Teoretická část této bakalářské práce je zaměřena na charakterizaci NAD(P)H dehydrogenasového komplexu, který interaguje s fotosystémem I za vzniku PSI-NDH superkomplexu. Tento superkomplex hraje klíčovou roli v cyklickém elektronovém transportu a v ochraně rostlin před stresovými faktory. Práce obsahuje i popis metod využívaných při studiu tohoto superkomplexu.
Experimentální část této práce se zabývá posouzením množství a struktury PSI-NDH superkomplexu u rostlin pěstovaných při různé intenzitě světla. Experiment probíhal na ječmeni setém (Hordeum vulgare L. cv. Bojos). PSI-NDH superkomplex byl izolován metodou bezbarvé nativní elektroforézy. Kvantitativní analýza byla provedena metodou fluorometrie, imunoanalýzy a denzitometrie. Strukturní analýza byla provedena za pomoci transmisní elektronové mikroskopie. Experimenty ukázaly, že různá intenzita světla nemá u ječmene setého (Hordeum vulgare L. cv. Bojos) vliv na množství ani strukturu PSI-NDH superkomplexu.
Anotace v angličtině
Theoretical part of this bachelor's thesis is focused on characterization of NAD(P)H dehydrogenaselike complexe which interacts with Photosystem I to form the PSI-NDH supercomplex in higher plants. This supercomplex plays a crucial role in the cyclic electron transport and in the protection of plants against stress factors. Descriptions of method which are used in study of the PSI-NDH supercomplex are summarized in this part of thesis.
Experimental part of this thesis deals with quantity and structure of the PSI-NDH supercomplex in plants grown at various light intensity. Experiment was carried on barley (Hordeum vulgare L. cv. Bojos). PSI-NDH supercomplex was isolated in native state by clear-native electrophoresis. Quantitative analysis of supercomplexes was performed using fluorometry measurement, immunoanalysis and densitometry analysis. Structural analysis was performed using transmission electron microscope. Experiment showed that various light intensity does not affect quantity or structure of the PSI-NDH supercomplex.
PSI-NDH supercomplex, CN-PAGE, photosystem I, Hordeum vulgare, various light intensity, cyclic electron transport, transmission electron microscopy, immunoanalysis
Rozsah průvodní práce
75 s. (100 099)
Jazyk
CZ
Anotace
Teoretická část této bakalářské práce je zaměřena na charakterizaci NAD(P)H dehydrogenasového komplexu, který interaguje s fotosystémem I za vzniku PSI-NDH superkomplexu. Tento superkomplex hraje klíčovou roli v cyklickém elektronovém transportu a v ochraně rostlin před stresovými faktory. Práce obsahuje i popis metod využívaných při studiu tohoto superkomplexu.
Experimentální část této práce se zabývá posouzením množství a struktury PSI-NDH superkomplexu u rostlin pěstovaných při různé intenzitě světla. Experiment probíhal na ječmeni setém (Hordeum vulgare L. cv. Bojos). PSI-NDH superkomplex byl izolován metodou bezbarvé nativní elektroforézy. Kvantitativní analýza byla provedena metodou fluorometrie, imunoanalýzy a denzitometrie. Strukturní analýza byla provedena za pomoci transmisní elektronové mikroskopie. Experimenty ukázaly, že různá intenzita světla nemá u ječmene setého (Hordeum vulgare L. cv. Bojos) vliv na množství ani strukturu PSI-NDH superkomplexu.
Anotace v angličtině
Theoretical part of this bachelor's thesis is focused on characterization of NAD(P)H dehydrogenaselike complexe which interacts with Photosystem I to form the PSI-NDH supercomplex in higher plants. This supercomplex plays a crucial role in the cyclic electron transport and in the protection of plants against stress factors. Descriptions of method which are used in study of the PSI-NDH supercomplex are summarized in this part of thesis.
Experimental part of this thesis deals with quantity and structure of the PSI-NDH supercomplex in plants grown at various light intensity. Experiment was carried on barley (Hordeum vulgare L. cv. Bojos). PSI-NDH supercomplex was isolated in native state by clear-native electrophoresis. Quantitative analysis of supercomplexes was performed using fluorometry measurement, immunoanalysis and densitometry analysis. Structural analysis was performed using transmission electron microscope. Experiment showed that various light intensity does not affect quantity or structure of the PSI-NDH supercomplex.
PSI-NDH supercomplex, CN-PAGE, photosystem I, Hordeum vulgare, various light intensity, cyclic electron transport, transmission electron microscopy, immunoanalysis
Zásady pro vypracování
PSI-NDH superkomplex se účastní cyklického elektronového transportu a hraje důležitou roli v ochraně rostlin před účinky stresových faktorů, mezi něž patří i různá intenzita světla. Cílem bakalářské práce je porovnat vliv různé intenzity pěstebního světla na množství tohoto superkomplexu produkovaného rostlinami.
Při studiu budou použity nativní separační metody, které umožní izolaci superkomplexu v neporušené formě. Pro posouzení změn v celkovém množství superkomplexu bude použita metoda Western blottingu a pro posouzení míry dopadu různé intenzity pěstebního světla na strukturu tohoto superkomplexu bude použita transmisní elektronová mikroskopie.
1. Zpracujte přehled o problematice PSI-NDH superkomplexu.
2. Seznamte se s metodou pěstování rostlin při různé ozářenosti, zvládněte metodiku izolace thylakoidních membrán a celkových proteinů, zvládněte metodiky CN-PAGE a Western-blotting, seznamte se s metodikami transmisní elektronové mikroskopie a obrazové analýzy.
