A hidrogén-peroxid-függő kis RNS-ek és célgénjeik tanulmányozása búzában

Projekt azonosító: 

TÉT_12_CN-1-2012-0002

logo_szechenyi_2020_kut_fejl_innov.jpg

Megvalósítási időszak: 

2013. 05. 01 – 2015. 04. 30.

Szakmai vezető: 
A projekt összköltsége: 

4 695 000 Ft

A támogatás intenzitása: 

100%

Támogató: 

Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Alap

Munkatársak: 
Projekt partner: 

A különböző abiotikus stresszhatások jelentős termésveszteséget okoznak a mezőgazdaságban. Megváltoztatják a sejtek redoxállapotát a reaktív oxiqénszérmazékok, többek közt a H2O2 keletkezése és eltávolítása közti egyensúly felborulása miatt. A H2O2 hatása a vegyület koncentráció-változásának mértékétől, helyétől és időtartamától függ. Egy részt károsíthatja a redox érzékeny makromolekulákat és megzavarhatja az anyagcserefolyamatokat, melynek eredményeként gátlódik a növények növekedése és fejlődése és kisebb lesz a termés mennyisége. Más részt különböző redox jelátviteli útvonalak aktiválódhatnak, melyek különböző védekezési folyamatokat kapcsolnak be. A H202, melyet a különböző antioxidánsok (aszkorbát-glutation ciklus, kataláz, peroxidézok) bontanak le, a redox szabályozórendszer központi eleme. Ez a rendszer dolgozza fel az anyagcseréből és a környezetből származó információt, és igazítja a hormonokkal kölcsön hatva a növekedést és a védekezést a változó környezeti feltételekhez. Irodalmi adatok alapján a kis RNS-ek szintjét is befolyásolják a redox változások. A kis RNS-ek a génkifejeződést szabályozzák a transzkripcióra és a transzlációra kifejtett hatásuk révén.
A kutatások célja olyan H2O2-függő kis RNS-ek azonosítása és jellemzése, melyek részt vesznek a búza növekedési és fejlődési folyamatainak redox szabályozásában különböző környezeti körülmények közt. Megvizsgáljuk, hogy a H2O2 mely kis RNS-ek, illetve azok mely célgénjein keresztül fejti ki hatását ezekre az életfolyamatokra. A kis RNS-ek és célgénjeik azonosítását H2O2-kezelt és kontroll növények bokrosodási csomóiban és leveleiben fogjuk véqezni. Ez a szerv fontos szerepet játszik a fejlődésben és a stresszadaptációban. A H2O2-függő kis RNS-eket, célgénjeiket, a reaktív oxigénszármazékokat és az antioxidánsokat redox szabályozó vegyületekkel, abiotikus stressz-szel és hormonokkal kezelt növények különböző szerveiben is össze fogjuk hasonlítani, hogy kiderüljön az azonosított kis RNS-ek specifikusak-e, vagy az általános stresszválaszban vesznek-e részt. A két fél tudása és kutatási lehetőségei jól kiegészítik egymást, mivel a kínai félnek a kis RNS-ek azonosításában és jellemzésében van tapasztalata, a magyar félnek pedig a H2O2 koncentrációját szabályozó aszkorbát-glutation ciklus alkotóinak gén- és anyagcseretermék szintű jellemzésében. A tervezett együttműködés lehetővé teszi új biokémiai és molekuláris módszerek tanulását a másik féltől, biztosítja a részt vevő fiatal kutatók nemzetközi tudományos életbe történő bevonását, kiindulási pontként szolgálhat további két- vagy többoldalú nemzetközi kutatási pályázatok elkészítéséhez. A H2O2-függő kis RNS-ek szabályozó szerepéről nyert új eredmények a jövőben felhasználhatóak lehetnek az abiotikus stressz által okozott termésveszteség csökkentésére.