Characterization of sta1 mutant alleles and its suppressors
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 이병하
- 발행년도 2017
- 학위수여년월 2017. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 생명과학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000061455
- 본문언어 한국어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
stabilized1-1 (sta1-1) is an Arabidopsis mutant that has a mutation in HAT domain of the STA1 gene, which encodes PRP6-like pre-mRNA processing factor. STA1 is present in a single copy in Arabidopsis genome and the null mutation in STA1 causes lethality. As sta1-1 has a 6 nucleotide in-frame deletion resulting in 2 amino acids deletion in protein, sta1-1 is considered a weak allele. The sta1-1 mutant showed various defects in pre-mRNA splicing, mRNA turnover, miRNA accumulation, plant growth, and thermal stress tolerance. However, it has not been clear that these mutant phenotypes are allele-specific or not. Recently, we obtained two other alleles, sta1-2 and sta1-3. sta1-2 has a missense mutation in the same domain as sta1-1 and the sta1-3 mutation causes a premature termination at the near 3´ terminus. We found the developmental and molecular phenotypes among sta1-1, sta1-2 and sta1-3 were similar to each other, confirming that the sta1-1 defects are not allele-specific and that the STA1 functions in pre-mRNA splicing, mRNA turnover, miRNA accumulation, plant growth, and thermal stress tolerance. To expand STA1-centered genetic network, we conducted a genetic screening for sta1-1 modifiers. We identified and chose six sta1-1 suppressors whose morphology was recovered to the wild type size. We found that the mRNA stability of the marker genes in all suppressors was rescued back to the wild type levels, while not all suppressors showed the recovery of miRNA and splicing defects. This suggests that normal stability of mRNA might be most important in the morphology recovery in sta1-1 suppressor.
more초록/요약
애기장대 stabilized1-1 (sta1-1) 돌연변이체는 PRP6-like pre-mRNA processing factor 단백질을 암호화하는 STA1 유전자의 HAT 도메인에 돌연변이를 가진다. STA1 유전자는 애기장대의 genome 상에 한 copy 만이 존재하며, STA1의 완전 결함 돌연변이는 치사를 유발한다. sta1-1 돌연변이체는 뉴클레오타이드 6개의 in-frame 삭제 돌연변이로 인하여 2개의 아미노산이 결실된 단백질을 만들어내기 때문에, sta1-1 돌연변이는 weak allele로 여겨진다. sta1-1 돌연변이체는 pre-mRNA 스플라이싱, mRNA turnover, miRNA 축적, 식물의 성장, 온도 스트레스 저항에서의 여러가지 결함을 보인다. 그러나 이러한 sta1-1 돌연변이체의 표현형들이 allele 특이적인 것인지는 분명하지 않았다. 이를 규명하기 위해 최근 두 종류의 다른 allele인 sta1-2와 sta1-3를 확보하였다. sta1-2 돌연변이체는 sta1-1 돌연변이체와 같은 도메인에 미스센스 돌연변이를 가지며, sta1-3의 돌연변이는 단백질의 3´-말단 부근에서 번역의 조기 종결을 일으킨다. sta1-1, sta1-2, sta1-3 돌연변이체 모두에서 유사한 발생학적, 분자적 표현형을 확인한 결과 sta1-1의 결함들이 allele 특이적인 것이 아닌, 유전자 기능 결함에 의한 것임을 확정하였다. 즉, STA1는 기존 보고 에서와 같이 pre-mRNA 스플라이싱, mRNA turnover, miRNA 축적, 식물의 성장, 온도 스트레스 저항에 기능한다는 것을 의미한다. STA1을 중심으로 한 유전적 네트워크 확장을 위해 sta1-1 modifier를 찾는 유전학적 선별을 수행하였다. 이를 통해 형태적으로 정상체의 크기로 회복된 여섯 개의 sta1-1 suppressor를 분리하였다. 정상체 수준으로 복귀된 마커 유전자 mRNA 안정성을 모든 suppressor에서 관찰할 수 있었지만, miRNA와 스플라이싱의 결함은 모든 suppressor에서 회복된 것은 아님을 확인하였다. 이는 정상적인 mRNA의 안정성이 sta1-1 suppressor의 형태적인 회복에 가장 중요한 역할을 할 가능성을 시사한다.
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