|
|
KT/HAK/KUP High-affinity Transporters in Plants
Šustr, Marek ; Tylová, Edita (vedoucí práce) ; Vaňková, Radomíra (oponent) ; Gloser, Vít (oponent)
Vzhledem k esenciální roli draslíku v rostlinném metabolizmu a jeho omezené dostupnosti v půdě, patří zajištění dostatečného příjmu draslíku a regulace jeho koncentrace v rostlině k jedněm z výzev, kterým rostliny čelí při snaze přežít v různých prostředích. Protože všechny funkce draslíku jsou vázány k transportu jeho monovalentní formy K+ , výzkum je soustředěn na transportéry zodpovědné za příjem a transport tohoto iontu. Kromě své esenciální role ve výživě draslíkem, transportéry K+ také umožňují příjem polutantů jako například cesia. Radioisotopy 134 Cs a 137 Cs se do prostředí dostaly při testech jaderných bomb a při haváriích jaderných elektráren a zůstávají v něm dodnes. Jejich akumulace v rostlinách je studována za účelem odhalení možného rizika pěstování plodin na znečištěných půdách a pro možnou remediaci kontaminovaných půd rostlinami. Iontové transportéry jsou zřejmě také zásadní pro přizpůsobení rostlin k nehostinnému prostředí. Několik transportérů je zapojeno do adaptace populací Arabidopsis arenosa k hadcovým půdám, včetně draselného transportéru AaKUP9. Tato práce shrnuje mé úsilí o charakterizaci dvou transportérů z rodiny KT/HAK/KUP, AtKUP7 a AtKUP9, v Arabidopsis thaliana a mou práci na přidružených projektech. Pro AtKUP9 jsem významně rozšířil poznání o jeho zapojení do...
|
|
|
Function of the Tetratrico-peptide Thioredoxin-Like (TTL) gene family in root system development
Xin, Pengfei ; Soukup, Aleš (vedoucí práce) ; Vaňková, Radomíra (oponent) ; Ovečka, Miroslav (oponent)
Kořenový systém plní základní funkce rostlin, jako je příjem živin a vody, ukotvení v půdě, nebo interakce s abiotickými a biotickými faktory v půdním prostředí. Funkce kořenů hraje významnou roli také u zemědělských plodin, při naplňování potřeb potravinové bezpečnosti dnešního světa. Postranní kořeny (LR) jsou základní složkou kořenového systému rostlin. Identifikovali jsme gen TETRATRICOPEPTIDE-REPEAT THIOREDOXINLIKE 3 (TTL3), který je funkčně propojený s vývojem kořenových primordií, jejich vynořením z mateřského kořene a pozdějším vývojem LR. Ztráta funkce TTL3 vede ke snížení počtu postranních kořenů v důsledku opožděného vývoje jejich primordií (LRP). Genová rodina TTL u Arabidopsis obsahuje čtyři členy. S výjimkou genu TTL2, který byl specificky zapojen do vývoje samčího gameofytu, je exprese ostatních tří (TTL1, TTL3 a TTL4) spojena s růstem a vývojem kořenů. Časové a prostorové rozložení exprese TTL3 odpovídá jeho roli v postiniciačním vývoji LRP, v období emergence a pozdějším vývoji rostoucích postranních kořenů. Subcelulární lokalizace TTL1, TTL2, TTL3 a TTL4 ukázala, že jsou spojeny při transientní expresi v listech tabáku ko-lokalizovány s mikrotubuly, což bylo pro TTL3 potvrzeno také v Arabidopsis. TTL3 byl také spojen s endomembránovým systémem a bylo již dříve popsáno, že je...
|
|
|
Hormonální odezvy na chladový stres
Šturma, Vít ; Vaňková, Radomíra (vedoucí práce) ; Tylová, Edita (oponent)
Nízké teploty jsou pro rostliny stále častějším zdrojem stresu. Náhlé a intenzivní výkyvy teplot jsou tak závažným důvodem nižších výnosů hospodářských plodin. Z toho důvodu je důležité porozumět tomu, jaké mechanismy rostliny používají, aby se ubránily poškození způsobenému vlivem chladu a mrazu. Důležitou součástí této obrany jsou rostlinné hormony, fytohormony, které vytváří složitou síť signálních drah. Fytohormony pak pomocí těchto signálních drah řídí reakci rostlin na chladový stres. Řada fytohormonů má vliv na schopnost rostliny odolávat chladovému stresu a ke správné reakci na chlad a mráz je důležitá interakce mezi všemi těmito fytohormony. V poslední době výzkum odhaluje, že komplexní síť signálních drah hraje větší roli než se dříve předpokládalo. Problematika fytohormonů ve spojení s chladovým stresem tak získává stále větší pozornost. Tato práce má za cíl shrnout dosavadní poznatky o roli fytohormonů v odezvě na chladový stres. Práce popisuje signální dráhy jednotlivých fytohormonů a objasňuje, jak se komponenty těchto drah zapojují do odezvy na chladový stres. Také pojednává o dynamice hladin fytohormonů a komponentů signalizace v závislosti na fázi odezvy a různých teplotách.
