-senzitívnou) a (epi)genetickou kontrolou. Táto práca bude zameraná na analýzu evolučne konzervovaných regulátorov organizácie a aktivity stonkového apikálneho meristému – DEK1 a CLAVATA-CLE. DEK1 je mnoho-doménový proteín s proteázovou aktivitou, ktorého funckia je nevyhnutná pre správnu diferenciáciu meristémov. CLAVATA-CLE predstavuje komplex receptorových kináz a signálnych peptidov ktoré kontrolujú organizáciu a veľkosť meristémov. Cieľom práce bude odhaliť funkčné prepojenie týchto dvoch regulátorov v modelovom organizme Physcomitrella patens. Využijú sa techniky cielenej mutagenézy, analýzy expresie prostredníctvom promótor:GUS línií a špecializované proteomické analýzy. Tento projekt je súčasťou medzinárodnej spolupráce s Dr. Jill Harrison, University of Bristol, UK (možnosti navštíviť špičkové laboratória mimo SR). Pre viac informácií prosím kontaktujte školitela.

 

Genetická interakcia receptorovej kinázy CRINKLY4 a CLAVATA-CLE dráhy vo Physcomitrella patens

Školiteľ: Mgr. Viktor Demko, PhD., PriF UK, KFR, B2-123

viktor.demko@uniba.sk 

Receptorové kinázy sú proteíny v membránach buniek, ktoré sprostredkúvajú širokú škálu signálov z okolitého prostredia buniek a zohrávajú kľúčové funkcie pri medzi-bunkovej komunikácii. Receptorová kináza CRINKLY4 je potrebná pre diferenciáciu buniek v apikálnom meristéme koreňa a epidermálnej vrstve krytosemenných rastlín. CLAVATA-CLE predstavuje komplex ďalšej receptorovej kinázy a jej ligandov, ktorý zohráva kľúčové funkcie pri regulácii aktivity a organizácie stonkového apikálneho meristému. V spolupráci s Dr. Jill Harrison, University of Bristol, UK sa venujeme evolúcii týchto dvoch receptorových kináz a ich signálnych dráh v modelovom organizme Physcomitrella patens. Naše doterajšie výsledky naznačujú, že CRINKLY4 a CLAVATA-CLE sú súčasťou evolučne konzervovaného mechanizmu, ktorý bol nevyhnutný pre koordináciu meristematickej aktivity a diferenciácie pletív už 470 miliónov rokov dozadu a bol kľúčový pri vývoji troj-dimenzionálneho rastu prvých rastlín, ktoré osídľovali súš. Cieľom tejto diplomovej práce bude analýza funkčnej prepojenosti CRINKLY4 a CLAVATA-CLE vo Physcomitrella patens. Využijú sa promótor:GUS línie pre komponenty CLAVATA-CLE v kombnácii s mutagenézou CRINKLY4 a experimentami so signálnymi peptidmi zo skupiny CLE. Pre viac informácií kontaktujte Dr. Viktora Demka (viktor.demko@uniba.sk).

Evolúcia epigenetickej kontroly rastlinných meristémov – úloha m6A RNA metylácie vo Physcomitrella patens

Školiteľ: Mgr. Viktor Demko, PhD., PriF UK, KFR, B2-123

viktor.demko@uniba.sk 

Rastlinné meristémy predstavujú skupiny “kmeňových buniek” (stem cells), ktorých mitotická aktivita produkuje bunky pre vznik pletív a orgánov rastlinného tela. Štruktúrna organizácia a aktivita meristémov je pod prísnou (epi)genetickou kontrolou. V spolupráci s partnermi z University of Singapore sa v našom laboratóriu venujeme evolúcii epigenetickej kontroly meristémov. Zameriavame sa mechanizmus, ktorý reguluje expresiu génov prostredníctvom metylácie ich transkriptov. Počiatočné analýzy v Arabidopsis thaliana naznačili, že m6A metylácia RNA zohráva dôležitú úlohu pri kontrole aktivity stonkového meristému. Cieľom tejto práce bude genetická analýza podjednotiek m6A metylázového komplexu v modelovom organizme Physcomitrella patens. Pre viac informácií o projekte kontaktujte Dr. Viktora Demka (viktor.demko@uniba.sk).

 

Prepojenie funkcie DEK1 s auxínovou signalizáciou

Školiteľ: Mgr. Boris Bokor, PhD., PriF UK, KFR, B2-129

boris.bokor@uniba.sk

Auxín je intenzívne študovaný rastlinný hormón, ktorý ovplyvňuje takmer každý aspekt rastu a vývinu rastlín. Výskum v oblasti auxínovej signalizácie postupne odhaľuje akým spôsobom auxín riadi jednotlivé bunkové a vývinové procesy (napr. špecifikácia jednotlivých bunkových typov počas vývinu embrya). DEK1 je mnoho-doménový proteín, ktorý je nevyhnutný pre akýkoľvek organizovaný rast rastlín. Od jeho aktivity závisí v akom smere sa bunky budú deliť, do akej veľkosti dané bunky narastú a aký typ bunky vznikne v danom mieste rastlinného tela. Doposiaľ však nie je známe, akým spôsobom aktivita DEK1 ovplyvňuje auxínové gradienty a auxínové signálne dráhy, a naopak, ako auxín kontroluje DEK1. Cieľom tejto práce bude študovať fuknčné prepojenie medzi auxínovou signalizáciou a aktivitou DEK1 v modelovom organizme Physcomitrella patens. Využijú sa len nedávno pripravené reportérové línie pre auxínovú signalizáciu v kombinácii s cieleniu mutagenézou DEK1. Okrem širokého spektra molekulárno-biologických techník bude práca vyžadovať konfokálnu laserovú mikroskopiu. Pre viac informácií kontaktujte Dr. Viktora Demka (viktor.demko@uniba.sk) a školiteľa tejto práce.