Buněčně biologická analýza membrán v reakci rostlin na těžké kovy

Barbora ŠATNÁ

Diplomová práce

Cell biology of membranes in plants to heavy metal stress

Anotace:

Na rostliny během jejich růstu a vývoje působí různé stresové faktory, které je mohou vážně poškodit. K tomu, aby byly rostliny schopny předejít takovému osudu, mají vyvinuté sofistikované systémy ochrany. Mezi významné komponenty signálních obranných mechanizmů patří kaskády mitogen-aktivovaných protein kinas, které se podílejí na zprostředkování buněčných odpovědí na velké spektrum různých podnětů. Těžké kovy mají zásadní vliv na životní prostředí, a především rostliny se musí vyrovnat s jejich vysokými koncentracemi v půdě. Cílem diplomové práce bylo objasnění vlivu abiotických stresů, zejména vysokých koncentrací zinku, na rostliny. Metodickými přístupy buněčné biologie byly detailně charakterizovány transgenní rostliny Arabidopsis thaliana s nadprodukcí fluorescenčně-tagované solným-stresem indukované protein kinasa kinasy z Medicago sativa, SIMKK-YFP. Předložená práce mapuje vliv zinku na vývin a morfologii rostlin, na buněčnou redistribuci SIMKK-YFP v podmínkách stresu, na efektivitu endocytózy a na distribuci endogenní mitogen-aktivované protein kinasy 3 a mitogen-aktivované protein kinasy 6. Získané výsledky přispějí ke komplexnějšímu poznání mechanizmů, kterými se rostliny brání nefyziologickým koncentracím zinku, s podílem signálních kaskád mitogen-aktivovaných protein kinas.

Abstract:

Plants are during their growth and development influenced by various stress factors that may harm them seriously. Plants developed sophisticated protection systems to prevent that. One of major components of defense signaling mechanisms in plants is represented by mitogen-activated protein kinase (MAPK) cascades that mediate cellular responses to a variety of different stimuli. Heavy metals represent a serious risk factor in the environment, and especially plants must compensate effects of their high concentrations in the soil. The aim of this thesis was to reveal the influence of abiotic stresses, particularly of high concentrations of zinc, on plants. By cell biological methodological approaches we characterized in detail transgenic Arabidopsis thaliana plants with YFP-tagged salt-stress inducible mitogen-activated protein kinase kinase from Medicago sativa, SIMKK-YFP. This work characterizes effects of zinc on development and morphology of experimental plants, on cell redistribution of SIMKK-YFP under stress conditions, on the efficiency of endocytosis and distribution of endogenous mitogen-activated protein kinase 3 and mitogen-activated protein kinase 6. Results will contribute to clarification of mechanisms including signaling roles of mitogen-activated protein kinase cascades, by which plants can resist non-physiological concentrations of zinc.

Klíčová slova

Stres z těžkých kovů, SIMKK, MPK3, MPK6

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 5. 5. 2014

Zveřejnit od: 5. 5. 2014

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Doc. Mgr. Miroslav Ovečka, Ph.D.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Biochemie / Biochemie