|
|
Studium funkce AtAFB4
Zelinka, Radim
Přestože od počátku výzkumu podstaty regulace apikální dominance uplynulo více než sto let, není tento hospodářsky důležitý fenomén u rostlin plně objasněn. Jedním z genů, který se u modelové rostliny hrachu (Pisum sativum L.) na regulaci podílí je PsRms2, který byl nedávno naklonován a jedná se o ortolog auxinového F-box receptoru AtAFB4. Cílem bakalářské práce bylo připravit křížence mutantů Arabidopsis thaliana s vyřazeným genem AFB4 s transformovanými liniemi exprimujícími gen pro zeleně fluoreskující protein GFP fúzované s genovou rodinou membránových PIN přenašečů (PINx:PIXx::GFP, kde x=1,2,3,4, a 7). Všech pět vzniklých T1 generací z jednotlivých křížení, bylo předběžně testováno pomocí selekčního genu rezistenci vůči antibiotiku sulfadiazinu, obsaženého v genomu samčích rostlin a více než 50 % kříženců na tomto selekčním mediu rostlo bez známek poškození. Při další kultivací linie kříženců byl pozorován u všech linií výrazný fenotyp spojený s mutací samčí linie (afb4-1). Z uvedených skutečností je zřejmé, že se jedná o křížence nesoucí požadovanou genetickou informaci. Takto připravené rostliny budou v další práci využity pro studium vlivu afb4 mutace na změnu lokalizace auxinových přenašečů PIN a na další vlastnosti jako jsou změny v transportu auxinu, reakce na exogenní aplikace auxinu a strigolaktonu, atd.
|
|
|
Vliv mírného teplotního stresu na expresi markerových genů cytokininů
Horáková, Adéla
Optimální teplota je jednou ze základních podmínek pro správný růst a vývoj rostlin. Jelikož se v současnosti teplota podnebí neustále zvyšuje, je snahou objasnit chování rostlin v odpovědi na zvýšenou teplotu a jiné abiotické stresy. S odpovědí na zvýšenou teplotu je spojováno několik skupin fytohormonů, a to auxiny, gibereliny, brassinosteroidy a nově také cytokininy. Vzhledem k tomu, že vliv teploty na modulaci cytokininové signalizace prozatím nebyl popsán, stal se námětem této práce. Analýza transgenních rostlin s cytokininovým reportérem TCSn::GFP odhalila, že zvýšená teplota vede ke zvýšení cytokininové signalizace v kořenové špičce sedmidenních klíčních rostlin Arabidopsis thaliana L. Podrobná analýza exprese genů zapojených do signalizační kaskády cytokininů prokázala, že teplota moduluje expresi některých ARR typu A i B a krátkodobou odpovědí klíčních rostlin na zvýšení teploty je represe markerových genů cytokininové odpovědi ARR5 a ARR7.
|
|
|
Interakce giberelinů a cytokininů v růstu klíčních rostlin Arabidopsis thaliana
Horáková, Adéla
V dnešní době se stále více hovoří o globálním oteplování a zvýšené teplotě. Jelikož teplota výrazně ovlivňuje růst rostlin, mohou mít změny klimatu negativní dopad na zemědělskou produkci. Předchozí práce ukázala význam cytokininů v odpovědi k teplotě, kdy cytokininy působí jako negativní regulátory termomorfogeneze. Jak je známo, gibereliny jsou pozitivními regulátory termomorfogeneze. Tato práce sleduje interakce giberelinů a cytokininů a jejich regulaci termomorfogeneze. Analýza morfologie klíčních rostlin Arabidopsis thaliana L. ukázala dominantní účinek cytokininů při termomorfogenezi. Účinek cytokininů při termomorfogenezi je velice rychlý, neboť kinetika růstu hypokotylu byla pozměněna již velmi brzy po ošetření zvýšenou teplotou. Analýza exprese odhalila, že cytokininy zvyšují expresi genu pro biosyntetický enzym giberelinů GA20ox1, a naopak snižují expresi genu pro degradační enzym GA2ox6, což ukazuje možnou podporu mezi cytokininy a gibereliny v prodlužovacím růstu. Cytokininy mají také silný inhibiční vliv na expresi genu PIF4. Pro zjištění, zda cytokininy působí pouze na úrovni exprese, byly testovány mutantní linie Arabidopsis thaliana s ektopickou expresí PIF4. Bylo zjištěno, že cytokininy nepůsobí pouze na úrovni na exprese PIF4, ale že toto tlumení může být pouze částečným mechanismem inhibice růstu hypokotylu při termomorfogenezi, nicméně není klíčovým mechanismem.
