|
|
Root - shoot junction (collet) development
Hermann, Jiří ; Žárský, Viktor (vedoucí práce) ; Tylová, Edita (oponent)
Přestože předěl mezi kořenem a prýtem (krček) dospělých rostlin je dobře identifikovatelnou částí rostlinného těla, jeho vývoj překvapivě až doposud nebyl předmětem seriózního výzkumu. Předěl je klíčovým prvkem v životě rostlin, jelikož zde dochází k propojení dvou kontrastních životních prostředí rostlin a k důležitým změnám ve vývojových programech - podzemní a nadzemní. Předěl krytosemenných je prvotně založen již během embryonální fáze vývoje v podobě široké přechodové oblasti mezi kořenem a hypokotylem, a dále se vyvíjí po vyklíčení semen během růstu jedince. Nejdůležitějším orgánem při tomto procesu je právě hypokotyl, který vykazuje značnou vývojovou plasticitu, umožňující mimořádné prodlužování při etiolovaném růstu ve tmě, ale také dokáže iniciovat vznik adventivních kořenů při deetiolaci. Během všech fází vývoje předělu má zásadní roli signalizace auxinem a polární transport auxinu. Práce se z většiny zaměřuje na vývoj předělu modelového organismu Arabidopsis thaliana. Diskutován je také význam fylogenetického vzniku předělu z pohledu evolučního vzniku kořenů a stonků a evoluce embrya. Tato práce si klade za cíl poskytnout přehled o ontogenetickém i fylogenetickém vzniku a vývoji předělu mezi kořenem a výhonem. Klíčová slova: kořen; prýt; spoj kořen-prýt; krček; embryogeneze; klonální...
|
|
|
Plant exocyst dependent secretory pathway and iron nutrition
Batík, Adam ; Žárský, Viktor (vedoucí práce) ; Vaňková, Radomíra (oponent)
Predošlé výsledky z nášho laboratória naznačovali možnú fenotypickú deviáciu dvojitého T-DNA mutanta podjednotky EXOCYST-u EXO70E2 a vakuolárneho transmembránového proteínu LAZ1H1 na médiu s nedostatkom železa. Jednoduchý mutanti oboch génov, EXO70E2 mutant bol vytvorený v tejto práci za pomoci CRISPR/Cas9 technológie, boli podobrení hladovaniu na železo aby sa potvrdili predošlé výsledky. Výsledky nepotvrdili žiadnu fenotypickú odchýlku v žiadnom z testovaných mutantov (exo70e2, laz1h1, exo70e2/laz1h1 a exo70h4) pestovaných na médiu bez železa. Nezrovnalosť s predošlými výsledkami bola pravdepodobne zapríčinená nesprávnym protokolom a použitím semien s rôznym vekom v predošlých pokusoch. Kumaríny sú syntetizované a vylučované koreňmi pri hladovaní na železo. Bol vytvorený protokol na ich pozorovanie a WT rastliny boli porovnané s mutantmi. Žiadne fenotypické odchýlky neboli pri mutantoch pozorované. Pozorovania hladujúcich WT rastlín ošetrenými inhibítormi endomembránového vezikulárneho transportu (BFA, wortmannin a concanamycin A) nenaznačujú že by tento transport ovplyvňoval akumuláciu alebo sekréciu kumarínov. V literatúre popisovaná citlivosť exo70e2 T-DNA mutanta na sucho bola testovaná CRISPR/Cas9 mutantom vyprodukovaným v tejto práci, citlivosť sa nepotvrdila. Zvýšená transkripcia EXO70E2...
|
|
|
Cell biology of iron transport in plants.