|
|
|
"It takes two to tango"; partnerské signály a impulzy v rostlinném světě
Vlasák, Jonáš ; Honys, David (vedoucí práce) ; Vaňková, Radomíra (oponent)
Tato práce shrnuje současné poznatky o komunikaci partnerů během progamické fáze pylu se zaměřením na rostliny čeledi brukvovitých. Po specifickém přichycení pylu na bliznu stejného druhu se peptidy pylového tryfinu vážou na receptory papilární buňky. Peptidy PCP (POLLEN COAT PEPTIDE) kompetitivně inhibují autokrinní signalizaci vnímanou receptorem FERONIA v papilární buňce a tím umožní přijetí pylu. Naopak pylový protein SCR (S-LOCUS CYSTEIN RICH PROTEIN) detekovaný receptorem SRK (S-LOCUS RECEPTOR KINASE) určuje inkompatibilitu pylu. Pro růst pylové láčky je zásadní regulace orientované sekrece. Během růstu láčky čnělkou a vodícím pletivem jsou vnímány komponenty extracelulární matrix i přímo tuhost prostředí a tlak. Na své cestě k vajíčku láčka dozrává, dochází ke změnám genové exprese a získává kompetenci k vnímání signálů. Láčka z vodicího pletiva zahýbá na poutko díky ovulárním signálům. Láčka je přijata synergidami, komunikace probíhá pomocí peptidů RALF (RAPID ALKALIZATION FACTOR) a receptoru FERONIA. Signalizace vyústí v prasknutí pylové láčky a dopravení spermatických buněk k samičím gametám. Spermatické buňky se navážou na vaječnou buňku a centrální buňku zárodečného vaku a po potvrzení správného rozmístění se samičími gametami fúzují. Po oplodnění vaječná buňka degraduje signální molekuly a...
|
|
|
The characterisation of organ-specific phytohormone responses to nutrient deficiency and biotic stress
Kramná, Barbara ; Vaňková, Radomíra (vedoucí práce) ; Hronková, Marie (oponent) ; Plíhalová, Lucie (oponent)
Abiotické a biotické stresy snižují výnosy pěstovaných plodin a v konečném důsledku negativně ovlivňují zemědělskou produkci. Objasnění mechanismu rostlinných stresových odpovědí a jejich regulace by pomohlo přispět ke zlepšení jejich odolnosti vůči stresu. Fytohormony regulují rostlinný růst a vývoj a mají také důležitou roli v obranných reakcích. Tato práce shrnuje výsledky dvou publikací, které se soustředily na dynamiku fytohormonů v odpovědi na abiotické a biotické stresy, konkrétně nedostatek fosfátu a infekci pathogenem Plasmodiophora brassicae. Souhrnný článek se detailně zabývá strigolaktony, které jsou hlavními regulátory odpovědí na deficit fosfátu. Důraz je kladen na orgánové-specifické odpovědi vůči stresovým podmínkám a také na dopad exogenních aplikací fytohormornů za účelem podpořit odolnost rostlin vůči stresům. V případě nedostatku fosfátu bylo společnou reakcí pro všechny orgány snížení aktivního cytokininu trans-zeatinu a giberelinu GA4 spolu se zvýšením kyseliny abscisové. Stimulace exprese fosfátových transportérů s vysokou afinitou (PHT1;4 a PHT1;7) představovalo další společnou odpověď v celé rostlině. Nedostatek fosfátu nejsilněji ovlivnil vzrostný vrchol, kde jsme zaznamenali nejvíce změn na úrovni genové exprese. Pouze v kořenech jsme detekovali zvýšenou hladinu...
|
|
|
Regulace buněčného cyklu u rostlin: úloha aktivační defosforylace CDK při vstupu do mitózy
Mašková, Petra ; Macháčková, Ivana (vedoucí práce) ; Havel, Ladislav (oponent) ; Vaňková, Radomíra (oponent)
Shrnutídisertačnípráce Buněčnédělení je jednou z elementárníchvlastností všech Žívých organismů.Zák|adní mechanismy regulujícíproces buněčnéproliferace na molekulámí úrovni jsou evolučně konzervovány napříč eukaryotickou říší.Buněčný cyklus se standardně dělí na čtyři následnéfáze, přiěemŽhlavní regulačníkroky se soustřeďujído dvou kontrolníchbodů'na přechodu Gr/S a GzlMfáze. Klíčové regulační proteiny, cyklin-dependentní kinázy (CDK), řídí postup celým buněěným cyklem. Jejich funkce je striktně závislá na katalýické cyklinové podjednotce. odpovídajícícyklinový partner interagujícís CDK totižurěuje dobu aktivity konlrrétnfrro CDlícyklinového komplexu vjednotlivých fázích cyklu. Pro získání úplné aktivity vyžadujekomplex dalšíposttranslačnímodifikace, mezi kterépatříi aktivaěnífosforylace a defosforylace CDK na specifických aminokyselinových reziduích. Rostlinný buněčný cyklus disponuje vedle evolučně konzervovaných mechanismů i dalšímiregulačnímiprocesy, kterésouvisejí s odlišnou Životní strategiírostlin. Pruchod Gr/S kontrolním bodem je silně závisl'ý na signálech z vnějšíhoa vnitřního prostředí, předevšímfytohormonech a metabolitech, buňka tak monitoruje příznivost podmínek pro dokončenícelého buněčnéhocyklu. Limitujícím faktorem pro pruchod Gr/S fází je D cyklin, jehož exprese je pod kontrolou cytokininů...
