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Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:bsz:25-opus-78680
URL: http://www.freidok.uni-freiburg.de/volltexte/7868/


Sarmiento Salazar, Felipe

Functional and molecular characterization of STH1: similarities and differences to the Homolog STO

Funktionelle und molekulare Charakterisierung von STH1: Gemeinsamkeiten und Unterschiede zu den Homolog STO

Dokument1.pdf (4.155 KB)

Kurzfassung in Englisch

The Salt-tolerance protein (STO/BBX24) and Salt-tolerance Homolog1 (STH1/BBX25)are homologous proteins of Arabidopsis thaliana. They belong to the BBX protein family, which contain one or two B-box zinc finger motifs in their amino-termini. STO enhances the salt tolerance of yeast. In plants, STO was recently characterized as a negative regulator of light signalling. In addition, previous yeast two-hybrid system studies revealed three interaction partners of STO; the light signalling regulators COP1 and HY5, and the oxidative stress related protein RCD1.
In this study the function of STH1 was investigated in a parallel to STO. In first place, ectopic expression of STH1 in yeast resulted in a higher tolerance to salt, similarly to STO. In Arabidopsis, phenotypic analyses of STH1 gain- and loss-of-function mutants showed that in contrast to STO, STH1 has only a minor role as negative regulator of light-dependent inhibition of the hypocotyl elongation. Additionally, fluorescence microscopy analyses demonstrated that light is needed for the stabilization of the STH1:GFP fusion protein. Genetic analyses indicated that the function of STH1 is partially redundant with STO, and downstream of HY5, PHYA and CRY1.
Expression analyses of the circadian rhythm and circadian function of STO and STH1 demonstrated that these genes are not involved in the progression of the oscillator. In addition, certain elements of the oscillator are involved in the circadian regulation of the transcription of STO and STH1. Circadian and light dependent analyses of the cold induction of STO and STH1 showed that light enhances but does not control the transcriptional cold induction of these genes, while the joint action of the PSEUDO RESPONSE REGULATOR (PRR) triplet PRR9, PRR7 and PRR5 negatively control the transcription of STO.
Phenotypic analyses of the mutant rcd1 indicated that RCD1 is acting in the photomorphogenesis cascade as a negative regulator, and its function under far-red light but not under red or blue light, is dependent on STO. Moreover, the homolog of RCD1, SIMILAR TO RCD ONE1 (SRO1), has also a role during light-dependent hypocotyl elongation that appears to be dependent on STO. Under oxidative stress no clear function was observed for STO.


Kurzfassung in Deutsch

Die Salztoleranz-Protein (STO/BBX24) und Salztoleranz Homolog1 (STH1/BBX25) sind homologe Proteine von Arabidopsis thaliana. Diese gehören zu der BBX Protein-Familie, die ein oder zwei B-box Zinkfinger Motive in ihren Amino-Termini enthalten. STO erhöht die Salztoleranz der Hefe.
In Pflanzen wurde STO als negativer Regulator von Lichtsignale charakteriziert. Zusätzlich zeigten vorherigen Studien von Hefe Zwei-Hybrid-Systeme drei Interaktionspartner von STO; die Lichtsignal-Regulatoren COP1 und HY5 und die oxidativer Stress verbundene Protein RCD1.
In diesem Studium wurde die Funktion von STH1 in einem parallel zur STO untersucht.
In erster Linie erzeugte die ektopische Expression von STH1 in Hefe in einer höheren Toleranz gegenüber Salz, ähnlich wie bei STO. In Arabidopsis zeigten phänotypische Analysen von STH1 Gewinn-und Verlust von den Funktion- Mutanten, dass im Gegensatz zu STO, STH1 hat nur eine untergeordnete Rolle als negativer Regulator von der lichtsabhängigen Inhibierung der Hypokotylelongation. Zusätzlich haben Fluoreszenz Mikroskopie Analysen demonstriert, dass Licht für die Stabilisierung der STH1: GFP-Fusionsprotein erforderlich ist. Genetische Analysen hinweisen, dass die Funktion des STH1 ist teilweise redundant mit STO und abhängig von HY5, PhyA und CRY1.
Die Expressionsanalysen des zirkadianen Rhythmus und zirkadiane Funktion von STO und STH1 zeigten, dass diese Gene in der
Progression des Oszillators nicht beteiligt sind. Außerdem sind bestimmte Elemente der Oszillator in der zirkadianen Regulation der Transkription von STO und STH1 beteiligt. Zirkadian und lichtabhängige Analysen der Kälteinduktion von STO und STH1 hinweisen, dass Licht die transkriptionelle Kälteinduktion dieser Gene erhöht, aber nicht kontrolliert, während die gemeinsame Aktion der Pseudo Response-Regulator (PRR) Triplett PRR9, PRR7 und PRR5 kontrollieren negativ der Transkription von STO.
Phänotypische Analysen vom Mutant rcd1 haben hingewiesen, dass RCD1 als negativer Regulator in der Photomorphogenese Kaskade wirkt, und ihre Funktion ist unter Fern-Rotlicht aber nicht unter rotem oder blauem Licht von STO abhängig. Außerdem spielt das Homologe von RCD1, SIMILAR TO RCD ONE 1 (SRO1), eine Rolle während die lichtabhängige Hypokotylelongation, dass scheint abhängig von STO zu sein. Unter oxidativem Stress wurde keine klare Funktion für STO beobachtet.


SWD-Schlagwörter: Photomorphogenese , Pflanzenphysiologie
Freie Schlagwörter (englisch): B-box , STO , Salt toleranc , RCD1
Institut: Institut für Biologie 2
Fakultät: Fakultät für Biologie
DDC-Sachgruppe: Biowissenschaften, Biologie
Dokumentart: Dissertation
Erstgutachter: Neuhaus, Gunther (Prof. Dr.)
Sprache: Englisch
Tag der mündlichen Prüfung: 20.12.2010
Erstellungsjahr: 2010
Publikationsdatum: 11.01.2011
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