|
|
Role proteinu ARPC2 v rostlinné buňce
Šlajcherová, Kateřina ; Schwarzerová, Kateřina (vedoucí práce) ; Klíma, Petr (oponent)
Lokalizace proteinu ARPC2 v rostlinné buňce Kateřina Šlajcherová 1 Abstrakt Aktinový cytoskelet je všudypřítomný a plní mnohé nezastupitelné role. Na nukleaci aktinu se u rostlin vedle forminů podílí také ARP2/3 komplex (actin-related protein), složený ze sedmi podjednotek (ARP2, ARP3, ARPC1-C5) a aktivovaný proteinovým komplexem SCAR/WAVE. ARP2/3 komplex je vázán na membránu, vedle nukleace též větví existující mikrofilamenta a mutanti v ARP2/3 komplexu u většiny organismů vykazují vážné poruchy. Rostlinní mutanti mají však mírné fenotypy, např. mutant Arabidopsisi thaliana postrádající ARPC2 (dis2-1) má deformované trichomy a buňky listové epidermis, jeho viabilita však není zasažena. Cílem této práce bylo zmapovat lokalizaci proteinu ARPC2 v rostlinné buňce a detailněji prozkoumat roli ARP2/3 komplexu v morfogenezi rostlinné buňky. Tabáková podjednotka ARPC2 (NtARPC2) byla vizualizována pomocí fúzního proteinu i imunofluorescenčně pomocí protilátek v rostlinách Arabidopsis a byly provedeny experimenty s cílem kolokalizovat ji s aktinovým i mikrotubulárním cytoskeletem, s mitochondriemi a membránovými organelami. Vizualizace byly provedeny na konfokálním i TIRF mikroskopu. Bylo zjištěno, že protein GFP-NtARPC2 má v rostlině podobu motilních teček, jejichž pohyb, nikoli však existence, je závislá na...
|
|
|
Vliv Arp2/3 komplexu na strukturu vakuomu, cytoplasmatické proudění a pohyblivost diktyosomů.
Semerák, Matěj ; Schwarzerová, Kateřina (vedoucí práce) ; Eliášová, Kateřina (oponent)
Aktinová vlákna jsou v rostlinných buňkách nukleována dvojím způsobem: Zatímco růst jednotlivých mikrofilament nebo jejich svazků umožňují různé typy forminů, větvené sítě vznikají působením komplexu Arp2/3. Mutace v genech těchto nukleátorů vedou k rozličným fenotypovým projevům. Tato práce zkoumá především důsledky nefunkčnosti podjednotek Arp2/3 komplexu pro nitrobuněčnou pohyblivost (cytoplasmatické proudění, stop-and-go skoky cisteren Golgiho aparátu), neboť tato dosud nebyla nikým rozsáhleji studována, a snaží se též kvantifikovat již známý vliv mutací genů pro podjednotky ARP2 a ARPC5 na morfogenesi vakuomu. Pro porovnání bylo při měření cytoplasmatického proudění uskutečněno také několik experimentů s rostlinami mutantními v genu pro formin FH1. Pokusy byly prováděny s modelovou rostlinou Arabidopsis thaliana. Metodika zejména zahrnovala transformaci fluorescenčními markery pomocí Agrobacterium tumefaciens (případně použití fluorescenční barvy), mikroskopii (standardní i konfokální) a následné vyhodnocení získaných dat v počítači. Při studiu cytoplasmatického proudění bylo zkoumáno též působení cytoskeletální drogy latrunculinu B. Výstupy neprokázaly, že by se defekty Arp2/3 komplexu projevovaly na chování diktyosomů; také nevyvolávají žádné obecné změny v toku cytoplasmy. Předběžná data naznačují,...
