A növényi cirkadián óra beállításának molekuláris mechanizmusa = The molecular mechanism of entrainment of the plant circadian clock

A novenyi cirkadian ora magjat, mas eukariotakhoz hasonloan, az un. oragenek alkotjak, amelyek egymas műkodeset szabalyozva egy onfenntarto, mintegy 24 oras ritmust alakitanak ki sajat kifejeződesuk szintjen. Az ora szamos alapvető eletfolyamat napszakos megjeleneset szabalyozza, igy fontos, hogy az ora műkodese osszhangban legyen a valos idővel. A beallitas soran jon letre ez az osszhang. A legfontosabb beallito kulső jel a feny, amelynek intenzitasa hűen koveti a napszakok valtakozasat. Munkank soran azt vizsgaltuk, hogy a feny milyen molekularis mechanizmusok utjan allitja be az ora fazisat. Kimutattuk, hogy a fenypulzusok altal kivaltott elsődleges valtozas bizonyos oragenek transzkripciojanak tranziens indukcioja, amelyet passziv modon kovet az adott feherjek mennyisegenek emelkedese, ami vegul az ora fazis-csuszasat eredmenyezi. Mutansok vizsgalataval megallapitottuk, hogy egyes oragenek indukcioja pozitiv, ill. negativ modon szabalyozza az ora fenyre adott valaszanak erősseget. Megallapitasunkat egy uj indukcios rendszer felepitesevel es alkalmazasaval is igazoltuk, melynek segitsegevel egyedei oragenek tranziens indukciojanak hatasat vizsgalhattuk. Elsőkent bizonyitottuk, hogy az UV-B feny a lathato fenyhez hasonlo mechanizmus utjan allitja be az orat es igazoltuk, hogy az ora fazisfuggő modon gatolja egyes UV-B valaszok megjeleneset. Azonositottuk a fitokrom B fotoreceptor azon domenjet, amely a fenyjeleket kozvetett modon az orahoz (oragenekhez) tovabbitja. | Circadian clocks are biochemical timing mechanisms providing temporal regulation to a wide range of molecular and physiological processes so that these processes are scheduled to the most appropriate time of the day/night cycle. In plants the central oscillator relies on transcriptional/translational feedback loops operated by the clock genes/proteins. The central oscillator is synchronized to the day/night cycle mainly by light signals (input), whereas the rhythmic signal from the oscillator is relayed via the output pathway. In this project, we have investigated the molecular mechanisms, by which light signals reset the clock. We showed that the primary effect of light signals is the transient transcriptional activation of certain clock genes, followed by concomitant increase in protein levels leading to phase shifts of the clock. Analysis of clock mutants led to the identification of clock genes, whose induction represent positive or negative effects on the magnitude of the phase response of the clock. This was verified by the use of a novel gene expression system allowing separate induction of single (clock)genes. We have demonstrated first that UV-B light resets the clock through the same mechanism as visible light does, and provided evidences that the clock inhibits certain UV-B responses in a phase-dependent manner. Moreover, we identified the particular domain of the phytochrome B photoreceptor that relays resetting signals towards the clock.