|
|
Odlišná reakce inbredních a hybridních genotypů kukuřice na sucho: analýza listového proteomu a fotosyntetických procesů
Benešová, Monika ; Holá, Dana (vedoucí práce) ; Prášil, Ilja (oponent) ; Pospíšilová, Jana (oponent)
Sucho je jedním z nejdůležitějších stresových faktorů působících na rostliny. Zvyšování odolnosti k suchu pomocí šlechtění je hlavním přístupem pro vylepšení produktivity rostlin a snížení spotřeby vodních zdrojů. Jsou hledány různé možnosti, jak snadno určit stupeň odolnosti/citlivosti různých genotypů k suchu. K tomu je potřeba důkladně porozumět procesům, kterými rostliny na sucho reagují a brání se proti němu. Cílem mojí práce bylo v rámci širšího projektu zaměřeného na studium možných příčin odolnosti k suchu u hospodářsky významných druhů rostlin detailně analyzovat jednak fotosyntetické procesy, jednak celkovou reakci listového proteomu na nedostatek vody (opět zaměřenou zejména na proteiny spojené s fotosyntézou). Dalším cílem bylo analyzovat využitelnost vybraných fotosyntetických parametrů pro zjišťování citlivosti k stresu suchem a pro případnou predikci reakce na sucho u potomků na základě známé reakce jejich rodičů. Modelovým objektem byly mladé rostliny inbredních linií kukuřice a jejich F1 kříženců, vystavené mírnému nebo silnějšímu stresu suchem, přičemž detailní analýza byla zaměřená na dvě kontrastní rodičovské linie vybrané ze širšího genotypového souboru na základě stanovení indexů citlivosti/odolnosti k suchu, a na oba jejich reciproké křížence. Studované genotypy se významně...
|
|
|
Cílené sekvenování nové generace kandidátních genů zodpovědných za poruchu spermatogeneze a neplodnost mužů
Daňková, Michaela ; Liška, František (vedoucí práce) ; Holá, Dana (oponent)
Neplodnost je rozšířeným zdravotním problémem, v asi polovině případů trpí neplodností muž a opět asi polovina případů mužské neplodnosti je bez známé příčiny. U významné části těchto mužů se předpokládá genetická etiologie onemocnění. Současné rutinní metody laboratorní diagnostiky, které zahrnují vyšetření karyotypu, vyloučení mutací v CFTR genu a mikrodelecí chromozomu Y často neodhalí příčinu neplodnosti, z toho důvodu je snaha odhalit mutace v dalších genech, které vedou k neplodnosti mužů. V posledních letech bylo s použitím modelových zvířat identifikováno mnoho genů nezbytných pro plodnost. Na základě toho jsme vybrali 12 kandidátních genů (CAPZA3, CDC14B, CDC42, CNTROB, CSNK2A2, GOPC, HOOK1, HRB, OAZ3, ODF1, RIMBP3, SPATA16), které jsou nezbytné pro spermatogenezi. Myší nebo potkaní mutanty v těchto genech jsou spojovány s oligoasthenoteratozoospermií, protože se podílejí na morfogenezi spermií. Nicméně spektrum fenotypů může zahrnovat i azoospermii. Podstatou diplomové práce bylo stanovit sekvence vybraných genů u neplodných mužů s poruchou spermatogeneze a prokázat nález, případně absenci patogenních mutací v těchto genech. Byla použita cDNA a genomická DNA z periferní krve. Dvanáct kandidátních genů bylo amplifikováno pomocí PCR a osekvenováno pomocí sekvenování nové generace na platformě GS...
