Universität zu Köln

Analysis of trichome pattern formation in Arabidopsis thaliana: The role of KAKTUS in protein degradation

Galiana Jaime, Elena (2007) Analysis of trichome pattern formation in Arabidopsis thaliana: The role of KAKTUS in protein degradation. PhD thesis, Universität zu Köln.

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    Abstract

    In this PhD thesis I have studied two different aspects of the cell differentiation: the mechanisms underlying pattern formation and the hormonal regulation of cell morphogenesis. I concentrated on the development of trichomes, the leaf hairs of Arabidopsis thaliana, as a model system. This cell type is very well suited for the analyses of those processes because it presents a simple two-dimensional spacing pattern on the rosette leaves and develops a predictable and characteristic shape. The gibberellic acid is implicated in the regulation of cell morphogenesis. In the trichome, this regulation takes place via a SPINDLY-dependent pathway. I have investigated the role of POLYCHOME in this pathway. I have attempted to map it, and I could provide evidence for its implication in the transduction of the GA signal leading to the development of trichome branches in Arabidopsis thaliana. In the second part of my thesis I examined the part played by protein degradation in the processes that control the formation of a regular trichome spacing pattern on the leaf surface. My thesis revealed the implication of KAKTUS, which encodes a protein homologous to HECT E3 ligases, in the establishment of a wild-typical patterning. I showed that GL1 is degraded in a KAK-dependent manner through the 26S proteasome. Finally, I could demonstrate the physiological relevance of this regulated depletion for trichome initiation. These observations are summarised into a model that suggests that the function of KAK in the early events during trichome pattern formation is to stabilize the incipient trichome pattern.

    Item Type: Thesis (PhD thesis)
    Translated abstract:
    AbstractLanguage
    In dieser Doktorarbeit habe ich zwei verschiedene Aspekte der Zelldifferenzierung untersucht: den Mechanismus dem die Musterbildung unterliegt und die hormonelle Regulation der Zellmorphogenese. Ich habe mich auf die Entwicklung von Trichomen, den Blatthaaren von Arabidopsis thaliana, als Modellsystem konzentriert. Dieser Zelltyp ist fuer die Analyse dieser Prozesse sehr geeignet, da er ein simples zweidimensionales Abstandsmuster praesentiert und eine vorhersehbare und charakteristische Form entwickelt. Die Gibberellinsaeure ist an der Regulation der Zellmorphogenese beteiligt. In den Trichomen findet diese Regulation ueber den SPINDLY- abhaengigen Signalweg statt. Ich habe die Rolle von POLYCHOME in diesem Signalweg untersucht. Ich habe versucht es zu kartieren und ich konnte den Beweis dafuer erbringen, dass es an der Weiterleitung des GA-Signals, der zur Entwicklung von verzweigten Trichomen in Arabidopsis thaliana fuehrt, beteiligt ist. Im zweiten Teil meiner Arbeit habe ich untersucht welche Rolle der Proteinabbau im Prozess der Bildung eines geordneten Trichommusters auf der Blattoberflaeche spielt. Meine Arbeit zeigte, dass KAKTUS an der Bildung des wildtypischen Musters beteiligt ist. KAKTUS kodiert ein Protein, das der HECT E3 Ligase homolog ist. Ich konnte zeigen, dass GL1 KAK abhaengig durch das 26S Proteasom abgebaut wird. Schließlich konnte ich die physiologische Relevanz dieser regulierten Abnahme fuer die Trichominitiation demonstrieren. Diese Beobachtungen werden in einem Modell zusammengefasst, das darauf hinweist, dass die Funktion von KAK in der fruehen Trichommusterbildung darin liegt das beginnende Trichommuster zu stabilisieren.German
    Creators:
    CreatorsEmail
    Galiana Jaime, Elenaegaliana78@hotmail.com
    URN: urn:nbn:de:hbz:38-20240
    Subjects: Life sciences
    Uncontrolled Keywords:
    KeywordsLanguage
    Arabidopsis thaliana , KAKTUS , GLABRA 1 , Trichomemusterbildung , ProteinabbauGerman
    Arabidopsis thaliana , KAKTUS , GLABRA 1 , trichome pattern formation , protein degradationEnglish
    Faculty: Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
    Divisions: Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät > Botanisches Institut
    Language: English
    Date: 2007
    Date Type: Completion
    Date of oral exam: 15 April 2007
    Full Text Status: Public
    Date Deposited: 23 May 2007 12:18:23
    Referee
    NameAcademic Title
    Huelskamp, MartinProf. Dr.
    URI: http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/2024

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