3. Vyhodnoťte vliv intenzity pěstebního světla na množství PSI-NDH superkomplexu.
4. Získané výsledky diskutujte.
Zásady pro vypracování
PSI-NDH superkomplex se účastní cyklického elektronového transportu a hraje důležitou roli v ochraně rostlin před účinky stresových faktorů, mezi něž patří i různá intenzita světla. Cílem bakalářské práce je porovnat vliv různé intenzity pěstebního světla na množství tohoto superkomplexu produkovaného rostlinami.
Při studiu budou použity nativní separační metody, které umožní izolaci superkomplexu v neporušené formě. Pro posouzení změn v celkovém množství superkomplexu bude použita metoda Western blottingu a pro posouzení míry dopadu různé intenzity pěstebního světla na strukturu tohoto superkomplexu bude použita transmisní elektronová mikroskopie.
1. Zpracujte přehled o problematice PSI-NDH superkomplexu.
2. Seznamte se s metodou pěstování rostlin při různé ozářenosti, zvládněte metodiku izolace thylakoidních membrán a celkových proteinů, zvládněte metodiky CN-PAGE a Western-blotting, seznamte se s metodikami transmisní elektronové mikroskopie a obrazové analýzy.
3. Vyhodnoťte vliv intenzity pěstebního světla na množství PSI-NDH superkomplexu.
4. Získané výsledky diskutujte.
Seznam doporučené literatury
1. Kouřil R., Strouhal O., Nosek L., Lenobel R., Chamrad I., Boekema E.J., Šebela M. and Illík P. Structural characterization of a plant photosystem I and NAD(P)H dehydrogenase supercomplex. Plant J. 2014 Feb;77(4):568-76. doi:10.1111/tpj.12402.
2. Yamori W., Shikanal T. Physiological Functions of Cyclic Electron Transport Around Photosystem I in Sustaining Photosynthesis and Plant Growth. Annu Rev Plant Biol. 2016 Feb 24.
3. Peng L., Yamamoto H., Shikanai T. Structure and biogenesis of the chloroplast NAD(P)H dehydrogenase complex. Biochemica et Biophysica Acta 1807 (2011) 945-953.
4. Jarvi S., Suorsa M., Paakkarnien V., Aro E.A. Optimized native gel systems for separation of thylakoid protein complexes: novel super- and mega-complexes. Biochem. J. (2011) 439, 207-214 (Printed in Great Britain) doi:10.1042/BJ20102155.
5. Wittig I., Karas M., Schagger H. High Resolution Clear Native Electrophoresis for In-gel Functional Assays and Fluorescence Studies of Membrane Protein Complexes Mol Cell Proteomics. 2007 Jul;6(7):1215-25.
Seznam doporučené literatury
1. Kouřil R., Strouhal O., Nosek L., Lenobel R., Chamrad I., Boekema E.J., Šebela M. and Illík P. Structural characterization of a plant photosystem I and NAD(P)H dehydrogenase supercomplex. Plant J. 2014 Feb;77(4):568-76. doi:10.1111/tpj.12402.
2. Yamori W., Shikanal T. Physiological Functions of Cyclic Electron Transport Around Photosystem I in Sustaining Photosynthesis and Plant Growth. Annu Rev Plant Biol. 2016 Feb 24.
3. Peng L., Yamamoto H., Shikanai T. Structure and biogenesis of the chloroplast NAD(P)H dehydrogenase complex. Biochemica et Biophysica Acta 1807 (2011) 945-953.
4. Jarvi S., Suorsa M., Paakkarnien V., Aro E.A. Optimized native gel systems for separation of thylakoid protein complexes: novel super- and mega-complexes. Biochem. J. (2011) 439, 207-214 (Printed in Great Britain) doi:10.1042/BJ20102155.
5. Wittig I., Karas M., Schagger H. High Resolution Clear Native Electrophoresis for In-gel Functional Assays and Fluorescence Studies of Membrane Protein Complexes Mol Cell Proteomics. 2007 Jul;6(7):1215-25.
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ano
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Obhajobu bakalářské práce studenta Aleše Řiháčka zahájil prof. RNDr. Milan Navrátil, CSc. Student seznámil komisi s hlavními částmi a výsledky své práce. Následovalo přečtení posudku vedoucího práce Mgr. Lukáše Noska a oponenta Mgr. Andreje Pavloviče, Ph.D.
Student pak reagoval na připomínky a dotazy.
Prezentace studenta obsahovala tato témata:
" PSI-NDH superkomplex - struktura a funkce
" Role PSI-NDH superkomplexu v cyklickém elektronovém transportu
" Design experimentu zvoleného pro studium vlivu intenzity pěstebního světla na stabilitu PSI-NDH superkomplexu u ječmene jarního
" Denzitometrická analýza a Western-blot analýza změn množství PSI-NDH superkomplexu
" Stanovení množství PSI-NDH pomocí fluorescenčního měření
" Strukturní analýza PSI-NDH superkomplexu
V rozpravě byly uvedeny následující připomínky či nastoleny tyto problémy:
" Formální zpracování práce, řazení podkapitol
" Nepřesnosti v citacích zdrojů, chybějící citace, překlepy
" Původ přístroje - výrobce peristaltické pumpy
" Použitá intenzita ozářenosti
" Vliv pěstebního světla na množství LHC, možnost denzitometrického stanovení a jejich vazba v superkomplexech
" Specifičnost fluorescenčních měření pro NDH, energie pro cyklický tok elektronů
" Metoda určení maximálního kvantového výtěžku fotochemické reakce
" Použitý zdroj světla - světelné spektrum
" Fenotypová reakce rostlin na rozdílnou intenzitu světla
" Ječmen jako model - praktický dosah jeho použití
Student na dotazy položené oponentem práce a členy komise reagoval věcně, se znalostí problematiky.
Hodnocení: A