|
|
Following the Arp2/3-based processes in plant cells
Fišerová, Jindřiška ; Opatrný, Zdeněk (vedoucí práce) ; Binarová, Pavla (oponent) ; Dráber, Pavel (oponent)
1. ABSTRACT An actin cytoskeleton comprises an essential cytoskeletal structure that organizes a cytoplasm during number of processes occurring in animal and plant cells, such as cell division and growth, formation of membrane protrusions and cellular movement or cytoplasmic streaming. A dynamic actin net and an exact spatial and temporal actin filament organization is, therefore, necessary for correct growth processes and development of multicellular organism. Depolymerization and re-establishment of actin arrays is mediated by actin associated proteins. Among them, an Arp2/3 complex (actin related protein 2 and 3) plays an important role as a catalyst of the actin filament nucleation and, thus, enables the formation of dynamic actin network. In non-plant cells, Arp2/3 complex-dependent polymerization of actin filaments is required for movement of whole cells (fibroblasts or keratocytes), it drives organels and pathogens throughout the cell or mediates endocytic processes. The role of the Arp2/3 complex in non-motile plant cells is despite the considerable effort over last three years far from being understood. Unlike animals, where loss-of-function mutations in the Arp2/3 complex are lethal, only limited number of cell types show significant phenotype in Arabidopsis mutants. The evidence exists that the...
|
|
|
Nové šlechtitelské techniky u kulturních rostlin
Brousková, Mariana ; Opatrný, Zdeněk (vedoucí práce) ; Cvrčková, Fatima (oponent)
V současné době, kdy neustále roste lidská populace a tím i poptávka po objemu a kvalitě potravy, se vyvíjí snaha o zlepšování technologií využívaných k fungování dnešního zemědělství. Jedním z hlavních pilířů zemědělství je současné spektrum kulturních rostlin, které jsou lidem k dispozici. Toto spektrum je klasickým šlechtěním po staletí obohacováno o nové kultivary plodin či o plodiny zcela nové a od konce minulého století navíc rozšiřováno o geneticky modifikované plodiny. S nimi ale přišla nedůvěřivost společnosti a snaha legislativně geneticky modifikované rostliny ošetřit a omezit jejich využití. Mimo jiné i z těchto důvodů byly hledány účinné a společensky přijatelné alternativy k standardním GM technikám. Zásadní přínos v tomto ohledu nabízí soubor metod zahrnovaných pod název "Nové šlechtitelské techniky" - New Breeding Techniques - NBTs. Tato práce je shrnuje a vysvětluje základní principy jejich fungování.
|
|
| |
|
|
Geneticky modifikované rostliny ve vztahu k řešení problematiky globálních klimatických změn
Nedělová, Jana ; Opatrný, Zdeněk (vedoucí práce) ; Drda Morávková, Alena (oponent)
Diplomová práce shrnuje v teoretické části základní fakta související s globální změnou klimatu a poskytuje aktuální poznatky týkající se problematiky geneticky modifikovaných rostlin odolnějších vůči stresovým faktorům prostředí, včetně uvedení konkrétních příkladů strategií přípravy GM rostlin odolných zejména vůči abiotickému stresu. Přestože geneticky modifikované rostliny i globální klimatické změny představují velmi významnou a aktuální problematiku, s kterou by měla být veřejnost a především mladá generace dostatečně seznámena, v současně platných učebnicích biologie i RVP pro gymnázia je této problematice věnována velmi malá pozornost. Proto cílem předložené práce je nejen shrnout základní fakta a aktuální poznatky týkající se této problematiky, ale především zpracovat danou problematiku v didaktické rovině formou aktivizujících učebních úloh. V rámci diplomové práce bylo vytvořeno 28 učebních úloh, které postupně netradiční formou seznamují žáky s problematikou geneticky modifikovaných rostlin i s dopady klimatických změn. Žáci k jejich správnému vyřešení musí aktivně získávat informace z doprovodných materiálů a zároveň nad nimi kriticky přemýšlet a do jisté míry můžou při řešení úloh uplatnit dříve získané poznatky a zkušenosti. Z vytvořeného souboru bylo vybráno 14 úloh, které byly ověřeny...
