Odhalení mechanismů auxin-autonomní proliferace v buněčných kulturách tabáku pomocí zásahů do signalizační kaskády auxinu

Abstract

Rostlinný hormon auxin je předmětem výzkumu již více než sto let. Metabolické procesy a fyziologické změny vázané na hladiny hormonů v buňkách zůstávají stále ne zcela objasněny. V teoretickém úvodu této práce se zaměřuji na shrnutí dosavadních poznatků o auxinu, jeho významu v rostlinách, metabolismu a signalizaci. Kapitoly praktické části jsou shrnutím experimentů a testů prováděných s využitím modelových buněčných linií dvou tabákových kultivarů. Účelem práce bylo v těchto liniích detailně otestovat odpověď GFP pod kontrolou promotoru řízeného auxinem (DR5::GFP) na přirozený auxin IAA a jeho syntetický analog 2,4- D. Dále byla systematicky otestována odpověď těchto kultur na inhibitory transportu a signalizace auxinu. Pomocí kvantifikace fluorescenční odezvy se podařilo odhalit společný účinek IAA u všech sledovaných kultur a naznačit, že syntetický auxin 2,4-D může mít jiný mechanismus účinku, který se nerealizuje v auxin-autonomních buňkách BY-2H. Dále bylo prokázáno, že inhibice transportu auxinu vyvolává variabilní odpověď u kultur závislých na podání auxinu a u nezávislých linií. Velmi překvapivě byl pak u všech linií zjištěn stimulační účinek inhibitorů auxinové jaderné signalizační dráhy PEO-IAA a auxinolu na expresi GFP řízenou auxinem-stimulovaným promotorem. Tato práce dopomohla k...

The plant hormone auxin has been studied for more than a century. The metabolic processes and physiological changes associated with hormone levels in cells remain incompletely understood. In the theoretical introduction of this thesis, I focus on summarising the current knowledge about auxin, its importance in plants, metabolism and signalling. The practical chapters summarise experiments and assays carried out using model cell lines from two tobacco cultivars. The aim of this work was to test in detail the response of GFP under auxin-driven promoter control (DR5::GFP) to the natural auxin IAA and its synthetic analogue 2,4-D in these lines. The response of these cultures to inhibitors of auxin transport and signalling was also systematically tested. Quantification of the fluorescence response revealed a common effect of IAA in all cultures studied and suggested that the synthetic auxin 2,4-D may have a different mechanism of action that is not implemented in auxin-autonomous BY-2H cells. It was also shown that inhibition of auxin transport elicits a different response in auxin-dependent and auxin-independent cultures. Surprisingly, the stimulatory effect of the auxin nuclear pathway inhibitors PEO-IAA and auxinol on auxin-stimulated promoter-driven GFP expression was detected in all lines. This...