|
|
Interakce ARP2/3 s komponentami rostlinné sekretorické dráhy
Voloshina, Mariia ; Schwarzerová, Kateřina (vedoucí práce) ; Oulehlová, Denisa (oponent)
ARP2/3 je evolučně konzervovaný proteinový komplex, podílející se na nukleaci aktinu. U živočichů mutace podjednotek ARP2/3 je většinou letální. Oproti tomu arp2/3 rostliny jsou životaschopné, ale mají několik morfologických defektů. Jedním z charakteristických fenotypických projevů arp2/3 rostlin je narušená buněčná adheze. To naznačuje roli ARP2/3 komplexu v sekreci rostlinné buněčné stěny, hlavně její pektinové složky. Není však jasně, jaký je přesný molekulární mechanismus funkce ARP2/3 v této dráze. Předběžné výsledky naznačují možnou interakci ARP2/3 s proteiny sekretorické dráhy GNL1, COPI a COG. Tato práce kombinuje dvě metody - TIRFM/VAEM a koimunoprecipitaci - pro hodnocení míry kolokalizace a stanovení interakce ARP2/3 s vybranými markery. Interakce studovaných proteinů s ARP2/3 komplexem však v této práci prokázaná nebyla. Tato práce zároveň popisuje chování COPI, COG a GNL1 pomocí TIRFM/VAEM a naznačila možnou interakci GNL1 s endocytotickým markerem na plazmatické membráně. Klíčová slova: ARP2/3, COPI, COG, GNL1, sekretorická dráha
|
|
|
Termální obrazová data jako nástroj pro hodnocení chladícího efektu rostlin zelených fasád
Nohová, Michaela ; Lhotáková, Zuzana (vedoucí práce) ; Schwarzerová, Kateřina (oponent)
Urbanizace i globální oteplování stále nabírá na rychlosti a s nimi roste i potřeba zvýšit tepelný komfort obyvatel měst. Kvůli geometrii města a tepelným vlastnostem materiálů, které ho tvoří, vzniká takzvaný efekt městského tepelného ostrova, kvůli kterému je teplota v centrech měst vyšší než v rurálních oblastech. Jedním z možných způsobů zmírnění městského tepelného ostrova je zakomponování vegetace do městské infrastruktury. Právě k tomu slouží zelená architektura, z níž se v této práci zabývám konkrétně zelenými fasádami a jejich chladícím efektem. Vzhledem k tomu, že zelené fasády jsou obvykle velké plochy zeleně, je tato práce zaměřená na termální obrazová data a jejich využití pro měření míry chlazení budov i okolního vzduchu zelenými fasádami. Právě použití termokamer se vyznačuje možností snímat velké plochy a zaznamenávat jejich teplotu v reálném čase, což z termokamer dělá ideální nástroj pro výzkum zelených fasád. Protože je toto téma velmi specifické a v literatuře není ještě tolik rozšířené, rozebírám termografii z více úhlů pohledu v rámci využití pro výzkum fyziologických parametrů rostlin a věnuji se i různým metodám a úskalím práce s termálními obrazovými daty. Klíčová slova: abiotický stres, evapotranspirace, chladící efekt, infračervené záření, městská vegetace, městský...
|
|
|
Cell inclusions in microscopic eukaryotes
Pilátová, Jana ; Schwarzerová, Kateřina (vedoucí práce) ; Gierlinger, Notburga (oponent) ; Prášil, Ondřej (oponent)
Tato práce přináší systematickou studii, která identifikuje různé buněčné inkluze napříč širokou diverzitou všech hlavních eukaryotických domén. Technika Ramanovy mikrospektroskopie byla použita jako metoda první volby pro studie, které vyžadují mikroanalytický přístup. V kapitole 1 odhalila prostorová rekonstrukce chloroplastů jednobuněčné spájivky Cylindrocystis sp. (Streptophyta) "prázdné prostory". Následná analýza prokázala masivními akumulace polyfosfátu, který není jako v jiných druzích v cytoplazmě, ale právě uvnitř chloroplastů. Tato nově objevená schopnost zygnematofyt, sesterské skupiny suchozemských rostlin, nás vede ke spekulacím o možné adaptaci na extrémní arktické podmínky nebo dokonce preadaptaci vedoucí k terestrializaci rostlin. Kapitola 2 shrnuje náš náhodný objev purinových krystalických inkluzí u obrněnek (Dinoflagellata, Alveolata) a dalších mikrořas. Nejprve byly zkoumány druhy způsobující toxické vodní květy a zooxantely, endosymbionti korálů budujících útesy. Dále bylo prokázáno, že purinové krystaly fungují jako dynamická vysokokapacitní zásobárna dusíku. Aby se ukázalo, jak jsou purinové inkluze rozšířené, byla provedena revize krystalických inkluzí ve všech hlavních eukaryotických skupinách. Byli zkoumáni zástupci z řad volně žijících prvoků a řas, parazitů i...