Batík, Adam ; Žárský, Viktor (vedoucí práce) ; Tylová, Edita (oponent)
Rastliny využívajú železo ako kofaktor proteínov fotosyntetických systémov, respiračného reťazca a mnohých ďalších. Železo je pre rastliny ťažko dostupné kvôli jeho výskytu v pôde v nerozpustných oxidovaných zlúčeninách. Rastliny si preto vyvinuli dve rozdielne mechanizmy zisku železa z pôdy. Kvôli toxicite železa spôsobenej produkciou kyslíkových radikálov Fentonovou reakciou, ako aj nešpecifitou transportérov kovov do bunky sa musí vnútorná koncentrácia železa v bunke prísne regulovať.Rastlinysi vyvinuli komplexnýsystém signálnych regulácií ktorý sa v súčasnosti začal intenzívne odkrývať. Okrem regulácie príjmu železa z pôdy sa bunka vyrovnáva s toxicitou kovov ich sekvestráciou do zásobných organel a ich cheláciou. Železo má dôležitú úlohu pri klíčení semien ale v tejto práci sa bude venovať pozornosť predovšetkým transportu železa v rastline na úrovni príjmu z pôdy, transportu medzi bunkami,bunkovými organelami a transportuv celej rastline vodivými pletivami.
|
|
|
Dynamika plasmatické membrány a tonoplastu při zavírání a otevírání průduchů.
Röder, Matěj ; Žárský, Viktor (vedoucí práce) ; Albrechtová, Jana (oponent)
Průduchy jsou struktury v pokožce rostlin zajišťující svou průduchovou štěrbinou regulovaný kontakt apoplastického prostoru rostliny s okolím. Zásadní úlohu pro zahájení otevření či zavření průduchu hraje změna turgoru ve svěracích buňkách. Během stomatálních pohybů prodělává svěrací buňka značné a opakované změny svého objemu, a tedy i povrchu, v rámci minut. Protože cytoplazmatická membrána má pouze malou roztažitelnost, tak tato změna musí být doprovázena i změnou povrchu membrány. Ta se může dít pomocí membránových vchlípenin a endocytózy membránových váčků. Pomocí elektrofyziologických a mikroskopických technik bylo dokázáno, že oba procesy se ve svěracích buňkách reálně dějí. Tyto procesy jsou ovládány a regulovány komplexní sítí signálních drah, v nichž důležitou roli hraje aktinový i mikrotubulární cytoskelet, proteiny z nadrodiny SNARE, iontové kanály a další molekuly. Cílem této práce je sumarizovat současné znalosti o procesech a mechanismech těchto změn membránových povrchů a jejich molekulovou podstatu.
|
|
|
The role of the exocyst in development and maintaining of cell migration structures
Vaškovičová, Katarína ; Brábek, Jan (vedoucí práce) ; Žárský, Viktor (oponent)
Exocyst je hetero-oktamérny proteínový komplex, ktorý sprostredkováva cielenie sekretorických vačkov na špecifické miesta plazmatickej membrány pre polarizovanú exocytózu. Dlho bolo známe, že exocyst je dôležitý v procesoch ako pučanie kvasiniek, cytokinéza, polarizácia epitélií a vetvenie neuritov. Nedávno sa však ukázalo, že exocyst hrá rolu aj v regulácii aktínového cytoskeletu a v bunkovej migrácii. Exocyst je dôležitý pre tvorbu štruktúr, ktoré bunka tvorí, aby mohla migrovať. Takýmito štruktúrami sú lamelipódiá a filopódiá v pohyblivých bunkách a invadopódiá v invazívnych rakovinových bunkách. Všetky tieto štruktúry sú výčnelky plazmatickej membrány a ich základom sú aktínové vlákna. Podjednotka exocystu Exo70 interaguje s Arp2/3 komplexom, ktorý katalyzuje vetvenie aktínových filamentov. Väzbou a aktivovaním Arp2/3 komplexu exocyst sprostredkováva polymerizáciu aktínu, ktorá má za následok tvorbu vyššie spomínaných membránových výbežkov. Exocyst tiež sprostredkováva špecifickú lokalizáciu Arp2/3 komplexu na miesta, ktoré sa majú stať membránovými výčnelkami. Ďalšou úlohou exocystu je sekrécia matrixových metalloproteáz (MMPs), ktoré degradujú extracelulárnu matrix, čo je proces nevyhnutný v invazivite nádorových buniek. Exocyst je súčasťou signálnej kaskády vedúcej od cytokínov TNF-α a IL-1...
