A mitokondriumok redox állapotának hatása az Arabidopsis stressztűrő képességére = Effect of mitochondrial redox state on Arabidopsis stress tolerance

Zsigmond, Laura Alexandra (2013) A mitokondriumok redox állapotának hatása az Arabidopsis stressztűrő képességére = Effect of mitochondrial redox state on Arabidopsis stress tolerance. Project Report. OTKA.

Preview

PDF 78420_ZJ1.pdf Download (1MB) | Preview

Abstract

Pályázatomban az Arabidopsis thaliana mitokondriális funkcióiban, elsősorban a redox állapotának változásában bekövetkező eltérések és a környezeti stresszválasz szabályozása közötti kapcsolatot tanulmányoztam. Munkám során a mitokondriális légzési folyamatok és a az oxidatív és ozmotikus stresszel szembeni ellenálló képesség közötti kapcsolatokat kutattam. A korábbi kutatásaink során azonosított ppr40-1 mutáns és vad típusú növények mitokondriumainak összehasonlításához először megvizsgáltam a Halliwell-Asada ciklus enzimeinek aktivitását. Az APX aktivitás és aszkorbát tartalom lecsökkent, míg a MDAR, DHAR és GR aktivitás és GSH tartalom magasabb szintű volt a ppr40-1 mutáns mitokondriumában a vad típushoz képest. Proteomikai módszerekkel jellemeztük a ppr40-1 mutánsban a légzési komplexek összetételének és működésének megváltozását stressz hatására. Új-generációs szekvenálást felhasználva tanulmányoztuk a ppr40-1 mutánsra jellemző génexpressziós változásokat, elsősorban a H2O2 jelátvitelt érintő szabályozó gének működését. Több mitokondriális mutáns és mitokondriális fehérjéket túltermelő transzgenikus vonal fiziológiai jellemzését végeztem el. A PPR40 túltermelő vonalak vizsgálatakor azt tapasztaltuk, hogy a nagy mennyiségben jelen levő PPR40 fehérje stressz körülmények között képes csökkenteni a reaktív oxigén gyökök képződését és az oxidatív károsodás mértékét a mitokondriális elektron transzport stabilizálása révén. | In the present proposal the interaction of mitochondrial redox state and responses to environmental stress was studied in Arabidopsis thaliana. During this research we studied the connections among mitochondrial respiration and regulatory circuits that control oxidative stress and drought tolerance. The activities of the Halliwell-Asada cycle enzymes were compared in mitochondria of the previously identified ppr40-1 mutant and wild-type plants. APX activity and ascorbic acid content decreased, while MDAR, DHAR and GR activities and GSH content were enhanced in the ppr40-1 mitochondria compared to wild type. Changes under stress conditions in the composition and functioning of the respiratory complexes in ppr40-1 mutant was characterized by proteomic methods. Next-generation sequencing was used to study the gene expression patterns in ppr40-1 mutant. Results suggested that changes primarily affected the functions of regulatory genes in H2O2 signaling. Several mitochondrial mutants and transgenic lines were analyzed by physiological characterization. Analysis of PPR40 overexpressing lines suggested that higher amounts of PPR40 protein can diminish the generation of reactive oxygen species by stabilizing the mitochondrial electron transport. PPR40 can therefore protect plants by reducing oxidative damage during stress.

Actions (login required)

Edit Item