Transkription activation system for studying the relationship between cytokinin metabolism and action in Arabidopsis and tobacco
Project goals
Cytokinins (CKs) are known to act in combination with other phytohormones to regulate diverse developmental processes in plants. However, knowledge of molecualr mechanism of CK action is limited. We will use a novel transcription activation system for regulated gene expression to create transgenic plants overproducing individually heterologous enzymes generating free CKs either by glucoside hydrolysis or by de novo synthesis in defined spatial and temporal patterns. We expect that CK release from glucosides will cause. in addition to common effects. several distrinct effects compared to de novo CK synthesis. Analysis of the distinct effects will contribute to understanding of complexity of CK metobolic conversions. This approach will lead to isolationof Arabidopsis lines displaying phenotypes corresponding to defined CK overproduction patterns. In future, the lines will be used, via isolation of suppresor mutations, to isolate genes involved in CK metabolism, and CK signal pathways.
Keywords
cytokininsisopentenyltransferasebeta-glucosidasetransgene transcription activationNicotiana tabacumArabidopsis thalianatransgenic plants
Public support
Provider
Academy of Sciences of the Czech Republic
Programme
Grants of distinctly investigative character focused on the sphere of research pursued at present particularly in the Academy of Sciences of the Czech Republic
Call for proposals
SAV0-AB2000
Main participants
Biofyzikální ústav AV ČR, v. v. i.
Masarykova univerzita
Ústav experimentální botaniky AV ČR, v. v. i.Contest type
VS - Public tender
Contract ID
—
Alternative language
Project name in Czech
Systém aktivace transkripce pro studium vztahu mezi metabolizmem a účinkem cytokininů u Arabidopsis a tabáku
Annotation in Czech
Cytokiny (CK) se podílejí, v interakci s dalšími rostlinnými hormony, na regulaci řady vývojových procesů u rostlin. Znalosti molekulárních mechanizmů účinku CK jsou však omezené. Využijeme nového systému aktivace transkripce ke konstrukci transgenních rostlin, které budou regulovatelně a odděleně nadprodukovat dva heterologní enzymy schopné zvyšovat hladiny volných CK (i) hydrolýzou jejich glukozidů nebo (ii) jejich syntézou de novo v definovaných časo-prostorových obrazcích. Očekáváme, že uvolňování CK z glukozidů povede k jak společným tak i odlišným účinkům ve srovnání s účinky de novo syntézy CK. Analýza rozdílných účinků přispěje k porozumění příčin komplexity metabolických přeměn CK. Tento přístup povede k izolaci línií Arabidopsis vykazjjícíchfenotypy odpovídající definovaným obrazcům nadprodukce CK. Tyto linie budou využity v budoucnu k izolaci genů podílejících se na metobalizmu CK a dále na signálních drahách CK metodou izolace supresorových mutantů.
Scientific branches
R&D category
—
CEP classification - main branch
EB - Genetics and molecular biology
CEP - secondary branch
ED - Physiology
CEP - another secondary branch
EI - Biotechnology and bionics
10603 - Genetics and heredity (medical genetics to be 3)
10604 - Reproductive biology (medical aspects to be 3)
10605 - Developmental biology
10608 - Biochemistry and molecular biology
10609 - Biochemical research methods
20801 - Environmental biotechnology
20802 - Bioremediation, diagnostic biotechnologies (DNA chips and biosensing devices) in environmental management
20803 - Environmental biotechnology related ethics
20901 - Industrial biotechnology
20902 - Bioprocessing technologies (industrial processes relying on biological agents to drive the process) biocatalysis, fermentation
20903 - Bioproducts (products that are manufactured using biological material as feedstock) biomaterials, bioplastics, biofuels, bioderived bulk and fine chemicals, bio-derived novel materials
30101 - Human genetics
30105 - Physiology (including cytology)
30401 - Health-related biotechnology
30402 - Technologies involving the manipulation of cells, tissues, organs or the whole organism (assisted reproduction)
30403 - Technologies involving identifying the functioning of DNA, proteins and enzymes and how they influence the onset of disease and maintenance of well-being (gene-based diagnostics and therapeutic interventions [pharmacogenomics, gene-based therapeutics])
30404 - Biomaterials (as related to medical implants, devices, sensors)
30405 - Medical biotechnology related ethics
40401 - Agricultural biotechnology and food biotechnology
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
40403 - Agricultural biotechnology related ethics
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
Byly připraveny transgenní rostliny nadprodukující enzym izopentenyltransferázu, které generují volné cytokininy v definovaných časo-prostorových obrazcích. Jejich komplexní analýzou byly získány nové poznatky o účincích cytokininů.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2000
Realization period - end
Jan 1, 2002
Project status
U - Finished project
Latest support payment
—
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP/2003/AV0/AV03IA/U/N/5:3
Data delivery date
Oct 27, 2004
Finance
Total approved costs
8,856 thou. CZK
Public financial support
3,539 thou. CZK
Other public sources
5,143 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Recognised costs
8 856 CZK thou.
Public support
3 539 CZK thou.
0%
Provider
Academy of Sciences of the Czech Republic
CEP
EB - Genetics and molecular biology
Solution period
01. 01. 2000 - 01. 01. 2002