|
|
|
Aktin a komplex Arp2/3 v jádře
Němcová, Barbora ; Bellinvia, Erica (vedoucí práce) ; Hála, Michal (oponent)
Aktinový cytoskelet je nezbytný pro řadu buněčných procesů, včetně determinace tvaru, vývoje a pohybu buněk, vnitrobuněčný pohyb, regulace genové exprese a reakce na biotický a abiotický stres. Jeho hlavními složkami je aktin a jemu příbuzné proteiny, které vytvářejí obsáhlou rodinu proteinů. Jsou to nejrozšířenější proteiny v živých organismech. Kromě základních funkcí v cytoplazmě má aktin roli také v jádře. Nedávné studie ukázaly, že je aktin aktivně přemisťován z cytoplazmy do jádra, kde reguluje transkripční aktivitu buňky, reguluje RNA polymerázy, podílí se na remodelaci chromatinu a na opravě poškozené DNA. Přítomnost typických aktinových filament v jádře nebyla přímo prokázána, jaderný aktin se ale vyskytuje v mnoha formách jako jsou aktinové tyčinky, krátké polymery aktinu, aktinové monomery nebo komplexy s profilinem či kofilinem. Kromě klasického aktinu většina eukaryotických buněk také obsahuje alespoň jedenáct proteinů podobných aktinu, tzv. ARP (actin related proteins). ARP vykazují značnou příbuznost s aktinem. Nedávné biochemické a genetické studie prokázaly, že proteiny z rodiny ARP mají konzervované role v cytoplazmě i v jádře; některé ARP fungují převážně nebo zcela v jádře. Tyto jaderné ARP jsou uznávány jako klíčové regulátory funkce genomu a ovlivňují nejen remodelaci...
|
|
|
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 Arp2/3 komplexu na strukturu vakuomu, cytoplasmatické proudění a pohyblivost diktyosomů.
Semerák, Matěj ; Schwarzerová, Kateřina (vedoucí práce) ; Eliášová, Kateřina (oponent)
Aktinová vlákna jsou v rostlinných buňkách nukleována dvojím způsobem: Zatímco růst jednotlivých mikrofilament nebo jejich svazků umožňují různé typy forminů, větvené sítě vznikají působením komplexu Arp2/3. Mutace v genech těchto nukleátorů vedou k rozličným fenotypovým projevům. Tato práce zkoumá především důsledky nefunkčnosti podjednotek Arp2/3 komplexu pro nitrobuněčnou pohyblivost (cytoplasmatické proudění, stop-and-go skoky cisteren Golgiho aparátu), neboť tato dosud nebyla nikým rozsáhleji studována, a snaží se též kvantifikovat již známý vliv mutací genů pro podjednotky ARP2 a ARPC5 na morfogenesi vakuomu. Pro porovnání bylo při měření cytoplasmatického proudění uskutečněno také několik experimentů s rostlinami mutantními v genu pro formin FH1. Pokusy byly prováděny s modelovou rostlinou Arabidopsis thaliana. Metodika zejména zahrnovala transformaci fluorescenčními markery pomocí Agrobacterium tumefaciens (případně použití fluorescenční barvy), mikroskopii (standardní i konfokální) a následné vyhodnocení získaných dat v počítači. Při studiu cytoplasmatického proudění bylo zkoumáno též působení cytoskeletální drogy latrunculinu B. Výstupy neprokázaly, že by se defekty Arp2/3 komplexu projevovaly na chování diktyosomů; také nevyvolávají žádné obecné změny v toku cytoplasmy. Předběžná data naznačují,...
|
|
|
Specifické funkce podjednotek ARP2/3 komplexu
Fišerová, Kamila ; Fischer, Lukáš (vedoucí práce) ; Oulehlová, Denisa (oponent)
Aktin je jedním z nejrozšířenějších proteinů v živých organismech. Regulaci aktinového cytoskeletu zajišťuje mnoho mechanismů, jedním z regulátorů dynamiky aktinu u rostlin i živočichů je vysoce konzervovaný - Arp2/3 komplex. U všech organismů je tvořen dvěma velkými podjednotkami (Arp2 a Arp3) a pěti malými podjednotkami (ArpC1- ArpC5). Arp2/3 komplex řídí větvení aktinových filament v úhlu 70o . V předložené práci jsou popsány funkce jednotlivých podjednotek se zvláštním důrazem na ty, které jsou pro jednotlivé podjednotky specifické. Vytvořený souhrn překračuje hranice rostlinné říše a věnuje se i živočichům a kvasinkám, u kterých je tento komplex aktivně zkoumán, a je dostupná řada informací o mechanismech jeho regulace. V práci jsou shrnuty vzájemné interakce mezi podjednotkami i jejich interakce s regulátory Arp2/3 komplexu a dalšími proteiny. Některé z podjednotek jsou u některých organismů kódovány i více než jedním genem, v takových případech mohou mít tyto izoformy i rozdílné funkce. Arp2/3 komplex je pro živočichy nezbytný k životu, u rostlin mají však mutace v podjednotkách tohoto komplexu mírnější projevy. V rostlinách se Arp2/3 komplex uplatňuje především v rychlém a orientovaném růstu, mutace podjednotek se proto projevují typickým poškozením trichomů. Klíčová slova - Arp2/3 komplex,...
