Elongacioni faktor translacije 1A kod krompira (Solanum tuberosum L.): karakterizacija izoformi, ekspresija i uloga u odgovoru biljaka na toplotni stres

Abstract

Eukariotski elongacioni faktor translacije 1A (eEF1A) je citosolni, multifunkcionalni protein koji ima ključnu ulogu u elongacionoj fazi tokom sinteze proteina, vršeći transport aa-tRNK do mesta A na ribozomima. Pored osnovne funkcije, ovaj elongacioni faktor može učestvovati i u eksportu molekula iz nukleusa, organizaciji citoskeleta, proteolitičkoj degradaciji proteina, kao i posedovati aktivnost molekularnog šaperona. U ovoj tezi ispitan je uticaj visoke temperature na proces tuberizacije, rastenje i razviće, kao i ekspresiju eEF1A u izdancima, listovima i krtolama kod različitih sorti krompira gajenih u kontrolisanim uslovima ili u polju. Pored toga, urađena je i karakterizacija izoformi eEF1A u listovima kod različitih sorti krompira gajenih ex vitro ili u polju. Kod različitih sorti krompira izvršena je procena broja kopija gena koji kodiraju eEF1A, a ekspresija eEF1A gena u uslovima visoke temperature je ispitana kod sorti Désirée i Festival. Analiza zastupljenost eEF1A u mikro- i minikrtolama kod toplotno-osetljive sorte Désirée, je pokazala da u uslovima dugotrajnog toplotnog stresa dolazi do smanjenja zastupljenosti eEF1A, dok sa druge strane kod toplotno-tolerantne sorte Festival, dolazi do povećanja zastupljenosti eEF1A, kako u mikrokrtolama, tako i u starijim minikrtolama. Ovaj rezultat ukazuje na ulogu eEF1A u ublažavanju negativnog uticaja visoke temperature na proces tuberizacije kod krompira. Značajna korelacija ustanovljena je između zastupljenosti eEF1A u listovima krompira gajenih u polju tokom dve izuzetno tople godine (2011. i 2012.) i prinosa krompira. Rezultati eksperimenata u uslovima ex vitro, kao i polju, su pokazali da je relativna molekulska masa eEF1A krompira 49,2 kDa i da ima 5-8 izoformi. Povećanoj zastupljenosti eEF1A u uslovima visoke temperature, najviše su doprinela 2-3 polipeptida/izoforme iz bazne grupe. Genomska analiza je ukazala na postojanje više gena koji kodiraju eEF1A kod krompira, kao i da se ispitivane sorte razlikuju po broju kopija gena. Analiza ekspresije eEF1A gena u minikrtolama toplotno-osetljive sorte Désirée pokazala da je ekspresija većine gena osetljiva na delovanje visoke temperature, te dolazi do značajnog smanjenjenja broja većine eEF1A transkripata u uslovima toplotnog stresa...

polypeptides/isoforms. Genomic analysis indicated the existence of multiple genes encoding eEF1A in potato. Analysis of eEF1A genes' transcripts in minitubers of heat-sensitive cultivar Désirée revealed that expression of the most genes was sensitive to high temperature, and there was a significant reduction in number of eEF1A transcripts. On the other hand, in heat-tolerant cultivar Festival, high temperature had a milder effect on eEF1A gene-expression...