|
|
Autofagie v abiotickém stresu u rostlin
Kosťová, Natálie ; Hála, Michal (vedoucí práce) ; Martinec, Jan (oponent)
Autofagie je buněčný mechanismus, v rámci kterého se buňka zbavuje svých poškozených nebo nežádoucích součástí. Ty jsou obaleny dvojitou membránou a je vytvořen tzv. autofagozom, který je transportován do vakuoly, kde dochází k degradaci nebo recyklaci jeho obsahu. Autofagie běží v podstatě v průběhu celého života rostliny, avšak v případě potřeby, například v reakci na stresové podmínky, dochází k jejímu výraznému zintenzivnění. Jedná se o poměrně složitě regulovaný mechanismus, který, zejména u rostlin, stále ještě nebyl kompletně popsán. Významnou roli hraje autofagie právě při působení stresových podmínek. Zejména působení abiotického stresu má významnou roli v životě rostliny. Rostliny jsou nepohyblivé organismy, a proto si musí vyvíjet mechanismy umožňující jim přežít v nepříznivých podmínkách. V reakci na různé typy stresů můžeme pozorovat odlišné zapojení autofagie, ať už se jedná o likvidaci špatně sbalených proteinů, remobilizaci živin nebo antioxidační mechanismus. Autofagie je navíc, vedle tolerance rostlin vůči působení stresu, důležitá také pro regulaci stresové paměti.
|
|
|
Specifické role proteinů rodiny Argonaut u Arabidopsis thaliana
Teznerová, Kateřina ; Fischer, Lukáš (vedoucí práce) ; Hála, Michal (oponent)
Proteiny Argonaut jsou RNA vazebné proteiny s RNázovou aktivitou. Dokáží vázat krátké nekódující RNA, které mají zpravidla délku 21-24 nt. Tyto malé RNA vznikají u rostlin z dvouvláknových RNA a účastní se regulace genové exprese, na ochraně rostliny před viry, transpozóny, či dalšími invazivními genetickými elementy a ovlivňují stav chromatinu. S využitím malých RNA se proteiny Argonaut účastní mechanismu zvaného RNA interference, což je komplexní proces využívaný k regulaci genové exprese, a to na úrovni transkripční nebo posttranskripční. U rostlinného druhu Arabidopsis thaliana čítá rodina proteinů Argonaut 10 genů, přičemž v jiných rostlinných druzích má většina z nich své funkční homology (orthology). Jednotlivé proteiny se liší svou preferencí k různým typům malých RNA v závislosti na jejich délce, 5' koncovém nukleotidu i způsobu vzniku zdrojové dvouvláknové RNA, zároveň se liší i zapojení jednotlivých typů Argonautu do dílčích procesů RNA interference a v souvislosti s tím i jejich buněčná lokalizace. Tato práce se zabývá interakcí malých RNA s proteiny Argonaut, popisuje mechanismy jejich fungování a dále se zabývá jednotlivými paralogy proteinů Argonaut u rostliny Arabidopsis thaliana a jejich specifickými funkcemi. Klíčová slova: Argonaut, RNA interference, malé RNA, Arabidopsis thaliana
|
|
|
Odezvy rostlin na nízké teploty, odolnost a poškození
Kabilková, Eva ; Prášil, Ilja (vedoucí práce) ; Hála, Michal (oponent)
Rostliny se mohou v průběhu života setkat s mnohými stresovými faktory včetně nízkých teplot. V předložené práci jsou charakterizovány meze extrémních teplot působících na rostliny; chlad (teploty pohybující se od 0 řC až 15 řC) a mráz (teploty pod 0 řC provázené tvorbou krystalů ledu v rostlinných pletivech). Rovněž jsou uvedeny projevy poškození rostlin těmito teplotami a také nejdůležitější mechanismy odolnosti a obrany rostlin vůči těmto stresům, zejména na buněčné úrovni. Jsou zde popsány signální dráhy, které přenášejí teplotní signál a vedou k aktivaci stresových genů a některých fytohormonů (kys. abscisová, kys. salicylová, jasmonáty) a zároveň akumulaci stresových proteinů (např. anti-freezing proteins, dehydriny). Současně jsou zmíněny některé dopady klimatických změn včetně globálního oteplování na vybrané rostliny. Klíčová slova: stres, odolnost rostlin, tolerance, nízká teplota, chlad, mráz, poškození rostlin
|
|
|
Transportéry KT/HAK/KUP - role ve vývoji rostliny a reakci na podmínky prostředí
Doležalová, Barbora ; Tylová, Edita (vedoucí práce) ; Hála, Michal (oponent)
Draslík je esenciální prvek, který je nezbytný v mnoha rostlinných procesech. Funguje jako hlavní osmotikum a podílí se na regulaci turgoru během růstu buněk nebo při pohybech průduchů. Je také důležitý pro udržení membránového potenciálu. Na transportu K+ se v rostlinách podílí transportéry z rodiny KT/HAK/KUP. Některé z nich jsou důležité pro příjem K+ z prostředí (HAK5, KUP7), jiné pro regulaci turgoru buněk (KUP2, KUP6, KUP8). Mezi méně prozkoumané transportéry rodiny KT/HAK/KUP u Arabidopsis thaliana patří KUP5 a KUP9, které jsem zkoumala v rámci této diplomové práce. V rámci diplomové práce jsem analyzovala růstový fenotyp kup5 mutantních rostlin. Výsledky ukazují, že kup5 mutantní rostliny nejsou citlivější k podmínkám nedostatku K+ oproti rostlinám divokého typu, proto KUP5 pravděpodobně není zapojen do příjmu K+ z prostředí. Kup5 mutantní rostliny byly většího vzrůstu oproti rostlinám divokého typu, zároveň měly větší buňky kořene a hypokotylu a také delší meristematickou zónu kořene. Tento růstový fenotyp naznačuje, že se KUP5 podílí na regulaci růstu buněk, pravděpodobně prostřednictvím regulace turgoru. Protein KUP5 byl pomocí konstruktu pKUP5::KUP5-GFP lokalizován v ER, správnost této lokalizace bude ale potřebovat další ověření. Exprese genu KUP5 byla pomocí konstruktu pKUP5:GUS...