|
|
|
Characterization of the role of cytokinins and abscisic acid during abiotic stress response
Přerostová, Sylva ; Vaňková, Radomíra (vedoucí práce) ; Havel, Ladislav (oponent) ; Doležal, Karel (oponent)
Abiotické stresy výrazně snižují výnosy plodin, čímž způsobují vážné problémy v zemědělství. Pochopení mechanizmů stresových odpovědí u rostlin by mohlo pomoci zvýšit jejich odolnost vůči stresu. Fytohormony hrají důležitou roli v obranných reakcích rostlin, jakož i v růstu a vývoji. Tato práce shrnuje výsledky čtyř publikací zaměřených na působení fytohormonů v průběhu abiotických stresů, konkrétně zasolení, sucha, kontaminace ZnO nanočásticemi a chladu. Hlavní důraz je kladen na kyselinu abscisovou, jako na klíčový regulátor obsahu vody v rostlině a stresových odpovědí, a na cytokininy, které regulují růst rostlin a stabilizují fotosyntetický aparát. Cytokininy působí antagonisticky vůči kyselině abscisové. Naše výsledky ukázaly, že kyselina abscisová je univerzální regulátor odpovědí na abiotický stres. Rostliny odolné vůči stresu (halofyt Thellungiella salsuginea nebo ozimá linie jednozrnné pšenice Triticum monococcum) měly vyšší bazální hladiny tohoto hormonu, zejména ve meristematickém pletivu prýtu (vzrostné vrcholy, odnožovací uzly), než rostliny citlivé. Odolné rostliny reagovaly na stres rychleji a pružněji. Aktivní cytokininy byly stresem negativně ovlivněny, což souviselo s potlačením růstu. Studie zaměřená na stres suchem ukázala, že vyšší hladiny cytokininů vedou ke zlepšení odolnosti...
|
|
|
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
|
|
|
Regulation of phosphoenolpyruvate carboxylase in tobacco plants during potyviral infection
Müller, Karel ; Ryšlavá, Helena (vedoucí práce) ; Vaňková, Radomíra (oponent) ; Luhová, Lenka (oponent)
Charles University in Prague Faculty of Science, Department of Biochemistry Regulation of phosphoenolpyruvate carboxylase in tobacco plants during potyviral infection Regulace fosfoenolpyruvátkarboxylasy v rostlinách tabáku během virové infekce Karel Müller Supervisor: RNDr. Helena Ryšlavá CSc. Prague, 2008 2 Table of contents / Obsah Introduction........................................................................................................................................ 3 Aim of the work................................................................................................................................. 4 Results and discussion ....................................................................................................................... 5 Isolation of PEPC from tobacco leaves ......................................................................................... 5 Characterization of tobacco PEPC................................................................................................. 5 Regulation of tobacco PEPC during viral infection....................................................................... 7 Effect of cytokinins in tobacco leaves during stress.................................................................... 10...
|
|
|
Hledání mechanismů a funkce interakce mikrotubulárního cytoskeletu s dalšími složkami v rostlinné buňce
Krtková, Jana ; Schwarzerová, Kateřina (vedoucí práce) ; Vaňková, Radomíra (oponent) ; Ovečka, Miroslav (oponent)
Mikrotubulární cytoskelet se v rostlinných buňkách účastní mnoha důležitých dějů během dělení, růstu a vývoje. Výkon jeho četných funkcí je však umožněn interagujícími proteiny, které jednak modulují jeho dynamiku a organizaci, jednak umožňují funkční či strukturní propojení s dalšími složkami rostlinné buňky. Identifikace zprostředkovatelů těchto interakcí a jejich fyziologická funkce za specifických podmínek byla hlavní náplní předkládané dizertační práce. Pomocí biochemických metod byly identifikovány membránové proteiny, které zároveň kosedimentují s mikrotubuly. Překvapivě mezi nimi nebyli žádní zástupci klasických konzervovaných proteinů asociovaných s mikrotubuly (MAP), ale jednalo se o enzymy, chaperony a rostlinně specifické proteiny. Pro další studium jeho role související s rostlinnými mikrotubuly byl vybrán identifikovaný heat-shock protein 90 (Hsp90_MT). Rekombinantní Hsp90_MT se váže přímo na mikrotubuly a dimery tubulinu in vitro. Za vazbu není zodpovědná jeho ATP-vazebná doména. Hsp90_MT v BY-2 kolokalizuje s mikrotubuly fragmoplastu i s kortikálními mikrotubuly a podílí se na obnově mikrotubulů po jejich depolymeraci způsobené chladem. Dále se Hsp90 účastní postupu buněčného cyklu, jeho inhibice u rostlinných buněk blokuje buněčný cyklus v G1 fázi. Na základě literárního studia...
|
host ::
RSS.