Fenotypová charakterizace nadexpresní linie profilinu 2 u Arabidopsis v podmínkách vybraných abiotických stresů

Veronika KAPUSTOVÁ

Bachelor's thesis

Phenotypic characterization of Arabidopsis profilin 2 overexpression line in selected abiotic stresses conditions

Abstract:

Rostliny, jako sesilní organismy, jsou neustále vystavovány nepříznivým environmentálním podmínkám a stresovým faktorům. Vyvinuly si však složité mechanismy, které jim umožňují se na tyto nepříznivé podmínky adaptovat. Teoretická část práce se věnuje základní charakteristice modelové rostliny Arabidopsis thaliana, rostlinnému cytoskeletu a aktin vázajícím proteinům, především pak profilinu, všudypřítomnému proteinu, který reguluje dynamiku aktinového cytoskeletu. V neposlední řadě jsou popsány abiotické stresy u rostlin, solný a oxidativní stres. Jedním z cílů experimentální části bylo sledování vlivů solného, hyperosmotického a oxidativního stresu na klíčení semen a růst rostlin. V experimentech jsou porovnávány různé linie Arabidopsis thaliana, divoký typ Col-0, nadexpresní linie exprimující GFP značený profilin 2 pod kontrolou 35S promotoru (PRF2-GFP) a transgenní linie stabilně exprimující chimérický gen pro cytoplazmatický fúzní protein s GFP (pMAT-GFP). Dalším cílem bylo pozorování vlivu inhibitorů cytoskeletu na buňky rostlin transgenní linie PRF2-GFP v in vivo podmínkách pomocí konfokální mikroskopie. Pomocí těchto experimentů byla dokázána interakce PRF2 s aktinovým cytoskeletem a mikrotubuly. Posledním cílem bylo imunocytochemické studium cytoskeletu u transgenní linie PRF2-GFP metodou "whole mount". V meristematických buňkách kořene byla pozorována buněčná dělení a mitotické struktury a byla prokázána částečná kolokalizace aktinových filament s PRF2-GFP.

Abstract:

Plants, as sessile organisms, are constantly exposed to unfavourable environmental conditions and stress factors. However, they developed complex mechanisms which allow them to adapt to these unfavourable conditions. Theoretical part of the thesis is dealing with general characteristics of model plant Arabidopsis thaliana, plant cytoskeleton and actin-binding proteins mainly profilin, an ubiquitous protein which regulates dynamics of actin cytoskeleton. Last but not least, there are described abiotic stresses in plants, salt and oxidative stress. One of the aims of experimental part was observation of salt, hyperosmotic and oxidative stress effects on seed germination and plant growth. Different lines of Arabidopsis thaliana were compared in experiments, wild type Col-0, overexpressing line expressing GFP-tagged profilin 2 under the control of 35S promoter (PRF2-GFP) and transgenic line stably expressing chimeric gene for cytoplasmic fusion protein with GFP (pMAT-GFP). Another aim was monitoring of cytoskeleton inhibitors effect on transgenic line PRF2-GFP cells in in vivo conditions by using confocal microscopy. By these experiments an interaction between PRF2 and actin cytoskeleton and microtubules was proved. Last aim was imunocytochemical studying of cytoskeleton in transgenic line PRF2-GFP by using "whole mount" method. Cell divisions and mitotic structures in meristematic root cells were observed and partial colocalization of actin filaments and PRF2-GFP was proved.

Keywords

Arabidopsis thaliana, cytoskelet, profilin 2, solný stres, hyperosmotický stres, oxidativní stres, in vivo lokalizace, whole mount

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 31. 7. 2015

Accessible from:: 31. 7. 2015

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Olga Šamajová, Dr.

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biology / Molecular and Cell Biology