Diferenciace kolonií kvasinek a vývoj nových přístupů pro monitorování dostupnosti kyslíku a přítomnosti živin.

Abstract

Kvasinka Saccharomyces cerevisiae jako jednobuněčný organizmus patří mezi nejstudovanější experimentální organizmy. Je důležitým modelovým organizmem pro studium intracelulárních procesů v eukaryotických buňkách. Ovšem kvasinky jsou rovněž sociální organizmy schopné mezibuněčné komunikace a tvorby organizovaných mnohobuněčných struktur (kolonií a biofilmů). Kvasinky stejně jako další mikroorganizmy při růstu v přírodě upřednostňují tvorbu organizovaných mnohobuněčných struktur na pevných površích před růstem v planktonní formě, tedy jako individuální buňky (Palková, 2004; Wimpenny, 2009). Pro kvasinku S. cerevisiae je typická tvorba kolonií, biofilmy byly popsány jen výjimečně. Kvasinkové kolonie se vyznačují rozmanitými morfologiemi, které jsou pro různé kmeny charakteristické (Kocková-Kratochvílová, 1982). Tato práce se zabývá morfologií a diferenciací kolonií S. cerevisiae běžných laboratorních kmenů, tvořících málo strukturované kolonie, a kmenů s genetickým pozadím Σ1278b, tvořících vysoce strukturované "vrásčité" kolonie. Ukazuje, že polarizovaný typ pučení a zejména schopnost buněk tvořit agregáty umožňují vznik strukturované morfologie. Při vývoji "vrásčitých" kolonií dochází ke dvěma rozdílně regulovaným dimorfním přeměnám kvasinkových buněk na pseudohyfální růst; při jedné z nich se uplatňuje...

Yeast Saccharomyces cerevisiae as an unicellular organism is one of the best-studied experimental organisms. It is an important model organism for the study of intracellular processes of eukaryotic cells. Yeasts are also social organisms with cell-to-cell communication able to form organized multicellular structures (colonies and biofilms). Yeast and other microorganisms in nature prefer to form colonies on solid substrates rather than to grow as "planktonic" single cells (Palková, 2004; Wimpenny, 2009). The yeast S. cerevisiae typically forms colonies, biofilms were described only rarely. Yeast colonies exhibit an organized morphological pattern characteristic of each particular yeast strain (Kocková-Kratochvílová, 1982). This work is focusing on morphology and differentiation of the S. cerevisiae colonies of common laboratory strains forming less structured colonies, and strains of the Σ1278b genetic background forming highly structured "fluffy" colonies. It shows that polarized budding pattern and especially cell ability to form aggregates enable development of structured morphology. During development of "fluffy" colonies two differently regulated events of dimorphic switch from yeast form to filamentous growth occur. One of these events is dependent on the surface glycoprotein, Flo11p flocculin. This...