|
|
Charakterizace mutantů huseníčku psbo1 a psbo2
Nykles, Ondřej ; Duchoslav, Miloš (vedoucí práce) ; Hála, Michal (oponent)
Protein PsbO je nezbytný pro fungování elektron-transportního řetězce v tylakoidních membránách vyšších rostlin. Ve většině krytosemenných rostlin, včetně Arabidopsis thaliana, má tento protein dvě izoformy, PsbO1 a PsbO2. Řada autorů se snažila za pomoci mutantních liniích, které postrádájí jednu či druhou izoformu, odhalit podstatu rozdílnosti PsbO1 a PsbO2. Problémem je, že mutanti v izoformách psbO nemají shodné množství celkového PsbO jako má WT. Vytvořili jsme tak rostliny psbo1isoL. Tyto linie obsahují pouze izoformu PsbO2, avšak v množství, jež je srovnatelné s hladinou PsbO ve WT. Výsledky těchto experimentů naznačují, že pokud má psbo1isoL stejnou hladinu PsbO jako WT, nelze u nich pozorovat fenotypový rozdíl. Za běžných podmínek kultivace jsme tak nebyli schopni určit, zda je mezi PsbO1 a PsbO2 funkční rozdíl. V návaznosti na výše zmíněné výsledky bychom také rádi znali podmínky (pokud takové jsou), za kterých se fenotypově odlišují T-DNA inzerční mutanti psbo2 (respektive psbo2cr, připravení metodou CRISPR/Cas9), mající pouze izoformu PsbO1, od WT. Za běžných podmínek totiž nelze na základě fenotypu psbo2 a psbo2cr od WT rozeznat. Z literatury nám byla známa jediná kultivační metoda, kdy autoři byly schopni odlišit psbo2 od WT. Touto metodou byla specifická hydroponická kultivace....
|
|
| |
|
|
Function of PsbO isoforms
Duchoslav, Miloš ; Fischer, Lukáš (vedoucí práce) ; Špunda, Vladimír (oponent) ; Sobotka, Roman (oponent)
(česká verze) Oxygenní fotosyntéza je zásadní pro většinu forem života na Zemi. Rozklad vody, při kterém se uvolňuje kyslík, je zajišťován fotosystémem II (PSII), pigment-proteinovým komplexem nacházejícím se v tylakoidní membráně chloroplastů. PsbO je jeho nepostradatelná podjednotka, která se váže na transmembránové podjednotky PSII z luminální strany. Hlavní funkcí PsbO je stabilizovat a chránit manganový klastr (Mn4CaO5), na kterém probíhá rozklad vody. Pravděpodobně má však i další, doplňkové funkce. Tyto doplňkové funkce mohou být rozdílné u izoforem proteinu PsbO, což bylo navrženo pro huseníček (Arabidopsis thaliana), který exprimuje dva geny kódující proteinové izoformy PsbO1 a PsbO2. Tato dizertační práce je zaměřena na doplňkové funkce PsbO s důrazem na rozdíly mezi izoformami. Analýzou sekvencí psbO jsme zjistili, že kromě huseníčku exprimuje dva geny psbO i mnoho dalších druhů rostlin. Zajímavé je, že duplikace genu psbO proběhla mnohokrát nezávisle, typicky ve společném předkovi současných čeledí krytosemenných rostlin. Nicméně izoformy PsbO se přesto liší na podobných místech struktury. To naznačuje, že u PsbO mohlo proběhnout paralelně u různých linií podobné rozrůznění funkcí. Biochemická charakterizace PsbO ze zelené řasy Chlamydomonas reinhardtii a dvou izoforem PsbO z bramboru...
