Role komplexu ARP2/3 v rostlinné buňce

Abstract

1 Abstrakt ARP2/3 proteinový komplex je komplex sedmi proteinů (ARP2, ARP3 a ARC1- ARPC5) s poměrně konzervovanou strukturou. ARP2/3 komplex rozvětvuje a nukleuje nová aktinová vlákna. Tato diplomová práce je zaměřena na studium role a důležitosti jednotlivých podjednotek komplexu ARP2/3 u rostlin. Jedním ze zásadních cílů práce je zjistit, zda komplex ARP2/3 může zachovávat alespoň částečně svou funkci, pokud jedna či více podjednotek není k dispozici. Dále zda jednotlivé podjednotky nehrají další, rostlinně-specifické role a zda jsou si podjednotky navzájem funkčně rovnocenné. Hlavním způsobem dosažení výše zmíněných cílů je získání a analýza single mutantů a vícečetných mutantů rostlin Arabidopsis thaliana v genech pro podjednotky ARP2/3 komplexu. Po porovnání fenotypů několika mutantních linií je zřejmé, že všechny podjednotky si funkčně rovnocenné nejsou. Nejsilnější fenotypový projev má většinou ztráta ARPC5 podjednotky. Naopak ztráta ARPC3 a ARPC2b podjednotky má pouze slabé fenotypové projevy. Protože některé fenotypy, jako např. fenotyp zkroucených trichomů, byl detekován jen v některých mutantních liniích, zatímco např. fenotyp rychlejší gravitropické reakce kořenů či fragmentace vakuolárního systému byl detekovatelný u všech analyzovaných mutantů, lze usoudit, že různé podjednotky se uplatňují v...

2 Abstract ARP2/3 protein complex is formed from seven proteins (ARP2, ARP3 and ARC1- ARPC5) with a relatively conserved structure. ARP2/3 complex branches and nucleates new actin filaments. This thesis focuses on the study of the role and importance of the individual subunits of the complex ARP2/3 in plants. One of the principal aims of this work is to determine whether complex ARP2/3 may at least partially maintain its role when one or more of the subunits are not available. Furthermore if the individual subunits play another, plant-specific role and if the subunits are functionally equivalent in the complex. The main way how to achieve this objective is the analysis of multiple mutants of Arabidopsis thaliana in subunits of ARP2/3 complex. After comparing several phenotypes of mutant lines it is obvious that all the subunits are functionally equivalent. A loss of ARPC5 subunit usually manifests the strongest phenotypic expression. On the contrary, loss ARPC3 and ARPC2b subunits have weak phenotypic manifestations. Because some phenotypes, such as phenotype distorted trichomes was detected only in some mutant lines, whereas the phenotype of faster roots gravitropic response or vacuolar system fragmentation that was detected in all analyzed mutants suggests, that different subunits play varying roles...