|
|
Parent-of-origin contributions to gene expression during sexual plant reproduction
Pitoňak, Oliver ; Honys, David (vedoucí práce) ; Fischer, Lukáš (oponent)
Pohlavní rozmnožování je důležitým procesem vzniku semen u krytosemenných rostlin. Embryo se vyvíjí v semeni spolu s triploidním pletivem - endospermem. U živočichů je časný vývoj embrya řízen mateřskou RNA a proteiny uloženými ve vajíčku před oplozením. Mateřský a otcovský genom nemají zaměnitelné role ani po aktivaci genomu zygoty. Některé geny ovlivňující růst a vývoj embrya jsou přepisovány jenom z maternálně nebo paternálně zděděné alely. To je příkladem fenoménu genového imprintingu. U rostlin je imprinting dobře znám z endospermu. Rodičovský příspěvek ke genové expresi v embryu byl studován méně intenzivně. Tato práce si klade za cíl kriticky zhodnotit aktuálně dostupné informace o rodičovském příspěvku ve vývoji embrya u různých druhů rostlin.
|
|
|
Role sekvenčního kontextu v metylaci DNA
Polák, Jan ; Fischer, Lukáš (vedoucí práce) ; Širl, Marek (oponent)
Metylace DNA v cytosinu je důležitá epigenetická značka, která se podílí na regulaci genové exprese, umlčování transponovatelných elementůch a spoluurčuje celkový stavu chromatinu. Cytosin se v DNA může vyskytovat ve třech kontextech: CG, CHG a CHH (kde H zastupuje C, A, nebo T). Arabidopsis thaliana (a rostliny obecně) disponuje molekulárním aparátem, kterým je schopna metylovat DNA v cytosinu ve všech kontextech. Tento aparát má dva úkoly: udržovat již zavedené metylační značky a v případě potřeby vytvářet nové. Udržování metylace se pro jednotlivé kontexty liší svými mechanismy. K metylaci symetrických kontextů CG a CHG se využívá informace z již metylovaného vlákna. Asymetrické kontexty CHH a i CHG k metylaci využívají informaci z další epigenetické značky: modifikace histonů, konkrétně dimetylace histonu H3 na lysinu 9. Takto vzniká zpětnovazebná smyčka mezi metylací histonů a DNA. Metylace CHH pak také může být naváděna pomocí malých RNA komplementárních k danému místu. Mechanismus navádění metylačního enzymu pomocí malých RNA je také využíván při zavádění nových mDNA značek, a to v případě všech kontextů. Nejvíce je metylován kontext CG, který kromě velkého zastoupení v heterochromatinu je přítomný i v konstitutivně přepisovaných oblastech dlouhých středně intezivně přepisovaných genů....
|
|
|
Změna v rovnováze BELL transkripčních faktorů jako nástroj posílení tuberizace u vybraných kultivarů bramboru
Zounková, Andrea ; Mašková, Petra (vedoucí práce) ; Fischer, Lukáš (oponent)
Lilek brambor (Solanum tuberosum) je z hlediska lidské spotřeby třetí nejvýznamnější plodinou na světě. Pochopení regulačních mechanismů kontrolujících zakládání hlíz má tedy kromě teoretického i praktický význam. Tuberizace S. tuberosum je komplexní morfogenní proces regulovaný jak podmínkami prostředí, tak vnitřními poměry v rostlině. Environmentální podmínky regulující nástup tuberizace jsou již dlouho známy, nicméně molekulární podstata iniciace tvorby hlíz začala být odhalována teprve nedávno, a to zejména s využitím divokého poddruhu S. tuberosum subsp. andigena. Důležitou komponentou komplexní sítě regulačních drah kontrolujících nástup tuberizace jsou mj. BELL transkripční faktory. Cílem této práce je vychýlit rovnováhu mezi hladinami BELL transkripčních faktorů indukujících a reprimujících tuberizaci směrem k podpoření iniciace tvorby hlíz u vybraných odrůd kulturního poddruhu bramboru Solanum tuberosum subsp. tuberosum (kultivary Kamýk a Korela). Pro dosažení tohoto cíle byly odvozeny transgenní linie s vneseným konstruktem obsahujícím část kódujícího úseku StBEL11 resp. StBEL29 v antisense orientaci (AS) pod kontrolou konstitutivního promotoru a linie nesoucí konstrukt obsahující kompletní sekvence genů StBEL5+StPTB6 pod kontrolou nativních promotorů. Cílem vnesení prvních dvou konstruktů v...
