Kierownik: dr hab. Jagna Chmielowska-Bąk  

Wykonawcy z IBE: prof. UAM dr hab. Jarosław Gzyl 

Okres realizacji: 2020-2024  

Częstą reakcją roślin na działanie niekorzystnych czynników środowiskowych jest akumulacja reaktywnych form tlenu (RFT). Z jednej strony RFT mogą uszkadzać elementy komórkowe, z drugiej jednak jako cząsteczki sygnalne uczestniczą w regulacji ekspresji genów i odpowiedzi na czynniki stresowe. Dotychczasowe badania skupiają się głównie na zależnej od czynników stresowych akumulacji RFT i ich wpływie na oksydację błon komórkowych, białek i DNA. Niewiele jednak wiadomo na temat oksydacyjnych modyfikacji RNA. Najczęściej występującą oksydacyjną modyfikacją RNA jest 8-hydroksyguanozyna (8-OHG). U ludzi wzrost poziomu 8-OHG powiązano między innymi z rozwojem schorzeń neurodegeneracyjnych. U roślin zmiany w poziomie 8-OHG zaobserwowano po raz pierwszy podczas przełamywanie spoczynku nasion.  

W poprzedniej badaniach autorzy projektu po raz pierwszy pokazali, że 8-OHG jest indukowane w roślinach również w odpowiedzi na czynniki stresowe, dokładniej na ekspozycję na kadm (Cd). Celem niniejszego projektu jest dokładniejsze zbadanie roli odgrywanej przez 8-OHG w odpowiedzi siewek soi na działanie tego metalu. Projekt zakłada identyfikację cząsteczek mRNA zawierających 8-OHG poprzez sekwencjonowanie nowej generacji, zbadanie lokalizacji transkryptów bogatych w 8-OHG w tkankach roślinnych, ich potencjalnych podobieństw oraz wpływu na proces biosyntezy białek. Wyniki pozwolą na uzyskanie holistycznego obrazu mechanizmów powstawania oraz roli odgrywanej przez 8-OHG w odpowiedzi soi na działanie Cd. Uzyskane wyniki pokażą również, czy 8-OHG jest jedynie markerem stresu, czy też uczestniczy w procesach sygnalnych i regulacji ekspresji genów, a więc może przyczyniać się do aktywowania mechanizmów obronnych.

Publikacje:  

Chmielowska-Bąk J, Searle IR, Wakai TN and Arasimowicz-Jelonek M (2023) The role of epigenetic and epitranscriptomic modifications in plants exposed to non-essential metals. Front. Plant Sci. 14:1278185 doi: 10.3389/fpls.2023.1278185 

Fayazipour, D.; Deckert, J.; Akbari, G.; Soltani, E.; Chmielowska-Bąk, J. Mitochondria Specific Antioxidant, MitoTEMPO, Modulates Cd Uptake and Oxidative Response of Soybean Seedlings. Antioxidants 2022, 11, 2099 https://doi.org/10.3390/ antiox11112099 

Chmielowska-Bąk J, Shcheglova E., Rosik K., Yushin N., Zinicovscaia I., Deckert J, 2022. Oxidative RNA modifications as an early response of soybean (Glycine max L.) exposed to copper and lead. Front Plant Sci 12: 828620 DOI: 10.3389/fpls.2021.828620