Disputas: Reza Shirzadi

Prøveforelesning

Bedømmelseskomité

Associate professor Jose Gutierrez-Marcos, University of Warwick, Wellesbourne, United Kingdom
Professor Kirsten Krause, Instiutt for Biologi, Universitetet i Tromsø
Professor Pål Falnes, Institutt for molekylær biovitenskap, Universitetet i Oslo

Leder av disputas:  professor Finn-Eirik Johansen

Veileder:  Paul E. Grini og Reidunn B. Aalen

Sammendrag

Hvordan skal vi skaffe oss nok mat i nær fremtid når stadig flere dyrkbare jordområder havner under vann som følge av globaloppvarming, samtidig som populasjonsveksten er høyere enn noen gang? Dette forsøker vi å besvare ved å forstå de grunnleggende genetiske mekanismene som regulerer hvordan et frø blir til en plante, eller hvordan et embryo blir til et individ. Vår forskning, hvor vi benytter modellorganismen Arabidopsis thaliana (vårskrinneblom), viser at opprettholdelsen av en balansert gendose er avgjørende for utviklingen av avkommet. Imprinting er en genetisk reguleringsmekanisme som holder parentalt genuttrykk i riktig balanse, ved å regulere uttrykket basert på om et gen er arvet fra mor eller far. Feil i imprintingsmaskineriet kan ha alvorlige konsekvenser, som i ekstreme tilfeller kan være letale. I naturen er paternelle (far) gener oftest involvert i vekst, mens maternelle (mor) gener er veksthemmende. Vi har i en artikkel, publisert i tidsskriftet Nature, vist at vi får frø som er mindre i størrelse dersom vi bruker pollen (far) som har en mutasjon i et gen som fører til en reduksjon av paternelt genuttrykk i frøet. Derimot, vil en redusert dose av maternelle gener føre til større frø. I begge tilfeller er frøene ikke levedyktige, men overraskende nok får vi levedyktige frø dersom vi gjenoppretter den riktige dosen av genuttrykk. Ved å bruke mutante pollen, hvor den paternelle gendosen er redusert, har vi klart å identifisere ett nytt imprintet gen i Arabidopsis. Dette genet, AGL36, er bare uttrykt fra det maternelle genomet og er skrudd av når genet kommer fra far. På grunn av stor likhet i måten imprintingsmaskineriet regulerer gener i forskjellige organismer, vil det vi lærer i Arabidopsis være av stor nytte for å forstå hvordan såkalte epigenetiske mekanismer regulerer genuttrykk og genbalanse også i andre organismer. Den grunnleggende biologiske forståelsen av hvordan et frø utvikles og vokser er avgjørende for å takle de globale utfordringene vi er i ferd med å møte.

Kontaktperson

For mer informasjon, kontakt Gry Slettner Windsland.