|
|
|
Indukce tvorby hlíz u spontánně tuberizující linie bramboru: úloha sacharidů a mobilních transkriptů
Stupecká, Lenka ; Mašková, Petra (vedoucí práce) ; Fischer, Lukáš (oponent)
Brambory jsou jednou z nejvýznamnějších zemědělských plodin a je snaha zvýšit a zkvalitnit výnosy hlíz mj. objasněním mechanismů, které proces zakládání hlíz regulují. Tuberizace bramboru je morfogenetický proces, při kterém se hlízy vytvářejí z podzemní části stonku - stolonu. Správné načasování tohoto procesu je řízeno komplexní regulační sítí a ovlivňováno mnoha jak vnitřními, tak vnějšími faktory. Za příznivých podmínek dochází ke vzniku signálu v listech, který je transportovaný "floémovou superdálnicí" poháněnou sacharidy do stolonu, kde tento signál iniciuje buněčné dělení, expanzi a změny v orientaci růstu buněk. Vývoj hlízy je ovlivňován řadou biochemických a morfologických procesů, regulován komplexní sítí genů, k jejichž expresi dochází v různých částech rostliny. Tato práce byla zaměřena na rostliny Solanum tuberosum, kultivaru Lada a z něho odvozenou spontánně tuberizující mutantní linii D69, u které jedinou stálou doposud detekovanou změnou je chybějící izoforma mangan stabilizujícího proteinu (MSP). U těchto rostlin jsem se snažila zmapovat procesy související s produkcí sacharidů v listech (fotosyntetické charakteristiky - rychlost fotosyntézy, míru fluorescence, obsah fotosyntetických pigmentů a antokyanů), stanovit obsah sacharidů v listech a transport sacharidů floémem. Dále jsem...
|
|
| |
|
| |
|
|
Studium funkce rodiny hybridních prolinem bohatých proteinů
Dvořáková, Lenka ; Fischer, Lukáš (vedoucí práce) ; Vágner, Martin (oponent) ; Havel, Ladislav (oponent)
Lenka Dvořríková SrnNurÍoIsmreÓ.ú pnÁcB 4. ZAVERY Předkem HyPRPs byl dejmě protein z rodiny LTPs, ktenýzískalďouhou N-tenrriná|níprolinem bohatoudoménu.Vzrik HyPRPs mohl bý jednou z událostísměřujícíchk vývoji semennýchrostlin. Pro tvorbu funkčníterciárnístrrrktury8 CM doményHyPRPs neníďejmě důležitajejí konkrétrísekvence, ale pouze zachověni charakteristického uspořádráníosmi rysteinoých zbytk{ kteréjsou důležitépro její utvríření a stabilizaci. HyPRPs s dlouhými N.terminá|nÍmi prolinem bohatými doménami (nawámy,,C.ýpe.,)jsou pravděpodobněýlogeneticky původní,zatímco HyPRPs s aýpiclcými N-terminálními doménami(velrni krátké,glycinem bohaté)se vyvinuly ňejmě relativně recentrě a neávisle u jednotliých 13sJlinnÝchdrutrůzkrácením,ztrátoupopř. přestavbamipůvodníchdelších p*.tlinembohaýchdomén. Glycinem bohatédoményHyPRPs by mohly vzrikat inverzí v kódující sekvenci prolinem bohafých domén.Tentp mechanismus by se mohl uplatňovatobecněv evoluci strrrkturrríchproteinůbuněčnéstěny. N-terminálnídomény',C.t5y'pe..HyPRPs zustaly u krýosemennýchrostlin poměmě dobře konzervované(dlouhé a hydrofobni), zatímco ostahrí HyPRPs se rychle vyvíjely. U nahosemennýchrostlin všakdošlok hlavní diversifikaci naopak v rámci skupiny ',C-Bpe... Koexistence konzervovanýcha rychle se vyvíjecíHyPRPs by tak mohla být evoluční...
