|
|
Percepce signálů zajišťující integritu buněčné stěny rostlin
Hercíková, Anna ; Fendrych, Matyáš (vedoucí práce) ; Cifrová, Petra (oponent)
Buněčná stěna je životně důležitým kompartmentem rostlinné buňky pro základní fyziologické procesy, kterými jsou růst, dělení, či diferenciace, zároveň buňku chrání před vlivy vnějšího prostředí. Mechanická opora buněčné stěny udržuje tvar buňky, zároveň umožňuje její růst. Buněčná stěna tak nesmí být limitující pro buněčnou expanzi, při přílišném rozvolnění však hrozí prasknutí buňky. Korigovaná adaptivní reorganizace buněčné stěny na základě vnějších i vnitřních podmínek je tedy pro rostlinnou buňku esenciální, čemuž nasvědčuje přítomnost komplikovaného signalizačního systému. CWI (Cell Wall Integrity) systém představuje soubor všech mechanismů, jež společně zajišťují neustálou soudržnost (integritu) buněčné stěny. V rámci mé bakalářské práce budou představeny jednotlivé komponenty CWI systému, a to se zaměřením na CrRLK1Ls, receptory z širší receptorové rodiny RLKs (Receptor-like kinases).
|
|
|
Molekulární mechanismus mechanorecepce u rostlin
Jelínková, Barbora ; Martinek, Jan (vedoucí práce) ; Fendrych, Matyáš (oponent)
Rostlina, jakožto přisedlý organismus, nedisponuje velkými možnostmi fyzického úniku a s nepřízní prostředí se vyrovnává přizpůsobením. Jedním z mnoha rostlinných smyslů zásadních pro zaznamenání změn v prostředí je mechanorecepce. Rostlina vnímá a rozlišuje mnoho mechanických podnětů, které mohou mimo jiné ovlivňovat rostlinnou imunitu a morfogenezi. Na mechanický podnět reaguje celá buňka a mechanorecepce se zřejmě účastní množství jejích struktur. Jakákoliv změna na buněčné stěně - hranicí mezi buňkou a jejím okolím - se přenáší na plasmatickou membránu a z ní je signál veden dále přes cytoskelet, potenciálně i na další struktury. Jedná se o tzv. kontinuum buněčná stěna - cytoplasmatická membrána - cytoskelet a stěžejním tématem mé práce je využití tohoto konceptu pro osvětlení molekulárních mechanismů mechanorecepce u rostlin.
|
|
|
Interagují spolu ektomykorhizní a erikoidně mykorhizní hostitelské rostliny prostřednictvím ektomykorhizních, erikoidních a pseudomykorhizních hub?
Fendrych, Matyáš ; Albrechtová, Jana (vedoucí práce) ; Gryndler, Milan (oponent)
Abstract 9. Abstract Roots of ectomycorrhizal and ericoid mycorrhizal plants are believed to be colonized by fungi belonging to different taxonomic groups. However, both frequent isolations of ericoid mycorrhizal fungi from ectomycorrhizal root tips and a few recent studies (Vrålstad et al. 2000, 2002b, Piercey et al. 2002, Hambleton & Sigler 2005) indicate that there is a group of mycobionts colonizing both types of roots. Ectomycorrhizal morphotype Piceirhiza bicolorata was shown to be induced by Meliniomyces sp. belonging to the Rhizoscyphus ericae aggregate (Vrålstad et al. 2000). The ability to colonize roots of potentially ectomycorrhizal and ericoid plants simultaneously was proven in in vitro experiments in the case of Rhizoscyphus ericae (Pirecey et al. 2002) and Cadophora finlandica (VillarrealRuiz et al. 2004). DSE fungi ("dark septate endophytes", formerly termed pseudomycorrhizal) represent another group of mycobionts colonizing both ericoid and potentially ectomycorrhizal plant roots. In the present work, we inoculated roots of ericoid (Vaccinium myrtillus) and potentially ectomycorrhizal plants (Picea abies, Pinus sylvestris and Betula nana) with typically ectomycorrhizal and ericoid mycorrhizal fungi and...
