Analysis of chlorophyll synthesis mutants xantha-m and xantha-j of Hordeum vulgare L.
(2020) MOBK01 20201Degree Projects in Molecular Biology
- Abstract
- The xantha phenotype of barley is observable as a yellow plant and caused by an inability to correctly synthesize chlorophyll. Chlorophyll is a tetrapyrrolic pigment containing magnesium, and is integral for photosynthesis in plants. The phenotype can be caused by a number of mutations, and through methods like linkage mapping and sequencing it is possible to find the causative genotype. In this project xantha mutants xan-m and xan-j were investigated. The xan-m mutants were thought to possess mutations in the uncategorized gene HORVU3Hr1G050010 and xan-j a mutation in the chlorophyll synthase gene. The candidate gene of xan-m mutants is very large, and so only its transcribed mRNA was investigated through mRNA-selective RT-PCR and... (More)
- The xantha phenotype of barley is observable as a yellow plant and caused by an inability to correctly synthesize chlorophyll. Chlorophyll is a tetrapyrrolic pigment containing magnesium, and is integral for photosynthesis in plants. The phenotype can be caused by a number of mutations, and through methods like linkage mapping and sequencing it is possible to find the causative genotype. In this project xantha mutants xan-m and xan-j were investigated. The xan-m mutants were thought to possess mutations in the uncategorized gene HORVU3Hr1G050010 and xan-j a mutation in the chlorophyll synthase gene. The candidate gene of xan-m mutants is very large, and so only its transcribed mRNA was investigated through mRNA-selective RT-PCR and sequencing of the gene in eight fragments. A previously known mutation in the candidate gene of mutant xan-m.53 was in this project confirmed through sequencing. However, no other sequenced xan-m mutants possessed mutations in the candidate gene.This suggests that the candidate gene mutation is not the one causing the xantha phenotype. xan-j investigation through western blotting was during the project unsuccessful, due to ordered antibodies not being of sufficient concentration. (Less)
- Popular Abstract (Swedish)
- Så det visar sig att du kollade på fel gen från första början
Vänta, har jag kollat på fel gen från första början? Ja, det är frågan man ställer sig själv när man inser att mutationen i genen man studerat verkar ha noll koppling till vad man faktiskt försöker undersöka. Var allt i onödan?
Jag studerade gula mutanter av sädeslaget Korn. Dessa mutanter var gula just för att de hade mutationer i gener som var kopplade till deras produktion av klorofyll. Gener är sekvenser av DNA som översätts i cellerna till proteiner som sedan uträttar de syften som genen har planerat. Förändringar i dessa sekvenser kan ske på en mängd olika sätt och dessa kallas för mutationer. En mutation kan mycket lätt leda till att ett protein som skulle bildas... (More) - Så det visar sig att du kollade på fel gen från första början
Vänta, har jag kollat på fel gen från första början? Ja, det är frågan man ställer sig själv när man inser att mutationen i genen man studerat verkar ha noll koppling till vad man faktiskt försöker undersöka. Var allt i onödan?
Jag studerade gula mutanter av sädeslaget Korn. Dessa mutanter var gula just för att de hade mutationer i gener som var kopplade till deras produktion av klorofyll. Gener är sekvenser av DNA som översätts i cellerna till proteiner som sedan uträttar de syften som genen har planerat. Förändringar i dessa sekvenser kan ske på en mängd olika sätt och dessa kallas för mutationer. En mutation kan mycket lätt leda till att ett protein som skulle bildas blir fel och funktionslöst, eller helt enkelt inte produceras alls. I detta fall leder mutationer till att klorofyll inte produceras som det ska. Klorofyll är ett pigment som är grundläggande för att växter ska kunna ta nytta av solens energi, och det är av det som växter får sin gröna färg.
Genen som jag undersökte heter HORVU3Hr1G050010 och det är till stor del okänt vad den gör och har för syfte i korn - men det finns studier i växten Arabidopsis thaliana som säger att genen kan ha något att göra med bildningen av klyvöppningarna som finns på bladens undersida. Genens koppling till det gula utseendet undersöktes genom att sekvensera en grupp gula mutanter, varav en tidigt bekräftats ha en mutation i just denna gen. Det var tänkt att om alla mutanter hade mutationer i målgenen så skulle de mutationerna vara orsaken till det gula utseendet.
Men detta var inte fallet. Den tidigare kända mutationen bekräftades men inga ytterligare hittades i de andra mutanterna, trots att de var gula. Efter mer undersökning började det bli allt tydligare att jag undersökt fel gen från första början.
En situation som denna kan uppstå på en mängd olika sätt. I detta fall valdes kandidatgenen för att en helgenomssekvensering fann att det var den enda med en mutation i rätt område. Hur kan det vara den enda men ändå inte rätt? Jo, för att mutationer är lömska på sina sätt. De kan gömmas i områden där vi har mycket svårt för att hitta dem. Områden med många upprepningar leder till osäkra sekvenser eftersom de kan sättas ihop på så många olika sätt när man sätter ihop dem til len hel sekvens, som en pusselbit som passar på många platser. Även områden som är mycket rika eller fattiga på DNAts kvävebaser guanin och cytosin kan leda till osäkra sekvenser, då de under ett steg av sekvenseringsprocessen påverkar hur DNA-fragmenten binder till varandra, eftersom guanin och cytosin binder hårdare än adenin och tymin. Även mutationer som orsakar deletioner kan vara svåra att sekvensera med metoden använd.
Det är aldrig speciellt roligt att inte få resultaten man sökt efter, men man måste komma ihåg att detta är en viktig del av vetenskap. Nu när denna gen har blivit utesluten kan man gå vidare till nästa och vara ett steg närmare sanningen. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
http://lup.lub.lu.se/student-papers/record/9022330
- author
- Klinghammer, Fredrik
- supervisor
-
- David Stuart LU
- Mats Hansson LU
- organization
- course
- MOBK01 20201
- year
- 2020
- type
- M2 - Bachelor Degree
- subject
- language
- English
- id
- 9022330
- date added to LUP
- 2020-06-25 15:13:28
- date last changed
- 2020-06-25 15:13:28
@misc{9022330,
abstract = {{The xantha phenotype of barley is observable as a yellow plant and caused by an inability to correctly synthesize chlorophyll. Chlorophyll is a tetrapyrrolic pigment containing magnesium, and is integral for photosynthesis in plants. The phenotype can be caused by a number of mutations, and through methods like linkage mapping and sequencing it is possible to find the causative genotype. In this project xantha mutants xan-m and xan-j were investigated. The xan-m mutants were thought to possess mutations in the uncategorized gene HORVU3Hr1G050010 and xan-j a mutation in the chlorophyll synthase gene. The candidate gene of xan-m mutants is very large, and so only its transcribed mRNA was investigated through mRNA-selective RT-PCR and sequencing of the gene in eight fragments. A previously known mutation in the candidate gene of mutant xan-m.53 was in this project confirmed through sequencing. However, no other sequenced xan-m mutants possessed mutations in the candidate gene.This suggests that the candidate gene mutation is not the one causing the xantha phenotype. xan-j investigation through western blotting was during the project unsuccessful, due to ordered antibodies not being of sufficient concentration.}},
author = {{Klinghammer, Fredrik}},
language = {{eng}},
note = {{Student Paper}},
title = {{Analysis of chlorophyll synthesis mutants xantha-m and xantha-j of Hordeum vulgare L.}},
year = {{2020}},
}