Bakalářská práce je zaměřena na optimalizaci protokolů extrakce a izolace u vybraných fytohormonálních skupin, konkrétně cytokininů, auxinů a kyseliny abscisové. Extrakční a purifikační protokoly byly studovány z hlediska vybraných parametrů, které mohou ovlivňovat výsledek stanovení rostlinných hormonů (např. extrakční objem, složení extrakčních činidel). Dále byla porovnávána konvenční metoda extrakce na pevné fázi s inovativním disperzivním uspořádáním. Pro stanovení fytohormonů byla použita ultra-vysokoúčinná kapalinová chromatografie s tandemovou hmotnostní spektrometrií (UHPLC-MS/MS) a získané výsledky byly hodnoceny z hlediska celkového profilu výše uvedených fytohormonálních skupin. Na základě získaných výsledků byl vyhotoven optimalizovaný protokol extrakce a izolace vybraných rostlinných hormonů pro rutinní práce v laboratoři.
Anotace v angličtině
The bachelor thesis is focused on optimization of extraction and isolation of selected phytohormonal groups, namely cytokinins, auxins, and abscisic acid. Extraction and purification protocols have been studied for selected parameters (e.g., extraction volume, extraction solvent composition) that may influence the results of plant hormone determination. Furthermore, conventional solid-phase extraction was compared with an innovative dispersive approach. For the determination of phytohormones, ultra-high performance liquid chromatography with tandem mass spectrometry (UHPLC-MS/MS) was used and the results were evaluated for the overall phytohormone profiles. Based on the results, an optimized protocol for extraction and isolation of selected plant hormones was prepared for routine work in the laboratory.
Klíčová slova
Extrakce, purifikace, extrakce na tuhé fázi (SPE), rostlinné hormony, kapalinová chromatografie-tandemová hmotnostní spektrometrie (LC-MS/MS)
Bakalářská práce je zaměřena na optimalizaci protokolů extrakce a izolace u vybraných fytohormonálních skupin, konkrétně cytokininů, auxinů a kyseliny abscisové. Extrakční a purifikační protokoly byly studovány z hlediska vybraných parametrů, které mohou ovlivňovat výsledek stanovení rostlinných hormonů (např. extrakční objem, složení extrakčních činidel). Dále byla porovnávána konvenční metoda extrakce na pevné fázi s inovativním disperzivním uspořádáním. Pro stanovení fytohormonů byla použita ultra-vysokoúčinná kapalinová chromatografie s tandemovou hmotnostní spektrometrií (UHPLC-MS/MS) a získané výsledky byly hodnoceny z hlediska celkového profilu výše uvedených fytohormonálních skupin. Na základě získaných výsledků byl vyhotoven optimalizovaný protokol extrakce a izolace vybraných rostlinných hormonů pro rutinní práce v laboratoři.
Anotace v angličtině
The bachelor thesis is focused on optimization of extraction and isolation of selected phytohormonal groups, namely cytokinins, auxins, and abscisic acid. Extraction and purification protocols have been studied for selected parameters (e.g., extraction volume, extraction solvent composition) that may influence the results of plant hormone determination. Furthermore, conventional solid-phase extraction was compared with an innovative dispersive approach. For the determination of phytohormones, ultra-high performance liquid chromatography with tandem mass spectrometry (UHPLC-MS/MS) was used and the results were evaluated for the overall phytohormone profiles. Based on the results, an optimized protocol for extraction and isolation of selected plant hormones was prepared for routine work in the laboratory.
Klíčová slova
Extrakce, purifikace, extrakce na tuhé fázi (SPE), rostlinné hormony, kapalinová chromatografie-tandemová hmotnostní spektrometrie (LC-MS/MS)
Cílem bakalářské práce je optimalizovat protokol extrakce a izolace vybraných rostlinných hormonů ze skupiny cytokininů, auxinů a kyseliny abscisové.
V teoretické části bude vypracována rešerše se zaměřením na následující problematiku:
- Úvod do problematiky rostlinných hormonů
- Biosyntéza a metabolismus cytokininů, auxinů a kyseliny abscisové
- Metody izolace a purifikace vybraných fytohormonů z rostlinné matrice
- Využití hmotnostní spektrometrie při studiu rostlinných hormonů
Experimentální část bude zaměřena na přípravu vzorků vybraných rostlinných hormonů před LC-MS/MS analýzou. Pro tyto účely bude použita metoda extrakce na pevné fázi (SPE). Jako biologický materiál pro uskutečnění experimentů budou zvoleny semenáčky modelové rostliny Arabidopsis thaliana.
Extrakční a purifikační protokol bude optimalizován z hlediska vybraných parametrů, které mohou ovlivňovat výsledek extrakce (např. extrakční objem, čas, složení extrakčních činidel).