|
|
|
Samoregulační mechanismy fotosyntetických systémů
Semerák, Matěj ; Mančal, Tomáš (vedoucí práce) ; Holá, Dana (oponent)
Fotosyntéza, pochod využívající energie dopadajících fotonů k pohonu elektrontransportního řetězce tvořícího membránový gradient pH, je v přírodě rozšířeným způsobem obživy. Intenzita slunečního záření však může překročit míru, již jsou organismy schopny svými aparáty zvládnout. Za této situace přicházejí na řadu nezbytné ochranné mechanismy, bezpečně odvádějící přebytečnou energii. Teorií o podstatě a regulaci těchto funkcí již bylo vypracováno mnoho a nové se stále objevují. Zdá se, že pozornost se soustřeďuje především na anténní komplex LHCII. Lze konstatovat, že ochranu s velkou pravděpodobností zajišťuje více mechanismů, přičemž panuje poměrně ustálený názor, že klíčovou roli v jejich spouštění hraje klesající pH. To je logické, neboť čím více fotonů přichází, tím intenzivněji probíhá transport protonů přes membránu, čili velikost ΔpH odráží rovnováhu mezi mírou spotřeby ATP a osvětlením membránového aparátu. Obecně se fenomén nazývá NPQ (nefotochemické zhášení), protože zeslabuje fluorescenci chlorofylu. Významnou úlohu zastávají patrně karotenoidy, hlavně zeaxantin, vznikající v kyselém prostředí činností violaxantin deepoxidasy; poskytuje chlorofylům energetickou past při excitačních interakcích. Dochází i ke konformačním změnám (zejm. proteinu PsbS), fosforylaci fotosystémů a dalším procesům.
|
|
|
Fotosystém I: od baktérií k zeleným rostlinám
Palovská, Markéta ; Holá, Dana (vedoucí práce) ; Matyska Lišková, Petra (oponent)
Fotosystémy (PS) typu I jsou charakterizovány tím, že jako koncový akceptor elektronů u nich slouží Fe-S centrum. Tyto komplexy se vyskytují u zástupců 4 skupin prokaryot a všech fotosyntetizujících eukaryot. V práci jsou popsány současné znalosti o struktuře a funkci jejich proteinových podjednotek. U Heliobacteria se nachází nejjednodušší známý PS, který je homodimerní a sestává ze 2 proteinů. U zelených sirných bakterií je PS také homodimerní a sestává ze 4 proteinů včetně membránově vázaného cytochromu. U nově objeveného Candidatus Chloracidobacterium thermophilum je homodimerní PS fungující v aerobních podmínkách. Reakční centrum dobře prozkoumaného PS I u sinic je stejně jako v případě eukaryotického PS I heterodimerní. Tento PS je složen z 12 proteinů a za nízkého ozáření se seskupuje do trimerů. U zelených rostlin je tvorba trimeru zcela potlačena a PS I (alespoň 15 proteinů) je adaptován na vazbu mnoha membránových proteinů sloužících jako vnější světlosběrné antény. Určité odlišnosti ve stavbě PS I se vyskytují u skupin Rhodophyta a Glaukophyta. O evolučním původu PS I existuje mnoho hypotéz. Poslední společný předek všech PS sdílel pravděpodobně vlastnosti typů I i II. V práci je diskutován účel a způsob vzniku heterodimeru PS I. Detailní objasnění struktury PS I u prokaryotických organismů a...
|
|
|
Exprese kandidátních genů karcinomu prostaty
Krupicová, Daniela ; Mareš, Jaroslav (vedoucí práce) ; Holá, Dana (oponent)
3 Abstrakt Karcinom prostaty je jedním z hlavních medicínských problémů mužské populace v České republice i v celosvětovém měřítku. V České republice je druhým nejčastějším typem nádoru, na který umírají muži, a jeho incidence výrazně stoupá s věkem. Prostatické buňky mají v porovnání s ostatními tkáněmi lidského těla unikátní schopnost akumulovat zinek ve vysokých koncentracích. Ta je nutná pro správnou fyziologickou funkci prostaty. U nádorových prostatických buněk byla zjištěna ztráta této akumulační schopnosti, což se zdá být podmínkou kancerogeneze u prostatických buněk. V této práci byla analyzována exprese čtyř genů podílejících se na udržování homeostaze zinku v prostatických buňkách. Geny ZIP1 a ZIP7 kódují zinkové transportéry, geny MT1-F a MT2 metalothioneiny. Bylo shromážděno celkem 90 bioptických vzorků prostaty od pacientů s karcinomem nebo s benigní hyperplázií prostaty. Z těchto vzorků byla izolována mRNA, pomocí RT-PCR byla získána cDNA, která byla která detekována elektroforózou a výsledky byly statisticky vyhodnoceny. Kromě několika závislostí mezi expresí genů a klinickými údaji pacientů byla především nalezena rozdílná míra exprese genů MT1-F a ZIP1 ve vzorcích pacientů s hyperplázií a pacientů s karcinomem. Tyto geny tak mohou v prostatických buňkách mít roli tumor supresorových genů....