|
|
|
The Role of Lipids and Lipid Metabolizing Enzymes in Plant Autophagy
Krupař, Pavel ; Martinec, Jan (vedoucí práce) ; Hála, Michal (oponent)
Autofagie u rostlin je klíčový, evolučně konzervovaný proces umožňující recyklaci cytoplazmatických komponent během stresových podmínek, či vývoje rostliny. Autofagická dráha je negativně regulována TOR kinasou, univerzální molekulou, která řídí široké spektrum buněčných procesů. V savčích buňkách může být TOR kinasa aktivována kyselinou fosfatidovou, důležitým signálním lipidem. Tato diplomová práce si klade za cíl odhalit možnou roli fosfolipidů v procesu autofagie u rostlin. Byla analyzována inhibice růstu primárního kořene rostlin s vyřazenými geny kódující fosfolipasy u A. thaliana, měřena aktivita enzymů metabolizujících lipidy v rostlinách divokého typu a s vyřazenou autofagií, a také byla pozorována tvorba autofagozomů u vybraných mutantních rostlin. Autofagozomy byly vizualizovány pomocí fluorescenčního proteinu in vivo a nepřímého imunoznačení ve fixovaných preparátech. Za použití pokročilých stereologických postupů byla optimalizována metoda pro získání nevychýleného odhadu počtu autofagozomů v buňkách kořene rostlin.
|
|
|
Aktin a komplex Arp2/3 v jádře
Němcová, Barbora ; Bellinvia, Erica (vedoucí práce) ; Hála, Michal (oponent)
Aktinový cytoskelet je nezbytný pro řadu buněčných procesů, včetně determinace tvaru, vývoje a pohybu buněk, vnitrobuněčný pohyb, regulace genové exprese a reakce na biotický a abiotický stres. Jeho hlavními složkami je aktin a jemu příbuzné proteiny, které vytvářejí obsáhlou rodinu proteinů. Jsou to nejrozšířenější proteiny v živých organismech. Kromě základních funkcí v cytoplazmě má aktin roli také v jádře. Nedávné studie ukázaly, že je aktin aktivně přemisťován z cytoplazmy do jádra, kde reguluje transkripční aktivitu buňky, reguluje RNA polymerázy, podílí se na remodelaci chromatinu a na opravě poškozené DNA. Přítomnost typických aktinových filament v jádře nebyla přímo prokázána, jaderný aktin se ale vyskytuje v mnoha formách jako jsou aktinové tyčinky, krátké polymery aktinu, aktinové monomery nebo komplexy s profilinem či kofilinem. Kromě klasického aktinu většina eukaryotických buněk také obsahuje alespoň jedenáct proteinů podobných aktinu, tzv. ARP (actin related proteins). ARP vykazují značnou příbuznost s aktinem. Nedávné biochemické a genetické studie prokázaly, že proteiny z rodiny ARP mají konzervované role v cytoplazmě i v jádře; některé ARP fungují převážně nebo zcela v jádře. Tyto jaderné ARP jsou uznávány jako klíčové regulátory funkce genomu a ovlivňují nejen remodelaci...
