Dokumentace podílu buněčného dělení a dynamického cytoskeletu na vývojových procesech kořenů ječmene (Hordeum vulgare L.) pomocí pokročilých mikroskopických metod

Bc. Jan STAŘÍK

Diplomová práce

The documentation of cell division and the dynamic cytoskeleton in roots of barley (Hordeum vulgare L.) using advanced microscopy methods

Anotace:

Mitóza je hlavním procesem buněčného dělení somatických buněk, jejímž prostřednictvím organismy regulují svůj růst a vývoj. Na těchto procesech se podílí cytoskelet, který se dokáže dynamicky reorganizovat podle potřeb buňky. U mitózy tvoří i základní mitotické struktury jako jsou např. pre-profázní svazek, dělící vřeténko a fragmoplast. Vizualizace mitózy byla umožněna díky použití transgenních linií s produkcí proteinů EYFP-H2B, mCherry-TUA3 a GFP-FABD2-GFP, které nám umožnily pozorovat jádra, chromozomy, mikrotubuly a aktinová filamenta. Mitózu a reorganizaci cytoskeletu jsme chtěli pozorovat i v rámci kokultivace kořenů s bakteriemi Pseudomonas fluorescens, která se běžně vyskytuje v rhizosféře kořenů ječmene. Pro tento typ experimentů jsme použili vertikální systém pro kultivaci kořenů rostlin v Airyscan mikroskopu, umožňující přirozenější podmínky pro růst kořene, a dovolující přidání bakterií ke kořenu po jeho adaptaci. Po optimalizaci prostředí komůrky se tento systém ukázal jako vhodný pro podobný tip experimentů.

Abstract:

Mitosis is the main process of somatic cell division through which organisms regulate their growth and development. These processes involve the cytoskeleton, which can dynamically reorganize itself according to the needs of the cell and in mitosis also forms basic mitotic structures such as the pre-prophase band, the mitotic spindle and the phragmoplast. Visualization of mitosis was made possible through the use of transgenic lines producing EYFP-H2B, mCherry-TUA3 and GFP-FABD2-GFP proteins, which allowed us to observe nuclei, chromosomes, microtubules and actin filaments. We also wanted to observe mitosis and cytoskeleton reorganization by cocultivating barely roots with Pseudomonas fluorescens, a bacterium commonly found in the rhizosphere of barley roots. For this type of experiments, we used a vertical system to culture plant roots in an Airyscan microscope allowing more natural conditions for root growth and adding bacteria to the root after adaptation. After optimizing the chamber environment, this system proved to be suitable for similar type of experiments.

Klíčová slova

Ječmen (H. vulgare), buněčné dělení, cytoskelet, pokročilé mikroskopické metody

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 28. 4. 2025

Obhajoba závěrečné práce

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

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Biotechnologie a genové inženýrství / Biotechnologie a genové inženýrství