The role of the t6A modification of adenosine in plant development

Abstract

Research on covalent modifications of nucleic acids represents a rapidly expanding field of biology. Up to now, more than 200 modified nucleotides have been identified. The function of most of them is poorly known, particularly in plants. Transfer RNA (tRNA) is particularly characterized by a high number of modified nucleotides within its structure. Among the core modifications belongs N6-threonylcarbamoyladenosine (t6A), a conserved modification found in virtually all known organisms. Located at the position A37 , it safeguards the coding fidelity of the transcripts. In plants, the functional role of t6A is unknown. Unpublished data of our group have revealed that the absence of t6A leads to the seed-lethal developmental defects. The aim of this thesis was to characterize the phenotypes of partial knockout mutants in genes required for t6A biosynthesis. This work describes the root developmental phenotypes observed in t6A biosynthesis gene mutants and suggests that somet6A biosynthesis genes may have additional roles beyond the proposed function in the synthesis of this modification. Keywords: tRNA, t6A, adenosine, plant development, Arabidopsis thaliana

Výzkum kovalentních modifikací nukleových kyselin představuje rychle se rozvíjející oblast biologie. Doposud bylo identifikováno více než 200 různých modifikovaných nukleotidů. Funkce většiny z nich je málo známá, zejména u rostlin. tRNA je charakterizována velkým počtem modifikovaných nukleotidů přítomných v jejím řetězci. Mezi ně patří N6-threonylkarbamoyladenosin (t6A). t6A je konzervovaná modifikace známá prakticky ze všech známých organismů. která na pozici A37 zajišťuje věrnost kódování transkriptů. V rostlinách je její funkce nejasná. Nepublikovaná data naší skupiny ukazují, že absence t6A vede k vývojově letálním defektům. Hlavním cílem práce je popsat fenotypy vývoje primárního kořene u knockoutů genů potřebných pro tvorbu t6A. Některá zjištění naznačují, že některé z těchto genů mohou mít další role nad rámec syntézy této modifikace. Klíčová slova: tRNA, t6A, adenosin, gametofyt, vývoj kořene, Arabidopsis thaliana, auxin