Fosfolipasa D β v hormonální signalizaci rostliny Arabidopsis thaliana

Abstract

Rostliny, stejně jako všechny živé organismy, reagují na změny prostředí, v němž žijí a jsou nuceny se vyrovnávat s nebezpečím, které z tohoto prostředí přichází. Jako reakce na toto nebezpečí se u rostlin vyvinul systém, reagující na stresové podněty přicházející z okolního prostředí i z prostředí uvnitř rostliny. Signalizace v tomto systému je zprostředkována řadou fytohormonů, mezi něž patří např. kyselina salicylová, kyselina jasmonová, kyselina abscisová, ethylen a auxiny. Výsledkem signalizace fytohormonů je transkripce specifických genů. Do této signalizace je zapojen také fosfolipidový signální systém, kde ústřední roli vykonávají fosfolipasy. Tyto enzymy katalyzují hydrolýzu fosfolipidů, které jsou součástí buněčných membrán a produkty reakce mohou působit jako signální molekuly. V této práci jsme studovali možné zapojení isoformy fosfolipasy Dβ (PLDβ) do signálních drah rostlinných hormonů pomocí rostlin Arabidopsis thaliana nesoucích mutace v obou genech kódujících fosfolipasu Dβ, PLDβ1 a PLDβ2. Nejdříve jsme ověřili, že v mutantech nedochází k transkripci mRNA genů pro fosfolipasu Dβ, detekovatelných u rostlin divokého typu. V druhém kroku jsme porovnávali reakce mutantů a rostlin divokého typu na mechanické poškození, infekci patogenem a působení fytohormonů přidaných do kultivačního...

Plants, as well as all other living organisms, have to react to environmental changes and are forced to put up with the danger that comes from their environment. As a response to this danger, a sophisticated defense system, which moderates responses to stress cues, comes from the outside as well as created inside the plant itself, has evolved in plants. The signaling in this system is mediated by a number of phytohormones, which include salicylic acid, jasmonic acid, abscisic acid, ethylen and auxins. The phytohormone signaling results in a transcription of specific genes. One of the essential components of this signaling network is the phospholipid signaling system, where enzymes called phospholipases play a major role. These enzymes catalyze the hydrolysis of phospholipids, which are part of cellular membranes and products of the hydrolysis can act as signal transferring molecules. In this thesis we studied the potential engagement of phospholipase Dβ isoform into signaling pathways, using an Arabidopsis thaliana mutant plant with mutations in both genes coding phospholipase Dβ. Firstly, we verified that wild type phospholipase Dβ mRNA is not being transcribed in the mutant plants. Subsequently, we compared mutant and wild type plants' reactions to mechanical wounding, pathogen infection and...