S využitím pokročilé metody CRISPR/Cas9 byly konstruovány rostliny Arabidopsis thaliana s reciproce translokovanými konci dlouhých ramen chromozómů 1 a 2, a 1 a 5. Analýza následných homozygotních generací těchto rostlin ukázala fenotypové změny v generaci T4. Studentka bude monitorovat fenotyp a analyzovat délky telomer ve třech následných homozygotních generacích (T4 – T6) rostlin A. thaliana s translokovanými rameny chromozomů. Pro analýzu délek telomer bude využita metoda TRF (terminal restriction fragments) poskytující informaci o délkách telomer na všech ramenech chromozomů, a metoda PETRA (primer extension telomeric repeat amplification) umožňující stanovit délku telomer na jednotlivých ramenech chromozomů. Metodou PETRA budou přednostně analyzovány telomery na chromozomových ramenech 1R, 2R a 5R; tj. ramenech, jejichž konce byly reciproce translokovány. Telomerové signály budou vyhodnoceny programem WALTER a délka telomer bude korelována s fenotypem rostlin a dalšími parametry, které budou analyzovány v paralelních studiích (transkriptom, struktura chromatinu). Délka telomer je parametr, který je vysoce variabilní mezi jednotlivými druhy, orgány, pletivy a do jisté míry i mezi jednotlivými rameny chromozomů v jedné buňce. Faktor, který určuje délku telomer, se dosud nepodařilo stanovit, i když jsou známy pozitivní i negativní regulátory délek telomer. Výsledky tohoto výzkumu ukáží, zda nastavení délky konkrétní telomery souvisí s lokalizací konce chromozómu v širším chromatinovém kontextu. Beying, N., et al., CRISPR-Cas9-mediated induction of heritable chromosomal translocations in Arabidopsis. Nat Plants, 2020. 6(6): p. 638-645. Schindele, A., A. Dorn, and H. Puchta, CRISPR/Cas brings plant biology and breeding into the fast lane. Curr Opin Biotechnol, 2020. 61: p. 7-14. Pacher, M., W. Schmidt-Puchta, and H. Puchta, Two unlinked double-strand breaks can induce reciprocal exchanges in plant genomes via homologous recombination and nonhomologous end joining. Genetics, 2007. 175(1): p. 21-9. Shakirov, E.V. and D.E. Shippen, Length regulation and dynamics of individual telomere tracts in wild-type Arabidopsis. Plant Cell, 2004. 16(8): p. 1959-67. Choi, J.Y., et al., Natural variation in plant telomere length is associated with flowering time. Plant Cell,2021. 33(4): p. 1118-1134. Heacock, M., et al., Molecular analysis of telomere fusions in Arabidopsis: multiple pathways for chromosome end-joining. EMBO J, 2004. 23(11): p. 2304-13. Fojtová, M., et al., Terminal restriction fragments (TRF) method to analyze telomere lengths. Bio-protocol (2015). 5(23): e1671. Lycka, M., et al., WALTER: an easy way to online evaluate telomere lengths from terminal restriction fragment analysis. BMC Bioinformatics, 2021. 22(1): p. 145.