|
|
Charakterizace mutantů huseníčku psbo1 a psbo2
Nykles, Ondřej ; Duchoslav, Miloš (vedoucí práce) ; Hála, Michal (oponent)
Protein PsbO je nezbytný pro fungování elektron-transportního řetězce v tylakoidních membránách vyšších rostlin. Ve většině krytosemenných rostlin, včetně Arabidopsis thaliana, má tento protein dvě izoformy, PsbO1 a PsbO2. Řada autorů se snažila za pomoci mutantních liniích, které postrádájí jednu či druhou izoformu, odhalit podstatu rozdílnosti PsbO1 a PsbO2. Problémem je, že mutanti v izoformách psbO nemají shodné množství celkového PsbO jako má WT. Vytvořili jsme tak rostliny psbo1isoL. Tyto linie obsahují pouze izoformu PsbO2, avšak v množství, jež je srovnatelné s hladinou PsbO ve WT. Výsledky těchto experimentů naznačují, že pokud má psbo1isoL stejnou hladinu PsbO jako WT, nelze u nich pozorovat fenotypový rozdíl. Za běžných podmínek kultivace jsme tak nebyli schopni určit, zda je mezi PsbO1 a PsbO2 funkční rozdíl. V návaznosti na výše zmíněné výsledky bychom také rádi znali podmínky (pokud takové jsou), za kterých se fenotypově odlišují T-DNA inzerční mutanti psbo2 (respektive psbo2cr, připravení metodou CRISPR/Cas9), mající pouze izoformu PsbO1, od WT. Za běžných podmínek totiž nelze na základě fenotypu psbo2 a psbo2cr od WT rozeznat. Z literatury nám byla známa jediná kultivační metoda, kdy autoři byly schopni odlišit psbo2 od WT. Touto metodou byla specifická hydroponická kultivace....
|
|
|
Role of TCTP1 in plant reproduction
Pitoňak, Oliver ; Hafidh, Said (vedoucí práce) ; Lafon Placette, Clément (oponent)
TCTP je evolučně konzervovaný eukaryotní protein zapojený do regulace řady buněčných procesů, například translace, buněčného cyklu a buněčné smrti. U člověka je TCTP z buňky sekretován a účastní se imunitní odpovědi. Pro jeho extracelulární funkci je zásadní schopnost dimerizace přes terminální cysteinový zbytek. Porovnání sekvencí TCTP u různých eukaryotních organismů odhalilo, že tento zbytek je evolučně konzervován nejen u živočichů, ale i u rostlin. Na rozdíl od živočišných modelů jsou poznatky o TCTP v rostlinách omezené. V genomu huseníčku rolního (Arabidopsis thaliana) jsou kódovány dva paralogní geny TCTP1 a TCTP2. TCTP1 je silně exprimován v pylu. Publikované studie ukazují na jeho úlohu ve vývoji embrya a růstu pylové láčky. V této diplomové práci byla dále studována úloha TCTP1 v pohlavním rozmnožování rostlin s využitím metod fenotypové charakterizace mutantní linie a analýzy subcelulární lokalizace. V heterologním bakteriálním systému byl exprimován rekombinantní TCTP1 z huseníčku rolního a jeho potenciální interakční partneři BRL2 a TTL3. Charakterizace mutantní linie tctp-1 naznačila roli TCTP1 v růstu pylové láčky. TCTP1 exprimován pod kontrolou nativního promotoru lokalizoval v cytoplazmě pylu a pylové láčky. Rekombinantní AtTCTP1 v in vitro podmínkách vytvářel dimery. Mutace...
|
|
|
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
|
host ::
RSS.