Role inhibitorů GSK na vývoji mitózy rostlin

Renáta ŠNAUROVÁ

Bachelor's thesis

Role of GSK inhibitors on mitotic progression of plants

Abstract:

The present thesis was focused on the study of GSK inhibition and its role in cell division. Plant cells shape is defined by cell walls which are made of microtubules. These formulate unique arrays in plants the preprophase bands that define the plane of cell division, and the phragmoplast that enable the formation of the new cell wall. Mitosis is the type of cell division aiming to the preservation of genetic material in two daughter cells. Mitosis consists of five essential stages during which is shown the role of microtubules in the separation of sister chromatids in two equivalent groups and then in formulation of new nuclei and cell wall. It is known that glycogen synthase kinase 3, also known as a SHAGGY-like kinase, is serine/threonine kinase participating in signaling pathways including cytoskeleton regulations. One of the GSK3 inhibitors is lithium chloride. In this work was studied the regulation of cytoskeleton by GSK3 during mitotic cell division in root tips of Arabidopsis thaliana. The role of GSK3 was observed into microtubule organization during mitosis after lithium chloride treatment. Results shown affects in the progression of mitosis and cytokinesis. Changes in preprophase band orientation were observed while in some cases it was not complete, then were observed defects in the development of phragmoplasts and caused delays in their expansion between cell walls resulting in impossible development if new cell walls between two new plant cells.

Abstract:

Předložená bakalářská práce byla zaměřena na studium inhibice GSK a její vliv na buněčné dělení. Rostlinné buňky mají definovaný tvar buněčnými stěnami tvořenými mikrotubuly. Ty v rostlinách během mitózy formují jedinečné útvary preprofázní svazky, které nadále definuje orientaci dělení, a fragmoplast umožňující tvorbu nové buněčné stěny. Mitóza je typ buněčného dělení, jehož cílem je zachovat genetický materiál ve dvou dceřiných buňkách. Mitóza sestává z pěti základních fází, u nichž je pozorovatelná úloha mikrotubulů při rozdělování sesterských chromatid do dvou stejných skupin a následném formování jader a nové buněčné stěny. Je známo, že glykogen syntasa kinasa 3, také známá jako SHAGGY-like kinasa, je serin/treonin kinasa podílející se na různých signálních dráhách včetně regulace cytoskeletonu. Mezi jeden z inhibitorů aktivity těchto kináz patří i chlorid litný. V této práci byla studována regulace cytoskeletonu GSK3 kinasami v průběhu mitotického dělení v kořenových špičkách Arabidopsis thaliana. Vliv GSK3 byl sledován na organizaci mikrotubulů v průběhu mitózy po ošetření vzorků chloridem litným. Výsledky ukázaly afekty na vývoj mitózy a cytokinezi. Byly sledovány změny v orientaci preprofázního svazku, v některých případech nebyl kompletní, dále byly sledovány defekty tvorby fragmoplastů, kdy se nespojily s buněčnými stěnami a znemožnily tak tvorbu nové buněčné stěny mezi nově vznikajícími rostlinnými buňkami.

Keywords

Arabidopsis, GSK, buněčné dělení, mikrotubuly, kořeny, chlorod litný

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 2. 5. 2017

Thesis defence

• Supervisor: Georgios Komis, Ph.D.

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biotechnology and Gene Engineering