Podrobno

Analiza genetskih razlik in razlik v strukturi proteinov med gostiteljskimi in negostiteljskimi rastlinami v odzivu na viroide
ID Miklavčič, Juš (Avtor), ID Jakše, Jernej (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu, ID Volk, Helena (Komentor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (2,11 MB)
MD5: 4349ECCD8A8712532C1AC732311EF57F

Izvleček
Viroidi so najmanjši znani rastlinski patogeni, sestavljeni iz nekodirajoče, enoverižne RNA, ki kljub svoji molekularni preprostosti povzročajo resne bolezni pri številnih gospodarsko pomembnih rastlinah. Za razliko od virusov se viroidi v celoti zanašajo na gostiteljeve celične mehanizme za svojo replikacijo, transport in sistemsko širjenje. Njihov življenjski cikel zahteva specifične interakcije z gostiteljskimi proteini, kot so Virp1, IMPa4, TFIIIA-7ZF, RPL5 ter RDR6, ki sodelujejo v posameznih fazah okužbe. Zaporedja navedenih proteinov smo identificirali in primerjalno analizirali med gostiteljskimi (krompir, paradižnik, tobak, hmelj, citrus) in negostiteljskimi rastlinami (riž, zelje, sončnica, fižol), da bi osvetlili njihove vloge pri viroidni dovzetnosti ali odpornosti. Homologne sekvence smo identificirali z analizo BLAST, izvedli poravnave zaporedij in konstruirali filogenetska drevesa z orodjem RAxML. Za strukturno analizo smo uporabili AlphaFold 3, kjer smo napovedali tridimenzionalne strukture kandidatnih proteinov in modelirali njihove interakcije z RNA viroida PSTVd. Rezultati kažejo visoko ohranjenost proteinov znotraj družine Solanaceae in večjo sekvenčno divergenco pri taksonomsko oddaljenih rastlinskih vrstah. Virp1 in IMPa4 sta bila značilno različna med gostiteljskimi in negostiteljskimi rastlinami, kar lahko kaže na vlogo selektivnega vnosa gostitelja v prilagoditvi na viroidni pritisk. Modeliranje interakcij protein-RNA je pokazalo nizke vrednosti zanesljivosti, kar kaže na metodološke omejitve napovedovanja interakcij z viroidnimi RNA. Ugotovitve prispevajo k razumevanju molekularnih osnov viroidne odpornosti in odpirajo možnosti za identifikacijo evolucijsko ohranjenih tarč za biotehnološki razvoj odpornih rastlinskih sort.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:viroidi, PSTVd, HLVd, CBCVd, gostiteljske rastline, Virp1, IMPa4, TFIIIA-7ZF, RPL5, RDR6, mehanizmi odpornosti, bioinformatika, AlphaFold, filogenetska analiza, evolucijska biologija
Vrsta gradiva:Magistrsko delo/naloga
Organizacija:BF - Biotehniška fakulteta
Leto izida:2025
PID:20.500.12556/RUL-171278 Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:246375171 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:22.08.2025
Število ogledov:207
Število prenosov:51
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Analysis of genetic differences and differences in the structures of proteins between host and non-host plants in response to viroids
Izvleček:
Viroids are the smallest known plant pathogens, composed of non-coding, single-stranded RNA. Despite their molecular simplicity, they cause serious diseases in many economically important plant species. Unlike viruses, viroids rely entirely on the host's cellular machinery for their replication, transport, and systemic spread. Their life cycle involves specific interactions with host proteins such as Virp1, IMPa4, TFIIIA-7ZF, RPL5 and RDR6, each participating in different stages of the infection. In this study, we identified and comparatively analyzed the sequences of these proteins across host species (potato, tomato, tobacco, hop, citrus) and non-host species (rice, cabbage, sunflower, bean) to elucidate their roles in viroid susceptibility or resistance. Homologous sequences were identified using BLAST alignments, followed by multiple sequence alignments and phylogenetic tree construction using RAxML. For structural analysis, we used AlphaFold 3 to predict the three-dimensional structures of candidate proteins and to model their interactions with the RNA of the Potato Spindle Tuber Viroid (PSTVd). The results reveal strong conservation of these proteins within the Solanaceae family and greater sequence divergence in more distantly related plant taxa. Virp1 and IMPa4 showed notable differences between host and non-host plants, which may reflect the role of selective nuclear import in host adaptation to viroid pressure. The protein–RNA interaction modeling yielded low confidence scores, highlighting methodological limitations in predicting interactions with highly structured viroid RNA. These findings contribute to our understanding of the molecular basis of viroid resistance and offer potential targets for the biotechnological development of viroid-resistant plant varieties.

Ključne besede:viroids, PSTVd, HLVd, CBCVd, host plants, Virp1, IMPa4, TFIIIA-7ZF, RPL5, RDR6, mechanisms of resistance, bioinformatics, AlphaFold, phylogenetic analysis, evolutionary biology

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj