|
|
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.
|
|
|
Evoluce auxinového metabolismu, signalizace a transportu v zelené linii (Viridiplantae)
Schmidt, Vojtěch ; Petrášek, Jan (vedoucí práce) ; Fendrych, Matyáš (oponent)
Fytohormon auxin je esenciální koordinátor růstu a vývoje suchozemských rostlin. Avšak mechanismy jeho působení u řas jsou nám doposud málo známé, neboť začaly být zkoumány relativně nedávno. Současný pokrok se zakládá hlavně na sekvenčních datech, přičemž jsou identifikovány homologní geny související s mechanismy účinku auxinu, tedy s jeho metabolismem, signalizací a transportem u vyšších rostlin. Biosyntéza auxinu předcházela rozdělení chlorofyt a streptofyt. Pokročilejší regulování hladiny auxinu konjugací se týká spíše suchozemských rostlin. První signalizační procesy byly pravděpodobně na netranskripční úrovni. Jaderně lokalizovaná auxinová signální dráha regulující transkripci mohla být sestavena z velmi starých komponent dříve s auxinem nesouvisejících. U charofyt tato dráha neexistuje, jsou však přítomny domény některých komponent. Kompletní auxinová regulace transkripce vznikla zřejmě až po přechodu na souš. Transport z buňky byl jeden z prvních mechanismů regulace hladiny auxinu. Sofistikovanější transportní přenašečový systém se začal rozvíjet u charofyt, u kterých byl také prokázán polární transport auxinu. Auxin tedy figuroval jako signální látka u primitivních řas, ale spektrum jím regulovaných procesů se začalo dramaticky rozšiřovat s přechodem na souš. Pro budoucí výzkum této...
|
|
|
Molecular basis for regulation of cell wall pH in Arabidopsis thaliana
Bogdan, Michal ; Fendrych, Matyáš (vedoucí práce) ; Retzer, Katarzyna (oponent)
Stěny rostlinných buněk jsou jednou z definujících částí rostlinné buňky. Vyznačují se schopností odolávat tlaku turgoru, dávat rostlinám jejich tuhost a zároveň dovolit rostlinným buňkám růst. Rostlinná buněčná stěna je kompozitní materiál, který se skládá z různých prvků, a proto nám znalost složení rostlinných buněčných stěn pomáhá pochopit dopad zmíněných změn pH. Změny vlastností buněčných stěn rostlin vedou ke změně rychlosti růstu rostlinných buněk. Hlavním příkladem změn vlastností stěny vyvolanými změnou pH je kyselý růst. Ačkoliv byl kyselý růst dlouhodobě studován, stále ještě zcela nerozumíme jeho mechanismům, protože jsme zatím neidentifikovali všechny činitele podílející se na kyselém růstu a naše schopnosti určovat pH apoplastu jsou omezené. Lokální fluktuace pH buněčné stěny vznikají v důsledku toho, že rostlinné orgány mají různé role a jsou ovlivňovány různorodými podněty. Navzdory skutečnosti, že v posledních dvou desetiletích byly vyvinuty nové techniky měření pH, jako jsou například geneticky kódované fluorescenční sondy, stále existuje potřeba vyššího časového a prostorového rozlišení analýzy pH. Klíčová slova: Arabidopsis, pH apoplastu, buněčný růst, teorie kyselého růstu, buněčná stěna, auxin, měření pH apoplastu
|
|
|
Rostlinné tomosyny a jejich funkce v sekreci
Dejová, Lilly ; Hála, Michal (vedoucí práce) ; Fendrych, Matyáš (oponent)
Tomosyn je protein patřící do rodiny Lgl, zároveň je konzervovaný napříč živočišnou i rostlinnou říší. Skládá se z N cího se na povrchu váčků a účastnícího se tvorby SNARE komplexu a následného fúzování váčků s plazmatickou membránou. Rolí tomosynu je tak zejména regulace exocytózy. Kromě živočišného tomosynu je prostudován jeho kvasinkový průběhu evoluce svůj R tomosyny tak zůstávají neprobádanou oblastí. Cílem této práce bylo charakterizovat oba u, tvorbu DNA konstruktů, hledání interaktorů pomocí Výsledky bioinformatické analýzy, jehož součástí bylo vytvoření fylogenetického stromu, příč různými třídami rostlin a rozdělení obou tomosynů do odlišných klastrů. V klastru s homologem AtTYN2 se nenacházel ani jeden zástupce výtrusných rostlin. Z obou tomosynů byl konfokálním mikroskopem sledován a lokalizován l v cytoplasmě. Dvouhybridní kvasinkový systém neodhalil interaktory ani v jednom z rostlinných tomosynů.
