Dokument: Development of a novel experimental platform for the study of Cytokinin perception and signalling pathway
| Titel: | Development of a novel experimental platform for the study of Cytokinin perception and signalling pathway | |||||||
| Weiterer Titel: | Entwicklung einer neuartigen experimentellen Plattform zur Untersuchung der Cytokinin-Wahrnehmung und des Signalweges | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=61013 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20241106-090604-7 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Englisch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Pavesi, Estefania [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Zurbriggen, Matias [Gutachter] Dr Teva, Vernoux [Gutachter] | |||||||
| Stichwörter: | Cytokinin, Reconstruction, Cell culture | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie | |||||||
| Beschreibungen: | Cytokinin (CK) hormones are one of the main plant morphogenetic signals. CK signalling involves a phospho-transfer, triggered by the binding to histidine kinase receptors. The phosphate is transferred to histidine phosphotransferase proteins (AHP), then from AHPs to response regulators (RRs), transcription factors that activate target genes. This pathway is non-linear as it is regulated by multiple negative feedbacks. The current knowledge about this pathway results mostly from qualitative analysis of loss-of-function mutants, and of transient expression assays in isolated plant cells (protoplasts), or in homologous systems, such as bacteria and yeast. Here, we designed and built a platform free from the multiple regulatory interactions with other pathways occurring in planta, by reconstructing the full Arabidopsis thaliana CK signalling pathway in mammalian cells. This platform allowed us to quantitatively characterize functional CK signalling regulators. We notably investigated the receptor selectivity to different CKs but also explored the mode of action of three RRs acting as repressors and AHPs, allowing us to identify novel roles for these proteins. We also assayed quantitatively the interaction between signalling effectors, allowing us to explore the role of conserved RR residues in the interaction and the effect of the formation of a different complex on the CK pathway activity. Our results were further validated in protoplasts, demonstrating our synthetic biology platform's predictive power for exploring plant signalling pathways.Cytokinin (CK)-Hormone sind eines der wichtigsten morphogenetischen Signale der Pflanzen. Bei der CK-Signalgebung findet ein Phosphotransfer statt, der durch die Bindung an Histidinkinaserezeptoren ausgelöst wird. Das Phosphat wird auf Histidin-Phosphotransferase-Proteine (AHP) und dann von AHPs auf Reaktionsregulatoren (RRs), Transkriptionsfaktoren, die Zielgene aktivieren, übertragen. Dieser Stoffwechselweg ist nicht linear, da er durch mehrere negative Rückkopplungen reguliert wird. Das derzeitige Wissen über diesen Stoffwechselweg stammt hauptsächlich aus der qualitativen Analyse von Loss-of-Function-Mutanten und aus transienten Expressionstests in isolierten Pflanzenzellen (Protoplasten) oder in homologen Systemen wie Bakterien und Hefe. Hier haben wir eine Plattform entwickelt und aufgebaut, die frei von den vielfältigen regulatorischen Interaktionen mit anderen in Pflanzen vorkommenden Signalwegen ist, indem wir den vollständigen CK-Signalweg von Arabidopsis thaliana in Säugetierzellen rekonstruiert haben. Diese Plattform ermöglichte es uns, funktionelle CK-Signalregulatoren quantitativ zu charakterisieren. Wir untersuchten insbesondere die Selektivität der Rezeptoren für verschiedene CKs, aber auch die Wirkungsweise von drei RRs, die als Repressoren und AHPs fungieren, was uns ermöglichte, neue Rollen für diese Proteine zu identifizieren. Außerdem haben wir die Interaktion zwischen den Signalgebern quantitativ untersucht, um die Rolle konservierter RR-Reste bei der Interaktion und die Auswirkungen der Bildung eines anderen Komplexes auf die Aktivität des CK-Signalwegs zu erforschen. Unsere Ergebnisse wurden in Protoplasten validiert, was die Vorhersagekraft unserer Plattform für synthetische Biologie zur Erforschung pflanzlicher Signalwege unter Beweis stellt. | |||||||
| Rechtliche Vermerke: | The dissertation should be published after one year (Sperrung für ein Jahr) | |||||||
| Lizenz: |  Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät | |||||||
| Dokument erstellt am: | 06.11.2024 | |||||||
| Dateien geändert am: | 06.11.2024 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 09.07.2022 | |||||||
| Datum der Promotion: | 28.09.2022 |
