Cytokininy (CK) jsou rostlinné hormony, které ovlivňují mnoho aspektů růstu a vývoje rostlin. K tomu musí být hladina CK v rostlinách regulována. Jedním ze způsobů této regulace je transport CK. K transportu CK v rostlině může sloužit několik skupin transportérů, mezi něž patří i ekvilibrativní nukleosidové transportéry (ENT), na které je tato práce zaměřena. Cílem diplomové práce je blíže objasnit úlohu vybraných členů rodiny ENT, u kterých se předpokládá transportní funkce. K lepšímu pochopení úloh těchto transportních proteinů byly metodou klonování připraveny ENT expresní konstrukty ve fúzi se zeleným fluorescenčním proteinem (GFP). Za použití konfokální laserové skenovací mikroskopie byla pozorována subcelulární lokalizace připravených ENT-GFP konstruktů. Také byla provedena fenotypizace mutantních rostlin Arabidopsis thaliana s umlčeným genem pro transportér ENT1. Výsledky by mohly sloužit k další práci k objasnění mechanismu transportu CK v rostlinách.
Anotace v angličtině
Cytokinins (CK) are plant hormones that affect many aspects of plant growth and development. To do so, the level of (CK) in plants needs to be regulated. One way of this regulation is the transport of CK. Several groups of transporters can be used to transport CK in the plant, including the equilibrative nucleoside transporters (ENT) on which this thesis is focused. The aim of the thesis is to clarify the role of selected members of the ENT family with assumed transport function. To better understand the roles of these transport proteins, ENT expression vectors in fusion with green fluorescent protein (GFP) were prepared by cloning. Using confocal laser scanning microscopy, the subcellular localization of the prepared ENT-GFP constructs was observed. Also, phenotyping of mutant Arabidopsis thaliana plants with a silenced ENT1 transporter gene was performed. The results could be used for further work to clarify the mechanism of CK transport in plants.
Klíčová slova
Arabidopsis thaliana, cytokininy, cytokininový transport, ekvilibrativní nukleosidové transportéry, ENT
Klíčová slova v angličtině
Arabidopsis thaliana, cytokinins, cytokinin transport, equilibrative nucleoside transporters, ENT
Rozsah průvodní práce
90 s. (146 306 znaků).
Jazyk
CZ
Anotace
Cytokininy (CK) jsou rostlinné hormony, které ovlivňují mnoho aspektů růstu a vývoje rostlin. K tomu musí být hladina CK v rostlinách regulována. Jedním ze způsobů této regulace je transport CK. K transportu CK v rostlině může sloužit několik skupin transportérů, mezi něž patří i ekvilibrativní nukleosidové transportéry (ENT), na které je tato práce zaměřena. Cílem diplomové práce je blíže objasnit úlohu vybraných členů rodiny ENT, u kterých se předpokládá transportní funkce. K lepšímu pochopení úloh těchto transportních proteinů byly metodou klonování připraveny ENT expresní konstrukty ve fúzi se zeleným fluorescenčním proteinem (GFP). Za použití konfokální laserové skenovací mikroskopie byla pozorována subcelulární lokalizace připravených ENT-GFP konstruktů. Také byla provedena fenotypizace mutantních rostlin Arabidopsis thaliana s umlčeným genem pro transportér ENT1. Výsledky by mohly sloužit k další práci k objasnění mechanismu transportu CK v rostlinách.
Anotace v angličtině
Cytokinins (CK) are plant hormones that affect many aspects of plant growth and development. To do so, the level of (CK) in plants needs to be regulated. One way of this regulation is the transport of CK. Several groups of transporters can be used to transport CK in the plant, including the equilibrative nucleoside transporters (ENT) on which this thesis is focused. The aim of the thesis is to clarify the role of selected members of the ENT family with assumed transport function. To better understand the roles of these transport proteins, ENT expression vectors in fusion with green fluorescent protein (GFP) were prepared by cloning. Using confocal laser scanning microscopy, the subcellular localization of the prepared ENT-GFP constructs was observed. Also, phenotyping of mutant Arabidopsis thaliana plants with a silenced ENT1 transporter gene was performed. The results could be used for further work to clarify the mechanism of CK transport in plants.
