A hőmérséklet hatása a növényi RNS interferencia hatékonyságára
Title in English
The effect of temperature on RNA interference in higher plants
Panel
Genetics, Genomics, Bioinformatics and Systems Biology
Department or equivalent
Agricultural Biotechnology Institute (ABC) (National Agricultural Research and Innovation Centre)
Participants
Molnár, Attila Szittya, György
Starting date
2003-01-01
Closing date
2006-12-31
Funding (in million HUF)
15.040
FTE (full time equivalent)
0.00
state
closed project
Final report
Results in Hungarian
A hőmérséklet hatása a növényi RNS interferencia hatékonyságára
Programunk célja a növényi RNS interferencia (RNAi) rendszer hőmérsékletfüggésének vizsgálata volt. Igazoltuk, hogy a növényi RNAi rendszer egyes útvonalai erősen hőmérsékletfüggőek, így pl. a transzgén-, illetve vírus-indukálta RNAi válaszok alacsony hőmérsékleten alig működnek, míg normál hőmérsékleten ezek a rendszerek igen aktívak. Kimutattuk, hogy a transzgénekről, illetve vírusokról származó, az RNAi rendszer által generált rövid RNS-ek (siRNS-ek) szintje a hőmérséklet emelésével gyorsan nő. Ismert, hogy a növény-vírus kapcsolatok jelentős részében a tünetek alacsony hőmérsékleten erősek, míg magas hőmérsékleten gyengék. Igazoltuk, hogy ennek oka az, hogy a vírus-indukálta RNAi rendszer -a növények leghatékonyabb antivirális rendszere- hidegben alig működik, így a tünetek felerősödnek, a víruskártétel jelentős. Ugyanakkor melegben a hatékony RNAi rendszer tünetcsökkenéshez, vírusellenállósághoz vezet. A transzgénikus növények jelentős részénél a transzgénikus fenotípus a transzgén-indukálta RNAi rendszeren alapszik. Bizonyítottuk, hogy alacsony hőmérsékleten a transzgén-indukálta RNAi rendszeren alapuló transzgénikus fenotípusok, pl antiszensz gátlás, vírusellenállóság, elveszhetnek. Kimutattuk azt is, hogy megfelelő transzgén konstrukciók (fordított ismétlődést tartalmazó konstrukciók) használatával ez a veszély csökkenthető, azaz a transzgénikus fenotípusok alacsony hőmérsékleten is stabilak maradnak.
Results in English
The effect of temperature on RNA interference in higher plants
The aim of our project was to study the effect of temperature on efficiency of RNA interference (RNAi) system of higher plants. We have shown that certain plant RNAi pathways, as transgene- or virus- induced RNAi pathways are inhibited at low temperature, while these patways work efficiently at normal temperature. Indeed, the levels of RNAi generated transgene or virus derived short RNAs (siRNAs) are dramatically reduced at low temperature. Previously, it has been reported that in cold, viral infections of plants lead to strong symptoms and that outbreaks of viral diseases are frequent. By contrast, at high temperature the symptoms are masked, plants recover quickly. We show that viral symptoms are strong in cold because virus induced plant RNAi (the most important antiviral sytem of plants) is inefficient, whereas at high temperature the efficient RNAi can protect plants. Transgenic phenotypes of many transgenic plants are depend on transgene induced RNAi. We have demonstrated that in cold, transgenic phenotypes -as antisense inactivation or virus resistance- that depend on trangene induced RNAi are dramatically weakened. Importantly, if inverted repeat containing constructs are used, trangenic phenotypes are stable even at low temperature.
Silhavy D, Burgyan J.: Effects and side-effects of viral RNA silenicng suppressors on short RNAs., Trends in Plant Science 2004 9 (2) 57-104., 2004
Mérai Zs, Kerényi Z, Molnár A, Barta E, Válóczi A, Bisztray Gy, Havelda Z, Burgyán J, Silhavy D: Aureusvirus P14 is an Efficient RNA Silencing Suppressor that Binds Double-stranded RNAs without Size Specificity, Journal of Virology 79 (11): 7217-7226 JUN 2005., 2005
Mérai Zs, Mérai Zs, Kerényi Z, Kertész S, Magna M, Lakatos L, Silhavy D: Double-stranded RNA binding may be a general plant RNA viral strategy to suppress RNA silencing., Journal of Virology 2006 80 (12): 5747-5756, 2006
Kertész S, Kerényi Z, Mérai Zs, Bartos I, Pálfy T, Barta E, Silhavy D: Both introns and long 3’ UTRs operate as cis-acting elements to trigger nonsense-mediated decay in plants., Nucleic Acids Research 2006;34(21):6147-57., 2006
Szittya G*, Silhavy D*, Molnár A, Havelda Z, Lovas Á, Lakatos L, Bánfalvi Z,, Burgyán J: Low temperature inhibits RNA silencing-mediated defence by the control of siRNA generation., EMBO Journal 2003 Feb 3;22(3):633-40., 2003
Events of the project
2014-01-02 14:56:21
Kutatóhely váltás
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: (Nemzeti Agrárkutatási és Innovációs Központ), Új kutatóhely: Mezőgazdasági Biotechnológiai Kutatóintézet (Nemzeti Agrárkutatási és Innovációs Központ).
