Identifiering av housekeeping-gener för att studera genuttryck hos Synechococcus odlade med eller utan kisel
2021 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE credits
Student thesis
Sustainable development
SDG 14: Conserve and sustainably use the oceans, seas and marine resources for sustainable developmentAlternative title
Identification of housekeeping genes for the study of gene expression in Synechococcus grown with and without silica (English)
Abstract [sv]
För att studera och bedöma olika genuttryck hos en organism är det nödvändigt att använda sig av housekeeping-gener. Godkända housekeeping-gener kan definieras som gener med ett konstant genuttryck oberoende av kisel-koncentration. Identifieringen av bra housekeeping-gener är viktigt för att studera förändringen i genuttryck hos andra funktionella gener som kan ha en roll i kiselupptag hos Synechococcus. Housekeeping-gener agera där med som en intern standard. Synechococcus har förmågan att ta upp kisel men exakt vilken fysiologisk funktion kisel har för Synechococcus är fortfarande inte känd. För att studera genuttryck hos Synechoccocus vid upptag av kisel odlas isolat vid närvaro respektive frånvaro av kisel. Syftet med examensarbetet är att utvärdera potentiella housekeeping-gener hos Synechococcus som kan användas för att studera genuttryck med hjälp av kvantitativ realtids Polymerase Chain Reaction (RT)-qPCR. I denna studie undersöktes 11 olika primer-par. Primer-paren är designade för att binda till fyra potentiella housekeeping-gener hos Synechococcus (rnpB, secA, rnpA och ppc). Primrarna testades mot 19 Synechococcus -isolat från Östersjön med okänd genomsekvens. Resultaten visar att DNA från flera isolat gav amplifierad produkt vid användning av dessa primerpar framför allt vid användning av Sec_A_3-primerpar. Sec_A_3 primerparet testades mot RNA från Synechococcus i varierande koncentrationer i RT-qPCR (iTAQ TM Universal SYBR Green one-step kit innehållande enzym för cDNA-syntes). Både RNA och DNA från olika Synechococcus isolat undersöktes mot Sec_A_3 primerparet men inget amplifierat fragment erhölls. Metoden försöktes optimeras genom att använda DNA från isolaten i varierande koncentrationer. Även ett nytt kit prövades med amplifierat fragment erhölls ej. Trots misslyckad RT-qPCR och qPCR visar resultaten flera potentiella primer-sekvenser som i framtiden skulle kunna användas på flera Synechococcus-isolat. Sammanfattningsvis tyder resultaten på att RT-qPCR och qPCR metoden behöver optimeras för att i framtiden kunna undersöka de fyra potentiella housekeeping-generna: rnpA, rnpB, secA och ppc för Synechococcus och om dessa kan användas för att studera andra geners uttryck i närvaro respektive frånvaro av kisel.
Abstract [en]
To study gene expressions in an organism, it is necessary to use housekeeping genes. Approved housekeeping genes can be defined as genes with a constant gene expression independent of silica concentration. A good housekeeping gene makes it possible to reliable study changes in gene expression in other functional genes that may have a role in silica uptake in Synechococcus. Housekeeping genes therefore act as an internal standard. Synechococcus can take up silica but the physiological function and how silica get transported into Synechococcus is still unknown. The aim of this thesis is to see if the potential housekeeping genes in Synechococcus remain constant in present and absence of silica. The goal is that those housekeeping genes later can be used for quantitative reverse transcription polymerase chain reaction (RT-qPCR) to study other functional genes in Synechococcus. In this study, 11 different primer pairs were designed to bind to four different genes (ppc, rnpA, rnpB and secA) in the Synechococcus genome. Results from PCR and gel electrophoresis shows that several of these primers bind complementarily to the organism's DNA. The isolates that gave amplified product were selected to be further worked with and RNA extraction was performed on one single Synechococcus isolate. The Synechococcus isolate was grown in the presence of silica and without silica. RT-qPCR synthesis were performed on this isolate with the Sec_A_3-primer pair with varying RNA concentrations and a positive DNA control. The result from RT-qPCR shows lack of -amplified product despite the PCR showing that the Sec_A_3 primer gave specific amplified products against some of the isolates. The RT-qPCR method failed to be optimized and the DNA and RNA-samples gave no amplification. Troubles with optimizing the RT-qPCR method made it impossible to study the RNA expression of Synechococcus in the presence and absence of silica. Despite failed RT-qPCR and qPCR, this study contributes with several potential primer sequences that can be used against several different Synechococcus isolates. If the methods get optimized the four housekeeping genes ppc, rnpA, rnpB and secA may in the future be used to study the expression of other functional genes in Synechococcus.
Place, publisher, year, edition, pages
2021. , p. 35
Keywords [en]
Genes, Synechococcus, RT-qPCR, PCR, secA
National Category
Genetics and Genomics Cell Biology Microbiology Biochemistry Molecular Biology Other Biological Topics
Identifiers
URN: urn:nbn:se:lnu:diva-106159OAI: oai:DiVA.org:lnu-106159DiVA, id: diva2:1584972
Subject / course
Biomedical Laboratory Science
Educational program
Biomedical Laboratory Science Programme, 180 credits
Presentation
2021-06-01, Digitalt, Via länk, Kalmar, 15:20 (Swedish)
Supervisors
Examiners
2021-08-192021-08-152025-02-20Bibliographically approved