Mögliche Themen
1. Expressionsanalyse des Bsister Genes OsMADS30 in Oryza sativa (Reis) mittels in situ-Hybridisierung.
Methoden: Fixierung von Pflanzengewebe, Einbettung des Gewebes in Paraffin, und Durchführung von Schnitten am Microtom, Hybridisierung der Schnitte, Detektion der Signale, RNA-Sondenherstellung (PCR, Restriktionsverdau, Phenol-Chloroform-Extraktion, in vitro-Transkription, dot blot)
2. Expressionsanalyse der Bsister Gene OsMADS29, OsMADS30 und OsMADS31 in Oryza sativa (Reis) mittels Real-Time RT-PCR.
Methoden: RNA Isolierung, cDNA-Synthese, Real-Time RT-PCR
3. Phänotypische Charakterisierung von B und Bsister Doppelmutanten in Arabidopsis thaliana.
Methoden: Genotypisierung (Isolierung von genomischer DNA, PCR, Restriktionsvedau), Mikroskopie, evtl. Elektronenmikroskopie
Untersuchung des agrobakterienvermittelten Transformations-mechanismus in Lepidium campestre
- Etablierung eines Protokolls zur Isolation genomischer DNA aus L. campestre Blättern (Optimierung Qualität/Quantität) - verschiedene bekannte Protokolle austesten
- Analyse der Vererbung der Basta-Resistenz nach Floral dip Transformation (Samen der F2 aussähen, mit Basta selektionieren, Anzahl Überlebender bestimmen, wie ist die Aufspaltung?)
- aus Blattmaterial der zugehörigen Mutterpflanze DNA extrahieren und durch Southern Blot das Basta-Transgen nachweisen - wie viele Kopien sind ins Genom integriert
- Ergebnisse vergleichen und auswerten: Was ist der limitierende Schritt während der Transformation?
Einzelinsertionen: gesamter Infektions- und Integrationsprozess ist limitierend
mehrere unabhängige Insertionen: Kontaktaufnahme des Bakteriums und Ausbilden des Transportkanals sind limitierend
mehrere gekoppelte Insertionen: Öffnen einer geeigneten Integrationsstelle ins Genom ist limitierend
- Literaturarbeit: Was ist aus anderen Pflanzen über die Art der Integration des Transgens nach Floral dip bekannt?
Info: Andrea Hoffmeier: ; Susanne Nolden;
Die floral homoöotische SPE-Variante von Capsella bursa-pastoris unterscheidet sich vom Wildtyp durch die Ausbildung von Stamina statt Petalen im 2. Blütenwirtel. Möglicherweise wird dieser Phänotyp durch die ektopische Expression des C-Klasse Gens AGAMOUS (CbpAG) im 2. Blütenwirtel verursacht. Das CbpAG der SPE-Variante besitzt eine im 2. Intron eine Deletion, welche vermutlich eine Bindestelle für einen negativen Regulator sein könnte und damit eine Ursache für die ektopische Expression von CbpAG im 2. Blütenwirtel sein könnte.
Mögliche Themen für Abschlussarbeiten in diesem Projekt:
1. Transformationsexperimente & Analyse von Transformanten
Methoden:
- PCR, Klonierung
- Agrobacterium tumefaciens vermitttelte Transformation von Pflanzen
- genomische DNA-Isolation, Southern Blot, PCR
- Expressionsanaylsen (in situ Hybridisierung)
- Rasterelektronenmikroskopie
2. Reportergenanalyse (GUS-Assay)
3. Untersuchung von frühen und späten Fitnessparametern (z.B. Keimrate, Blütezeit)
MADS-domain transcription factors are key regulators of flower development. Of special interest are floral homeotic MADS-domain proteins that determine the identity of the different floral organs (i.e. sepals, petals, stamens and carpels). These floral homeotic proteins bind to specific cis-regulatory DNA elements in their target genes and activate or repress expression of these genes. However, many aspects of how floral homeotic proteins interact with their target DNA are largely unexplored. The aim of the following projects is to get a deeper understanding of the protein-DNA interactions of floral homeotic MADS-domain transcription factors.
1. DNA-binding affinity of MADS-domain proteins
Methods: Molecular cloning, site directed mutagenesis, electrophoretic
mobility shift assays
2. Multimerisation of MADS-domain proteins on different DNA sites
Methods: Identification of binding sites in target genes, Molecular cloning, electrophoretic mobility shift assays, DNaseI footprint assays
With experimental part
1. Identification of miRNAs targeting MADS-box genes
a. miRNAs targeting AGL17-like genes in plants other than Arabidopsis thaliana and Oryza sativa
Methods:
Identification of AGL17-like genes in the corresponding genomes, phylogenies
Identification of miRNA candidates using prediction programs
Experimental verification of expression of miRNA candidates
b. miRNAs targeting MADS-box genes other than AGL17-like genes in Arabidopsis thaliana and Oryza sativa
Methods:
Identification of miRNA candidates using prediction programs
Experimental verification of expression of miRNA candidates
2. Phylogeny and selection analyses of genes homologous to LFY and AG in gymnosperms
Methods:
Isolation of gene sequences from the corresponding plant species
Phylogeny estimation
Selection analyses
Without experimental part
3. Phylogenomics of MADS-box genes in plants
Methods:
Identification of MADS-box genes in whole plant genomes using Hidden-Markov-Model Searches
Annotation of genes, identification of corresponding EST-sequences
Phylogenies
Characterization of types, groups and clades of MADS-box genes
4. Origin of the keratin-like domain
Methods:
Identification of sequences with remote homology to the keratin-like domain
Model of the evolution of the keratin-like domain and its association with the MADS domain
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