Klíčová slova
Arabidopsis thaliana, cytokininy, cytokininový transport, ekvilibrativní nukleosidové transportéry, ENT
Klíčová slova v angličtině
Arabidopsis thaliana, cytokinins, cytokinin transport, equilibrative nucleoside transporters, ENT
Zásady pro vypracování
1. Literární přehled známých poznatků na téma cytokininových přenašečů patřících do rodiny ekvilibrativních nukleosidových transportérů (ENT)
2. Příprava nadexprimujících/knock-out ENT linií Arabidopsis thaliana
3. Transformace protoplastů suspenzní kultury a subcelularní lokalizace vybraných ENT za použití GFP technologie
4. Fenotypizace kořenové části T-DNA inzerční linie/linií
5. qRT-PCR analýza genů cytokininové odpovědi v knock-out linii (ENT1)/liniích
6. Vyhodnocení a diskuze výsledků
Zásady pro vypracování
1. Literární přehled známých poznatků na téma cytokininových přenašečů patřících do rodiny ekvilibrativních nukleosidových transportérů (ENT)
2. Příprava nadexprimujících/knock-out ENT linií Arabidopsis thaliana
3. Transformace protoplastů suspenzní kultury a subcelularní lokalizace vybraných ENT za použití GFP technologie
4. Fenotypizace kořenové části T-DNA inzerční linie/linií
5. qRT-PCR analýza genů cytokininové odpovědi v knock-out linii (ENT1)/liniích
6. Vyhodnocení a diskuze výsledků
Seznam doporučené literatury
Bernard, C., Traub, M., Kunz, H.-H., Hach, S., Trentmann, O. and Möhlmann, T. (2011) Equilibrative nucleoside transporter 1 (ENT1) is critical for pollen germination and vegetative growth in Arabidopsis. J Exp Bot, 62, 4627–4637.
Li, G., Liu, K., Baldwin, S.A. and Wang, D. (2003) Equilibrative nucleoside transporters of Arabidopsis thaliana. cDNA cloning, expression pattern, and analysis of transport activities. J Biol Chem, 278, 35732–35742.
Möhlmann, T., Mezher, Z., Schwerdtfeger, G. and Neuhaus, H.E. (2001) Characterisation of a concentrative type of adenosine transporter from Arabidopsis thaliana (ENT1,At). FEBS Letters, 509, 370–374.
Nedvěd, D., Hošek, P., Klíma, P. and Hoyerová, K. (2021) Differential Subcellular Distribution of Cytokinins: How Does Membrane Transport Fit into the Big Picture? Int J Mol Sci, 22.
Sun, J., Hirose, N., Wang, X., Wen, P., Xue, L., Sakakibara, H. and Zuo, J. (2005) Arabidopsis SOI33/AtENT8 Gene Encodes a Putative Equilibrative Nucleoside Transporter That Is Involved in Cytokinin Transport In Planta. Journal of Integrative Plant Biology, 47, 588–603.
Seznam doporučené literatury
Bernard, C., Traub, M., Kunz, H.-H., Hach, S., Trentmann, O. and Möhlmann, T. (2011) Equilibrative nucleoside transporter 1 (ENT1) is critical for pollen germination and vegetative growth in Arabidopsis. J Exp Bot, 62, 4627–4637.
Li, G., Liu, K., Baldwin, S.A. and Wang, D. (2003) Equilibrative nucleoside transporters of Arabidopsis thaliana. cDNA cloning, expression pattern, and analysis of transport activities. J Biol Chem, 278, 35732–35742.
Möhlmann, T., Mezher, Z., Schwerdtfeger, G. and Neuhaus, H.E. (2001) Characterisation of a concentrative type of adenosine transporter from Arabidopsis thaliana (ENT1,At). FEBS Letters, 509, 370–374.
Nedvěd, D., Hošek, P., Klíma, P. and Hoyerová, K. (2021) Differential Subcellular Distribution of Cytokinins: How Does Membrane Transport Fit into the Big Picture? Int J Mol Sci, 22.
Sun, J., Hirose, N., Wang, X., Wen, P., Xue, L., Sakakibara, H. and Zuo, J. (2005) Arabidopsis SOI33/AtENT8 Gene Encodes a Putative Equilibrative Nucleoside Transporter That Is Involved in Cytokinin Transport In Planta. Journal of Integrative Plant Biology, 47, 588–603.