Diferenciace kolonií Saccharomyces cerevisiae

Abstract

Yeast colonies are, alongside to bacterial biofilms, multicellular communities formed by unicellular microorganisms. These specific communities differ in many ways from populations cultivated in planktonic cultivations. Gradients of nutrients, metabolic by- products and other factors are formed and preserved within these structures, which provides a basis for cellular differentiation. Current literature concerning these issues with emphasis on yeast colonies and biofilms is summarised in the Introduction of this work. Section Results then describes my contribution to the knowledge on the differentiation of the colonies of Saccharomyces cerevisiae as a model system for studying microbial multicellular structures. Previously described horizontal differentiation, i.e. differentiation between colony centre and margin, is further characterised with respect to ammonia signalling and stress resistance. The importance of genes conferring the cell`s oxidative stress resistance in colony differentiation was studied and it was concluded that not stress resistance but rather metabolic and other changes promoted by ammonia signal are important for colony differentiation and survival. A new type of colony differentiation - the horizontal, i.e. differentiation between upper and lower part of the colony, is...

Kvasinkové kolonie jsou, podobně jako bakteriální biofilmy, mnohobuněčnou strukturou tvořenou jednobuněčnými organismy. Tato společenstva mají svá specifika a v mnoha ohledech se liší od planktonních populací. Dochází zde k vytváření gradientů živin a metabolitů, což poskytuje základ pro buněčnou diferenciaci na rozdílné subpopulace. Přehled současných znalostí na toto téma s důrazem na kvasinkové biofilmy a kolonie je učiněn v Literárním úvodu této práce. Ve výsledkové části se pak věnuji diferenciací kolonií kvasinky Saccharomyces cerevisiae, jako modelové mnohobuněčné mikrobiální struktury. Zabývám se zde hlubší charakterizací dříve popsané horizontální diferenciace, tj. diferenciace mezi středem a okrajem kolonie, a její vztah k amoniakové signalizaci a stresové rezistenci. Zaměřil jsem se na studium významu genů stresové rezistence, jako předpokládaného významného faktoru pro přežití kolonií, pro vývoj a diferenciaci kolonií. Výsledky poněkud překvapivě ukazují na to, že stresová rezistence sama o sobě není zásadní pro přežití a diferenciaci kolonie, pro tu jsou spíše důležité změny vyvolané amoniakovou signalizací. Druhým typem diferenciace v kolonii je vertikální diferenciace na horní a dolní vrstvu popsaná v této práci. Buňky v horní a spodní vrstvě kolonie se výrazně liší morfologií,...