|
|
|
Transgenní plodiny a třetí svět- aktualizace středoškolského studia biologie
Andrová, Julie ; Opatrný, Zdeněk (vedoucí práce) ; Cvrčková, Fatima (oponent)
Problematika transgenních plodin a jejich využití v zeních třetího světa je ve středoškolské výuce většinou opomíjena. Jelikož se jedná o zajímavé téma, které získává celosvětově stále větší význam, své místo ve středoškolské výuce by si zasloužilo. Informace týkající se tohoto tématu však není nutné předkládat žákům pouze v textové podobě, lze využít takové metody výuky, v rámci kterých žáci samostatně aktivně získávají informace a jsou nuceni nad nimi přemýšlet. V rámci diplomové práce byl vytvořen text pro učitele, který by mohl sloužit jako zdroj informací při přípravě na vyučovací jednotku týkající se tohoto tématu a didaktický test pro žáky, jehož součástí jsou úlohy inspirované projektem PISA. K jejich správnému vyřešení je třeba, aby žák aktivně získával informace z textů, které jsou součástí úloh, a zároveň nad nimi přemýšlel. Test sestával ze třech tematických okruhů (Transgenní rostliny, Zlatá rýže, Očkování a jedlé vakcíny) a celkem 16 otázek (31 včetně podotázek). Byl ověřován na vzorku 82 žáků ve věku 16 až 19 let, kteří byli celkem ze čtyř tříd na čtyřech různých gymnáziích. Žáci zaznamenávali své odpovědi do záznamového listu, jehož součástí byly i doplňující otázky, prostřednictvím kterých byly zjišťovány názory a postoje žáků vůči textům a otázkám, které byly součástí testu....
|
|
|
GM rostliny pro budoucnost globálně oteplované planety - aktualizace gymnaziálního studia biologie
Nedělová, Jana ; Opatrný, Zdeněk (vedoucí práce) ; Nátr, Lubomír (oponent)
S globálním oteplováním planety a tím i změnami místních teplotních a vlhkostních režimů přichází do zemědělství řada problémů, majících neblahý vliv na úrodu. Ty budou významné především v rozvojových zemích, které jsou již nyní zasahovány suchem a ohroženy hladomorem. Velkým cílem je proto vytvořit rostliny odolné vůči těmto klimatickým změnám. Samotné klasické šlechtění na tyto úkoly evidentně nestačí. Významně by však mohlo přispět genové inženýrství prostřednictvím geneticky modifikovaných (GM) rostlin. Tato moderní šlechtitelsko-pěstitelské technologie má na rozdíl od klasického šlechtění několik výhod. Jednou z nich je například cílená a dobře kontrolovatelná změna genotypu, což umožňuje získat rostliny s konkrétními požadovanými vlastnostmi.
|
|
|
Transgenní plodiny a třetí svět - aktualizace gymnaziálního učiva biologie
Andrová, Julie ; Opatrný, Zdeněk (vedoucí práce) ; Lhotáková, Zuzana (oponent)
Obyvatelé zemí třetího světa se musí vypořádávat s problémy, jako jsou populační exploze, podvýživa, chudoba a nemocnost. Tzv. Zelená revoluce zachránila miliony lidí před hladem prostřednictvím zavádění speciálně vyšlechtěných odrůd obilovin v kombinaci s minerálním hnojením. Budoucnost pro rozvojové země by mohl představovat přechod od Zelené revoluce ke Genetické revoluci, která spočívá v zavádění transgenních plodin připravených pomocí metod genového inženýrství. Práce se zabývá problematikou transgenních plodin v rozvojových zemích. První část je věnována problémům třetího světa, druhá část transgenním plodinám, a to konkrétně postupu přípravy těchto plodin, jejich současnému i potenciálnímu využití v rozvojových zemích a potenciálním rizikům. Třetí část zahrnuje analýzu Rámcového vzdělávacího programu pro gymnázia a vybraných učebnic.
