AGO-hook domény v metylaci DNA řízené malými RNA u Arabidopsis thaliana

Abstract

Metylace DNA řízená malými RNA (RdDM) je důležitá dráha, jež prostřednictvím navození metylace DNA reguluje genovou expresi a podílí se na obraně proti invazivním DNA elementům (zejména transposonům). Klíčovou roli v RdDM dráze hrají proteiny Argonaut (AGO) s malými RNA (sRNA), které jsou k cílové DNA sekvenčně komplementární. S proteiny Argonaut jsou schopné interagovat domény zvané AGO-hooky. U rostlin se v RdDM dráze uplatňují dva proteiny s AGO-hook doménami: NRPE1 a SPT5L. Na řešitelském pracovišti bylo nedávno objeveno, že součástí komplexu Pol V (stejně jako zmíněné dva proteiny) je ještě třetí protein SPT6L. Role SPT6L role dosud nebyla popsána, ale předpokládáme, že rovněž hraje roli v RdDM dráze. Tato práce se zabývá studiem všech tří AGO-hook domén přítomných v Pol V komplexu a jejich rolí v RdDM dráze u rostliny Arabidopsis thaliana, od přípravy mutantů postrádajících různé kombinace uvedených AGO-hook domén po studium jejich role a zastupitelnosti při metylaci DNA v různých lokusech. Klíčová slova AGO-hook, Arabidopsis thaliana, NRPE1, SPT5L, SPT6L, siRNA, epigenetické značení chromatinu, protein Argonaut

RNA-directed DNA methylation (RdDM) is an important pathway that regulates gene expression by inducing DNA methylation and is involved in regulation of gene expression and defence against invading DNA elements (especially transposons). Argonaut (AGO) proteins with small RNAs (sRNAs) that have sequence complementarity to the target DNA play a key role in the RdDM pathway. Domains called AGO-hooks are able to interact with Argonaut proteins. In plants, two proteins with AGO-hook domains are involved in the RdDM pathway: NRPE1 and SPT5L. Recently, a third protein, SPT6L, has been discovered at the investigator's site to be part of the Pol V complex (as well as the two proteins mentioned above). The role of SPT6L has not yet been described, but we hypothesize that it also plays a role in the RdDM pathway. This work focuses on the study of all three AGO-hook domains in Pol V complex and their involve in the RdDM pathway in Arabidopsis thaliana, from the preparation of mutants lacking different combinations of these AGO-hook domains to the study of their role and substitution in DNA methylation at different loci. Key words AGO-hook, Arabidopsis thaliana, NRPE1, SPT5L, SPT6L, siRNA, epigenetic chromatin labelling, Argonaut protein