Arabidopsis thalianan valostressivasteiden molekulaariset säätelymekanismit : Sulfotransferaasi SOT12

Abstract

Vaihtelevat ympäristöolosuhteet ja muuttuva ilmasto aiheuttavat kasveille paineita mukautua haasteelliseen elinympäristöön, kuten voimistuvaan valosäteilyyn. Voimakas valo ja UV-säteily ovat kasvien stressitekijöitä ja aiheuttavat vuositasolla mittavia menetyksiä satokasvien tuottavuudessa. Kasveille on evoluution myötä kehittynyt erilaisia tapoja aistia ympäristöä ja sen tilaa ja reagoida tarpeen vaatimalla tavalla. Jotta kasvien sopeutumiskykyä voitaisiin parantaa, niiden taustalla toimivat mekanismit täytyy tunnistaa. Tämä projekti keskittyy translaation jälkeiseen säätelyyn ja viherhiukkasesta tumaan tapahtuvaan signalointiin. Tähän säätelyyn liittyvät sulfotransferaasi SOT12, proteiinikinaasit MPK3 ja MPK6 sekä proteiinifosfataasin alayksikkö PP2A-B’γ, joiden roolia stressireaktiovasteissa tutkitaan geneettistä mallikasvia Arabidopsis thaliana hyödyntäen. Tutkimuksessa käytetään sot12-, mpk3-, mpk6-poistogeenisiä (knock-out), pp2a-b’γ-knock-down sekä SOT12-, MPK3-, MPK6- proteiinin suhteen ylituotto (over-expression) -mutanttilinjoja. Näitä lituruoholinjoja altistetaan voimakkaalle valolle sekä UV-säteilylle, jonka jälkeen niiden proteiinien määriä tutkitaan Western blot -menetelmällä ja tarkastellaan eroja kasvien fenotyypissä. SOT12-promootterin aktivoitumista tarkastellaan GUS-reportterigeenikonstrukteissa. Western blot-tuloksista ja GUS värjäyskokeista päätellen SOT12-geeni aktivoituu UV-säteilyn aikaansaamana. PP2A-B’γ vaikuttaa negatiivisesti SOT12 tuotantoon normaaleissa kasvatusolosuhteissa. SOT12-geenin suhteen hiljennetyt tai ylituottavat lituruoholinjat eivät villityypin lituruohoon verrattuna ilmennä selkeästi eroavaa fenotyyppiä. Tämän työn tulokset osoittavat, että SOT12 ja PP2A-B’γ ovat tärkeitä stressipuolustukseen osallistuvia komponentteja, mutta niiden tarkan toiminnan ymmärtäminen vaatii vielä lisätutkimuksia.