|
|
|
Indukovaná RNAi proti esenciálním genům metabolismu dusíku jako nástroj pro kontrolu GM rostlin
Kobercová, Eliška ; Fischer, Lukáš (vedoucí práce) ; Tylová, Edita (oponent)
Jednou z obav při pěstování geneticky modifikovaných (GM) rostlin je nebezpečí jejich nekontrolovaného šíření. Možným nástrojem pro jejich kontrolu by teoreticky mohla být indukovaná RNA interference proti některému z životně důležitých genů. Po aplikaci indukční látky by došlo k umlčování exprese tohoto esenciálního genu a tím i k usmrcení GM rostliny rozšířené mimo vyhrazenou kultivační plochu. Pro testování této strategie a indukci umlčování byly v této práci zvoleny geny pro dva klíčové enzymy dusíkového metabolismu, glutamátsyntázu (GOGAT) a glutaminsyntetázu (GS). GS zpracovává amonné ionty do podoby glutaminu, GOGAT pak přenáší amidovou skupinu z glutaminu na 2-oxoglutarát za vzniku dvou glutamátů. GS a GOGAT jsou hlavní cestou na zpracování amonných iontů, které mohou být ve zvýšené míře pro rostliny toxické a blokování jejich fixace při fotorespiraci vede k silné inhibici fotosyntézy. Cílem této práce bylo popsat projevy umlčování genů pro GOGAT a GS u modelové rostliny Arabidopsis thaliana. Pro umlčování byly připraveny vlásenkové konstrukty pod konstitutivním nebo pod estradiolem-indukovatelným promotorem. U vybraných transformantů nesoucích vlásenku proti GOGAT byly při aplikaci estradiolu v in vitro podmínkách pozorovány projevy umlčování tohoto genu projevující se jako chloróza a...
|
|
|
Vliv indukovaného umlčování podjednotek ARP2/3 komplexu na strukturu rostlinných buněk
Fišerová, Kamila ; Fischer, Lukáš (vedoucí práce) ; Oulehlová, Denisa (oponent)
Tato práce se věnuje ARP2/3 komplexu, de novo nukleátoru aktinového cytoskeletu. Tento vysoce konzervovaný komplex je složený ze sedmi podjednotek a reguluje větvení aktinových filament v konstantním úhlu 70o . ARP2/3 se prostřednictvím iniciace polymerace aktinu podílí na různých funkcích v buňkách rostlin a živočichů. Podílí se například na určení směru a rychlosti růstu buněk, pohybu vezikulů a organel v rámci buňky. Mutace jednotlivých podjednotek je pro živočišné buňky letální, v rostlinách však mají tito mutanti jen mírné projevy jako je například poškození trichomů nebo změny tvaru pokožkových buněk. Cílem předložené práce bylo studium funkce ARP2/3 komplexu metodou částečného umlčení podjednotek pomocí RNA interference. Konkrétně se jednalo o podjednotku ARPC1 u Arabidopsis thaliana a podjednotku ARPC2 studovanou na buněčném modelu tabákové linii BY-2. Experimentální práce zahrnovala tvorbu DNA konstruktů navozujících umlčení, transformaci rostlinného materiálu, analýzy míry umlčení a sledování fenotypu u vybraných linií. Přestože byly nalezeny linie se sníženou hladinou transkriptu dané podjednotky ARP2/3 komplexu, nebyly u těchto linií nalezeny žádné fenotypové změny. Klíčová slova - aktin, ARP2/3 komplex, indukované umlčování
|
|
|
Vliv způsobu indukce RNA interference na umlčování reportérového genu pro GFP u Arabidopsis thaliana
Růžičková, Adéla ; Fischer, Lukáš (vedoucí práce) ; Moravec, Tomáš (oponent)
2 Abstrakt RNA interference (RNAi) je jedním z důležitých mechanizmů, který se účastní řady biologických procesů, jako je kontrola exprese rostlinných genů, ovlivnění uspořádání chromatinu či zajištění ochrany proti invazivní DNA či RNA transposonů, virů či transgenů. RNAi je spouštěna dvouvláknovou RNA (dsRNA) která je u rostlin štěpena proteiny DICER-LIKE na malé RNA (sRNA). Velikost těchto sRNA se pohybuje v rozmezí 21 - 24 nukleotidů. Malé RNA působí v místě vzniku a často jsou i mobilním signálem, který se v rostlinách může šířit na krátkou vzdálenost skrz plasmodesmy či na dlouhou vzdálenost floémem. sRNA vytváří společně s proteinem ARGONAUTE RNA-indukovaný umlčující komplex. Společně rozpoznávají cílovou molekulu RNA a podílí se na výkonné fázi RNAi, která se může projevit umlčením genové exprese na úrovni posttranskripční (PTGS) či transkripčí (TGS). Účelem této práce bylo na modelovém organizmu Arabidopsis thaliana porovnat účinky umlčujících konstruktů, které odlišným způsobem řízeně spouštějí RNAi cílenou proti expresi reportérového genu pro GFP. Umlčující konstrukty, umístěné pod inducibilním promotorem aktivovaným přítomností 17-β-estradiolu (XVE systém), se vzájemně lišily ve způsobu tvorby dsRNA a v úrovni, na které umlčovaly (PTGS či TGS). Jednalo se o GFP v antisense orientaci (AS), GFP...
|
host ::
RSS.