Functional studies of selected members of the Arabidopsis formin family

Abstract

Souhrn Forminy jsou multidoménové proteiny obsahující konzervovanou FH2 doménu (forminhomology 2 domain), která je schopna katalyzovat nukleaci aktinových filament de novo. Funkce forminu, stejne jako jejich regulace, byly podrobne studovány predevším u kvasinek a živocichu, zatímco mnohem méne je známo o rostlinných forminech, které se od kvasinkových i živocišných zástupcu znacne liší v doménovém usporádání. Forminy vyšších rostlin se delí do dvou skupin, trídy I a trídy II a experimentální údaje jsou doposud k dispozici pouze pro první skupinu. V této dizertaci predkládám výsledky z experimentální studie nekolika zástupcu velké rodiny forminu u Arabidopsis, vcetne charakterizace forminu AtFH16 z trídy II. Genom Arabidopsis obsahuje 21 genu kódujících forminy, a prestože se hladina a rozložení jejich exprese znacne liší, všechny jsou transkripcne aktivní. V celkem 14-ti forminových genech jsme získali 17 homozygotních mutantu s T-DNA inzercí. Za standartních kultivacních podmínek jsme nenašli zjevné odlišnosti ve fenotypech mutantu v porovnání s kontrolami. Abychom vyradili z funkce dva dominantní pylové forminy, pripravili jsme dvojitého mutanta atfh3atfh5, avšak i v tomto prípade se vývoj mikrospor a následné klícení a rust pylových lácek nezmenily. Stejne tak nedošlo k narušení polarizovaného rustu...

Formins are multidomain proteins containing a conserved formin-homology 2 (FH2) domain, which catalyzes de novo nucleation of actin filaments. In yeast and animal cells, both mechanisms and regulation of formin function have been extensively studied, yet much less is known about action of plant formins, which considerably differ from yeast and animal ones in the domain composition. In higher plants, formins are classified into two groups, Class I and Class II, and so far, experimental data are available only for the first group members. Here I present results of experimental study of several members of the large formin family in Arabidopsis, including the characterization of a Class II formin AtFH16. Arabidopsis genome contains 21 formin-encoding genes, and though they greatly differ in their expression levels and pattern, all of them are transcriptionally active. We selected 17 homozygous T-DNA insertional mutants in 14 formin genes. Under standard cultivation conditions, no obvious phenotypic discrepancies between wild type and mutant plants were found. To impair two dominant pollen formins, an atfh3atfh5 double-mutant was prepared and even in this case, both microspore development and pollen tube growth remained unaffected. Consistently, polarized growth of tobacco pollen tubes was not altered...