Development and validation of a suite of imaging reporters for plant hormones based on genetically encoded bioluminescence
Project goals
Plant hormones are small molecules that regulate nearly all physiological activities of plants. Within plant tissues, their action is strictly concentration-dependent, influencing both gene expression and post-transcriptional events. Concentration gradients of plant hormones within plant tissues are analyzed with MS-based methods. Non-invasive methods for determinations of plant hormone activity usually use genetically engineered biosensors. These biosensors utilize various hormone-sensitive promotor elements that drive the expression of the marker gene, which is typically either fluorescent or having enzymatic activity. Although this panel of tools is quite broad, we still miss markers that would be non-invasive. i.e. that would allow tracking the plant hormone-driven gene expression in the growth chamber or cultivation room. Based on the bioluminescent system from fungi recently discovered by Russian partner, we propose to generate Arabidopsis and tobacco plants carrying substrate-free luminescent indicators of plant hormone activity for all major classes of plant hormones.
Keywords
plant hormonesbioluminiscencereporter genesnoninvasive imaging
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
International projects
Call for proposals
SGA0202100007
Main participants
Ústav experimentální botaniky AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
21-20936J
Alternative language
Project name in Czech
Vývoj a validace reportérových systémů pro studium rostlinných hormonů založených na geneticky kódované bioluminiscenci.
Annotation in Czech
Rostlinné hormony jsou nízkomolekulární látky, které regulují téměř všechny fyziologické aktivity rostlin. Ovlivňují jak expresi genů, tak post-transkripční události a v jednotlivých pletivech je jejich účinek přísně závislý na jejich koncentraci. Koncentrační gradienty rostlinných hormonů jsou běžně analyzovány hmotovou spektrometrií. Neinvazivní metody pro stanovení aktivity rostlinných hormonů obvykle využívají geneticky kódované biosenzory. Tyto biosenzory využívají různé promotorové elementy citlivé na hormony, které řídí expresi markerového genu, který je typicky buď fluorescenční anebo má enzymatickou aktivitu. Přestože je tento panel nástrojů poměrně široký, stále nám chybí reportéry, které by byly plně neinvazivní a umožňovaly by sledovat expresi genů řízených rostlinnými hormony přímo v růstové komoře nebo kultivační místnosti. Toto vše bez nutnosti použít fluorescenční světlo. Na základě bioluminiscenčního systému z hub, který nedávno objevil ruský partner, navrhujeme generovat rostliny Arabidopsis a tabáku nesoucí luminiscenční indikátory aktivity rostlinných hormonů.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
OECD FORD - main branch
40402 - GM technology (crops and livestock), livestock cloning, marker assisted selection, diagnostics (DNA chips and biosensing devices for the early/accurate detection of diseases) biomass feedstock production technologies, biopharming
OECD FORD - secondary branch
—
OECD FORD - another secondary branch
—
EI - Biotechnology and bionics
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2021
Realization period - end
Dec 31, 2023
Project status
—
Latest support payment
Mar 6, 2023
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP24-GA0-GC-R
Data delivery date
May 21, 2024
Finance
Total approved costs
4,737 thou. CZK
Public financial support
4,737 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
4 737 CZK thou.
Public support
4 737 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
GM technology (crops and livestock), livestock cloning, marker assisted selection, diagnostics (DNA chips and biosensing devices for the early/accurate detection of diseases) biomass feedstock production technologies, biopharming
Solution period
01. 01. 2021 - 31. 12. 2023