|
|
| |
|
|
Lignin a mechanismy lignifikace
Gargoš, Ondřej ; Tylová, Edita (vedoucí práce) ; Schwarzerová, Kateřina (oponent)
Lignin je nezbytnou součástí všech cévnatých rostlin. Novější výzkumy dokazují jeho přítomnost také u některých rostlin bezcévných. Lignin je pro své vlastnosti důležitý pro růst a vývoj rostliny, mechanickou odolnost pletiv a také hraje roli v odpovědi na stresové podmínky. Lignin je aromatický heteropolymer, tvořený hlavně klasickými ligninovými jednotkami - guajacylem (G), syringylem (S) a p-hydroxyfenylem (H). Ligninové jednotky se ukládají v různém množství a poměru, což vede k rozmanité struktuře, a to nejen na úrovni druhové, ale také na úrovni jednotlivých orgánů či typů buněk. Rozmanitost ligninu zvyšují také "netradiční" monomery. Lignifikace, tedy tvorba a ukládání ligninu, je složitý a přesně řízený proces, který zahrnuje syntézu monolignolů v cytoplasmě, jejich transport do buněčné stěny a následnou polymeraci. Procesu lignifikace se účastní celá řada enzymů a recentní studie postupně odhalují mechanismy regulace lignifikace v různých buňkách rostlinného těla. Cílem této bakalářské práce je proto shrnutí poznatků o významu, syntéze a ukládání ligninu, dále porovnání mechanismů regulujících lignifikaci u různých typů rostlinných buněk - cévních elementů, sklerenchymatických buněk a buněk endodermis. Zajímavé je, že lignifikace v xylému probíhá částečně buněčně neautonomně. K lignifikaci...
|
|
|
Role proteinu ARPC2 v rostlinné buňce
Šlajcherová, Kateřina ; Schwarzerová, Kateřina (vedoucí práce) ; Klíma, Petr (oponent)
Lokalizace proteinu ARPC2 v rostlinné buňce Kateřina Šlajcherová 1 Abstrakt Aktinový cytoskelet je všudypřítomný a plní mnohé nezastupitelné role. Na nukleaci aktinu se u rostlin vedle forminů podílí také ARP2/3 komplex (actin-related protein), složený ze sedmi podjednotek (ARP2, ARP3, ARPC1-C5) a aktivovaný proteinovým komplexem SCAR/WAVE. ARP2/3 komplex je vázán na membránu, vedle nukleace též větví existující mikrofilamenta a mutanti v ARP2/3 komplexu u většiny organismů vykazují vážné poruchy. Rostlinní mutanti mají však mírné fenotypy, např. mutant Arabidopsisi thaliana postrádající ARPC2 (dis2-1) má deformované trichomy a buňky listové epidermis, jeho viabilita však není zasažena. Cílem této práce bylo zmapovat lokalizaci proteinu ARPC2 v rostlinné buňce a detailněji prozkoumat roli ARP2/3 komplexu v morfogenezi rostlinné buňky. Tabáková podjednotka ARPC2 (NtARPC2) byla vizualizována pomocí fúzního proteinu i imunofluorescenčně pomocí protilátek v rostlinách Arabidopsis a byly provedeny experimenty s cílem kolokalizovat ji s aktinovým i mikrotubulárním cytoskeletem, s mitochondriemi a membránovými organelami. Vizualizace byly provedeny na konfokálním i TIRF mikroskopu. Bylo zjištěno, že protein GFP-NtARPC2 má v rostlině podobu motilních teček, jejichž pohyb, nikoli však existence, je závislá na...
|
|
|
Vliv Arp2/3 komplexu na strukturu vakuomu, cytoplasmatické proudění a pohyblivost diktyosomů.
Semerák, Matěj ; Schwarzerová, Kateřina (vedoucí práce) ; Eliášová, Kateřina (oponent)
Aktinová vlákna jsou v rostlinných buňkách nukleována dvojím způsobem: Zatímco růst jednotlivých mikrofilament nebo jejich svazků umožňují různé typy forminů, větvené sítě vznikají působením komplexu Arp2/3. Mutace v genech těchto nukleátorů vedou k rozličným fenotypovým projevům. Tato práce zkoumá především důsledky nefunkčnosti podjednotek Arp2/3 komplexu pro nitrobuněčnou pohyblivost (cytoplasmatické proudění, stop-and-go skoky cisteren Golgiho aparátu), neboť tato dosud nebyla nikým rozsáhleji studována, a snaží se též kvantifikovat již známý vliv mutací genů pro podjednotky ARP2 a ARPC5 na morfogenesi vakuomu. Pro porovnání bylo při měření cytoplasmatického proudění uskutečněno také několik experimentů s rostlinami mutantními v genu pro formin FH1. Pokusy byly prováděny s modelovou rostlinou Arabidopsis thaliana. Metodika zejména zahrnovala transformaci fluorescenčními markery pomocí Agrobacterium tumefaciens (případně použití fluorescenční barvy), mikroskopii (standardní i konfokální) a následné vyhodnocení získaných dat v počítači. Při studiu cytoplasmatického proudění bylo zkoumáno též působení cytoskeletální drogy latrunculinu B. Výstupy neprokázaly, že by se defekty Arp2/3 komplexu projevovaly na chování diktyosomů; také nevyvolávají žádné obecné změny v toku cytoplasmy. Předběžná data naznačují,...