|
|
|
Vliv cílených mutací receptoru cytokininů CRE1/AHK4 z Arabidopsis thaliana na jeho odezvu vůči přirozeným a syntetickým cytokininům
Horáčková, Kamila
Receptor cytokininů CRE1/AHK4 je součástí signální dráhy Arabidopsis thaliana. Studovat a lépe pochopit jeho funkci usnadňuje reportérový systém využívající transgenní E. coli kmen KMI001, který v reakci na signalizaci AHK4 indukuje expresi enzymu ß-galaktosidázy. Práce ,,Vliv cílených mutací receptoru cytokininů CRE1/AHK4 z Arabidopsis thaliana na jeho odezvu vůči přirozeným a syntetickým cytokininům“ má dvě části, kdy první se zabývá charakterizací receptoru AHK4, jeho strukturou, funkcí, signální dráhou v A. thaliana a jeho mutantními formami. Dále je zde popsán kmen E. coli KMI001 využívaný pro studium receptoru. Druhá část práce je zaměřená na optimalizaci detekce ß-galaktosidázové aktivity KMI001 a konstrukci mutantních variant AHK4 receptoru mutagenezí pomocí PCR a na test jejich aktivity. V práci byli připraveni jednobodoví mutanti s mutací v druhé transmembránové doméně a na okraji histidinkinázové domény AHK4 receptoru. Dále byly připravené plazmidy s mutantními variantami AHK4 transformovány do E. coli kmene KMI001, kde byla testována jejich odezva vůči koncentrační řadě různých typů cytokininu. Výsledky nejen potvrdily dříve pozorované zvýšení citlivosti k trans¬-zeatinu, ale ukázaly i možné významné snížení střední efektivní koncentrace pro 6-benzylaminopurin a thidiazuron.
|
|
|
Význam glutathionu v hormonální regulaci odpovědi na stres u Arabidopsis thaliana
Šlapáková, Martina
Tripeptid glutathion má význam v odpovědi rostlin na řadu stresových faktorů. Současné poznatky ukazují, že obsah glutathionu je modulovaný cytokininy a glutathion je proto jedním z možných faktorů, který se podílí na toleranci stresu u rostlin se změnou percepce a/nebo obsahu cytokininů. Pro sledování biologické relevance úzkého spojení cytokininů a glutathionu bylo využito modelové xenobiotikum 1 chloro 2,4 dinitrobenzen (CDNB), které je detoxifikováno glutathionem. Aplikace CDNB vedla k podregulaci genů zahr-nutých v biosyntéze cytokininů a k podregulaci transkripčních markerů cytokininů u modelové rostliny Arabidopsis thaliana. Transgenní rostliny se sníženým obsahem en-dogenních cytokininů vykázaly zvýšenou toleranci CDNB v testu elongace kořene. U ros-tlin deficientních v obsahu cytokininů byla stanovena zvýšená hladina glutahionu při expozici CDNB. Význam glutahionu pro toleranci CDNB u těchto rostlin byl dále dokázán ztrátou tolerance vůči CDNB po farmakologické inhibici biosyntézy glutahionu. Tyto výsledky ukazují, že cytokininy se účastní adaptace na přítomnost CDNB.
