RNA methylation readers in the male gametophyte development of Arabidopsis thaliana

Abstract

Vývoj pylu vyžaduje přísnou kontrolu transkripce a translace. To zahrnuje masivní produkci a skladování mRNA během mikrosporogeneze a řízenou aktivaci transkriptu. Přesný mechanismus této regulace však ještě není zcela objasněn. Vzhledem k důležitosti, jakou hrají mRNA modifikace, jako například N6-methyladenosin (m6 A) při vývoji sporofytu, je možné, že podobně důležitou roli budou mít i v regulaci pylové mRNA. m6 A readery rozeznávají a vážou m6 A metylaci na mRNA, čímž ovlivňují její metabolismus. Některé readery z rodiny ECT proteinů ovlivňují vývoj sporofytu a účastní se reakce na stresové podmínky, avšak jejich role v reprodukčním vývoji zůstává neprozkoumaná. Tato práce se zaměřuje na tři m6 A readery, vysoce exprimované v samčím gametofytu Arabidopsis thaliana, ECT5, ECT7 a ECT10. Začali jsme zpracováním bioinformatických dat, abychom se podívali na konzervovanost jejich domén. Poté jsme popsali jejich expresy v různých rostlinných tkáních, zkoumali jsme subcelulární lokalizaci jejich proteinových produktů v pylu Arabidopsis a podívali jsme se na jejich potenciální reakci na tepelný stres. Společně s fenotypovými analýzami inzerčních linií T-DNA a delečních linií CRISPR jsme poukázali na vývojové procesy, na kterých se mohou potenciálně podílet. Tato práce představuje první popis úlohy m6 A...

Pollen development requires stringent control of transcription and translation. This includes massive production and storage of mRNA during microsporogenesis and controlled transcript activation during the programic phase. However, the exact mechanism of this regulation is not yet fully understood. Given its importance in sporophyte development mRNA modifications such as N6-methyladenosine (m6 A) could be similarly important in pollen mRNA regulation. A class of RNA-binding proteins, the m6 A readers, recognize and bind the m6 A sites to regulate the mRNA fate. Plant m6 A readers from the EVOLUTIONARILY CONSERVED C TERMINAL REGION (ECT) family impact sporophyte development and response to stress conditions but, their role in plant reproductive development remains unexplored. Here we focus on three m6 A readers, highly expressed in Arabidopsis thaliana male gametophyte, ECT5, ECT7, and ECT10. We used computational analysis to gain insights into their domain conservation. Then, we described their expression pattern in plant tissues, examined subcellular localization of their protein products in Arabidopsis pollen and explored their potential involvement in the heat stress response. Together, with phenotypic analyses of T-DNA insertion lines and CRISPR deletion lines, we pointed developmental...