|
|
|
Conventional and Novel Functions of the Exocyst Complex in Plants
Kulich, Ivan ; Žárský, Viktor (vedoucí práce) ; Baluška, František (oponent) ; Hašek, Jiří (oponent)
Exocyst je oktamerický proteínový komplex, konzervovaný naprieč ríšou Eukaryota. Jeho úloha, pôvodne popísaná u kvasiniek, spočíva v pútaní sekretorických váčkov k plazmatickej membráne pred samotným splynutím dvoch membrán. Podjednotky exocystu SEC3 a EXO70 sú považované za tie, ktoré určujú miesto pútania váčku k plazmatickej membráne. Zatiaľ čo genóm kvasinky obsahuje jedinú podjednotku EXO70, u suchozemských rastlín ich nájdeme desiatky (23 u Arabidopsis). Táto práca sa zaoberá úlohou komplexu exocyst v rastlinnej bunke. Jej prvá časť dokladá, že exocyst sa významne podieľa na sekrécii komponentov bunkovej steny, obzvlášť pektínov, ale aj pri hrubnutí bunkovej steny vyvolanom interakciou s patogénom. Ďalšia časť odhaľuje novú, nekonvenčnú úlohu podjednotky EXO70B1 (a na nej založenom subkoplexu) pri autofagickom transporte do vakuoly a vyvoláva tak mnoho otáznikov nad rastlinnou sekretorickou dráhou a jej špecifikami.
|
|
|
Localization matters: function of paxillin and phopholipids in the cell nucleus
Marášek, Pavel ; Hozák, Pavel (vedoucí práce) ; Půta, František (oponent) ; Žárský, Viktor (oponent)
(Czech) Paxillin i PIP2 jsou dobře známé součásti každé buňky, i když odlišné povahy. Paxillin, protein fokálních adhezí, šíří signál z extracelulární matrix prostřednictvím integrinů a receptory růstových faktorů, a tak reguluje buněčnou motilitu a migraci buněk (Schaller, 2001). PIP2, hlavní stavební kámen buněčných membrán, který je fosfolipasou C štěpen na tzv. druhé posly (Hokin and Hokin 1953; Streb et al. 1983). V nedávné době bylo prokázáno, že obě molekuly jsou také lokalizovány v jádře. Jejich dosud známé funkce jsou detailně prozkoumány, ale my nyní odhalujeme zcela odlišné funkce těchto biologických složek, a to navíc v úplně odlišných částech buňky, než kde se jejich lokalizace předpokládá. V této práci ukazujeme, že paxillin je důležitým faktorem buněčného jádra, kde kontroluje expresi dvou důležitých genů IGF2 a H19, které řídí růst buňky. Paxillin nemění alelickou expresi těchto imprintovaných genů, ale reguluje chromosomální interakce mezi promotory IGF2/H19 a jejich společným enhancerem na aktivní alele. Přesněji řečeno, paxillin stimuluje interakci mezi enahncerem a promotorem genu IGF2, čímž zesiluje transkripci IGF2, zároveň paxillin brání interakci mezi enhancerem a promotorem H19, a tím snižuje transkripci H19. Nalezli jsme paxillin v komplexu s kohesiny a také Mediatorem RNA...
|
|
|
Funkční charakterizace podjednotky Sec5 komplexu exocyst u rostlin.
