Rostliny představují důležité modelové systémy pro epigenetické studie i biologii telomer, protože v obou těchto oblastech byly popsány jejich specifické vlastnosti. Telomerová DNA většiny rostlin je tvořena sekvencí TTTAGGG, která byla identifikována v rostlině Arabidopsis thaliana. Mezi výjimky patří rostlina Cestrum elegans, jejíž telomery jsou tvořeny repetitivní sekvencí TTTTTTAGGG. Telomery, jakožto klasické chromatinové struktury, podléhají epigenetickým regulacím. U savčích modelů bylo prokázáno, že heterochromatinový charakter telomer je důležitý pro jejich stabilitu; v buňkách s nižší hladinou heterochromatinových značek na telomerových histonech dochází k prodloužení telomer a zvýšení jejich rekombinace, což může mít fatální důsledky pro stabilitu genomu. Rostlinný telomerový chromatin byl charakterizován jako duální, na pomezí mezi heterochromatinem a euchromatinem s převahou heterochromatinových modifikací histonů. Tyto analýzy byly prováděny na rostlinách A. thaliana a Nicotiana tabacum, zástupcích s klasickou telomerovou sekvencí TTTAGGG. V tomto projektu plánujeme navázat na předchozí výzkum a analyzovat epigenetické modifikace telomerových histonů v Cestrum elegans, rostlině s nekanonickou telomerovou sekvencí TTTTTTAGGG. Bude analyzován telomerový chromatin v listech a v kalusech, a v kalusech kultivovaných v přítomnosti epigeneticky aktivních látek. V kalusech bude dále testována délka telomer; epigeneticky aktivní látky zebularin a dihydroxypropyl adenin byly v předchozích studiích testovány na tabákové buněčné kultuře BY-2 a rostlinách A. thaliana a zatímco A. thalina klíčené v přítomnosti těchto hypomethylačních drog měly výrazně kratší telomery, délka telomer buněk BY-2 se nezměnila. Pro účely co nejpřesnější analýzy délky telomer bude optimalizována metoda TRF (terminal restriction fragments). Naše předběžné experimenty ukázaly, že telomerové histony A. thaliana a N. tabacum jsou acetylované, kalusy budou proto kultivované i v přítomnosti inhibitorů histon deacetyláz trichostatinu A a hydroxybutyrátu. Lze předpokládat, že data získaná během řešení projektu významným způsobem rozšíří poznatky o biologii rostlinných telomer.

Publications