Regulation of lateral root development

• Thesis title in English: Regulation of lateral root development
• Academic year of topic announcement: 2008/2009
• Thesis type: Bachelor's thesis
• Thesis language: angličtina
• Department: Department of Experimental Plant Biology (31-130)
• Supervisor: RNDr. Aleš Soukup, Ph.D.
• Author: hidden - assigned and confirmed by the Study Dept.
• Date of registration: 06.11.2008
• Date of assignment: 08.09.2009
• Date of electronic submission: 08.09.2009
• Date of proceeded defence: 08.09.2009
• Opponents: prof. RNDr. Viktor Žárský, CSc.

Preliminary scope of work

Vznik bočních orgánů je jedním z významných faktorů určujících budoucí tvar a formu rostlinného těla. Prostorové uspořádání kořenového systému rostlin je jednou z determinant komunikace rostliny s rizosférou a jejího přizpůsobení podmínkám heterogenního prostředí a efektivního využívání jeho zdrojů. Mechanismy regulace iniciace a růstu laterálních kořenů jsou v současné době intenzivně studovány. Vypisovaná bakalářská práce by měla vytvořit přehled současných znalostí o anatomických charakteristikách, endogenním a exogenních faktorech a regulačních mechanismech určujících vznik a vývoj postranních kořenů.
?V navazující diplomové práci se bude student podílet na funkční charakterizaci vybraných gene trap liní. Použítí tzv. enhancer trap a gene trap transgenních linií umožňuje na základě exprese vneseného reportérového genu identifikaci rostlinných genů, jejichž exprese je časově či místně specifická pro určité buňky či pletiva - exprese vloženého reportérového genu je totiž kontrolována regulačními sekvencemi (promotorem, enhancerem) rostlinného genu, do jehož blízkosti se reportérový gen začlenil. Na rozdíl od "klasické" mutace umožňuje tento přístup identifikovat i funkčně se doplňující redundantní geny. Mikroskopickou analýzou rozsáhlé populace cca 2000 enhancer a gene trap linií bylo nalezeno několik linií, u nichž exprese reportérového genu souvisela s vývojem laterálních kořenů (pokud je nám známo tak jde o první takto zaměřený screening). Lokalizace exprese reportérového genu se v jednotlivých liniích lišila - od exprese v pletivech, z nichž jsou laterální kořeny zakládány (xylémová x floémová část pericyklu), po expresi v časných nebo pozdějších vývojových stádiích již vytvořených primordií laterálních kořenů.
Lokalizace reportérového genu v genomu uvedených linií (nutná pro určení rostlinného genu s daným expresním profilem a tedy předpokládanou funkcí ve vývoji laterálních kořenů) bude provedena pomocí TAIL PCR, jejíž protokol byl již školitelem optimalizován pro několik vybraných linií. Další postup, mimo jiné, zahrnuje in silico analýzy sekvencí v místě inzerce reportérového genu, prohledávání databází sekvencí a expresních profilů vytipovaných genů, vyhledání inserčních mutantů v daném genu (či skupině příbuzných genů) v databázi, a konečně charakterizaci funkce příslušného genu.
?Metody: standardní in vitro kultivace; práce s mutanty, standardní metody molekulární biologie (PCR, TAIL-PCR, Southern-blot, GUS detekce, hybridizace), mikroskopie