|
|
Molecular mechanism of transport of plant hormone auxin into cells
Laňková, Martina ; Zažímalová, Eva (vedoucí práce) ; Stiborová, Marie (oponent) ; Opatrný, Zdeněk (oponent)
Nerovnoměrná distribuce regulátoru růstu rostlin (fytohormonu) auxinu zprostředkovává mnoho základních procesů ve vývoji rostlin. Auxin je transportován v rostlinném těle buď vaskulárním systémem nebo z buňky do buňky prostřednictvím tzv. polárního transportum auxinu (PAT). PAT zahrnuje pasivní transport auxinu do buněk difuzí kombinovaný s aktivním přenosem auxinových molekul prostřednictvím specializovaných přenašečů auxinu do buňky a z buňky. Tato práce je zaměřena na studium procesů podílejících se na přenosu auxinu do rostlinných buněk. Na základě molekulárně-biologické a biochemické charakterizace byla potvrzena funkce proteinu PaLAX1 z plané třešně Prunus avium jako přenašeče auxinu do buněk. Izolovaná cDNA genu PaLAX1 a jeho proteinové produkty jsou velmi podobné sekvencím cDNA a odpovídajících proteinových produktů genů rodiny AUX1/LAX z modelové rostliny A. thaliana, které kódují přenašeče auxinu do buněk. Na úrovni orgánů a jednotlivých buněk jsme prokázali, že nadprodukce proteinu PaLAX1 v transgenních liniích způsobuje zvýšení obsahu nativního auxinu kyseliny indol-3-octové i zvýšený příjem syntetického auxinu, kyseliny 2,4-dichlorfenoxyoctové. Dále byl zkoumán mechanismus účinku inhibitorů přenašeče auxinu do buňky kyseliny 1- naftoxyoctové (1-NOA), kyseliny 2-naftoxyoctové (2-NOA), a...
|
|
|
GM plodiny v přípravě nových potravin, farmak a technických materiálů: inovace gymnaziálního učiva.
Koblihová, Kateřina ; Opatrný, Zdeněk (vedoucí práce) ; Drda Morávková, Alena (oponent)
S růstem lidské populace roste poptávka po rostlinné a jiné produkci a zároveň klesá rozsah území, kde mohou být rostliny pěstovány. Lidem proto nestačí současná zemědělská výroba potravin, technických surovin či léčiv rostlinného původu ať už z tohoto důvodu, či kvůli snaze dosáhnout vyššího životního komfortu zejména v rozvinutých zemích. Snažíme se nalézt jednodušší, ekologičtější a levnější způsoby rostlinné produkce. Jednou z moderních možností jak dosáhnout tohoto cíle jsou genetické modifikace. Studenti se o nich dozvídají mnoho informací z nejrůznějších zdrojů, ale především jen z internetu a televize. Je vhodné, aby informace, které získávají z médií, porovnávali také se svými poznatky školními, protože jedině tak nepodlehnou tendenčním tlakům a manipulacím.
|
|
|
Netradiční funkce forminů mimo nukleaci aktinu
Metlička, Jáchym ; Cvrčková, Fatima (vedoucí práce) ; Opatrný, Zdeněk (oponent)
Od objevu v roce 1990 byly proteiny s Formin homology 2 (FH2) doménou (forminy) pozorovány ve všech analyzovaných druzích spadajících pod eukaryota. Znalost struktury a funkce FH2 domény se za posledních několik let výrazně zlepšila. Její schopnosti nukleace, polymerace a procesivního cappingu aktinových filament činí z proteinů forminové rodiny významné faktory ovlivňující podobu cytoskeletu. Ale FH2 doména tvoří pouze dílek skládanky další volitelné konzervované peptidické struktury, které ji obklopují, stejně jako konkrétní podoba samotné FH2 domény, výrazně ovlivňují konečné vlastnosti forminu a jeho umístění v buňce. Forminy se podílejí na řadě buněčných aktivit, často (ale ne vždy) souvisejících s cytoskeletem. Spravují například aktinovou složku cytoskeletu, propojují aktinová vlákna s mikrotubuly či plazmatickou membránou. Dále se účastní buněčného dělení a fungují jako složky tradičních signalizačních drah atd. Tato práce popisuje strukturu a funkci FH2 a FH1 domén, poskytuje přehled fylogenetických větví forminů u mnohobuněčných eukaryot a shrnuje rozličné role, kterých se forminy v buňkách (pravděpodobně) účastní. Není to malý cíl a (vzhledem k časovým a prostorovým omezením této práce) je nemožné ho splnit v míře, jakou si toto téma žádá.
