Egy új, a szimbiotikus gümőfejlődésben szerepet játszó ubiquitin ligáz funkcionális jellemzése. = Functional characterization of a newly identified ubiquitin ligase specialized for symbiotic nodule organogenesis.

A szimbiotikus nitrogenkotes kialakulasa soran egy specialis novenyi szerv, gumő fejlődik a pillangosviraguak gyokeren. A gumő organogenezisehez es a szimbionta bakteriumok invaziojahoz a korabban altalunk azonositott Medicago gen, a LIN funkcioja is elengedhetetlen. A gen termeke egy ~ 1500 aminosavbol allo, U-box doment is hordozo feherje, melyről a projekt soran kiserletesen bizonyitottuk, hogy E3 ubiquitin ligaz aktivitassal bir, valamint azonositottunk egy vele kolcsonhatasba lepő szimbiotikus transzkripcios faktort. Jellemeztuk a gen kifejeződeset, megallapitottuk, hogy transzkripcionalis szabalyozasa nem szamottevő a szimbiozis folyaman. Ugyanakkor kiserletes adatokat kaptunk a LIN feherje transzlacios szinten tortenő szabalyozasarol, a feherje instabilitasarol. Kulonboző delecios genszarmazekok vizsgalataval felterkepeztuk a LIN feherje funkcionalis domenjeit. A LIN-nek a mar azonositott egyeb szimbiozis-specifikus genek funkciojahoz viszonyitott helyzetet is jellemeztuk, ezen genek expresszios mintazatanak vizsgalataval lin mutans hatterben. A Medicago LIN gen homologjat szamos novenyben megtalaltuk, nehanyrol transz-komplementacios tesztben bizonyitottuk, hogy kepesek a szimbiotikus funkcio helyreallitasara. A kapott eredmenyek reven a gumő organogenezisenek egy uj regulaciojarol nyertunk ismereteket, melyek arra is ravilagitanak, hogy az eukariota sejtekben altalanos ubiqiuitinacios folyamatok hogyan specializalodhattak a noveny-mikroba szimbiotikus interakciokban. | Symbiotic root nodules are special organs developed on the roots of legume plants upon rhizobial inoculation, in which biological nitrogen fixation takes place. The Medicago LIN gene is proved to be indispensable for the nodule organogenesis and the bacterial invasion by its mutant phenotype. We have identified this gene by positional cloning in M. truncatula and it codes for a large protein of ~ 1500 AA containing a U-box domain. During this project we have demonstrated its E3 ubiquitin ligase activity experimentally. We have also identified a symbiotic transcription factor as an interactor partner of LIN as its potential target molecule. The expression pattern of LIN was explored, its transcriptional regulation was shown not to be important in the course of nodulation. On the other hand accumulated data strongly suggest the translational/post-translational regulation of LIN. Using deletion derivatives we have mapped the functional importance of the different domains of this protein. By analyzing the promoter activities of various symbiotic genes in the lin mutant background we have put its function into the symbiotic context. We have identified homologs of LIN in many different plant species, and trans-complementation experiments revealed that some of them could fully complement the symbiotic function of LIN. The knowledge we gained on the function of LIN shed light to a new type of regulatory pathway needed for the intermediate steps of nodule formation.