http://hdl.handle.net/20.500.11956/1940 Theses Fri, 17 Apr 2026 22:56:49 GMT 2026-04-17T22:56:49Z http://hdl.handle.net/20.500.11956/207774 Plant exocyst complex functional phylogeny in Streptophytes 2 Abstrakt Vývoj rostlin je založen na orientovaném buněčné dělení a expanzi buněk, obojí spjaté s biogenezí buněčné stěny. Tato disertační práce se zabývá evolučními aspekty těchto procesů se zaměřením na funkce sekrečních drah zprostředkované exocystovým komplexem a ukládáním kalózy zprostředkovaným kalóza syntázami. Při použití modelu mechu Physcomitrium patens demonstrujeme, že plně funkční exocystový komplex je nezbytný pro uskutečnění trojrozměrného mnohobuněčného vývoje, který se týká všech suchozemských rostlin. Fylogenetická analýza sekvencí podjednotek exocystu u řas a rostlin ukazuje, že k expanzi rodiny EXO70 v rámci streptofytů došlo u nejbližšího společného předka (MRCA) Embryophyta a Zygnematophyceae (Anydrophyta). Naše fylogenetické studie, kombinované s lokalizačními a komplementačními analýzami s použitím homologů z játrovky Marchantia polymorpha a streptofytní řasy Klebsormidium nitens, naznačují funkční diverzifikaci v rámci dvou nově vzniklých podrodin (EXO70.2 a EXO70.3), zatímco EXO70.1 podrodina si zachovává ancestrální funkce jednokopiového genu EXO70. Vznik tří izoforem a posléze podrodin EXO70 koreluje se ztrátou významu SEC3 ve vazbě exocyst na membránu. Spojením předchozích zjištění s výsledky prezentovanými v tomto článku navrhujeme, že dramatické koevoluční oslabení příspěvku...; 1 Abstract Plant development relies on oriented cell division and cell expansion, both constrained by cell wall biogenesis. This dissertation addresses evolutionary aspects of these processes, focusing on secretory pathway functions mediated by the exocyst tethering complex and callose deposition mediated by callose synthases. Using the moss Physcomitrium patens, we demonstrate that a fully functional exocyst complex is essential for establishing three- dimensional multicellular development, a function conserved throughout land plants. Phylogenetic analysis of algal and plant exocyst subunit sequences reveal that EXO70 family expansion within streptophytes occurred in the most recent common ancestor (MRCA) of Embryophyta and Zygnematophyceae (Anydrophyta). Our phylogenetic studies, combined with localization and complementation analyses using homologs from the liverwort Marchantia polymorpha and the streptophyte alga Klebsormidium nitens, indicate functional diversification within two newly emerged subfamilies (EXO70.2 and EXO70.3), while EXO70.1 maintains ancestral single-copy EXO70 functions. Establishment of first three EXO70 isoforms and later subfamilies correlates with loss of SEC3 importance in exocyst membrane binding. Integrating previous findings with results presented here, we propose that... Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/20.500.11956/207774 2026-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/20.500.11956/207773 Interactions of AHL genes and their effect on the root system development 2 Abstrakt AT-HOOK MOTIF NUCLEAR LOCALIZED (AHL) jsou rostlinné transkripční regulátory s širokou škálou funkcí, jejichž role v kořenech dosud nebyly komplexně studovány. Ve své práci jsem se zaměřila na blízké paralogy AHL19, AHL20, AHL21 a AHL23. Tyto geny jsou exprimovány v kořenech Arabidopsis thaliana s různou intenzitou a specifickými expresními vzorci, které se v některých pletivech překrývají, a jejich proteiny mohou fyzicky interagovat mezi sebou. Analýzy mutantních linií (T-DNA inzerce, CRISPR/Cas9, overexprese) ukázaly, že studované AHL působí jako pozitivní regulátory růstu kořenového systému, přičemž nejvýrazněji ovlivňují tvorbu a růst postranních kořenů. Četné odlišné fenotypové parametry a aditivní účinky násobných mutací naznačují jejich funkční redundanci, ale i kvalitativní odlišnosti v jejich příspěvku k regulaci růstu. Fenotypové analýzy prokázaly, že AHL regulují proliferaci a v některých případech elongaci buněk kořene. U transformantů byl inhibován především růst primordií postranních kořenů v pozdějších vývojových fázích, zatímco jejich iniciace byla ovlivněna méně, nebo vůbec. Přídavek sacharózy do kultivačního média částečně kompenzoval knock-out fenotypy, což naznačuje propojení funkce genů AHL se sacharózovou signalizací. Rozdílné reakce mutantů AHL19/20 na ošetření auxinem a...; 1 Abstract AT-HOOK MOTIF NUCLEAR LOCALIZED (AHL) genes are transcriptional regulators with wide-range of functions in plants, but they have not been comprehensively studied in the roots yet. In this study, we focused on the close paralogs from the Clade-A AHL19, AHL20, AHL21 and AHL23. They are active in Arabidopsis thaliana roots with varying intensity and expression patterns which overlap in some tissues, and their proteins can physically interact with each other. Loss-of-function analyses of T-DNA and CRISPR/Cas9 lines revealed that studied AHLs act as positive regulators of root system growth where especially lateral roots (LRs) are affected. Single mutants exhibit root growth inhibition and higher- order mutants have additive effects depending on the combination of mutated genes indicating their redundancy and varying quantitative contributions. Further analyses showed that AHLs control proliferation and elongation of root cells. In addition, growth of LR primordia in later stages rather than their initiation is inhibited in transformants. Sucrose addition to the medium rescued loss-of-function phenotypes linking AHL genes with sucrose signalling. Differing responses of AHL19/20 mutants to auxin and cytokinin treatments show gene-specific alterations in phytohormone sensitivity and suggests AHL... Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/20.500.11956/207773 2026-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/20.500.11956/207772 Membránové kanály proteinových komplexů odvozených od bakteriofágů a sekrečních systémů Bakteriociny odvozené z fágů představují evolučně odvozené proteinové nanostruktury. Genetické vybavení pro tvorbu těchto částic získaly bakterie z bakteriofágů a využívají je k cílené likvidaci blízce příbuzných bakteriálních kmenů. V této práci se zaměřuji na charakterizaci struktury a pórotvorných vlastností fonticinů produkovaných bakterií Pragia fontium. Tato bakterie vytváří kontraktilní částice, které adsorbují na povrch citlivých bakteriálních buněk a pronikají přes bakteriální membrány pravděpodobně během kontrakce. Pórotvornou aktivitu fonticinů jsme potvrdili na živých buňkách ale také in vitro na černých lipidických membránách. Jednotlivé póry mají vodivost 0,78 nS v 1M NaCl. Vodivost je lineárně závislá na rostoucí molární koncentraci roztoku NaCl, což je vlastnost typická pro výrazně velké póry. Fonticiny nejsou iontově selektivní pro Na+ ani Cl− ionty, což je v souladu s předchozími výsledky. Molekuly polyethylenglykolu 3350 o průměru přibližně 3,5 nm mohou vstupovat do lumen póru fonticinů, zatímco větší molekuly již pórem projít nedokážou. Velikost pórů fonticinů byla potvrzena transmisní elektronovou mikroskopií. Terminální spike komplex fonticinového jádra pravděpodobně vytváří selektivní bariéru, která omezuje průchod makromolekul. Pórotvorná aktivita byla testována také u...; Phage tail-like bacteriocins represent evolutionarily adapted protein nanostructures. Bacteria acquired the genetic machinery for the production of these particles from bacteriophages and exploit them for the targeted elimination of closely related bacterial strains. In this work, we focus on the characterization of the structure and pore-forming properties of fonticins produced by Pragia fontium. This bacterium generates contractile particles that adsorb to the surface of susceptible bacterial cells and penetrate their membranes, likely during contraction. The pore-forming activity of fonticins was demonstrated both in living cells and in vitro using black lipid membranes. Single pores display a conductance of 0.78 nS in 1 M NaCl, with conductance increasing linearly with the molar concentration of NaCl-an attribute characteristic of very large pores. Fonticins are not ion-selective for either Na⁺ or Cl⁻ ions, consistent with previous observations. Polyethylene glycol 3350 molecules with an approximate diameter of 3.5 nm can enter the lumen of the fonticin pore, whereas larger molecules are excluded. The pore size of fonticins was further confirmed by transmission electron microscopy. The terminal spike complex of the fonticin core likely forms a selective barrier that restricts the passage of... Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/20.500.11956/207772 2026-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/20.500.11956/207771 Nové analytické metody pro citlivé stanovení molybdenu a niklu založené na fotochemickém generování těkavých specií a detekci hmotnostní spektrometrií s indukčně vázaným plazmatem Předložená dizertační práce pojednává o studiu fotochemického generování těkavých specií Mo a Ni jakožto techniky vnášení vzorku pro analytickou atomovou spektrometrii. Pro fotochemické generování byl použit vysokoúčinný UV fotoreaktor s vnitřním reakčním kanálkem a pro detekci hmotnostní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem. Generování probíhalo v režimu injekční průtokové analýzy. Mezi hlavní cíle patřilo dosažení co možná nejvyšší účinnosti generování a nejnižší možné meze detekce pro oba analyty. Největší vliv na účinnosti generování těkavých specií Mo a Ni měly koncentrace kyseliny mravenčí v reakčním médiu a doba ozařování, která je řízena průtokovou rychlostí reakčního média skrz fotoreaktor. V případě Ni hrálo důležitou roli také pH reakčního média, zatímco v případě Mo mohla být účinnost zvýšena přídavkem železitých kationtů. Při výběru optimálních podmínek generování pro analytické účely hrály důležitou roli i jiné aspekty než pouze účinnost generování. Jednalo se zejména o kontaminaci reakčního média analyty či ředění kapalných vzorků přidaným objemem kyseliny mravenčí pro dosažení potřebné koncentrace. Oba tyto jevy mají nepříznivý vliv na dosažené meze detekce pro stanovení Ni a Mo v autentických vzorcích. Při zvolených optimálních podmínkách byla účinnost fotochemického...; This dissertation deals with a study of the photochemical generation of volatile Mo and Ni species as a sample introduction technique for analytical atomic spectrometry. A high- efficiency UV photoreactor with an internal reaction channel was used for the photochemical generation and inductively coupled plasma mass spectrometry was used for detection. The generation was performed in the flow injection analysis mode. The main goals included achieving the highest possible generation efficiency and the lowest limit of detection for both analytes. The greatest effects on the generation efficiencies of Mo and Ni came from formic acid concentration in the reaction medium and the irradiation time, which is controlled by the flow rate of the reaction medium through the photoreactor. In the case of Ni, the pH of the reaction medium also played an important role, while in the case of Mo, the efficiency could be increased by the addition of ferric cations. When selecting the optimal generation conditions for analytical purposes, factors other than mere generation efficiency were crucial. These were mainly the contamination of the reaction medium with analytes or the dilution of liquid samples due to the added volume of formic acid required to achieve the necessary concentration. Both of these phenomena have... Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT http://hdl.handle.net/20.500.11956/207771 2026-01-01T00:00:00Z