A gravitáció egy folyamatosan érvényesülő erő, amely irányitja a növények orientációját a gravitációs vektor (függőlegesből vizszintes helyzetbe történő) elmozdulása esetén (Darwin 1880). A gravistimuláció négy egymásutáni lépése a 1_a gravitációs irány megváltozásának érzékelése, 2_ az érzékelő sejtekben megfelelő szignálok képződése, 3_ezen szignálok sejten belüli és sejtek közötti átvitele, 4_melynek következtében a megfelelő szervek alsó és felső oldala közötti egyenlőtlen sejtosztódás indul meg. Ez eredményezi a szerv elhajlását. A magasabbrendű növényekben két gravipercepciós hely létezik: a gyökércsúcs kolumella sejtjei és a szár endodermis sejtrétege. A gravitropikus válaszban szerepet játszó legismertebb molekula az auxin. A klasszikus Cholodny-Went hipotézis szerint az aszimmetrikus auxin eloszlás okozza a szervek eltérő oldali megnyúlását. Ezidáig számos auxin influx és efflux transzportért felelős gént azonositottak és jellemeztek a modell növény Arabidopsis thaliana-ban, mint pl. a plazma membrán lokalizált PIN-FORMED (PIN) családba tartozó fehérjéket, amelyek az auxin sejtből történő kiszállitásáért felelősek.
A szerin-treonin protein kináz CDPK szupercsalád kizárólag növényekben fordul elő, és hét kináz családot foglal magába: a CDPK-kat, a CDPK-szerű CRK-kat, a PPCK-kat, a PEPRK-kat, a CaMK-kat, a CCAMK-kat és az SnRK-kat. Ezen kinázok legtöbbje calcium/ kalmodulin molekula által szabályozott. Összehasonlitva a CDPK-tipusú kinázokkal, nagyon keveset tudunk a CRK-család tagjainak in vivo funkciójáról. Kutatócsoportunk eddig a CRK protein kináz családon belül a CRK5 kináz genetikai jellemzésének és funkciójának megismerésére koncentrált. A atcrk5 mutáns előzetes jellemzése alapján elmondhatjuk, hogy az Arabidopsis CRK5 protein kináz részt vesz a gyökér és szár gravitropikus válaszának szabályozásában (Rigo et al. 2013., The Plant Cell, 25:1592-1608).
Az Arabidopsis CRK protein kináz család nyolc, erősen homológ tagból áll. Kutatásaink alapvető célja, hogy megértsük azokat a fejlődési és stresszfüggő szabályozási folyamatokat, amelyeket a CRK család tagjai kontrollálnak. A CRK család eddigi funkcionális jellemzése nagyon hiányos, annak ellenére, hogy a család tagjai mint Ca2+/ CaM-kötő fehérjék, valószinűleg jelentős szerepet játszanak a növények fejlődésbeli és stressz válaszainak szabályozásában. További célunk ezért a CRK család nyolc tagjának funkcionális jellemzése a gyökérfejlődés, az abiotikus és a gravitropikus stresszválasz szabályozása szempontjából. Előzetes eredményeink alapján szeretnénk további információt kapni arról, hogy a CRK5 protein kináz milyen szerepet játszik az auxin, ill. a ROS (reaktiv oxigén formák által képviselt) jelátvitelben. Kutatási programmunk során jellemezzük a CRK család tagjainak, azok T-DNS inszerciós mutánsainak, valamint a CRK túltermelő vonalak funkcióját. Ezenkivűl tervezzük a CRK család tagjaiban a gyökér és szár ozmotikus és oxidativ stresszreakciókra adott fejlődésbeli változásainak és a gravitropikus válaszainak tesztelését is. Meghatározzuk a CRK5 foszforilációs helyeit bizonyos PIN fehérjékben és ezeket a helyeket a funkcionális jellemzéshez célzott mutagenezissel megváltoztatjuk. Tanulmányozzuk a CRK5 más fehérjékkel történő kölcsönhatásait is. Ha megértjük a CRK5 protein kináz működése és a ROS jelátviteli közötti összefüggéseket, akkor alapvető információkat kaphatunk arról, hogy Arabidopsisban hogyan szabályozza a CRK5 protein kináz a ROS hálózaton keresztül az ozmotikus és oxidativ stresszre adott válaszokat. Kutatásaink során több külföldi laboratóriummal is együttműködünk, ami lehetővé teszi az ott alkalmazott modern technikák elsajátitását és adaptálását.
ajánlott nyelvtudás (magyar oldal): angol felvehető hallgatók száma: 1
Jelentkezési határidő: 2015-02-28
2024. IV. 17. ODT ülés Az ODT következő ülésére 2024. június 14-én, pénteken 10.00 órakor kerül sor a Semmelweis Egyetem Szenátusi termében (Bp. Üllői út 26. I. emelet).
Bejelentkezés
