|
|
Vnímání teploty na buněčné a molekulární úrovni
Albrechtová, Ema ; Vosolsobě, Stanislav (vedoucí práce) ; Pleskot, Roman (oponent)
Teplota ovlivňuje celou škálu procesů v rostlinné buňce. Přestože je teplotní odpověď rostlin relativně dobře známá, mechanizmy podílející se na samotném vnímání změn teploty nejsou objasněny. Rostliny teplotu vnímají komplexně v celé buňce pomocí širokého spektra procesů a odpověď rostliny na změnu teploty je tak výsledkem integrace signálů z několika různých organel a úrovní buněčné komplexity. Na mechanizmu termosenzitivity u rostlin se podílí změna fyzikálních vlastností membrány, membránové proteiny, změna konformace proteinů, fotoreceptory, sekundární struktura RNA a DNA. V této práci jsou základní mechanizmy vnímání teploty u rostlin shrnuty a dány do širšího kontextu buněčného metabolismu a evoluce.
|
|
|
Role AGO-hook domény histonového chaperonu SPT6L v regulaci genové exprese
Kašpar, Tomáš ; Čermák, Vojtěch (vedoucí práce) ; Převorovský, Martin (oponent)
AGO-hook domény přítomné u některých eukaryotických proteinů slouží k vazbě proteinů z rodiny ARGONAUTE (AGO). Proteiny AGO fungují v mnoha procesech regulujících expresi genů za pomoci jimi navázané malé RNA (sRNA). sRNA slouží k rozpoznání cílového komplementárního transkriptu. Tato práce si klade za cíl zjistit roli předpokládané AGO-hook domény proteinu SPT6L. SPT6L je transkripční elongační faktor z komplexu RNA polymerázy II (Pol II), kde slouží jako histonový chaperon a účastní se epigenetického značení histonů. SPT6L je u Arabidopsis thaliana jedním ze dvou paralogů proteinu SPT6, který je charakterizován právě přítomností AGO-hook domény, což je ryze rostlinné specifikum. Funkce této domény není u rostliny A. thaliana známá. Přesto by se dalo předpokládat, že tato doména bude zajišťovat navádění proteinů AGO do komplexu Pol II, čímž poté může umožnit regulaci modifikací chromatinu, či kotranskripčně ovlivňovat transkripty Pol II cílené sRNA. Tato práce nastiňuje funkci AGO-hook domény proteinu SPT6L u rostliny A. thaliana. Získané výsledky ukazují interakci AGO-hook domény proteinu SPT6L s AGO a její vliv na expresi a na zpracování transkriptů. Klíčová slova SPT6L, AGO-hook, transkripce, chromatin, Arabidopsis thaliana
|
|
|
Characterization of Arabidopsis thaliana FLOTILLINs and HYPERSENSITIVE INDUCED RESPONSE proteins - dynamics, interactions and functions
Daněk, Michal ; Martinec, Jan (vedoucí práce) ; Baluška, František (oponent) ; Ovečka, Miroslav (oponent)
Předkládaná práce zahrnuje tři původní články a jeden článek přehledový zaměřené na tematiku flotillinů (FLOT) a hypersensitive induced reaction proteinů (HIR) u Arabidopsis thaliana. FLOT a HIR jsou příbuzné rodiny proteinů asociovaných s membránami, které náležejí do nadrodiny proteinů s SPFH doménou. Zatímco FLOTy jsou přítomné u organismů všech evolučních linií, HIRy se specificky vyskytují jen u rostlin. Přehledový článek sumarizuje poznatky o FLOTech a HIRech z různých organismů, především s ohledem na jejich buněčnou lokalizaci, interakci s membránami, interakci s ostatními proteiny a na jejich možnou funkci. Prezentované původní články sledovaly tři směry zkoumání AtFLOTu a AtHIRů: zapojení do reakcí na exogenní podněty; nalezení proteinových interakčních partnerů; a vnitrobuněčnou lokalizaci a popis dynamiky těchto proteinů. První přístup spočíval v měření transkripce a sady fenotypovacích pokusů provedených na deletantech pro jednotlivé AtFLOT při ošetřeních biotickým a abiotickým stresem a fytohormony. Byly zjištěny změny v transkripci, nicméně jsme nepozorovali žádný měřitelný fenotypový projev u deletantů AtFLOT, který by se lišil od účinku ošetření na divoký typ. V druhém článku jsme se zaměřili na interaktom AtFLOT2 a pomocí koimunoprecipitace a následné hmotnostně spektrometrické...
