A szimbiotikus gümő kialakulásában résztvevő két gén azonosítása Medicago truncatula-ból térképezésen alapuló génizolálással. = Isolation of two Medicago truncatula genes involved in the development of the symbiotic nodule by map-based cloning.

A pályázat célja a Sinorhizobium meliloti és a Medicago truncatula között létrejövő szimbiotikus nitrogénkötő kapcsolat kialakításában résztvevő két M. truncatula gén (DMI1 és PDL) azonosítása volt. A mutánsok szimbiotikus fenotípusa azt valószínűsítette, hogy a mutációt szenvedett gének termékei a szimbiotikus gümő kialakulásának korai szakaszában, a bakteriális jelmolekula (Nod faktor) által elindított szignálútban, illetve a gümő organogenezisben vesznek részt. A gének azonosítását térképezésen alapuló génizolálással végeztük el, az izolált gének azonosságát pedig genetikai komplementációs kísérletekkel igazoltuk. Az DMI1 gén egy olyan fehérjét kódol, amely nem mutat hasonlóságot semmilyen eddig ismert növényi fehérjével, vagy annak alegységével. Tartalmaz viszont egy konzervativ domént, amely kisebb mértékű, de az egész doménre kiterjedő hasonlóságot mutatott bakteriális kálium csatornák TrkA doménjével, így a DMI1 fehérje feltételezhetően kation csatornaként, vagy annak alegységeként működik. A PDL gén klónozása során azonosítottunk egy AP2-típusú domént tartalmazó ERF típusú transzkripciós faktort kódoló gént, amely tartalmazott egy mutációt a pdl mutánsban. Együttműködő partnerünkkel bizonyítottuk a gén azonosságát és kimutattuk, hogy a gén szükséges a Nod faktor által indukált nodulin gén expresszióhoz, és meghatároztuk a Nod factor szignálútban elfoglalt helyét. | The aim of this project was to identify two Medicago truncatula genes, DMI1 and PDL which are required to establish symbiotic nitrogen fixing interaction between Sinorhizobium meliloti and M. truncatula. Based on the mutant phenotype, DMI1 and PDL were proposed to act in the Nod factor signal transduction pathway and revealed that the DMI protein is essential to enable mycorrhizal associations. The DMI1 and PDL genes were identified in cooperation with other laboratories by map-based cloning; that is 'chromosomal walking' starting from the closely linked molecular markers to the mutant genes were carried out. Transformation experiments were performed using the wild type genes to complement the mutant phenotypes genetically. The DMI1 gene encodes a protein with low global similarity to a ligand-gated cation channel domain of archaea. The pdl mutant was allelic to the bit1 mutant that shows a slightly different mutant phenotype and the two genes were renamed as ERN (ERF Required for Nodulation). ERN encodes a protein containing a highly conserved AP2 DNA binding domain. We identified the position of ERN in the Nod factor signal transduction pathway and showed that ERN is necessary for Nod factor?induced gene expression

Összehasonlító géntérképezés és szekvenciaszintű összehasonlítás pillangósok és egyéb kétszikűek genomja között = Comparative mapping and sequence analysis of the genomes of legumes and other dicotyledonous plants

A diploid lucerna térképezése során azonosítottunk egy egyedet, melyben az RPS13 (ribosomal protein S13) génhez homológ lókusz deléciót szenvedett, de nem volt fenotipikus változás. Megállapítottuk, hogy a deléció az RPS13 gén egy csonka változatát érintette, ezért arra következtettünk, hogy ez a génkópia egy mRNS molekulán keresztül retrotranszpozícióval épült vissza a genomba, és a gén nem funkcionál. Egy M. truncatula levélfejlődési mutáns mutációjának állapítottuk meg térképezésen alapuló génizolálás segítségével először a térképhelyét a kettes kapcsoltsági csoporton, majd a fenotípusért felelős mutációt (egy G->A nukleotid csere, amely glutaminsav->lizin aminosav cseréhez vezet). Az érintett génről kiderült, hogy az Arabidopsis thaliana Immutans génnel nagyfokú homológiát mutató, ezért a M. truncatula Immutans homologjának tekintjük. Az Immutans gén egy plasztokinon oxigén: oxidoreduktázt kódol, melynek szerepe van a karotenoid bioszintetikus útvonalban és terminális oxidázként funkcionál a plasztiszokban. Szekvencia homológiák és analízis alapján elmondhatjuk, hogy a kimutatott aminosavcsere a mutáns növényekben az enzim vasion kötésében résztvevő egyik aminosavát érintette, ami a mutáns fenotípushoz vezethetett. Közel 100 gén összehasonlító térképezéséből megállapíthattuk, hogy a Medicago truncatula és a borsó genomjai nagy mértékben kolineárisak, s az eltérések, mint a különböző kromoszómaszám is, pár nagyobb genomiális átrendezéssel megmagyarázható. | We have identified a mutant individual during the genetic mapping of the diploid alfalfa, in which a deletion could be demonstrated in one of the locus having sequence homology to the RPS13 gene. This deletion however had no phenotypic effect. It was demonstrated that this allele contained a truncated copy of the RPS13 gene. This truncated gene was absent in the deletion derivative. This copy was the consequence of the reinsertion of a DNA copy of RPS13 mRNA through retrotransposition, consequently, this was not a functional copy. We have identified the map position as well as the nature of the mutation by map based cloning of a mutant gene which originated from a Medicago truncatula mutant displaying leaf variegated phenotype. The mutation was G-A nukleotid transition leading to a glutamate-lysine amino acid changes. The effected gene was homologous to the Arabidopsis thaliana Immutans gene, therefore the gene was considered as the M. truncatula Immutans ortholog. The immutans gene is encoding a plastochinon oxigen:oxidoreductase, which is involved in the carotenoide biosynthesis. From the result it can be concluded that the amino acid change identified was the consequence of the variegated phenotype of the M. truncatula mutant. Almost 100 genes have been mapped in both alfalfa and pea. Comparative mapping revealed that the two genomes are highly syntenic, and that the differences, like the different chromosome numbers too, are the consequences of few large genomic rearrangements