|
|
|
Analýza parametrů, u nichž se předpokládá souvislost se suchovzdorností, u různých genotypů čiroku
Panchártek, Daniel ; Holá, Dana (vedoucí práce) ; Hniličková, Helena (oponent)
Cílem práce bylo 1) zjistit možnosti pěstování a hodnocení genotypů čiroku dvoubarevného (Sorghum bicolor (L.) Moench) pocházejících z Indie v klimatu střední Evropy a 2) zhodnotit možnosti využití vybraných nedestruktivních a destruktivních metod založených především na měření fluorescence chlorofylu a a stanovení obsahu fotosyntetických pigmentů pro rozlišení genotypů čiroku na základě jejich předpokládané suchovzdornosti. Ve dvouletých polních pokusech bylo analyzováno patnáct genotypů tohoto rostlinného druhu (dvě stay-green rodičovské linie, dvě senescentní rodičovské linie a jedenáct introgresních linií s vnesenými stay-green lokusy), dva genotypy byly dále analyzovány ve skleníkových podmínkách, kde byl stres suchem navozen dvanáctidenním vysazením zálivky. U rostlin pěstovaných v polních podmínkách byly sice pozorovány rozdíly mezi některými genotypy ve všech měřených parametrech, ale pro většinu genotypů tyto rozdíly nebyly statisticky průkazné. Významně se v některých parametrech v obou pokusných sériích lišil pouze rodičovský stay-green genotyp B35, avšak mezi senescentními genotypy a ostatními stay-green genotypy rozdíly většinou nebyly. V podmínkách skleníku průkazné rozdíly mezi oběma genotypy, které se měly lišit svou suchovzdorností, také nebyly nalezeny v žádném z měřených...
|
|
|
Transcriptional regulation of PIN4 protein, membrane transporter of plant hormone auxin.
Hurný, Andrej ; Petrášek, Jan (vedoucí práce) ; Holá, Dana (oponent)
PIN-FORMED (PIN) proteíny patria medzi sekundárne prenášače rastlinného hormónu auxínu a podieľajú sa na jeho exporte z buniek. Asymetrická lokalizácia týchto prenášačov v bunke určuje smerovaný transport auxínu a tým ovplyvňuje vývin rastliny. Aktivita PIN proteínov môže byť regulovaná na mnohých úrovniach, no prvým krokom v ich regulácií je samotná génová transkripcia. Preto sa aj táto diplomová práca zameriava na charakterizáciu transkripčnej regulácie PIN proteínov, a to konkrétne PIN4 proteínu. Pozorovaním rastlín nesúcich transkripčnú fúziu rôzne veľkých častí promótora génu PIN4 s génom pre zelený fluorescenčný proteín (GFP) sa podarilo určiť, ktorá jeho časť je potrebná pre nasadanie transkripčných faktorov a spustenie samotnej transkripcie. Tento úsek promótora PIN4 sa následne využil ako návnada pre transkripčné faktory v jednohybridnom kvasinkovom systéme. Celkovo sa podarilo identifikovať 24 transkripčných faktorov, v ktorých najpočetnejšie zastúpenie mali rodiny transkripčných faktorov GATA a APETALA2 (AP2)/ETHYLENE RESPONSE FACTOR (ERF). K overeniu interakcií medzi promótorom PIN4 a získanými transkripčnými faktormi bola využitá metóda transfekcie protoplastov so sledovaním expresie luciferázy. Transfekované boli protoplasty z listov rastlín Arabidopsis thaliana a z tabákovej bunkovej kultúry...