|
|
|
Funkce a vliv genů rodiny AHL ve vývoji rostlin
Škrabálková, Eliška ; Širl, Marek (vedoucí práce) ; Ortmannová, Jitka (oponent)
Rostlinný vývoj je komplexní proces pod kontrolou mnoha faktorů. Klíčovou je i exprese specifických genů, které určují základní stavební plán rostliny a jejich signálních drah. Rodina genů AHL, u Arabidopsis thaliana zahrnující 29 členů, patří mezi tyto regulátory a ovlivňuje vývoj rostliny hned na několika úrovních. Z hlediska struktury jsou výsledné AHL proteiny složeny ze dvou typických částí, a to DNA vazebného AT-hook motivu a z jadernou lokalizaci definující PPC domény, která ve výsledku umožnuje i oligomeraci. Fylogeneticky jsou AHL proteiny rozděleny právě na základě počtu a typu těchto domén do tříd A a B. Co se týče způsobu ovlivňování rostlinného vývoje, tak jsou tyto jaderné proteiny schopné navázání na cílovou DNA a společnou kooperací s dalšími faktory ovlivňují genovou expresi. Pokud jde o funkci AHL proteinů v rámci rostlinného těla, tak jsou zapojeny v organogenezi kořenů a květů, spolupracují s množstvím signálních drah fytohormonů, jako jsou auxiny, gibereliny, brassinosteroidy či senescenční hormony. Dále se účastní fotomorfogeneze nebo kontrolují systémovou imunitní odpověď rostliny. Klíčová slova: AHL, AT-hook, PPC doména, jaderný protein, Arabidopsis thaliana
|
|
|
Transport and Metabolism of Radio-Labelled Cytokinins in Plant Cells and Tissues
Nedvěd, Daniel ; Ryšlavá, Helena (vedoucí práce) ; Vaňková, Radomíra (oponent)
Cytokininy jsou významnou skupinou fytohormonů. Od svého objevu v 50. letech 20. století se ukázaly být jedním z klíčových regulátorů rostlinné fyziologie. Jejich výzkum byl dosud zaměřen na mechanismus jejich účinku a na metabolickou regulaci jejich působení. Poté, co byly proteiny AtABCG14 a AtPUP14 identifikovány jako jejich membránové přenašeče, se začal v souvislosti s cytokininy zkoumat také jejich membránový transport. V této práci jsme v řadě experimentů využili sledování radioaktivně značených cytokininů. Ukazujeme, že trans-zeatin a isopentenyladenin, dva hlavní biologicky účinné cytokininy, jsou v tabákových buněčných liniích BY-2 přenášeny přes plasmatickou membránu. S využitím matematického modelování ukazujeme, že se na membránách buňek BY-2 nachází transportní systém vykazující afinitu vůči cytokininům. Dále ukazujeme, že mutace atabcg14 a atpup14 mají vliv na metabolismus cytokininů v rostlinách Arabidopsis thaliana. [Anglicky] Klíčová slova: cytokinin, Arabidopsis thaliana, tabákové buněčné linie BY-2, membránový přenos, purinová permeasa, přenašeč ABC (z anglického "ATP-binding cassette"), radioaktivní značení
|
|
|
Na velikosti záleží - biogeneze a funkce siRNA u Arabidopsis
Přibylová, Adéla ; Fischer, Lukáš (vedoucí práce) ; Honys, David (oponent)
RNA interference (RNAi) hraje důležitou roli v různých biologických procesech zahrnujících regulaci genů a transposonů, vývoje částí rostlinného těla, reakci na stres, remodelaci chromatinu a antivirovou obranu. Základem RNAi jsou krátké molekuly RNA (malé RNA, sRNA), které rostliny produkují ve velikostním rozmezí 21 - 24 nukleotidů (nt) a které jsou schopny na základě komplementarity rozpoznat cílové molekuly RNAi. Malé RNA lze rozdělit na dva základní typy: microRNA (miRNA) a malé interferující RNA (siRNA). K tvorbě a aktivitě malých RNA jsou potřeba proteiny z několika genových rodin: DICER-LIKE (DCL) vytváří malé RNA z dvouvláknového RNA prekurzoru, který je často tvořen aktivitou RNA dependentní RNA polymerázy (RDR). Proteiny ARGONAUTE (AGO) s těmito malými RNA asociují a vytváří tak RNA-indukovaný umlčující komplex (RISC), který hraje klíčovou roli v rozpoznání cílové molekuly a ve výkonné fázi RNAi. Na to, jakou dráhou se bude RISC komplex ubírat, má vliv velikost, struktura i biogeneze malé RNA. RNAi působí jednak na post-transkripční úrovni (PTGS), formou degradace cílové RNA či blokováním translace, a jednak na transkripční úrovni (TGS), kde sRNA zprostředkovávají metylaci histonů a DNA.