|
|
|
Role proteinu ARPC2 v rostlinné buňce
Šlajcherová, Kateřina ; Schwarzerová, Kateřina (vedoucí práce) ; Klíma, Petr (oponent)
Lokalizace proteinu ARPC2 v rostlinné buňce Kateřina Šlajcherová 1 Abstrakt Aktinový cytoskelet je všudypřítomný a plní mnohé nezastupitelné role. Na nukleaci aktinu se u rostlin vedle forminů podílí také ARP2/3 komplex (actin-related protein), složený ze sedmi podjednotek (ARP2, ARP3, ARPC1-C5) a aktivovaný proteinovým komplexem SCAR/WAVE. ARP2/3 komplex je vázán na membránu, vedle nukleace též větví existující mikrofilamenta a mutanti v ARP2/3 komplexu u většiny organismů vykazují vážné poruchy. Rostlinní mutanti mají však mírné fenotypy, např. mutant Arabidopsisi thaliana postrádající ARPC2 (dis2-1) má deformované trichomy a buňky listové epidermis, jeho viabilita však není zasažena. Cílem této práce bylo zmapovat lokalizaci proteinu ARPC2 v rostlinné buňce a detailněji prozkoumat roli ARP2/3 komplexu v morfogenezi rostlinné buňky. Tabáková podjednotka ARPC2 (NtARPC2) byla vizualizována pomocí fúzního proteinu i imunofluorescenčně pomocí protilátek v rostlinách Arabidopsis a byly provedeny experimenty s cílem kolokalizovat ji s aktinovým i mikrotubulárním cytoskeletem, s mitochondriemi a membránovými organelami. Vizualizace byly provedeny na konfokálním i TIRF mikroskopu. Bylo zjištěno, že protein GFP-NtARPC2 má v rostlině podobu motilních teček, jejichž pohyb, nikoli však existence, je závislá na...
|
|
|
Funkční analýza podjednotek rostlinného Arp2/3 komplexu
Kukla, Jakub ; Schwarzerová, Kateřina (vedoucí práce) ; Honys, David (oponent)
1. Abstrakt ARP2/3 komplex je velmi dobře prostudovaný v případě živočichů, hraje klíčové úlohy v motilitě buněk a nitrobuněčných organel. Jeho defekty jsou spojeny s těžkými růstovými poruchami a letalitou u postižených buněk. Naproti tomu u rostlin nebyl zjištěn tak dramatický fenotyp mutací v ARP2/3 komplexu jako u živočichů. Je možné, že právě rozdílný způsob života rostlin a živočichů, přispívá k odlišným strategiím využití buněčného cytoskeletu, jehož je ARP2/3 komplex součástí. Tento vysoce konzervovaný komplex 7 proteinů je od kvasinek až po člověka využíván především k tvorbě aktinových vláken de novo, jeho pomocí vznikají složité aktinové sítě a někteří parazité jsou schopny jeho nukleační schopnosti, spojené s aktinem, zneužívat k aktivnímu pohybu uvnitř hostitelské buňky. Jelikož rostliny obklopuje buněčná stěna,bránící tak jejich aktivnímu pohybu, zároveň poskytující buňkám oporu a udělující tvar, bylo by nasnadě přemýšlet o tom, zda by ARP2/3 komplex v rostlinách mohl zastupovat i jiné funkce, které u živočichů neznáme. Pokud uvažujeme o odlišné životní strategii rostlin a živočichů, nemůžeme přehlédnout i to co obě říše spojuje. Tedy potřeba udržování integrity vezikulárního transportu a endomembránových procesů. Bez aktinové a tubulinové sítě by tyto procesy nemohly probíhat. Ovšem vzhledem...
|
host ::
RSS.