Η επίδραση των μεταγραφικών προσαρμοστών ADA2a, ADA2b ΚΑΙ GCN5 στις αποκρίσεις των φυτών στο φως
Creators: name: Θεοδωρόπουλος, Κωνσταντίνος Βασιλείου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2009
Subjects: Ασετυλίωση ιστόνων
Μετα-μεταφραστιδες τροποποιήσεις
ADA2a, ADA2b ΚΑΙ GCN5
SAGA
Arabidopsis thaliana
Φως
Histone acetylation
Pot-translation modification
Light responses

description: Η ακετυλίωση των ιστονών θεωρείται μία από τις πιο σημαντικές μετα-μεταφραστικές τροποποιήσεις της χρωματίνης και συσχετίζεται άμεσα με τη ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης. Στη ζύμη η πρωτεΐνη GCN5 δρα ως ακετυλοτρανσφεράση των ιστονών Η3 και Η2Β και συνδέεται φυσικά με την ADA2 σε μεγάλα σύμπλοκα μεταγραφικών προσαρμοστών, όπως το SAGA. Στο Arabidopsis thaliana υπάρχει μία ορθόλογη GCN5 πρωτεΐνη και δύο ορθόλογες ADA2 πρωτεΐνες, οι ADA2a και ADA2b. Σκοπός της παρούσας εργασίας ήταν να μελετηθεί η επίδραση των γονιδίων ADA2a, ADA2b και GCN5 στις αποκρίσεις των φυτών στο φως. Με τη χρήση μεταλλαγμάτων, ελέγχθηκε ο ρόλος των μεταγραφικών προσαρμοστών ADA2a, ADA2b και GCN5 στην επιμήκυνση του υποκοτυλίου, καθώς και στην έκφραση των γονίδιων CAB2, RBCS-1A, LHCB2, LHCB4.3 και COR6.6, σε φυτά που αναπτύχτηκαν σε διαφορετικά μήκη κύματος φωτός. Επίσης μελετήθηκε η επίδραση που έχουν τα γονίδια ADA2a, ADA2b, GCN5 και HDA19 (HD1) κατά τα πρώιμα στάδια της επαγωγής των γονίδιων αυτών. Διαπιστώθηκε ότι το ADA2b δρα ως αρνητικός ρυθμιστής της επιμήκυνσης του υποκοτυλίου στο λευκό φως, ενω τα ADA2b και GCN5 δρουν ως θετικοί ρυθμιστές της επιμήκυνσης του υποκοτυλίου στο σκοτάδι, στο κυανό και ερυθρό φως. Στο λευκό φως τα μεταλλάγματα gcn5-1 και ada2b-1 εμφανίζουν μειωμένη έκφραση των φωτοεπαγώμενων γονιδίων, υποδηλώνοντας ότι και οι δύο πρωτεΐνες παίζουν θετικό ρόλο στη ρύθμισή τους. Αντίθετα στο ερυθρό φως φαίνεται πως μόνο το ADA2b διαδραματίζει κυρίαρχο ρόλο, ως θετικός ρυθμιστής στην έκφραση των φωτοεπαγώμενων γονιδίων. Στο κυανό φως τα γονίδια ADA2b και GCN5 έχουν κοινούς αλλά και διακριτούς ρόλους, επηρεάζοντας θετικά την έκφραση διαφορετικών γονιδίων. Μετά από 30 λεπτά από τη μεταφορά των φυτών από το σκοτάδι στο φως τα ada2b-1 εμφάνισαν παροδική αύξηση στην έκφραση των CAB2, RBCS-1A, LHCB2, και LHCB4.3 υποδηλώνοντας ότι η ADA2b δρα ως αρνητικός ρυθμιστής των πρώιμα φωτοεπαγώμενων γονιδίων. Αντίθετα, η ADA2a μπορεί να λειτουργεί ως θετικός ρυθμιστής της πρώιμης έκφρασης των CAB2 και RBCS-1A. Επιπλέον, η έκφραση του πρώιμα φωτοεπαγώμενου γονιδίου COR6.6, μειώθηκε δραματικά στα ada2a-2, ada2b-1 και gcn5-1 μεταλλάγματα υποδηλώνοντας ότι οι ADA2a, ADA2b και GCN5 δρουν ως ενεργοποιητές των πρώιμα φωτοεπαγώμενων γονιδίων. Συγκριτική ανάλυση του τρανσκριπτόματος έδειξε ότι το 40% των ada2b-1 και gcn5-1 εξαρτώμεωνων γονιδίων ήταν και φωτορυθμιζόμενα γονίδια. Οι ADA2b και GCN5 δουλεύουν σε πολλαπλά φωτορυθμιζόμενα μονοπάτια σηματοδότησης καθώς μόνο το 33% των ADA2b και GCN5-εξαρτώμενων φωτοευθμιζόμενων γονιδίων είναι στόχοι του μεταγραφικού παράγοντα HY5. Επιπρόσθετα, 15% των γονιδίων αυτών αποτελούν στόχους του GCN5 και μόνο το 5% είναι στόχοι του HY5 και της GCN5.
description: Histone acetylation, is a major post-translational modification of chromatin, correlated with the regulation of gene expression. In yeast GCN5 protein is a histone acetyltransferase of H3 and H2B and physically associated with ADA2 protein large transcriptional coactivator complexes, such as SAGA. Arabidopsis thaliana has one GCN5 ortholog and two ADA2 orthologs, designated ADA2a and ADA2b. In this report, we studied the effect of ADA2a, ADA2b and GCN5 on plant light responses. Using mutants, we investigated the role of the transcriptional coactivators ADA2a, ADA2b and GCN5 in hypocotyl elongation, as well as the expression patterns of lightregulated genes of plants grown under different light wavelength, and at early light reponses. We observed that ADA2a, ADA2b and GCN5 affect the hypocotyl elongtion as well as the expression of light induced genes under different light conditions. In white light, gcn5-1 and ada2b-1 mutants displayed reduced expression of light-regulated genes, in red light, only ADA2b positively regulated the expression of light-induced genes, under blue light conditions, ADA2b and GCN5 may have common as well as distinct roles acting as positive regulators of different lightinduced genes. The ADA2b gene affect negatively the early expression of CAB2, RBCS-1A, LHCB2 and LHCB4.3 light induced genes. Additionally, ADA2a, ADA2b and GCN5 act as inducers of COR6.6 gene early expression. Finally, we accomplish transcriptional analysis of gnes that are regulated by ADA2b and GCN5 to identify the light induced genes and the target genes of transcrioptional factor HY5 and GCN5.