|
|
|
Rodina auxinových přenašečů PIN: funkční a evoluční pohled
Skůpa, Petr ; Zažímalová, Eva (vedoucí práce) ; Hejátko, Jan (oponent) ; Opatrný, Zdeněk (oponent)
SOUHRN Pro růst rostlin a vývoj rostlinného těla má zásadní význam kvalitní a efektivní zpracování signálů, resp. informací pocházejících jednak přímo z rostlinného těla, ohledně rozložení jednotlivých rostlinných částí a jednak integrace podnětů z prostředí, umožňující rostlině reagovat na vnitřní vývojové podmínky i vnější hrozby vhodnou korekcí svého růstového programu. Velké množství vývojových procesů rostlinného těla je tak determinováno charakteristickým prostorovým rozmístěním auxinu - molekuly s informační hodnotou. Prostorového rozmístění auxinu v prostoru je dosaženo kombinací a bilancí velkého množství striktně regulovaných procesů, mezi nimiž významnou a jedinečnou roli hraje polární transport auxinu. Rodina auxinových přenašečů PIN pak představuje přenašeče auxinu z buňky, které díky své asymetrické lokalizaci, specifickým expresním vzorcům a modulovatelné transportní funkci zajišťují tvorbu specifických auxinových gradientů. Předmětem této disertační práce je charakterizace rolí, kterou jednotlivé PINy hrají při tvorbě a udržování vnitřních buněčných hladin auxinu a následně auxinových gradientů v rostlině. Kontrolovatelná nad-exprese proteinů PIN v tabákových buněčných liniích ukázala, že PIN4 a do určité míry také PIN6, fungují přímo jako přenašeče auxinu ven z buňky. V buněčném auxinovém...
|
|
|
Tubulinové izotypy v procesu nádorového zvratu
Hořejší, Barbora ; Dráber, Pavel (vedoucí práce) ; Binarová, Pavla (oponent) ; Opatrný, Zdeněk (oponent)
Oddělení biologie cytoskeletu se dlouhodobě zabývá studiem mikrotubulů, jejich dynamikou a molekulární charakterizací proteinů asociovaných s oganizačními centry mikrotubulů (MTOCs). Zvláště pak jejich klíčovým proteinem, g-tubulinem, který je nezbytný pro nukleaci mikrotubulů. Ukázali jsme, že g-tubulin je kromě centrozómů lokalizován na buněčných membránách (Macůrek et al., 2008), kinetochorových mikrotubulech rostlin (Dryková et al., 2003) a na marginálním svazku mikrotubulů v embryonálních kuřecích erytrocytech (Linhartová et al., 2002). g-Tubulin také vytváří komplexy s tyrozin kinázami, které by mohly regulovat nukleaci mikrotubulů (Sulimenko et al., 2006, Macůrek et al., 2008). V poslední době se ukazuje, že správná funkce centrozomálních proteinů je klíčová k udržení genové stability buňky. Je známo, že g-tubulin se účastní regulace buněčného cyklu (Vardy et al., 2002) a mohl by hrát roli při spouštění opravných mechanizmů při poškození DNA. V nedávné době byla prokázána jeho interakce s jadernými proteiny, jako je ATR kináza (Zhang et al., 2007) nebo proteinem Rad51 (Lesca et al., 2005). Proto se g-tubulin začíná spojovat s procesem nádorového zvratu. U nádorových buněk byly rovněž prokázány změny v expresi izotypů b-tubulinu (Katsetos et al., 2003). Zvláště zvýšená exprese bIII-tubulinu je dávána...
|
|
|
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...
|
host ::
RSS.