|
|
|
Funkce transportéru AtKUP5 v Arabidopsis thaliana
Štočková, Hana ; Tylová, Edita (vedoucí práce) ; Hála, Michal (oponent)
Draslík je jedním z esenciálních prvků nezbytných pro růst rostlin. Podílí se na mnoha rostlinných procesech, jako jsou osmoregulace, aktivace enzymů ad. Tyto funkce jsou úzce spjaty s jeho transportem v buňce i celé rostlině. Ačkoliv se draslík hojně vyskytuje v zemské kůře, množství formy přímo dostupné pro rostliny nebývá dostačující. Nedostatek draslíku se projevuje na mnoha úrovních a podílí se i na snížení výnosu a kvality zemědělských plodin. V rostlině existuje velké množství proteinů transportujících draslík. Jednou z důležitých rodin draselných transportérů je rodina KT/HAK/KUP. Do této rodiny patří mimo jiné i vysokoafinitní transportér HAK5, který je klíčový pro příjem draslíku z prostředí při jeho nízké dostupnosti. Jedním z nepříliš prozkoumaných transportérů z rodiny KT/HAK/KUP je i transportér KUP5, kterému se ve své diplomové práci věnuji. Cílem této práce je analyzovat fenotypové projevy T-DNA inzerčních mutantů kup5 a charakterizovat funkce transportéru KUP5 v rostlinách Arabidopsis thaliana. V experimentech jsem analyzovala růst inzerčních mutantů kup5 v různých podmínkách prostředí a provedla jsem transformaci rostlin za účelem zjistit lokalizaci transportéru KUP5 v buňce a lokalizovat expresi genu KUP5 v rostlině. Dle mých pozorování kup5 mutantní rostliny dosahují větších...
|
|
|
Regulace otvírání a zavírání průduchů ve vztahu k osmotickému stresu
Hofírková, Miroslava ; Hála, Michal (vedoucí práce) ; Lhotáková, Zuzana (oponent)
Průduchy jsou struktury vyskytující se v epidermis vyšších rostlin, kterými primárně regulují příjem CO2 a transpiraci. Během osmotického stresu průduchy hrají významnou roli v ochraně rostliny proti nadměrným ztrátám vody. Tato práce je literární rešerší shrnující regulaci průduchových pohybů během osmotického stresu. Hlavní část práce se věnuje uzavření průduchů pomocí kyseliny abscisové (ABA) během nedostatku vody pro rostlinu. V jednotlivých kapitolách je rozebrána ABA syntéza, transport a účinky na průduchy. Na základě publikovaných dat je podrobně popsána časná signální dráha ABA a regulace funkce iontových kanálů. Druhá část bakalářská práce se zaměřuje na sekundární posly, které produkuje ABA a jejich působení na regulaci průduchových pohybů. Zvláštní pozornost je věnována peroxidu vodíku a oxidu dusnatému a tomu, jak přispívají k uzavření průduchů. Poslední část se věnuje pasivnímu (hydraulickému) uzavření průduchů. Klíčová slova : rostliny, průduchy, osmotický stres, ABA, průduchové pohyby
|
|
|
Kutikula, její tvorba a význam v rezistenci rostlin k abiotickému stresu
Litkeiová, Veronika ; Hála, Michal (vedoucí práce) ; Tylová, Edita (oponent)
Rostliny jsou denně vystavovány stresu, ať už se jedná o ten biotický, či abiotický. Oba typy stresu můžeme dále rozdělit do několika podskupin. Tato práce je zaměřena na rostlinnou kutikulu, její tvorbu a funkci ve vztahu k rezistenci k abiotickému stresu, mezi jehož hlavní faktory patří sucho a teplo, ultrafialové záření, nadměrné zasolení a zaplavení, či působení ozonu a těžkých kovů na rostlinu. Jednotlivé kapitoly jsou zaměřeny na složení, biosyntézu a změny ve stavbě kutikuly zapříčiněné působením uvedených typů stresorů. Významná část práce je věnována kutinu a kutikulárním voskům, které hrají podstatnou roli v ochraně rostliny a jejichž struktura je ovlivňována abiotickým stresem. Nejsou opomenuty ani fytohormony, především kyselina abscisová, která zde má též své uplatnění. V závěrečné fázi práce jsou zmíněni kutikulární mutanti v souvislosti s druhy abiotických stresů, na kterých je ukázána důležitost kutikulární vrstvy. Klíčová slova: rostliny, kutikula, osmotický stres, kyselina abscisová, kutin, vosky
|
|
|
Rostlinné tomosyny a jejich funkce v sekreci
Dejová, Lilly ; Hála, Michal (vedoucí práce) ; Fendrych, Matyáš (oponent)
Tomosyn je protein patřící do rodiny Lgl, zároveň je konzervovaný napříč živočišnou i rostlinnou říší. Skládá se z N cího se na povrchu váčků a účastnícího se tvorby SNARE komplexu a následného fúzování váčků s plazmatickou membránou. Rolí tomosynu je tak zejména regulace exocytózy. Kromě živočišného tomosynu je prostudován jeho kvasinkový průběhu evoluce svůj R tomosyny tak zůstávají neprobádanou oblastí. Cílem této práce bylo charakterizovat oba u, tvorbu DNA konstruktů, hledání interaktorů pomocí Výsledky bioinformatické analýzy, jehož součástí bylo vytvoření fylogenetického stromu, příč různými třídami rostlin a rozdělení obou tomosynů do odlišných klastrů. V klastru s homologem AtTYN2 se nenacházel ani jeden zástupce výtrusných rostlin. Z obou tomosynů byl konfokálním mikroskopem sledován a lokalizován l v cytoplasmě. Dvouhybridní kvasinkový systém neodhalil interaktory ani v jednom z rostlinných tomosynů.
|
host ::
RSS.