Universität zu Köln

Jacobs, Bianca (2011). Molekularbiologische Analyse von Dornröschen und Dornröschen-like. PhD thesis, Universität zu Köln.

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Abstract

Mit Hilfe transkriptionaler und translationaler Reportergenkonstrukte wurde das Expressionsmuster von DRNL über die verschiedenen Entwicklungsstadien von Arabi- dopsis thaliana hinweg analysiert. Die Verwendung doppelt transgener Reportergen-Linien erlaubte einen detaillierten Vergleich der Muster mit denen des nächstverwand- ten Protein DRN. Die beiden homologen Proteine werden im globulären Embryo zunächst koexprimiert, während späterer Stadien der Embryogenese unterscheiden sich die Expressionsmuster deutlich. Im weiteren Verlauf der Pflanzenentwicklung wird DRN hauptsächlich in Zellen mit meristematischem Charakter exprimiert. DRNL hingegen ist in verschiedene Stadien der Organogenese involviert. Dabei markiert DRNL zunächst die aus dem SAM, IM und FM zur Bildung lateraler Organe rekrutierten Gründerzellen, die proliferierenden Zellen inzipienter Organanlagen und schließlich eine Teilpopulation in den Primordien. Die Expressionsmuster während der Blütenentwicklung zeigten, dass die einzel- nen floralen Organtypen durch grundlegend verschiedene Musterbildungsprozesse ent- stehen. Die Sepalen werden dekussiert, oder die medialen Sepalen einzeln und die late- ralen Sepalen paarweise, genau wie die Karpelle, angelegt. Die Petalen und lateralen Stamen und die medialen Stamen entstehen aus morphogenen Feldern, die sich in di- stinkte Organanlagen auftrennen. Im Zentrum des Blütenprimordiums kommt es mehr- fach zu Überlappung mit DRN. Die Beobachtung der Auxin-Verteilung in der Infloreszenz, gemessen mit dem DR5- Promotor, zeigten lokale Maxima in allen Organanlagen, jedoch zu einem deutlich spä- teren Zeitpunkt als DRNL-Expression detektiert werden konnte. Die Mutagenese von vier kanonischen AuxREs zeigte ebenfalls keinen sichtbaren Betrag bezüglich der Regulation von DRNL während der frühen Organogenese. Die Rekrutierung von Organgründerzellen durch DRNL und die Bildung inzipienter Organanlagen scheint somit unabhängig von Auxin zu sein. DRN und DRNL kodieren Transkriptionsfaktoren der AP2/ERF-Familie, in DNA-Bindestudien konnte allerdings keine spezifische Bindung der in vitro synthetisierten Proteine an eine Zielsequenz nachgewiesen werden. In microarray-Experimenten konnte eine Reihe von, mit Auxin assoziierten Gene als differentiell transkribiert identifiziert werden. Ein Eingriff in die Auxin-Homöostase ist somit denkbar, aber zum jetzigen Zeitpunkt spekulativ.

Item Type:	Thesis (PhD thesis)
Translated abstract:	Abstract Language Live imaging in Arabidopsis thaliana during plant development revealed DRNL and its paralogue DRN to be coexpressed during early embryogenesis, whereas expression pat- terns diverge during later stages of embryogeny. Whilst plant development proceedes, DRN expression is mainly restricted to meristematic cells. DRNL participates in all pha- ses of lateral organ formation, pre-patterning lateral organ founder cells, incipient organ anlagen and primordial cells. Analysis of DRNL expression patterns during floral development revealed floral organ initiation to occure in different modes, from individual or pairs of organ anlagen or decussate for sepals, to morphogenetic fields pre-patterning petals and lateral stamens, or the medial stamens, to pairwise for carpells. DRNL function repeatedly overlaps in the central stem cell zone with that of DRN. Measurement of auxin response maxima in inflorescences by the DR5 reporter revealed auxin distribution in floral organ anlagen following DRNL expression. Mutagenesis of four canonical AuxREs in the promotor demonstrated regulation of DRNL to be uneffected during early organogenesis. Specification of organ founder cells and controlled cell division forming an organ anlage seem independent of auxin signalling. DRN und DRNL encode transcription factors belonging to the AP2/ERF family, however DNA binding of in vitro synthesised protein to a specific motif was not demonstrated. Microarray experiments revealed differential transcription of several auxin related genes. Function in auxin homeostasis, although not substantiated, appears to be conceivable. English
Creators:	Creators Email ORCID ORCID Put Code Jacobs, Bianca biancajacobs@gmx.de UNSPECIFIED UNSPECIFIED
URN:	urn:nbn:de:hbz:38-45142
Date:	16 May 2011
Language:	German
Faculty:	Faculty of Mathematics and Natural Sciences
Divisions:	Faculty of Mathematics and Natural Sciences > Department of Biology > Institut für Entwicklungsbiologie
Subjects:	Life sciences
Uncontrolled Keywords:	Keywords Language Expressionsmuster Dörnröschen/ Dörnröschen-like, Blütenentwicklung, Embryogenese, Auxin, AP2-Transkriptionsfaktoren German
Date of oral exam:	30 June 2011
Referee:	Name Academic Title Weer, Wolfgang Prof. Dr.
Refereed:	Yes
URI:	http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/4514