|
|
|
Characterization of Arabidopsis thaliana FLOTILLINs and HYPERSENSITIVE INDUCED RESPONSE proteins - dynamics, interactions and functions
Daněk, Michal ; Martinec, Jan (vedoucí práce) ; Baluška, František (oponent) ; Ovečka, Miroslav (oponent)
Předkládaná práce zahrnuje tři původní články a jeden článek přehledový zaměřené na tematiku flotillinů (FLOT) a hypersensitive induced reaction proteinů (HIR) u Arabidopsis thaliana. FLOT a HIR jsou příbuzné rodiny proteinů asociovaných s membránami, které náležejí do nadrodiny proteinů s SPFH doménou. Zatímco FLOTy jsou přítomné u organismů všech evolučních linií, HIRy se specificky vyskytují jen u rostlin. Přehledový článek sumarizuje poznatky o FLOTech a HIRech z různých organismů, především s ohledem na jejich buněčnou lokalizaci, interakci s membránami, interakci s ostatními proteiny a na jejich možnou funkci. Prezentované původní články sledovaly tři směry zkoumání AtFLOTu a AtHIRů: zapojení do reakcí na exogenní podněty; nalezení proteinových interakčních partnerů; a vnitrobuněčnou lokalizaci a popis dynamiky těchto proteinů. První přístup spočíval v měření transkripce a sady fenotypovacích pokusů provedených na deletantech pro jednotlivé AtFLOT při ošetřeních biotickým a abiotickým stresem a fytohormony. Byly zjištěny změny v transkripci, nicméně jsme nepozorovali žádný měřitelný fenotypový projev u deletantů AtFLOT, který by se lišil od účinku ošetření na divoký typ. V druhém článku jsme se zaměřili na interaktom AtFLOT2 a pomocí koimunoprecipitace a následné hmotnostně spektrometrické...
|
|
|
Studying dimer formation and effectors of Arabidopsis thaliana nascent polypeptide-associated complex
Klodová, Božena ; Fíla, Jan (vedoucí práce) ; Robert Boisivon, Helene (oponent)
in Czech language Vývoj rostlinných květů představuje dynamický proces regulovaný řadou rozličných mechanismů. V předchozí studii se podařilo získat dvojitého homozygotního mutanta huseníčku rolního (Arabidopsis thaliana) v genech kódujících obě β- podjednotky komplexu asociovaného s nascentním polypeptidem (NAC). Tento mutant se vyznačoval docela výrazným defektním fenotypem; byly pozorovány odchylky od standardního počtu květních orgánů, kratší šešule s nižším počtem semen a zhoršená klíčivost pylu spolu s nižší efektivitou cílení pylové láčky do zárodečného vaku. Komplex NAC byl původně popsán v kvasince Saccharomyces cerevisiae jako heterodimer složený z α- a β-podjednotky, který se váže na ribozom a vykazuje chaperonovou funkci. NACβ podjednotka se v rostlinách podílí na regulaci stresové odpovědi, rozmnožování a regulaci vývoje, a to pravděpodobně mechanismem transkripční regulace. Role NAC heterodimeru v rostlinách ale zatím nebyla příliš prozkoumána. Tato diplomová práce si tak klade za cíl ověřit tvorbu NAC komplexu v huseníčku rolním a případně ustanovit vazebné preference mezi dvěma paralogy NACβ podjednotky a pěti paralogy NACα podjednotky. Využity byly dvě metody studia proteinových interakcí - kvasinkový dvouhybridní systém (Y2H) a bimolekulární fluorescenční komplementace (BiFC)....
|
|
| |
|
|
Funkce a vliv genů rodiny AHL ve vývoji rostlin
Škrabálková, Eliška ; Širl, Marek (vedoucí práce) ; Ortmannová, Jitka (oponent)
Rostlinný vývoj je komplexní proces pod kontrolou mnoha faktorů. Klíčovou je i exprese specifických genů, které určují základní stavební plán rostliny a jejich signálních drah. Rodina genů AHL, u Arabidopsis thaliana zahrnující 29 členů, patří mezi tyto regulátory a ovlivňuje vývoj rostliny hned na několika úrovních. Z hlediska struktury jsou výsledné AHL proteiny složeny ze dvou typických částí, a to DNA vazebného AT-hook motivu a z jadernou lokalizaci definující PPC domény, která ve výsledku umožnuje i oligomeraci. Fylogeneticky jsou AHL proteiny rozděleny právě na základě počtu a typu těchto domén do tříd A a B. Co se týče způsobu ovlivňování rostlinného vývoje, tak jsou tyto jaderné proteiny schopné navázání na cílovou DNA a společnou kooperací s dalšími faktory ovlivňují genovou expresi. Pokud jde o funkci AHL proteinů v rámci rostlinného těla, tak jsou zapojeny v organogenezi kořenů a květů, spolupracují s množstvím signálních drah fytohormonů, jako jsou auxiny, gibereliny, brassinosteroidy či senescenční hormony. Dále se účastní fotomorfogeneze nebo kontrolují systémovou imunitní odpověď rostliny. Klíčová slova: AHL, AT-hook, PPC doména, jaderný protein, Arabidopsis thaliana
|
|
|
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...
|
host ::
RSS.