|
|
| |
|
|
Tissue-specific knockout of starch synthesis in columella cells of Arabidopsis thaliana and gravitropic response
Bogdan, Michal ; Fendrych, Matyáš (vedoucí práce) ; Retzer, Katarzyna (oponent)
Od studií gravitropismu rostlin Charlesem Darwinem je identita specifických senzorů gravitace v rostlinách nejistá. K dnešnímu dni jsou statolity - škrobové granule v kořenových čepičkách - považovány za klíčové při percepci gravitace. Úloha statolitů jako organel zprostředkujících schopnost vnímat gravitaci v kořenech rostlin je obecně založena na výzkumech, jejichž subjekty mají vážně narušenou schopnost syntetizovat škrob nebo mají buňky obsahující statolity odstraněny či poškozené. To představuje metodické nedokonalosti, které vedou k alternativním vysvětlením, jako je narušený tok auxinu v důsledku těžkého poškození kořenové čepičky nebo neznámé zapojení škrobu z jiných částí rostliny do vnímání gravitace. Díky pokroku v oblasti technologie CRISPR/Cas9 jsme nyní schopni vytvářet tkáňově specifické mutanty, které by mohly pomoci s objasněním, zdali se škrobová zrna v kořenové čepičce podílejí na vnímání gravitace, a pokud ano, jak významné je toto jejich zapojení. Tato diplomová práce se pokusila na tyto otázky odpovědět adaptací tkáňově specifického systému CRISPR/Cas9 a jeho využitím pro tvorbu mutantů, které jsou specificky v kolumele bez škrobu. Pomocí tohoto přístupu jsme vytvořili jednu obecnou mutantní linii a tři tkáňově specifické mutantní linie, z nichž dvě mají cíle v genech...
|
|
|
Vývoj kořenového systému při působení sucha
Svobodová, Barbora ; Soukup, Aleš (vedoucí práce) ; Fendrych, Matyáš (oponent)
Rostliny aktivně reagují na podmínky okolního prostředí tak, aby docházelo k efektivnímu využívání všech dostupných zdrojů rostlinou a aby byla rostlina co nejodolnější vůči nepříznivým podmínkám, které mohou mít mnoho podob: zasolení půd, nedostatek vody, vysoké ozáření, vysoké nebo nízké teploty, nedostatek živin atd… Jednou z možných odpovědí na stres způsobený nedostatkem vody (DS) je i změna prostorového uspořádání kořenového systému (RSA). Jako výhodné v takové situaci bývá označováno "Steep, cheap and deep" uspořádání RSA. Kořeny rostou téměř kolmo na povrch půdy (steep). Levný růst (cheap) - většina zdrojů je věnována na růst do co největší hloubky (deep), rostliny vytváří kořeny s menším průměrem a velkým množstvím aerenchymu. Rostliny se touto modulací RSA snaží dosáhnout do hlubších vrstev půdy, kde se vyskytují větší zásoby vody a využívají k tomu celou řadu mechanismů. Další přestavba RSA reagující na DS tím, že směřuje růst kořene do míst s vyšší koncentrací vody se nazývá hydrotropismus. Klíčovou signální drahou aktivující celou řadu genů podílejících se na odpovědi rostliny na DS je signální dráha kyseliny abscisové (ABA). Rostliny mají také epigenetické mechanismy, pomocí kterých jsou schopny si zapamatovat, že už se s daným stresovým faktorem v minulosti setkaly a při pozdějším...
|
|
|
Analýza lokalizace endomembránových markerů v kortikální vrstvě rostlinných buněk a jejich interakce s komplexem Arp2/3
Jelínková, Barbora ; Schwarzerová, Kateřina (vedoucí práce) ; Fendrych, Matyáš (oponent)
ARP2/3 je evolučně konzervovaný heterohemptamerický proteinový komplex. Jeho hlavní aktivitou je nukleace větvených aktinových vláken za účelem remodelace membrán. ARP2/3 se účastní remodelace plazmatické membrány a tvorby cytoplazmatických výběžků sloužících k pohybu u živočišných buněk a améboidních prostist a účastní se exocytózy a endocytózy u živočichů a kvasinek. Cílem této práce bylo pokusit se najít souvislost komplexu ARP2/3 s regulací endomembránového systému u rostlin. Pomocí TIRF mikroskopie byla prozkoumána lokalizace komplexu ARP2/3 v kortikální vrstvě rostlinných buněk a porovnána s lokalizací endomembránových markerů ze skupiny Rab a exocytotickým markerem Exo84b. Podjednotky komplexu ARP2/3 lokalizovaly v blízkosti plazmatické membrány do dynamických teček nejvíce se podobajících lokalizaci Exo84b proteinu. Kolokalizační analýza ukázala malou míru kolokalizace signálu Exo84b a ARP2/3 a tento výsledek byl podpořen biochemickým přístupem koimunoprecipitace. Klíčová slova: ARP2/3, endomembránový systém, kortikální vrstva, RabA1g, RabC1, RabD2a, Exo84b,
