témavezető: Cséplő Ágnes
társ-témavezető: Szabados László
helyszín (magyar oldal): MTA, SZBK, Növénybiológiai Intézet helyszín rövidítés: SzBK
A kutatási téma leírása:
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 által szabályozott. Összehasonlitva a CDPK-tipusú kinázokkal, nagyon keveset tudunk a CRK-család tagjainak in vivo funkciójáról. Eddig a CRK protein kináz családon belül a CRK5 kináz genetikai jellemzésének és funkciójának megismerésére koncentráltunk. A atcrk5 mutáns előzetes jellemzése alapján elmondhatjuk, hogy az Arabidopsis CRK5 protein kináz részt vesz a gyökér és szár gravitropikus válaszának szabályozásában (Rigó et al. 2013., Plant Cell, 25:1592-1608).
Az Arabidopsis CRK protein kináz család nyolc, erősen homológ tagból áll. Projektünk 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 is, 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 technikák elsajátitását és adaptálását.
előírt nyelvtudás: angol ajánlott nyelvtudás (magyar oldal): magyar, angol további elvárások: a jelölt legyen elkötelezett a téma iránt
felvehető hallgatók száma: 1
Jelentkezési határidő: 2015-10-13
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