|
|
|
Mutageneze genů psbO1 a psbO2 v Arabidopsis thaliana pomocí metody CRISPR-Cas9
Hlavsová, Kateřina ; Duchoslav, Miloš (vedoucí práce) ; Knoppová, Jana (oponent)
Protein PsbO je jednou z nezbytných podjednotek fotosystému II, proteinového komplexu nacházejícího se v tylakoidních membránách chloroplastů. PsbO má důležitou funkci pro stabilizaci manganového klastru, na které probíhá rozklad vody a produkce kyslíku. V Arabidopsis thaliana mádvěizoformy,jejichžfunkcevšaknebyladoposuduspokojivěobjasněna.Dosavadní poznatky o izoformách PsbO1 a PsbO2 pochází zejména z experimentůprováděnýchnaT -DNA inzerčníchmutantech psbo1 a psbo2. Získáním životaschopnýchdvojitýchmutantů psbo1 psbo2 vyvstalaotázkaohledněmíryexpresemutovanýchgenůumutantů psbo1 a psbo2. Proto jsme pomocí metody CRISPR-Cas9 vytvořiliknock -out mutantní linie psbo1cr a psbo2cr, které jsme porovnali s doposud používan ými T-DNA inzerčními mutanty psbo1 a psbo2. Provedli jsme porovnání základních fenotypových charakteristik, parametrů fluorescence chlorofylu a a imunodotekciproteinůPsbO1aPsbO2.Výsledkyukazují,žeikdyžmožnáv T-DNAinzerčních mutantech probíhá slabáexpresemutovanýchgenů,měřenéparametrymutantů psbo1cr a psbo2cr jsou s nimi shodné. Klíčováslova: PsbO, fotosystém II, CRISPR-Cas9, mutageneze, Arabidopsis thaliana
|
|
| |
|
|
Grana
Hlavsová, Kateřina ; Duchoslav, Miloš (vedoucí práce) ; Kutík, Jaromír (oponent)
Vývoj života na Zemi je významně spojován s oxygení fotosyntézou, schopností některých organismů oxidovat vodu a redukovat oxid uhličitý pomocí energie ze světla. Podstatná část fotosyntetických reakcí se odehrává na tylakoidní membráně uvnitř sinic a chloroplastů. Mezi hlavní fotosyntetické komplexy v tylakoidní membráně patří fotosystém I a II spolu se svými světlosběrnými anténami, cytochromový komplex a ATP syntáza. Všechny vyšší rostliny vytváří grana (sloupce k sobě přitisknutých tylakoidních membrán), která jsou propojena stromatálními lamelami. Pro správný běh fotosyntézy je pravděpodobně podstatné rozdělení různých dějů mezi grana a stromatální lamely. Tato práce v první části shrnuje dostupné poznatky o jednotlivých proteinech tylakoidní membrány a v druhé části se zabývá strukturou gran, silami, které přispívají k jejich stabilitě, dynamikou gran a proteiny důležitými pro jejich formování. V poslední části jsou popsány některé rozdíly mezi organismy s grany a bez gran a hypotézy o funkci gran.
|
|
|
Communitiy level impacts of alien invasive plants and the role of native range habitats in plant invasions
Hejda, Martin ; Pyšek, Petr (vedoucí práce) ; Duchoslav, Miloš (oponent) ; Tichý, Lubomír (oponent)
Conclusions Categorization of the species studied according to their impact on invaded communities This study focused on neophytes, species introduced after 1500 A.D., because their impact on native vegetation is higher and more obvious than that of archaeophytes, introduced before that date, due to considerable invasion dynamics and relatively short residence time (Pyšek et al. 2002). The target neophytes, included in the study, differ strongly in their community level impacts. Impatiens glandulifera had a miniscule impact on species diversity and composition, both in the removal experiment and comparative study (Chapter I). This small impact is likely to be associated with this annual species' lower competitive strength, which has a modest root system and forms stands that are not homogeneous in terms of cover. The density of I. glandulifera populations is known to decrease during the vegetation season, as plants fall due the weight of climbers, which are common in invaded riparian communities (Calystegia sepium, Cuscuta europaea - see Beerling & Perrins 1993). Moreover, the character of communities in which I. glandulifera invades, mostly riparian nitrophilous vegetation, does not provide opportunities for competitively weak species even if they are not invaded. This vegetation is dominated by tall,...