|
|
|
Bližší charakterizace gene trap linie MGT180 a jejích kandidátních genů
Šnajdrová, Tereza ; Soukup, Aleš (vedoucí práce) ; Klíma, Petr (oponent)
Tvorba postranních kořenů umožňuje rostlinám dobývat půdní prostředí, efektivně získávat vodu a minerální látky či tvořit různé biotické interakce. Vznik postranních kořenů je u Arabidopis thaliana vázán na buňky pericyklu, přiléhající ke xylémovým pólům diarchního cévního svazku. Právě na tyto buňky je vázána exprese gene trap linie MGT180. V této práci bylo prokázáno, že expresnímu vzorci MGT180 odpovídá jaderný protein s AT-hook doménou AHL18 (At3g60870), transkripční faktor z genové rodiny, čítající 29 členů. Funkčně ještě tento gen nebyl charakterizován, analýza jednoduchého mutanta ahl18 a několika dalších, příbuzných genů, neprokázala zřetelný fenotypový projev. Byly vytvořeny dvojitě mutantní rostliny, z nichž jedna (E15) měla výrazný fenotypový projev, který byl však patrný zejména v nadzemní části rostliny a neshodoval se s žádným dosud popsaným fenotypem mutace AHL genů. Mezi některými AHL geny byla popsána redundance, nicméně křížení dvou AHL mutantů, ahl18 a ahl28, vedoucí k rostlině E15, odhalilo možnou redundanci těchto dvou proteinů. Translační fúze AHL18:mRUBY a AHL22:mRUBY pod přirozenými promotory by měla odhalit, kde působí tyto dva příbuzné AHL proteiny a zda je jejich působení buněčně autonomní či nikoliv. Klíčová slova Arabidopsis thaliana, postranní kořen, AHL, pericykl
|
|
|
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
|
|
|
Optical properties of the leaf in relation to its anatomical traits
Neuwirthová, Eva ; Albrechtová, Jana (vedoucí práce) ; Tomášková, Ivana (oponent) ; Písek, Jan (oponent)
K předpovědi reakcí ekosystémů na faktory prostředí se běžně používají funkční znaky rostlin na úrovni listu, popisující projevy globálních změn klimatu na úrovni ekosystémů. Mezi funkční znaky rostlin řadíme jak biofyzikální vlastnosti listu (např. obsah fotosyntetických pigmentů a obsahu vody) tak jeho strukturní vlastnosti (např. tloušťka listu a poměr fotosyntetických a nefotosyntetických pletiv listu). Biofyzikální a strukturní vlastnosti listu je možné zjišťovat buď destruktivně v laboratoři, nebo nedestruktivně s využitím optických vlastností listu. Ačkoli je odhadování obsahu chlorofylu na základě optických vlastností listů dobře zavedenou metodou, vliv struktury a vnitřní anatomie listů na jejich optické vlastnosti je důkladně studován teprve v posledních dvou dekádách. Publikace zahrnuté v mé práci a většina práce je věnována evropským opadavým dřevinám, typickým pro temperátní a hemiboreální lesy s listy vykazujícími podobnou dorziventrální strukturu, (tj. mezofyl je diferencován na palisádový a houbovitý parenchym). Dále má disertační práce zahrnuje studii vlivu strukturních znaků povrchu listů dvou skupin bylin na jejich optické vlastnosti. V této studii byly použity dvě skupiny fylogeneticky blízkých bylin se srovnatelnou vnitřní strukturou listů (mutanty Arabidopsis thaliana L. a...
|
|
|
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...
|
host ::
RSS.