|
|
|
Ekologické zemědělství v kontextu s poznatky moderní biologie rostlin - aktualizace středoškolského učiva biologie
Fantová, Adéla ; Opatrný, Zdeněk (vedoucí práce) ; Lhotáková, Zuzana (oponent)
Smyslem této práce je seznámit středoškolské učitele a jejich studenty s koncepcí ekologického zemědělství z hlediska poznatků současné vědy, na poli biologie rostlin. První část je věnovaná ekologickému zemědělství, příčinám jeho vzniku a ideologickému podtextu, dále shrnuje a rozebírá jeho výhody a nevýhody. Druhá část je pak zaměřena na biotechnologické zemědělství, využívající šlechtitelských metod genového inženýrství. Možností koexistence, konfrontací a srovnáním těchto dvou přístupů používaných v současném a budoucím zemědělství se zabývá část třetí. Poslední část je věnovaná zařazením této problematiky do současné výuky na středních školách a jeho významu, zahrnuje analýzu učebnic a kurikulárních dokumentů.
|
|
|
Molecular and cellular aspects of programmed cell death in response to genotoxics in plants
Smetana, Ondřej ; Opatrný, Zdeněk (vedoucí práce) ; Havel, Ladislav (oponent) ; Reichheld, Jean-Philippe (oponent)
Programovaná buněčná smrt (PCD) je důležitý mechanizmus, se kterým se u mnohobuněčných živočichů setkáváme nejen během vývoje a morfogeneze, ale i během jejich interakce s prostředím. PCD je přesně regulovaný proces, který je navíc evolučně velmi konzervovaný. Jedním z nejlépe popsaných typů PCD je apoptóza u živočichů, která se vyznačuje smrštěním cytoplasmy, specifickým štěpením DNA a tvorbou apoptotických tělísek, které jsou nakonec pohlceny okolními buňkami. U rostlin se však díky specifické stavbě rostlinné buňky setkáváme s PBS autofagyckého typu. PCD může být spuštěna během nepříznivých podmínek okolního prostředí, zejména během přetrvávajícího poškození DNA v podobě dvouřetězcových zlomů (DSBs) molekuly DNA. U savců spuštění PCD navozené DSBs molekuly DNA vyžaduje aktivitu kinázy ATM a dalších proteinů jako například E2F a p53. Stabilizace p53 má za následek zastavení buněčného cyklu v kontrolním bodu G1/S zatímco E2F transkripční faktor spustí apoptózu aktivací PCD specifických genů, například kaspáz. Bylo popsáno, že E2F může navodit buněčnou smrt i během pouhé overexprese. Navzdory vysoké konzervovanosti signálních drah PCD u eukaryot, některé regulátory PCD (např. kaspázy nebo p53) nebyly dosud u rostlin identifikovány, proto toho o signalizaci rostlinné PCD moc nevíme. Výjimkou je E2F...
|
|
|
Protein kinázy typu AGC a jejich role při regulaci transportu auxinu
Martincová, Marie ; Petrášek, Jan (vedoucí práce) ; Opatrný, Zdeněk (oponent)
Podskupina rostlinné kinázové rodiny AGC (AGCVIII) obsahuje několik kináz účastnících se regulace transportu auxinu. Jsou to proteinkinázy PID, WAG1, WAG2 a D6. Všechny tyto kinázy mohou fosforylovat proteiny PIN, přenašeče auxinu z buňky. Asymetrická polární lokalizace přenašečů PIN v buňkách umožňuje směrovaný transport auxinu pletivem. Regulací jejich exprese, aktivity či lokalizace lze tedy ovlivnit, jaké množství auxinu bude transportováno a jakým směrem. Tato práce je zaměřena především na bližší porozumění regulace transportu auxinu pomocí protein kinázy PID. Na buněčné suspenzi tabákové linie BY-2 stabilně a transientně transformované genem PID z Arabidopsis thaliana byly sledovány parametry akumulace radioaktivně značeného auxinu a současně lokalizace proteinů PIN a PID. Bylo zjištěno, že aktivita PID vedoucí zřejmě k fosforylaci přenašečů PIN nezpůsobuje zvýšení jejich aktivity, ale přesto ovlivní pozitivně transport auxinu z buněk tím, že zvyšuje množství proteinů PIN na plazmatické membráně. Výsledky naznačují, že fosforylované přenašeče PIN jsou pravděpodobně ve větší míře dopravovány z endozomálních kompartmentů do plazmatické membrány. Pomocí současné tranzientní exprese kinázy PID mutované v ATP vazebném místě a PIN1-RFP bylo ukázáno, že fosforylační aktivita kinázy PID je důležitá...