|
|
|
Role of PsbO isoforms in Arabidopsis thaliana
Svoboda, Václav ; Duchoslav, Miloš (vedoucí práce) ; Knoppová, Jana (oponent)
Role izoforem PsbO v Arabidopsis thaliana Abstrakt Fotosystém II (PSII) využívá sluneční energii k oxidaci vody a redukci plastochinonu. Oxidace vody probíhá na kyslík vyvíjejícím komplexu (OEC). OEC je stabilizován vnějšími podjednotkami PSII z nichž největší a nejdůležitější je PsbO, mangan-stabilizující protein, který se vyskytuje ve všech dosud známých oxygenních fotosyntetických organizmech. Modelová rostlina Arabidopsis thaliana exprimuje dvě izoformy genu psbO, jmenovitě PsbO1 a PsbO2. Nedávná pozorování mutantů psbo1 a psbo2, kteří postrádají funkční geny psbO1, respektive psbO2, přinesla nové skutečnosti o konkrétních rolích izoforem PsbO při fotosyntéze. PsbO1 je obecně považována za hlavní izoformu umožňující efektivní rozklad vody, zatímco pro PsbO2 byla navržena role v opravných procesech PSII (výměna světlem poškozeného proteinu D1). Tato práce je zaměřena na konkrétní role izoforem PsbO v Arabidopsis při fotosyntéze a zejména se soustředí na odpověď na světelný stres. Pro rozsáhlou biochemickou studii byli použiti mutanti psbo1, psbo2 a wild type Col-0. Naším cílem bylo zjistit jak je ovlivněna celková struktura a složení thylakoidů u mutantů. Dále zjistit jak probíhá odpověď na světelný stres u wild type s ohledem na změny v množství jednotlivých subkompartmentů, změny v subpopulacích...
|
|
|
Proteomická a funkční charakterizace izoforem PsbO
Duchoslav, Miloš ; Fischer, Lukáš (vedoucí práce) ; Hála, Michal (oponent)
PsbO (mangan-stabilizující protein) je jedním z vnějších proteinů fotosystému II vázaných z luminální strany. Nachází se ve všech oxyfototrofních organismech a zajišťuje správnou funkci Mn4CaO5 klastru, kde probíhá fotosyntetický rozklad vody. Tato práce je zaměřena především na PsbO vyšších rostlin a jeho izoformy - jejich evoluci a funkce. Bioinformatickými analýzami jsme zjistili, že většina vyšších rostlin exprimuje právě dvě izoformy psbO. Fylogenetický strom vytvořený ze sekvencí PsbO má neobvyklou topologii. Na jednotlivé vzájemně paralogní izoformy se neštěpí u báze, jak by se dalo očekávat, ale spíše až na koncích jednotlivých větví, na úrovni čeledí či ještě nižších taxonomických jednotek. V práci jsme navrhli a diskutovali několik hypotéz evoluce izoforem PsbO. Součástí práce byla detailní identifikace spotů na gelech z 2D IEF-SDS PAGE tylakoidů bramboru, ve kterých se vyskytuje PsbO. Ve většině spotů jsme identifikovali konkrétní variantu izoformy. Nepodařilo se nám nalézt žádné posttranslační modifikace PsbO. Optimalizovali jsme metodu exprese psbO špenátu v E. coli a následné purifikace, která umožňuje získat velké množství správně sbaleného rekombinantního proteinu. Pomocí CD spektrometrie jsme zjistili, že při změnách pH typických pro lumen tylakoidů při změně osvětlení se mírně mění...
|
|
|
Úloha mangan-stabilizujícího proteinu fotosystému II
Duchoslav, Miloš ; Rothová, Olga (oponent) ; Fischer, Lukáš (vedoucí práce)
Miloš Duchoslav Úloha mangan-stabilizujícího proteinu fotosystému II Abstrakt Vznik oxygenní fotosyntézy byl jedním z klíčových momentů evoluce života na Zemi. Veškerý molekulární kyslík v atmosféře pravděpodobně vznikl štěpením vody, které probíhá v centru vyvíjejícím kyslík na fotosystému II. Fotosystém II, složitý komplex mnoha proteinů a kofaktorů, jehož struktura je do velké míry fylogeneticky konzervovaná, se nachází v thylakoidních membránách chloroplastů a sinic. Ač je mechanismus fotosyntetického rozkladu vody, probíhajícího na manganovém klastru, intenzivně zkoumán, není do dnešní doby uspokojivě objasněn. Podstatný vliv na stabilizaci manganového klastru a účinnost rozkladu vody mají vnější proteiny fotosystému II nacházející se v luminu thylakoidů. Nejdůležitější z nich je mangan-stabilizující protein (MSP), který je přítomný ve všech známých oxyfototrofních organismech. V literatuře je tomuto proteinu připisováno velké množství úloh - kromě stabilizace manganového klastru například také karbonátdehydratázová aktivita, GTPázová aktivita či regulace výměny poškozeného proteinu D1. Funkce MSP jsou pravděpodobně řízeny změnami v jeho dynamické struktuře. MSP se pravděpodobně podílí na regulaci fotosyntézy za různých vnějších a vnitřních podmínek. Předložená práce shrnuje současné znalosti o...
|
host ::
RSS.