Vliv všeobecného volatilního anestetika diethyletheru na elektrickou signalizaci v masožravé rosnatce (Drosera sp.)

Diana POLÁŠKOVÁ

Bakalářská práce

The influence of the general volatile anesthetic diethylether on the electrical signaling in the carnivorous plant sundew (Drosera sp.)

Anotace:

Masožravé rostliny získávají živiny z kořisti pomocí trávicích enzymů, jejichž aktivace je řízena elektrickou a vápníkovou signalizací. Tyto signály koordinují reakci rostliny po mechanickém podráždění, krmení nebo poranění a vedou k aktivaci genů odpovědných za tvorbu trávicích enzymů. Cílem této bakalářské práce bylo ověřit účinek všeobecného volatilního anestetika diethyletheru na elektrickou a vápníkovou signalizaci u rosnatky kapské (Drosera capensis) a zjistit, zda jeho působením dochází k inhibici přenosu vápníkových signálů a následné genové exprese trávicích enzymů. Elektrické signály byly měřeny pomocí elektrod u rostlin umístěných ve Faradayově kleci. Po mechanické stimulaci a poranění byla zaznamenána změna povrchového elektrického potenciálu listů. Stejné stimulační podmínky byly následně využity při sledování vápníkové signalizace u rosnatky okrouhlolisté (Drosera rotundifolia) pomocí vápníkového reportérového genu GCaMP6f, jenž fluorescenčně indikuje změny intracelulární koncentrace Ca2+. Následně byla pomocí qPCR stanovena exprese markerových genů v Drosera capensis reprezentujících proteolytickou aktivitu, degradaci nukleových kyselin a regulaci metabolismu fosforu. Bylo prokázáno, že diethylether potlačuje šíření elektrických a vápníkových signálů a vede k výrazné až téměř úplné inhibici exprese genů pro trávicí enzymy.

Abstract:

Carnivorous plants obtain nutrients from captured prey through digestive enzymes whose activation is regulated by electrical and calcium signaling. These signals coordinate the plant's response to mechanical stimulation, wounding, or feeding and lead to the activation of genes responsible for the production of digestive enzymes. The aim of this bachelor thesis was to investigate the effect of the general volatile anesthetic diethyl ether on electrical and calcium signaling in the Cape sundew (Drosera capensis) and to determine whether its action inhibits the transmission of calcium signals and the subsequent gene expression of digestive enzymes. Electrical signals were recorded using electrodes on plants placed inside a Faraday cage. After mechanical stimulation and wounding, changes in the leaf surface electrical potential were detected. The same stimulation conditions were subsequently applied to monitor calcium signaling in the round-leaved sundew (Drosera rotundifolia) transformed with the calcium reporter gene GCaMP6f, which fluoresces in response to changes in intracellular Ca2+ concentration. Subsequently, the expression of marker genes representing proteolytic activity, nucleic acid degradation, and regulation of phosphorus metabolism was analyzed by qPCR under wounding and feeding conditions in Drosera capensis. It was demonstrated that diethyl ether suppressed the propagation of electrical and calcium signals and led to a strong to nearly complete inhibition of digestive enzyme gene expression.

Klíčová slova

anestetika, diethylether, elektrická signalizace, genová exprese, masožravé rostliny, Drosera capensis, Ca2+ signalizace

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 30. 4. 2026

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: doc. Mgr. Andrej Pavlovič, Ph.D.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Experimentální biologie / Experimentální biologie - specializace Experimentální biologie rostlin