|
|
|
Indukce a detekce programované buněčné smrti (PCD) v buněčných liniích tabáku
Kuthanová, Andrea ; Opatrný, Zdeněk (vedoucí práce) ; Čapková, Věra (oponent) ; Havel, Ladislav (oponent)
_l _l I r-I l I l_ I l_ I l_ I l_ I l.' I l., l-, l_ l.'I l.' l. l. l_ l.. l_ 4.ZAVERY 1. Ionty kadmia a ch|ad spo|eh|ivěnavodily buněčnousmrt zejménapnogramovarréhotypu 2. Programovanéumírríníbuněk by|o doprováz'enočetnýmimorfologickými změnami, ale jen omezeněspecific|ými 3. Výskyt internukleozomální fragmentace DNA do o|igonukleozomálních jednotek spolehlivým indilcítorem procesuPCD Ruznéfrizebuněčnéhocyklu jsou různěcitlivék působení50pM cdso4 Různéstrcsovévlivy vyvolaly tvarové malformace jader, kter.e však pravděpodobně primárně nesouvise|ys pnogramovanoubuněčnousmrtíbuněk nenr 21
|
|
|
Auxin Transport in Arabidopsis thaliana: From the whole plant to suspension cultured cells
Seifertová, Daniela ; Zažímalová, Eva (vedoucí práce) ; Opatrný, Zdeněk (oponent) ; Hejátko, Jan (oponent)
v češtině Rostliny jsou díky svému přisedlému způsobu života vystaveny mnoha vlivům z okolního prostředí. U rostlin se vyvinula řada mechanismů, kterými koordinují jejich růst a vývoj, často za velice složitých podmínek. Jedněmi z nejdůležitějších regulátorů a přenašečů informace jsou rostlinné hormony. Auxiny, jakožto nejstarší známá skupina rostlinných hormonů, se podílejí na řízení mnoha fyziologických procesů. Distribuce auxinu na mezibuněčné úrovni je zajištěna prostřednictvím jeho transportu přes plazmatickou membránu. Auxin vstupuje do buňky buď volnou difúzí anebo je přenášen aktivně pomocí přenašečů (influx carriers). K tomu, aby se dostal do mezibuněčného prostoru a mohl vstoupit do další buňky, musí být auxin přenesen ven pomocí přenašečů ven z buňky (efflux carriers). Ačkoliv aktivní transport auxinu přes membránu je studován již téměř čtyři desetiletí, teprve posledních dvacet let přispělo k identifikaci a charakterizaci jednotlivých přenašečových molekul. Příspěvek k výzkumu těchto přenašečů přináší i tato disertační práce. Popisuje jejich úlohu od úrovně jednotlivé buňky až k úrovni orgánů a celé rostliny. Za prvé přináší detailní popis vlastností auxinového transportu v suspenzních kulturách Arabidopsis thaliana. Za druhé ukazuje, že nadprodukce auxinového přenašeče ven z buněk PIN1...
|
|
|
Biofortifikované rostliny a molekulární farmářství - aktualizace gymnaziálního studia biologie
Koblihová, Kateřina ; Opatrný, Zdeněk (vedoucí práce) ; Pavlová, Libuše (oponent)
Geneticky modifikované rostliny (GM rostliny) jsou rostliny, které mají za pomoci molekulárně-genetických technik změněný genotyp. Cílené zásahy do genotypu mají vyšší účinnost oproti metodám, které využívá klasické šlechtění rostlin. Nutným předpokladem takových zásahů je hluboká znalost molekulární biologie, genetiky a fyziologie rostlin. Úspěch genetických modifikací tak jde ruku v ruce s neustále se rozšiřujícími znalostmi z mnoha oborů biologie. První generace GM plodin byla odolnější proti abiotickému stresu, škůdcům, herbicidům či nemocím. Tím docházelo ke zvýšení výnosů a celkově ke snížení nákladů. Tyto vlastnosti však přinášely užitek především zemědělcům, ale nikoliv koncovému spotřebiteli. Mnoho metod, které jsou využívány na transformaci geneticky modifikovaných rostlin první generace, je využíváno i pro generace následující. Biofortifikace by se dala pokládat za další stupeň genetických modifikací rostlin. Rostliny, které jsou konzumovány, jsou vylepšeny o látky, které prospívají lidskému organismu. Mají částečně suplovat pestrou stravu a napomáhat zlepšení výživy, ale nemají přímé léčivé účinky. Molekulárně-genetické principy jejich vzniku jsou podobné molekulárnímu farmářství. Molekulární farmářství momentálně představuje vrchol genetických manipulací s rostlinami. Do genomů rostlin...
|
|
| |
host ::
RSS.