Analýza dynamiky CESA komplexů v rostlinách s narušeným cytoskeletem

Abstract

The basis of this study are mutant plants with ARP2/3 complex lacking in one of its subunits (arpc5 and arp2). These plants also express CSC subunit CESA6 of primary cell wall tagged by YFP. Thanks to modern imaging technologies, it is possible to observe the movement of tagged cellulose synthase complexes in vivo at plasmatic membrane. Kymograph analyses was used to measure the velocity of CESA complexes. In addition to observing CESA complexes directly on the plasma membrane, experiments were made to regenerate cell walls of protoplasts of Arabidopsis thaliana plants arpc5 and WT. It was found, that observed mutants arpc5 and arp2 have reduced velocity of CESA complexes in comparison to WT and arpc5 protoplasts regenerate cellulose mesh of cell wall slower. Keywords: Cellulose synthesis, ARP2/3 complex, CESA, CSC velocity, arpc5, arp2, Arabidopsis thaliana.

Základem této studie jsou mutantní rostliny s poškozeným ARP2/3 komplexem v jedné z jeho podjednotek (arpc5 a arp2). Zároveň tyto rostliny exprimují podjednotku CESA6 komplexu celulózasyntáz primární buněčné stěny označenou YFP. Pohyb takto označených celulózasyntázových komplexů lze díky moderním zobrazovacím technologiím pozorovat in vivo na plazmatické membráně. K měření rychlosti CESA komplexů byla použita analýza kymogramů. Kromě pozorování CESA komplexů přímo na plazmatické membráně byly prováděny pokusy s regenerací buněčné stěny u protoplastů mutantních arpc5 a wildtype rostlin Arabidopsis thaliana. Bylo zjištěno, že pozorované mutantní rostliny arpc5 a arp2 mají oproti WT pomalejší CESA komplexy a protoplasty arpc5 pomaleji obnovují celulózní síť buněčné stěny. Klíčová slova: Syntéza celulózy, ARP2/3 komplex, CESA, rychlost CSC, arpc5, arp2, Arabidopsis thaliana.