Vibrations of fixed-fixed heterogeneous curved beams loaded by a central force at the crown point

This paper addresses the vibrations of heterogeneous curved beams under the assumption that the load of the beam is a dead one and is perpendicular to the centroidal axis. It is assumed that: (a) the radius of curvature is constant, and (b) Young’s modulus and the Poisson’s number depend on the cross-sectional coordinates. As for the issue of fixed-fixed beams, the objectives are the following: (1) to determine the Green’s function matrices provided that the beam is under radial load; (2) to examine how the load affects the natural frequencies given that the beam is subjected to a vertical force at the crown point; (3) to develop a numerical model which makes it possible to determine how the natural frequencies are related to the load. The computational results are presented graphically

The bs5 allele of the susceptibility gene Bs5 of pepper (Capsicum annuum L.) encoding a natural deletion variant of a CYSTM protein conditions resistance to bacterial spot disease caused by Xanthomonas species

The recessive bs5 gene of pepper (Capsicum annuum L.) conditions a non-hypersensitive resistance trait, character- ized by a slightly swollen, pale green, photosynthetically active leaf tissue, following Xanthomonas euvesicatoria infection. The isolation of the bs5 gene by map-based cloning revealed that the bs5 protein was shorter by 2 amino acids as compared to the wild type Bs5 protein. The natural 2 amino acid deletion occurred in the cysteine-rich transmembrane domain of the tail-anchored (TA) protein, Ca_CYSTM1. The protein products of the wild type Bs5 and mutant bs5 genes were shown to be located in the cell membrane, indicating an unknown function in this membrane compartment. Successful infection of the Bs5 pepper lines was abolished by the 6 bp deletion in the TM encoding domain of the Ca_CYSTM1 gene in bs5 homozygotes, suggesting, that the resulting resistance might be explained by the lack of entry of the Xanthomonas specific effector molecules into the plant cells

ISOLATION AND CHARACTERIZATION OF AN R-PRIME PLASMID FROM RHIZOBIUM-MELILOTI

Using a simple enrichment procedure, we isolated an R-prime derivative of plasmid R68.45 carrying a 17.8-megadalton segment of the Rhizobium meliloti 41 chromosome. The chromosomal segment carried on this plasmid (pGY1) includes the markers cys-24+, cys-46, and att,s6. Plasmid pGY1 mobilized the chromosome in a polarized way starting from the region of homology, but cannot promote chromosome transfer from other sites. The attlsC3 site on pGY1 allowed the integration of phage 16-3 into pGY1, and a composite plasmid of 91.8 megadaltons was formed. This vector (pGY2) is suitable for the introduction of Rhizobium bacteriophage 16-3 into other gram-negative bacteria

Towards the map based cloning of a recessive Fusarium resistance determinant from diploid Medicago sativa

A monogenic recessive Fusarium resistance determinant was identified in a diploid Medicago sativa population. The Fusarium susceptible and resistant phenotypes of the individuals in an F2 segregation population was inferred from a biological test using injured root test. The resulting phenotypes were used to position the Fusarium resistance determinant on linkage group 6 of the Medicago sativa genetic map. Using the DNA based molecular markers genome walk was initiated from both sides of the genetic region constructing two contigs which are about 0.5 centiMorgan (∼500 kilobasepairs) apart. The introduction of this genetic determinant into tetraploid alfalfa cultivars was unsuccessful since only triploid and pentaploid hybrids could be recovered from the 4×-2× crosses. The isolation of the gene and establishment of the function of this recessive Fusarium determinant is under progress

Prologue to TRANS-TISA NETWORK program = Bevezető gondolatok a "TRANS-TISA NETWORK" programhoz

L