NKKP ADVANCED 152656

NKKP ADVANCED 152656

Methyl CpG kötő domén fehérjék szerepének vizsgálata a paradicsom termésfejlődésében

A projekt azonosító száma:

NKKP ADVANCED 152656

Kedvezményezett neve:

Magyar Agrár- és Élettudományi Egyetem

A projekt címe:

Methyl CpG kötő domén fehérjék szerepének vizsgálata a paradicsom termésfejlődésében

Fejlesztés tárgya, célja:

A paradicsom termésérése szigorú epigenetikai szabályozás alatt áll, amely a genom metilációs mintázatának megváltozásán keresztül van szabályozva. A DNS-metiláció egy konzervált epigenetikai módosítás, amelynek fontos szerepe van a genom stabilitásban, az imprintingben, a gén expresszió szabályozásában, és hatással van a növényi és állati fejlődési folyamatokra. A DNS-metilációt széles körben tanulmányozzák, azonban az a kérdés, hogy a DNS-metiláció mintázatai hogyan értelmeződnek biológiai folyamatokká, továbbra is megoldatlan. A DNS-metilációt egy evolúciósan konzervált fehérjecsalád képes olvasni, amely metil-CpG kötő doménnel (MBD) rendelkezik. Az MBD-tartalmú fehérjék képesek felismerni és kötődni a metilált DNS-hez az MBD-doménjükön keresztül és többek között kromatin remodelling faktorokat, hiszton-deacetilázokat és hiszton-metiltranszferázokat toboroznak a génexpresszió szabályozására. Kimutatták, hogy a DNS-metilációnak nagyon fontos szabályozó szerepe van a paradicsom termésfejlődésében és -érésében, azonban ismereteink nagyon korlátozottak arról, hogy az MBD fehérjék hogyan segítik a DNS-metiláció értelmezését a paradicsom termésfejlődése és -érése során. Munkánk során arra keressük a választ, hogy az SlMBD fehérjéknek, milyen szerepe van a paradicsom termésfejlődése és -érése során.

A szerződött támogatási összeg:

119 960 000 Ft

A támogatás mértéke:

100%

A projekt kezdete:

2026. 01. 01.

A projekt befejezési dátuma:

2029. 12. 31.

A projekt tartalmának bemutatása:

A paradicsom termésérése szigorú epigenetikai szabályozás alatt áll, amely a genom metilációs mintázatának megváltozásán keresztül van szabályozva. Ezt a folyamatot az SlDML2 DNS demetiláz szabályozza. Arabidopsisban az AtDML2 fehérje target helyeit az AtIDM komplex jelöli ki. Csoportunk kimutatta, hogy az SlMBD5 fehérje része a paradicsom SlIDM komplexének, amely a DNS-citozin demetilációját szabályozza több száz fehérjekódoló gén promoter és géntörzs régiójában. Mivel az SlIDM komplexnek fontos szerepe van az aktív DNS-demetilációban, emiatt szeretnénk tanulmányozni az SlMBD5 fehérje termésfejlődésére és érésre gyakorolt hatását. A másik vizsgálni kívánt SlMBD fehérje az SlMBD7, amely a termésben a legmagasabb szöveti expressziót mutatja az MBD fehérjék közül. Munkánk segít megismerni és megérteni a termésfejlődés szabályozásának molekuláris mechanizmusát. Az SlMBD5 és SlMBD7 által szabályozott termésfejlődési génhálózat jobb megértése lehetőséget nyújt a mezőgazdasági tulajdonságok célzott javítására. A munkánk hozzájárulhat a termésfejlődében résztvevő molekuláris faktorok megértéséhez, és potenciális célpontokat biztosíthat a nemesítési stratégiákhoz. Annak megismerése, hogy a termésfejlődést szabályozó gén hálózatok milyen mértékben konzerváltak a növényvilágban, a következő kritikus lépés lehet a termés fenotípusán alapuló növénynemesítési stratégiák kifejlesztésében más növényfajoknál. A termésfejlődés összetettségére való tekintettel a mesterszabályozók azonosítása elengedhetetlen ahhoz, hogy ezek a célok megvalósuljanak. Továbbá, a mesterregulátorok genomszerkesztése elkerülheti a hagyományos nemesítéssel járó negatív kapcsoltsági hatásokat.