Auxin Transport in Arabidopsis thaliana: From the whole plant to suspension cultured cells

Abstract

v češtině Rostliny jsou díky svému přisedlému způsobu života vystaveny mnoha vlivům z okolního prostředí. U rostlin se vyvinula řada mechanismů, kterými koordinují jejich růst a vývoj, často za velice složitých podmínek. Jedněmi z nejdůležitějších regulátorů a přenašečů informace jsou rostlinné hormony. Auxiny, jakožto nejstarší známá skupina rostlinných hormonů, se podílejí na řízení mnoha fyziologických procesů. Distribuce auxinu na mezibuněčné úrovni je zajištěna prostřednictvím jeho transportu přes plazmatickou membránu. Auxin vstupuje do buňky buď volnou difúzí anebo je přenášen aktivně pomocí přenašečů (influx carriers). K tomu, aby se dostal do mezibuněčného prostoru a mohl vstoupit do další buňky, musí být auxin přenesen ven pomocí přenašečů ven z buňky (efflux carriers). Ačkoliv aktivní transport auxinu přes membránu je studován již téměř čtyři desetiletí, teprve posledních dvacet let přispělo k identifikaci a charakterizaci jednotlivých přenašečových molekul. Příspěvek k výzkumu těchto přenašečů přináší i tato disertační práce. Popisuje jejich úlohu od úrovně jednotlivé buňky až k úrovni orgánů a celé rostliny. Za prvé přináší detailní popis vlastností auxinového transportu v suspenzních kulturách Arabidopsis thaliana. Za druhé ukazuje, že nadprodukce auxinového přenašeče ven z buněk PIN1...

in English Plants with their sessile life-style are exposed to many stimuli from environment. They have developed mechanisms how to coordinate their growth and development, which allows them to survive sometimes in very difficult conditions. Plant hormones are one of the most important regulators of this signal transduction. Auxins, as the oldest known group of plant hormones, play important role in many physiological processes in plants. To allow perceiving the information in every single cell, auxin molecule is transported by cell-to-cell manner. Auxin molecules enter the cell by passive diffusion or by active uptake by auxin influx carriers. To reach the next cell, they are transported actively out of the cell by auxin efflux carriers. Athough active auxin transport has been studied for almost four decades, past two decades contributed to the identification and characterization of particular auxin carriers remarkably. This thesis contributes to the knowledge on the auxin efflux and influx carriers and their involvement in the processes occurring from a single cell level to the level of a whole plant. Firstly, it brings detailed description of auxin transport characteristics in Arabidopsis thaliana cell suspension cells (Ath cells). Secondly, it shows that the overproduction of PIN1 auxin efflux...