Pro identifikaci a kvantifikaci fytohormonů bude použita ultra vysokoúčinná kapalinová chromatografie s tandemovou hmotnostní spektrometrií (UHPLC-MS/MS). Výsledky budou hodnoceny z hlediska celkového profilu výše uvedených fytohormonálních skupin.
Na základě získaných výsledků bude vyhotoven optimalizovaný protokol extrakce a izolace vybraných rostlinných hormonů pro rutinní práce v laboratoři.
Zásady pro vypracování
Cílem bakalářské práce je optimalizovat protokol extrakce a izolace vybraných rostlinných hormonů ze skupiny cytokininů, auxinů a kyseliny abscisové.
V teoretické části bude vypracována rešerše se zaměřením na následující problematiku:
- Úvod do problematiky rostlinných hormonů
- Biosyntéza a metabolismus cytokininů, auxinů a kyseliny abscisové
- Metody izolace a purifikace vybraných fytohormonů z rostlinné matrice
- Využití hmotnostní spektrometrie při studiu rostlinných hormonů
Experimentální část bude zaměřena na přípravu vzorků vybraných rostlinných hormonů před LC-MS/MS analýzou. Pro tyto účely bude použita metoda extrakce na pevné fázi (SPE). Jako biologický materiál pro uskutečnění experimentů budou zvoleny semenáčky modelové rostliny Arabidopsis thaliana.
Extrakční a purifikační protokol bude optimalizován z hlediska vybraných parametrů, které mohou ovlivňovat výsledek extrakce (např. extrakční objem, čas, složení extrakčních činidel).
Pro identifikaci a kvantifikaci fytohormonů bude použita ultra vysokoúčinná kapalinová chromatografie s tandemovou hmotnostní spektrometrií (UHPLC-MS/MS). Výsledky budou hodnoceny z hlediska celkového profilu výše uvedených fytohormonálních skupin.
Na základě získaných výsledků bude vyhotoven optimalizovaný protokol extrakce a izolace vybraných rostlinných hormonů pro rutinní práce v laboratoři.
Seznam doporučené literatury
1. Davies PJ. (Ed.) Plant hormones: Biosynthesis, Signal Transduction, Action! Kluwer Academic Publishers, Dordrecht 2004.
2. Enders TA, Strader LC (2016) Auxin activity: Past, present, and future. Am J Bot. 102, 180 196.
3. Novák O, Hauserová E, Amakorová P, Doležal K, Strnad M. (2008) Cytokinin profiling in plant tissues using ultra-performance liquid chromatographyelectrospray tandem mass spectrometry. Phytochemistry 69, 2214-2224.
4. Nováková L, Vlčková H. (2009) A review of current trends and advances in modern bio-analytical methods: Chromatography and sample preparation. Anatytica Chimica Acta 656, 8-35.
5. Porfírio S, Gomes da Silva MDR, Peixe A, Cabrita MJ, Azadi P. 2016. Current analytical methods for plant auxin quantification. Anal. Chim. Acta 902, 8-21.
6. Spíchal L (2012) Cytokinins recent news and views of evolutionally old molecules. Funct. Plant Biol. 39, 267-284.
7. Saradadevi, Palta JA, Siddique KHM (2017) ABA-Mediated Stomatal Response in Regulating Water Use during the Development of Terminal Drought in Wheat. Front Plant Sci. 8: 1251.
Seznam doporučené literatury
1. Davies PJ. (Ed.) Plant hormones: Biosynthesis, Signal Transduction, Action! Kluwer Academic Publishers, Dordrecht 2004.
2. Enders TA, Strader LC (2016) Auxin activity: Past, present, and future. Am J Bot. 102, 180 196.
3. Novák O, Hauserová E, Amakorová P, Doležal K, Strnad M. (2008) Cytokinin profiling in plant tissues using ultra-performance liquid chromatographyelectrospray tandem mass spectrometry. Phytochemistry 69, 2214-2224.
4. Nováková L, Vlčková H. (2009) A review of current trends and advances in modern bio-analytical methods: Chromatography and sample preparation. Anatytica Chimica Acta 656, 8-35.
5. Porfírio S, Gomes da Silva MDR, Peixe A, Cabrita MJ, Azadi P. 2016. Current analytical methods for plant auxin quantification. Anal. Chim. Acta 902, 8-21.
6. Spíchal L (2012) Cytokinins recent news and views of evolutionally old molecules. Funct. Plant Biol. 39, 267-284.
7. Saradadevi, Palta JA, Siddique KHM (2017) ABA-Mediated Stomatal Response in Regulating Water Use during the Development of Terminal Drought in Wheat. Front Plant Sci. 8: 1251.