|
|
|
Vliv modifikací rRNA na syntézu proteinů
Kročová, Eliška ; Pospíšek, Martin (vedoucí práce) ; Holá, Dana (oponent)
Ribosom je supramolekulární útvar, který zprostředkovává syntézu veškerých buněčných proteinů a je tedy nezbytný pro její život. To, že jsou některé nukleotidy ribosomální RNA modifikovány je známo už čtyřicet let. Teprve v dnešní době se však daří hlouběji studovat, jak jsou jednotlivé modifikace syntetizovány i to, jaký je jejich vliv na vznik a funkci ribosomu. Některé konkrétní nukleotidové modifikace mají význam při vzniku ribosomu (například m1 acp3 Ψ1191 SSU), u některých byl pozorován vliv na správnou funkčnost ribosomu (například Um2921, Gm2922, Ψ2923 LSU, m1 acp3 Ψ1191 SSU). Většina modifikovaných nukleotidů v eukaryotní rRNA je rozpoznávána malými jadérkovými RNA (snoRNA). Několik málo nukleotidů je však rozpoznáváno a následně modifikováno specifickými proteiny. Tyto proteiny hrají i zásadní roli ve zrání ribosomu. Předložená práce přehledně shrnuje současné znalosti o úloze nukleotidových modifikací v ribosomální RNA při vzniku, zrání a funkci ribosomu.
|
|
|
Cis a trans elementy uplatňující se v odezvě rostlin na sucho (se zvláštním zřetelem na regulaci fotosyntetických genů)
Panchártek, Daniel ; Holá, Dana (vedoucí práce) ; Feketová, Zuzana (oponent)
Abiotické stresory jako sucho, vysoká koncentrace soli či chlad dokážou velkou měrou ovlivnit vývoj a růst rostlin. Cis a trans elementy jsou jednou z možností, jak mohou rostliny regulovat svůj metabolismus v případě, kdy se jejich aktuální životní podmínky změní v nepříznivé. Tímto způsobem je indukována exprese řady genů, které nefungují pouze ve smyslu navození tolerance, ale i jako obecná odpověď na tyto stresory. Těchto dějů se účastní velká škála transkripčních faktorů a dalších trans faktorů, které se často vážou na specifické sekvence v promotorech - cis elementy. V posledních letech bylo provedeno mnoho prací na toto téma, sucho ale zůstává stále jednou z nejméně probádaných oblastí. Přesto byly popsány hlavní signální dráhy a komplexy kaskád směřující k regulaci exprese cílových genů. Některé z těchto cílových genů souvisejí s fotosyntetickým aparátem a jejich regulace může u rostlin stresovaných suchem výrazně ovlivnit účinnost fotosyntézy. Tato práce stručně popisuje hlavní cis a trans elementy rostlin uplatňující se v odezvě na sucho (se zvláštním zřetelem právě na regulaci fotosyntetických genů). Klíčová slova: sucho, genová exprese, cis-element, transkripční faktor, kyselina abscisová, fotosyntéza, promotor.
|
|
|
Molecular cytogenetic analysis of marker chromosomes and related abnormalities
Semanko, Adam ; Kočárek, Eduard (vedoucí práce) ; Holá, Dana (oponent)
Prvotné zameranie tejto diplomovej práce je na problematiku marker chromozómov a fenotypicky podobných polymorfizmov ľudského karyotypu, obzvlášť na varianty krátkych akrocentrických ramienok. Prvá polovica ponúka užitočný prehľad dosiaľ dostupnej literatúry zaoberajúcej sa rozdielnymi aspektmi sSMC a ľudských polymorfizmov ako je napr. ich chromozomálny pôvod, dedičnosť, asociovaný fenotyp, vznik a prehľad molekulárne cytogenetických metód, ktoré sú využívané v procese identifikácie spomínaných aberácií. Metodický dôraz je na metódu FISH a jej modifikácie (napr. M-FISH, acro M FISH, cen M-FISH) a na CGH. Hlavným cieľom bolo otestovať spomínané metódy a stanoviť ich limitácie a použitie. Preto v druhej polovici ponúka práca zhodnotenie bežne aplikovaných metód a predstavuje nové stratégie, ktorých implementácia by mohla zefektívniť identifikáciu prídavných chromozómov alebo translokácií satelitov. Všetky závery sú založené na analýzach 7 pacientov s sSMC a 4 pacientov s variantmi akrocentrických NOR regiónov, pričom boli výsledky preskúmania jednotlivých karyotypov porovnané s podobnými nálezmi v literatúre. V neposlednom rade sme sa pokúsili odhadnúť koreláciu medzi pozorovanými abnormalitami a typom príslušnej chromozómovej aberácie.
|
host ::
RSS.