|
|
KT/HAK/KUP High-affinity Transporters in Plants
Šustr, Marek ; Tylová, Edita (vedoucí práce) ; Vaňková, Radomíra (oponent) ; Gloser, Vít (oponent)
Vzhledem k esenciální roli draslíku v rostlinném metabolizmu a jeho omezené dostupnosti v půdě, patří zajištění dostatečného příjmu draslíku a regulace jeho koncentrace v rostlině k jedněm z výzev, kterým rostliny čelí při snaze přežít v různých prostředích. Protože všechny funkce draslíku jsou vázány k transportu jeho monovalentní formy K+ , výzkum je soustředěn na transportéry zodpovědné za příjem a transport tohoto iontu. Kromě své esenciální role ve výživě draslíkem, transportéry K+ také umožňují příjem polutantů jako například cesia. Radioisotopy 134 Cs a 137 Cs se do prostředí dostaly při testech jaderných bomb a při haváriích jaderných elektráren a zůstávají v něm dodnes. Jejich akumulace v rostlinách je studována za účelem odhalení možného rizika pěstování plodin na znečištěných půdách a pro možnou remediaci kontaminovaných půd rostlinami. Iontové transportéry jsou zřejmě také zásadní pro přizpůsobení rostlin k nehostinnému prostředí. Několik transportérů je zapojeno do adaptace populací Arabidopsis arenosa k hadcovým půdám, včetně draselného transportéru AaKUP9. Tato práce shrnuje mé úsilí o charakterizaci dvou transportérů z rodiny KT/HAK/KUP, AtKUP7 a AtKUP9, v Arabidopsis thaliana a mou práci na přidružených projektech. Pro AtKUP9 jsem významně rozšířil poznání o jeho zapojení do...
|
|
|
Mechanismy a regulace ukládání kalózy do buněčné stěny Arabidopsis thaliana
Modráčková, Jana ; Kulich, Ivan (vedoucí práce) ; Šustr, Marek (oponent)
Kalóza (β-1,3-glukan) je významným polysacharidem rostlinné buněčné stěny, který se účastní mnoha vývojových či stresových reakcí. I přes její důležitost jsou znalosti o příčinách syntézy kalózy, o její regulaci a významu jejího ukládání značně limitované. Díky molekulárním a genetickým metodám byla odhalena rodina kalóza syntáz, které jsou odpovědné za depozici kalózy v různých reakcích a místech rostlinného těla. Tato práce shrnuje znalosti o procesech, kterých se kalóza účastní, a uvádí přehled jednotlivých proteinů rodiny kalóza syntáz včetně jejich fylogenetické analýzy a srovnání podobností s celulóza syntázami se zaměřením se především na modelovou rostlinu Arabidopsis thaliana. Klíčová slova: Arabidopsis thaliana, β-1,3-glukan, kalóza, kalóza syntáza, polymer buněčné stěny rostlin
|
|
|
Mechanismy a regulace ukládání kalózy do buněčné stěny Arabidopsis thaliana
Modráčková, Jana ; Kulich, Ivan (vedoucí práce) ; Šustr, Marek (oponent)
Kalóza (β-1,3-glukan) je významným polysacharidem rostlinné buněčné stěny, který se účastní mnoha vývojových či stresových reakcí. I přes její důležitost jsou znalosti o příčinách syntézy kalózy, o její regulaci a významu jejího ukládání značně limitované. Díky molekulárním a genetickým metodám byla odhalena rodina kalóza syntáz, které jsou odpovědné za depozici kalózy v různých reakcích a místech rostlinného těla. Tato práce shrnuje znalosti o procesech, kterých se kalóza účastní, a uvádí přehled jednotlivých proteinů rodiny kalóza syntáz včetně jejich fylogenetické analýzy a srovnání podobností s celulóza syntázami se zaměřením se především na modelovou rostlinu Arabidopsis thaliana. Klíčová slova: Arabidopsis thaliana, β-1,3-glukan, kalóza, kalóza syntáza, polymer buněčné stěny rostlin
|
|
|
Zapojení přenašečů AtKT/HAK/KUP v příjmu K+ a Cs+ rostlinami
Šustr, Marek ; Tylová, Edita (vedoucí práce) ; Maršík, Petr (oponent)
Draslík je esenciální biogenní prvek a je přijímán rostlinami ve velkém množství, protože v nich plní úlohu hlavního osmotika rostlinné buňky. Vzhledem k výrazně odlišné dostupnosti draslíku v různých půdách vyvinuly rostliny systém přenašečů, který zabezpečuje dostatečný příjem K+ v rozmezí několika řádů jeho externí koncentrace. Mechanizmus příjmu K+ je u Arabidopsis thaliana dobře prozkoumán a je známo, že při jeho velmi nízkých koncentracích je do příjmu zapojen především transportér AtHAK5, který patří do rodiny přenašečů KT/HAK/KUP. Tato rodina má v A. thaliana 13 členů, a pro některé z nich jsou známy funkce například v transportu auxinu v kořenové špičce (TRH1), nebo v pohybech průduchů (KUP6). V této práci bylo zkoumáno možné zapojení doposud nestudovaných transportérů KUP5, KUP7, KUP9 a KUP10 do příjmu a homeostáze K+ v A. thaliana. V in vitro kultivacích bylo zjištěno, že mutant kup9 vyvíjí pouze velmi krátké postranní kořeny při nedostatku K+ , oproti tomu mutant kup5 měl při nedostatku K+ signifikantně větší suchou hmotnost než Col-0. Fenotyp kup9 se podařilo potvrdit v dalších kultivacích a následně byla zkoumána anatomie apikálních meristémů postranních kořenů kup9. Kořenové špičky kup9 byly při nedostatku K+ odlišně uspořádané a jevily známky dřívější terminace meristémů. Za účelem...
|
|
|
Příjem 137Cs a jeho interakce v rostlinném metabolismu
Šustr, Marek ; Tylová, Edita (vedoucí práce) ; Maršík, Petr (oponent)
Rostliny jsou schopné přijímat radioaktivní cesium z půdy, čímž mu umožňují vstup do potravního řetězce. Chování cesia v půdách je řízeno jílovými částicemi. Cesium se může reverzibilně vázat na jejich povrch nebo je fixováno mezi jejich vrstvami. Největší afinitu pro cesium má mine- rál ilit díky svým roztřepeným okrajům (frayed edges, FED). V půdách s obsahem organických látek vyšším než 90 % je chování cesia ovládáno právě organickou složkou a je mnohem více přístupné rostlinám. Příjem cesia je značně mezidruhově variabilní. Mnoho rostlin akumulujících velká množství cesia patří do čeledi Chenopodiaceae. Příjem cesia je ovlivňován ostatními ionty v půdním roztoku. Nejzásadnější vliv má draslík. Při zvýšení koncentrace externího draslíku z 50 μM na 250 μM poklesl příjem cesia třicetkrát. Draslík ovlivňuje mobilitu Cs v půdě i příjem rostlinami. Díky chemické podobnosti cesia s draslíkem jsou některé draslíkové přena- šeče schopny transportovat oba kationty velice efektivně a jsou proto považovány za hlavní místo vstupu cesia do kořenů rostlin.Velká část transportu cesia je zprostředkována draslíko- vým vysokoafinitním přenašečem HAK5. Na zbývající části příjmu se nejvíce podílí nespecifické kationové kanály. Rostliny mohou přijímat až 80 % cesia spadaného na jejich nadzemní části. Cesium je v...
|
host ::
RSS.