Sekereš, Juraj ; Žárský, Viktor (vedoucí práce) ; Binarová, Pavla (oponent)
Exocyst je proteinový complex hrající roli v sekretorické dráze eukaryotických buněk. K plasmatické membráně připoutává váčky, které následně s membránou splynou díky aktivitě SNARE proteinů. V současnosti je jeho funkce studována u kvasinek, živočichů, ale i u rostlin. Tato práce se zabývá studiem podjednotky komplexu Sec5 u modelového rostlinného organismu Arabidopsis thaliana. Lokalizace a dynamika tohoto proteinu značeného fluorescenčním proteinem GFP byla studováne na vnitrobuněčné úrovni pomocí mikroskopie, včetně metody VAEM/TIRF. Sec5 je protein lokalizován v cytoplasmě buněk kořene. Protein se také vyskytuje na cytoplasmatické membráně buněk s vysokou sekreční aktivitou a ve zrajících přepážkách v pozdějších fázích buněčného dělení. Doplňování proteinu na membránu částečně závisí na aktinovém cytoskeletu. Závěry práce se shodují s poznatky o dalších podjednotkách komplexu exocyst organismu Arabidopsis thaliana, které byly získány podobnými metodami. Práce přináší výsledky, které spolu s předchozími poukazují na funkci proteinu Sec5 v rámci komplexu exocyst.
|
|
|
Specificity of selected exocyst subunits in trichome development
Glanc, Matouš ; Žárský, Viktor (vedoucí práce) ; Binarová, Pavla (oponent)
Trichomy jsou jemné struktury epidermálního původu, které pokrývají povrch nadzemních orgánů většiny rostlin. Jednobuněčné trichomy Arabidopsis thaliana jsou dobře zavedeným modelem v buněčné a vývojové biologii rostlin, přesto je o procesech ukládání buněčné stěny během finální fáze zrání trichomu známo jen velmi málo. V naší laboratoři byla nedávno objevena role podjednotky poutacího komplexu exocyst EXO70H4 při zrání trichomu. V této práci byly za použití analýzy obrazu, histochemického barvení a FT-IR spektroskopie studovány defekty v buněčné stěně u ztrátového mutanta exo70H4. Bylo zjištěno, že mutace vede ke změně v ukládání pektinu a možná též ligninu a hemicelulóz. Byly připraveny transgenní linie s paralogy EXO70 exprimovanými pod promotorem EXO70H4 a jejich analýza ukázala, že nejbližší paralog EXO70H3 dokáže komplementovat mutaci EXO70H4, na rozdíl od paralogů EXO70A1 a EXO70B1. Na základě těchto výsledků jsou diskutovány otázky týkající se složení buněčné stěny trichomů, role EXO70H4 ve zrání trichomu a funkcí komplexu exocyst u rostlin. Klíčová slova: Arabidopsis, trichom, buněčná stěna, sekreční dráha, komplex exocyst, EXO70H4, FT-IR spektroskopie
|
|
|
Studium vybraných podjednotek komplexu exocyst u rostlin a jejích interaktorů v autofagické dráze
Rácová, Denisa ; Žárský, Viktor (vedoucí práce) ; Wilhelmová, Naďa (oponent)
Exocyst je pútací proteínový komplex, ktorý je evolučne konzervovaný v živočíšnych, kvasinkových, ale aj rastlinných bunkách. Má dôležitú úlohu v riadení bunkovej morfogenézy a polarity. Funkciou tohto pútacieho komplexu je naviazať sekrétorickú vezikulu na správne miesto v plazmatickej membráne v predposlednom kroku exocytózy. Tento proces je pre fungovanie a prežitie bunky esenciálny. Ďalším dôležitým procesom prebiehajúcim v bunke, na ktorom sa podieľa exocyst je autofágia. V rastlinách má podstatnú úlohu v odpovedi na hladovanie, stárnutie, abiotický a biotický stres a dôležitú úlohu tu hrá podjednotka exocystu v Arabidopsis thaliana Exo70B1. RabG3b je malá GTPáza, ktorá má pozitívnu úlohu v iniciácii autofágie v Arabidopsis. Preto sa v tejto práci zaoberám interakciou tejto aj niektorých ďalších RabGTPáz s podjednotkami komplexu exocyst Exo70B1, Exo70B2 a Exo84b. Ďalej som sa v tejto práci venovala zmenám morfológie topnolastu pri indukcii a inhibícii autofágie a pri indukcii tvorby a ukladania antokyánov v Arabdopsis thaliana.
|
host ::
RSS.