|
|
|
Toxicita hlinitých iontů v rostlinné buňce
Schiebertová, Lucie ; Schwarzerová, Kateřina (vedoucí práce) ; Tylová, Edita (oponent)
Hliník je třetí nejhojnější kov v zemské kůře a jeho toxické formy představují vážnou hrozbu pro produkci plodin v kyselých půdách, které tvoří téměř polovinu orné půdy. Za nejtoxičtější pro rostliny je považována iontová forma, Al3+ , která působí na apikální zóny kořenů a zastavuje kořenový růst ve velmi krátkém čase a v mikromolárních koncentracích. Na buněčné a molekulární úrovni hliník negativně působí na mnoho dějů a látek, mezi jinými například na buněčnou stěnu, cytoplazmatickou membránu, signální dráhy buněk, DNA, homeostázu vápníku a na četné enzymy v cytoplazmě. Ačkoliv je obtížné odlišit primární cíle hliníkové toxicity od jejích sekundárních efektů, právě porozumění primárnímu působení hliníku nám může objasnit jím působené zastavování růstu kořenů. Na druhou stranu, některé druhy rostlin vyvinuly mechanismy, které jim umožňují vyrovnat se s toxickým hliníkem v půdě. V budoucnu bude nutné se zaměřit na pochopení základních mechanismů toxicity hliníku a zároveň sjednotit naše vědění/poznatky a výzkumy tohoto tématu. Klíčová slova: Al toxicita, Al resistence/tolerance, fytotoxicita, Al stres, kyselá půda, růst kořenů
|
|
|
Nukleace aktinu v rostlinné buňce
Schiebertová, Petra ; Schwarzerová, Kateřina (vedoucí práce) ; Cvrčková, Fatima (oponent)
Schopnost rostlinných buněk nukleovat aktin je důležitá hlavně pro dynamiku vnitrobuněčných pohybů organel a váčků, organizaci buněčné stavby a růstu a koordinaci endo- a exocytosy. Nukelace aktinu znamená vytváření nového aktinového vlákna z G-aktinu. K tomu slouží rostlinné buňce proteiny asociované s aktinem - Arp2/3 proteinový komplex a proteiny z rodiny forminů. Arp2/3 komplex polymeruje nové "dceřiné" vlákno z boku vlákna "mateřského" v úhlu 70 stupňů a po nukleaci zůstává na mínus konci filamenta, tedy rozvětvuje již stávájící vlákna. Nukleace aktinu pomocí Arp2/3 komplexu je regulována proteiny podporující nukleaci - NPFs. Delece podjednotek Arp2/3 komplexu je pro živočišné buňky často letální, u rostlin delece podjednotek vyvolává spíše mírné fenotypové projevy. Forminy katalyzují vznik přímých aktinových vláken a zůstávají na plus konci vlákna i po nukleaci. U rostlin existuje více isoforem pro formin než u živočichů, což naznačuje jejich významnou roli v rostlinných buňkách. Cobl, Lmod, Spire, JMY a APC jsou nové nukleátory aktinu objevené u živočichů využívající WH2 (WASP homology 2) doménu, avšak u rostlin tento typ nukleace není popsán. Klíčová slova: Aktin, Arp2/3 komplex, forminy, Scar/WAVE, Cobl, Lmod, Spire
|
|
|
Role of cytoskeleton in plant cell morphogenesis
Miklánková, Pavlína ; Schwarzerová, Kateřina (vedoucí práce) ; Sekereš, Juraj (oponent)
Bunky sú schopné nadobúdať nepreberné množstvo tvarov, v čom hrá dôležitú úlohu cytoskelet. Ovplyvňuje depozíciu materiálov bunečnej steny, reguluje pohyb vačkov po bunke, podieľa sa na exocytóze a endocytóze. Kortikálne mikrotubuly ovplyvňujú ukladanie celulózy do bunečnej steny a tým udávajú smer bunečnej expanzie, hoci presný súvis medzi mikrotubulami a celulózou zostáva nevyjasnený. Aktín podporuje rast a prispieva k jeho priestorovej regulácii vo vrcholovo aj difúzne rastúcich bunkách. Je dôležitý pri sekrécii v expandujúcich bunkách, ale jeho presné funkcie pri riadení bunečného rastu nie sú ešte celkom vysvetlené. Pre lepšie pochopenie, ako spolu súvisia aktínový a mikrotubulárny cytoskelet v morfogenéze rastlinných buniek, sa používajú analýzy mutantov, spektroskopické metódy, cytoskeletárne jedy, fluorescenčné proteíny a ďalšie metódy. Dobrým modelom pre výskum sú epidermálne a trichómové bunky Arabidopsis thaliana, na ktorých prebieha väčšina štúdii.
|
host ::
RSS.