Dynamics and role of the Arabidopsis thaliana IAA17/AXR3 protein in regulation of root growth by auxin

Abstract

Auxin is phytohormone that regulates several developmental processes and environmental responses. One of the most well-described outcome of the auxin signalling pathway is regulation of gene transcription. Aux/IAA proteins play an important role in this process, acting as transcriptional repressors. Recent studies revealed that several root growth responses are too rapid to be explained by changes in the level of transcription. The correlation between the amount of Aux/IAAs and the root growth rate suggests that these proteins might be involved in root growth regulation, especially during rapid growth responses that are not associated with transcriptional reprogramming. This work is focused on one of the 29 Arabidopsis Aux/IAA proteins - the IAA17/AXR3 protein. First, we produced stable transgenic lines of Arabidopsis thaliana expressing different combinations of fluorescently labelled AXR3-1 proteins and/or fused to subcellular localization tags under the control of different tissue-specific promoters, in order to characterize the subcellular localization of the studied protein. Subsequent visualization by confocal microscopy methods confirmed information about the role of IAA17/AXR3 protein in root growth responses, its involvement in auxin signalling, and gravitropism. Next, we showed that the...

in Slovak language Auxín je rastlinný hormón regulujúci mnoho vývinových procesov a environmentálnych odpovedí. Jedným z najviac opísaných spôsobov auxínovej signálnej dráhy je regulácia génovej transkripcie. Aux/IAA proteíny hrajú v tomto procese dôležitú úlohu - pôsobia ako transkripčné represory. Nedávne štúdie odhalili, že niektoré rastové odpovede koreňov sú príliš rýchle na to, aby ich bolo možné vysvetliť zmenami na úrovni transkripcie. Korelácia medzi množstvom Aux/IAA proteínov a rýchlosťou rastu koreňov naznačuje, že tieto proteíny sa môžu podieľať na regulácii rastu koreňov, najmä počas včasných rýchlych rastových odpovedí, ktoré nie sú spojené s transkripčným preprogramovaním. Táto práca je zameraná na jeden z 29 Aux/IAA proteínov Arabidopsis - IAA17/AXR3 proteín. Najskôr sme vytvorili stabilné transgénne línie Arabidopsis thaliana exprimujúce rôzne kombinácie fluorescenčne značeného AXR3-1 proteínu a/alebo fúzovaného so subcelulárnymi lokalizačnými značkami pod kontrolou rôznych pletivovo špecifických promótorov, ktoré umožňujú charakterizovať subcelulárnu lokalizáciu tohto proteínu. Následná vizualizácia metódami konfokálnej mikroskopie potvrdila informácie o úlohe IAA17/AXR3 proteínu v rastových odpovediach koreňov, jeho zapojenie do auxínovej signalizácie a gravitropismu. Ďalej sme...