Przedstawienie przedmiotu Genetyka Rozwoju Roślin

Wiedza na temat molekularnych podstaw funkcjonowania organizmów roślinnych rozwinęła się w ciągu ostatniego półwiecza w sposób bezprecedensowy w dziejach nauki. Nastąpił rewolucyjny rozwój technik i narzędzi molekularnych co doprowadziło do wielu odkryć, w dużej mierze w dziedzinie biologii rozwoju.

Celem wykładów jest dostarczenie studentom aktualnej wiedzy o tym jak informacja genetyczna i epigenetyczna jest przetwarzana na określony program rozwojowy. Tytułem wstępu przedstawiane są narzędzia wykorzystywane współcześnie (w erze genomiki) w badaniach genetyki rozwoju – organizmy modelowe, mutanty rozwojowe, bazy danych i banki genów. Omawiane są podstawowe procesy komórkowe i różne sposoby ich regulacji prowadzące do zmian RootSegAnim(180)morfogenetycznych (regulacja transkrypcji, transkrypcyjne i potranskrypcyjne wyciszanie genów, programowana śmierć komórki, przekazywanie sygnałów, regulacja cyklu komórkowego i zaangażowanie ściany komórkowej). Głównym jednak schematem przekazywania informacji jest omawianie poszczególnych procesów rozwojowych: embriogenezy, morfogenezy merystemów i powstających z nich organów – korzenia i pędów, morfogenezy kwiatów i indukcji kwitnienia).

 

(architektura merystemu korzeniowego Arabidopsis thaliana:

Dr. Jim Haseloff, Department of Plant Sciences

University of Cambridge. http://www.plantsci.cam.ac.uk/Haseloff)


Tematyka wykładów:

 

Wprowadzenie do genetyki rozwoju, organizmy modelowe, mutanty rozwojowe, ich otrzymywanie i analiza.

Wykład 1 – prezentacja

Wykład 2 – prezentacja

 

Dodatkowo do przeczytania:

1. Alonso et al. (2003) Genome-Wide Insertional Mutagenesis of Arabidopsis thaliana. Science 301: 653-657

2. The Arabidopsis Genome Initiative (2000) Analysis of the genome sequence of the flowering plant Arabidopsis thaliana. Nature 408: 796-815

3. Scheres (2001) Plant Cell Identity. Plant Physiol. 125: 112-114

4. McCallum et al.. (2000) Targeting Induced Local Lesions IN Genomes (TILLING) forPlant Functional Genomics. Plant Physiol. 123: 439-442.

5. Henikoff and Comai (2003) SINGLE-NUCLEOTIDE MUTATIONS FOR PLANT FUNCTIONAL GENOMICS Annu. Rev. Plant Biol: 54: 375–401.

6. Jak działają transpozonyanimacja.


Mechanizmy regulacji aktywności genów uczestniczących w rozwoju roślin – regulacja transkrypcji, wyciszanie.

Wykład 3a – prezentacja

Wykład 3b – prezentacja

 

Dodatkowo do przeczytania:

Wiśniewska A & Filipecki M (2003) Wyciszanie genów jako strategia badania ich funkcji w roślinach. Post. Biol. Kom. 30(2):339-358


Klonowanie genów uczestniczących w procesach rozwojowych na podstawie ich zróżnicowanej ekspresji.

Wykład 4a - prezentacja

 

Dodatkowo do przeczytania:

Linkiewicz i Filipecki (2001) Od zróżnicowanej ekspresji genu do klonu cDNA – przegląd metod identyfikacji genów o zmiennym poziomie transkrypcji. Postępy Biochemii 47(3): 253-262.


Rozwój kwiatu

Wykłady 5 i 6 – prezentacja

 

Dodatkowo do przeczytania:

Thomas Jack (2004) Molecular and Genetic Mechanisms of Floral Control. The Plant Cell 16: S1-S17.


Embriogeneza

Wykłady 7 i 8 – prezentacja

 

Dodatkowo do przeczytania:

Grabowska A, Filipecki M, Linkiewicz A (2001) Genetyczna regulacja embriogenezy u roślin. Post. Biol. Kom. 28(4): 509-527

Thomas Berleth and Steve Chatfield (2002) Embryogenesis: Pattern Formation from a Single Cell. The Arabidopsis Book. Rockville, MD: American Society of Plant Biologists.


Udział ściany komórkowej w procesach rozwojowych

Wykład 4b – prezentacja

Wykład 9 – prezentacja

 

Dodatkowo do przeczytania:

Malinowski R & Filipecki M (2002) The role of cell wall in plant embryogenesis. Cell Mol Biol Lett. 7(4):1137-51.

 


Rozwój korzenia

Wykład 10 – prezentacja

 

Dodatkowo do przeczytania:

Udział auksyn w procesach rozwojowych

Wykład 11 – prezentacja

 

Dodatkowo do przeczytania:

Jiři Friml (2003) Auxin transport – shaping the plant. Curr Op Plant Biol 6: 7-12

Jiřı Friml, Justyna Wiśniewska, Eva Benkova, Kurt Mendgen & Klaus Palme (2002) Lateral relocation of auxin efflux regulator PIN3 mediates tropism in Arabidopsis. Nature 415: 806-809

Dolf Weijers and Gerd Jürgens (2004) Funneling auxin action: specificity in signal transduction. Curr Op Plant Biol 7: 687-693.


Merystemu apikalny i rozwój części nadziemnej

Synteza, percepcja i sygnalizacja etylenu

Wykład 12 – prezentacja

 

Dodatkowo do przeczytania:


Programowana śmierć komórki w procesach rozwojowych

Wykład 14 – prezentacja

 


Materiały pomocnicze do całego przedmiotu:

  • Fizjologia roślin (2002) Jan Kopcewicz i Stanisław Lewak (red.), Wydawnictwo Naukowe PWN Warszawa
  • Biologia roślin. Krótkie wykłady (2003) Tytuł oryginalny: Instant Notes in Plant Biology A.J. Lack, D.E. Evans Tłumaczenie: Przekład zbiorowy pod redakcją Przemysława Wojtaszka i Adama Woźnego, Seria: Krótkie Wykłady, Wydawnictwo Naukowe PWN Warszawa
  •  Biologia rozwoju. Krótkie wykłady (2003) R.M. Twyman Seria: Krótkie Wykłady, Wydawnictwo Naukowe PWN Warszawa
  • Podstawy Biologii Komórki Roślinnej. Praca zbiorowa pod redakcją A. Woźnego, J. Michejdy, L. Ratajczaka (red.). 2000. Wydawnictwo Naukowe Uniw. A. Mickiewicza, Poznań
  • Podstawy Biologii Komórki. (1999) B. Alberts, D. Bray, A Johnson, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts, P. Walter. Przekład pod red. J. Michejdy i J. Augustyniaka. PWN Warszawa
  • http://marcin_filipecki.users.sggw.pl/ - zamieszczane są tam folie do wykładów oraz artykuły naukowe do poszerzania wiedzy w formacie PDF.

 

Materiały do prezentacji:

Prezentacja ok.-15 minutowa. Należy się wspierać dodatkowymi źródłami (nie tylko załączonymi publikacjami). Dużo cennych informacji wyjaśniajacych tło badań jest w rozdziale „introduction” każdej publikacji.

 

GRR1

GRR2

GRR3

GRR4

GRR5

GRR6

GRR7

GRR9

GRR10

GRR11

GRR12

GRR13

GRR14

GRR15

GRR16

GRR17

GRR18

 

Termin zaliczenia ??? - test

 

[Marcin Filipecki]