Role komplexu exocyst v dynamice stomat

Abstract

The exchange of gases between the plant and the environment is mediated by guard cells, which, by changing their volume, regulate the size of the stomatal pore where the exchange takes place. Unique properties of stomata are given by a specifically designed cell wall, allowing asymmetric cell expansion. During the opening of stomata, there is a large increase in turgor pressure, accompanied by the uptake of considerable amount of water. For this reason, it is necessary to quickly change the inner surface of the guard cell. This process is ensured by the dynamic movement of the membranes inside the cell. During these processes, the vesicles are removed from the plasma membrane and reintegrated back during stomatal closure. One of the important regulators of the polarized transport of vesicles within the cell is a multiprotein complex exocyst. Due to the multiplication of exocyst subunits, the exocyst complex functions in plants are extensively diversified and involved in many cellular processes. In this thesis the effect of mutation in subunits exo70B1, exo70B2 and its combination exo70B1/exo70B2, on stomatal dynamics is studied. Both of these mutations affect the opening of the stomata during increased light intensity. The mutation of exo70B1 is in this case affected in greater manner. These...

Výměna plynů mezi rostlinou a okolím je zprostředkována průduchovými buňkami, které změnou svého objemu regulují velikost průduchové štěrbiny, kde k této výměně dochází. Jedinečné vlastnosti stomat jsou dány specificky utvářenou buněčnou stěnou, která dovoluje asymetrické roztažení buňky. V průběhu otevírání stomat dochází k velkému nárůstu turgorového tlaku, doprovázeného příjmem značného množství vody. Z tohoto důvodu je nutné rychle měnit vnitřní povrch průduchové buňky. Tento proces je zajištěn dynamickým pohybem membrán uvnitř buňky. Během těchto procesů jsou z plasmatické membrány odštěpovány váčky, které jsou při zavírání stomat integrovány zpět. Jeden z nejdůležitějších regulátorů polarizovaného transportu váčků v buňce je multiproteinový komplex exocyst. Díky multiplikaci podjednotek exocystu je u rostlin funkce komplexu exocyst značně diverzifikována a účastní se mnoha buněčných procesů. V této práci je studován vliv mutací genech exo70B1, exo70B2 a jejich kombinace exo70B1/exo70B2 na dynamiku stomat. Obě tyto mutace mají vliv na otevírání průduchů během zvýšené intenzity osvětlení. Mutace exo70B1 je v tomto případě ovlivněna ve větší míře. Tyto defekty jsou však patně způsobeny jinými procesy, jelikož mutant exo70B2 vykazuje menší velikost celých stomat i apertury v otevřeném stavu, ale...