Funkce heterotrimerních G-proteinů ve vývoji rostlin

Abstract

Heterotrimerní G-proteiny působí v eukaryotických buňkách jako signální přenašeče. Přenášejí a násobí extracelulární signály zachycené membránovými receptory a dále je směrují k různým efektorům uvnitř buňky. Jak už název napovídá, heterotrimerní G-proteiny tvoří komplex ze tří rozdílných podjednotek (včetně podjednotky, která váže guaninový nukleotid, odtud G-protein), jejichž kombinace umožňuje modulovat funkční specifitu. Zatímco u živočichů je k dispozici četné množství studií, které se věnují heterotrimerním G-proteinům a jejich funkci, informace o procesech regulovaných těmito komplexy u rostlin nejsou příliš rozsáhlé a jednotné. Narozdíl od živočichů nedošlo v případě heterotrimerních G- proteinů u vyšších rostlin k multiplikaci kódujících genů a totéž platí o příslušných receptorech. Jaká je tedy funkce těchto evolučně konzervovaných komplexů u rostlin? Které vývojové a imunitní procesy regulují? A je u rostlin tato regulace něčím specifická? Na tyto otázky se pokusí bakalářská práce odpovědět. Klíčová slova: Heterotrimerní G-proteiny, XLGs, Regulace G-proteinů, RGS proteiny, RLKs, Rostlinná imunita, Rostlinný vývoj, Fytohormony

Heterotrimeric G-proteins act as signal transducers in all eukaryote cells. They transduce and amplify extracellular signals sensed by integral membrane receptors to various downstream intracellular effectors. As the name suggests, heterotrimeric G-proteins form a complex of three different subunits with distinct functions (including a guanine nucleotide-binding G-protein subunit), which provide functional specificity. While animal studies uncovered tons of processes with heterotrimeric G-proteins involvement, information about heterotrimeric G-protein regulated processes in plant kingdom remain scarce. Unlike animals, heterotrimeric G-proteins did not undergo gene multiplication in higher plants and so did not their coupled receptors. What is the function of these evolutionary conserved complexes in plants? What developmental processes do they control? Are there any plant-specific features of this signalling pathway? The bachelor thesis shall answer these questions. Key words: Heterotrimeric G-proteins, XLGs, Regulation of G-proteins, RGS proteins, RLKs, Plant immunity, Plant development, Phytohormones