|
|
|
Visualization of root apoplastic pH in plants
Wernerová, Daša ; Fendrych, Matyáš (vedoucí práce) ; Paris, Nadine (oponent)
Orientované pohyby rostlin neboli tropismy umožňují rostlinám aktivně reagovat na různé podněty z prostředí a získat tak více světla, lepší přístup k výživě nebo zajistit růst kořenů hlouběji do půdy. Gravitropismus orientuje růst kořene podél vektoru gravitace. Gravitace je vnímána prostřednictvím sedimentace statolitů v kořenové čepičce, nicméně přesná signální dráha není zatím známa. Gravitropní stimulus vyvolává nerovnoměrnou redistribuci fytohormonu auxinu ve vnějších vrstvách buněk, která vede k rozdílnému růstu na vrchní a spodní straně kořene a způsobuje tak jeho ohnutí. Změny v redistribuci auxinu jsou doprovázeny změnami v pH apoplastu. Odhalení přesné povahy těchto změn by mohlo pomoci objasnit mechanismy signální dráhy v odpovědi na gravitropismus. Pro přesné měření pH mohou být využívány mikroelektrody, nejsou však vhodné pro dlouhodobé měření pH v rostoucích kořenech. V posledních letech se objevila různá pH senzitivní barviva a geneticky kódované senzory. Tyto mohou být použity pro dlouhodobé detekování změn pH v rostoucích kořenech in vivo. V předkládané práci jsem porovnala několik publikovaných pH senzitivních geneticky kódovaných senzorů a dostupných barviv v kořenech Arabidopsis thaliana. U pH senzitivních barviv jsem pozorovala značnou variabilitu v citlivosti detekce pH a...
|
|
|
Dynamics and role of the Arabidopsis thaliana IAA17/AXR3 protein in regulation of root growth by auxin
Kubalová, Monika ; Fendrych, Matyáš (vedoucí práce) ; Glanc, Matouš (oponent)
in Slovak language Auxín je rastlinný hormón regulujúci mnoho vývinových procesov a environmentálnych odpovedí. Jedným z najviac opísaných spôsobov auxínovej signálnej dráhy je regulácia génovej transkripcie. Aux/IAA proteíny hrajú v tomto procese dôležitú úlohu - pôsobia ako transkripčné represory. Nedávne štúdie odhalili, že niektoré rastové odpovede koreňov sú príliš rýchle na to, aby ich bolo možné vysvetliť zmenami na úrovni transkripcie. Korelácia medzi množstvom Aux/IAA proteínov a rýchlosťou rastu koreňov naznačuje, že tieto proteíny sa môžu podieľať na regulácii rastu koreňov, najmä počas včasných rýchlych rastových odpovedí, ktoré nie sú spojené s transkripčným preprogramovaním. Táto práca je zameraná na jeden z 29 Aux/IAA proteínov Arabidopsis - IAA17/AXR3 proteín. Najskôr sme vytvorili stabilné transgénne línie Arabidopsis thaliana exprimujúce rôzne kombinácie fluorescenčne značeného AXR3-1 proteínu a/alebo fúzovaného so subcelulárnymi lokalizačnými značkami pod kontrolou rôznych pletivovo špecifických promótorov, ktoré umožňujú charakterizovať subcelulárnu lokalizáciu tohto proteínu. Následná vizualizácia metódami konfokálnej mikroskopie potvrdila informácie o úlohe IAA17/AXR3 proteínu v rastových odpovediach koreňov, jeho zapojenie do auxínovej signalizácie a gravitropismu. Ďalej sme...
|
|
|
Molekulární mechanismus mechanorecepce u rostlin
Jelínková, Barbora ; Martinek, Jan (vedoucí práce) ; Fendrych, Matyáš (oponent)
Rostlina, jakožto přisedlý organismus, nedisponuje velkými možnostmi fyzického úniku a s nepřízní prostředí se vyrovnává přizpůsobením. Jedním z mnoha rostlinných smyslů zásadních pro zaznamenání změn v prostředí je mechanorecepce. Rostlina vnímá a rozlišuje mnoho mechanických podnětů, které mohou mimo jiné ovlivňovat rostlinnou imunitu a morfogenezi. Na mechanický podnět reaguje celá buňka a mechanorecepce se zřejmě účastní množství jejích struktur. Jakákoliv změna na buněčné stěně - hranicí mezi buňkou a jejím okolím - se přenáší na plasmatickou membránu a z ní je signál veden dále přes cytoskelet, potenciálně i na další struktury. Jedná se o tzv. kontinuum buněčná stěna - cytoplasmatická membrána - cytoskelet a stěžejním tématem mé práce je využití tohoto konceptu pro osvětlení molekulárních mechanismů mechanorecepce u rostlin.
|
host ::
RSS.