|
|
|
Role komplexu exocyst v dynamice stomat
Drs, Matěj ; Pečenková, Tamara (vedoucí práce) ; Fendrych, Matyáš (oponent)
Výměna plynů mezi rostlinou a okolím je zprostředkována průduchovými buňkami, které změnou svého objemu regulují velikost průduchové štěrbiny, kde k této výměně dochází. Jedinečné vlastnosti stomat jsou dány specificky utvářenou buněčnou stěnou, která dovoluje asymetrické roztažení buňky. V průběhu otevírání stomat dochází k velkému nárůstu turgorového tlaku, doprovázeného příjmem značného množství vody. Z tohoto důvodu je nutné rychle měnit vnitřní povrch průduchové buňky. Tento proces je zajištěn dynamickým pohybem membrán uvnitř buňky. Během těchto procesů jsou z plasmatické membrány odštěpovány váčky, které jsou při zavírání stomat integrovány zpět. Jeden z nejdůležitějších regulátorů polarizovaného transportu váčků v buňce je multiproteinový komplex exocyst. Díky multiplikaci podjednotek exocystu je u rostlin funkce komplexu exocyst značně diverzifikována a účastní se mnoha buněčných procesů. V této práci je studován vliv mutací genech exo70B1, exo70B2 a jejich kombinace exo70B1/exo70B2 na dynamiku stomat. Obě tyto mutace mají vliv na otevírání průduchů během zvýšené intenzity osvětlení. Mutace exo70B1 je v tomto případě ovlivněna ve větší míře. Tyto defekty jsou však patně způsobeny jinými procesy, jelikož mutant exo70B2 vykazuje menší velikost celých stomat i apertury v otevřeném stavu, ale...
|
|
|
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...
|
|
|
Role of exocyst complex in growth and development of moss Physcomitrella patens
Rawat, Anamika Ashok ; Žárský, Viktor (vedoucí práce) ; Binarová, Pavla (oponent) ; Fendrych, Matyáš (oponent)
První suchozemské rostliny získaly v průběhu svého vývoje rozsáhlá evoluční vylepšení platná i u dnešních moderních rostlin. Polární růst je pradávnou vlastností eukaryotických buněk a jednou z preadaptací, které pomohly rostlinám při úspěšné kolonizaci souše. Polární růst u rostlin určuje nejen směr expanze buněk, strukturní vlastnosti buněčné stěny, ale také orientaci buněčného dělení. Řízení polárního růstu se účastní různé faktory, včetně komplexu exocyst. Exocyst je evolučně konzervovaný poutací komplex, který se skládá z osmi podjednotek, a účastní se poutání (angl. tethering) sekretorických váčků k cílové membráně. Zásadní role komplexu exocyst v různých buněčných procesech u krytosemenných rostlin je v současnosti dobře dokumentována. V této práci prezentuji výsledky doktorandského projektu, který přispěl k fylogenetické analýze komplexu exocyst u suchozemských rostlin, a zejména k objasnění funkcí tří podjednotek exocystu, konkrétně EXO70 (isoforma PpEXO70.3d), SEC6 a SEC3 (isoformy PpSEC3A a PpSEC3B), u modelového mechu Physcomitrella patens. Několik knock-out (KO) mutantů tohoto mechu v různých podjednotkách exocystu (Ppexo70.3d, Ppsec6, Ppsec3a and Ppsec3b) vykazuje pleiotropní defekty, které jsou přímo či nepřímo propojeny s regulací buněčné polarity. Narušen je dlouživý růst a...
|
host ::
RSS.