Ustavení a změny polarity v průběhu buněčného cyklu Saccharomyces cerevisiae

Abstract

Buněčnou polaritu lze definovat jako asymetrickou organizaci a distribuci biomolekul, buněčných organel a struktur, která je důležitá pro řadu buněčných procesů a její vytvoření je esenciální pro zdravý vývoj všech organismů. Tato práce se zaměřuje na hlavní mechanismy založení buněčné polarity, jejího udržení a změn v průběhu buněčného cyklu u kvasinky Saccharomyces cerevisiae, která je jedním z preferovaných modelových organismů. Pro přesnou determinaci místa, kde následně vznikne nová buňka, jsou určujícím prvkem prostorové značky nahromaděné v místě předchozího dělení. K jejich rozpoznání jsou zapotřebí Rho GTPázy, které působí na své efektory a tím ovlivňují aktinový cytoskelet a septiny. Tyto struktury jsou nezbytné pro polarizovaný růst pupene. Růst a vývoj pupene je provázaný a regulovaný spolu s buněčným cyklem, na jehož konci se pupen oddělí, čímž vznikne nová buňka. Proces zrodu nové, mladé buňky, která je schopná projít mnohem větším počtem dělení než zbývají její matce, je novou výzvou ke studiu polarity z hlediska stárnutí buněk.

Cell polarity can be defined as an asymmetric organization and distribution of biomolecules, cellular organelles and structures which are important for many cellular processes. Cell polarity establishment is essential for the proper development of all organisms. This work focuses on main mechanisms of cell polarity establishment, its maintenance and changes during Saccharomyces cerevisiae cell cycle. Budding yeast is one of the preferred model organism. Bud site selection is determined by the spatial landmarks which are accumulated at the previous division site. The spatial landmarks are recognized by Rho GTPases which act on their effectors and thus affect the actin cytoskeleton and septins. These structures are essential for polarized bud growth that is coordinated with the cell cycle. Newborn cells arising after the bud separation from the mother cell at the end of each cycle are able to undergo many more division cycles than their mothers what is a new challenge to study cell polarity in terms of cell aging.