Vliv Arp2/3 komplexu na strukturu vakuomu, cytoplasmatické proudění a pohyblivost diktyosomů.

Abstract

Aktinová vlákna jsou v rostlinných buňkách nukleována dvojím způsobem: Zatímco růst jednotlivých mikrofilament nebo jejich svazků umožňují různé typy forminů, větvené sítě vznikají působením komplexu Arp2/3. Mutace v genech těchto nukleátorů vedou k rozličným fenotypovým projevům. Tato práce zkoumá především důsledky nefunkčnosti podjednotek Arp2/3 komplexu pro nitrobuněčnou pohyblivost (cytoplasmatické proudění, stop-and-go skoky cisteren Golgiho aparátu), neboť tato dosud nebyla nikým rozsáhleji studována, a snaží se též kvantifikovat již známý vliv mutací genů pro podjednotky ARP2 a ARPC5 na morfogenesi vakuomu. Pro porovnání bylo při měření cytoplasmatického proudění uskutečněno také několik experimentů s rostlinami mutantními v genu pro formin FH1. Pokusy byly prováděny s modelovou rostlinou Arabidopsis thaliana. Metodika zejména zahrnovala transformaci fluorescenčními markery pomocí Agrobacterium tumefaciens (případně použití fluorescenční barvy), mikroskopii (standardní i konfokální) a následné vyhodnocení získaných dat v počítači. Při studiu cytoplasmatického proudění bylo zkoumáno též působení cytoskeletální drogy latrunculinu B. Výstupy neprokázaly, že by se defekty Arp2/3 komplexu projevovaly na chování diktyosomů; také nevyvolávají žádné obecné změny v toku cytoplasmy. Předběžná data naznačují,...

In plant cells, actin filaments are nucleated in two different ways: The growth of single filaments or their bundles is enabled by various types of formins, whereas branched meshworks emerge due to Arp2/3 complex activity. Mutations in genes of these nucleators lead to various phenotypic traits. This thesis deals in the first place with influence of Arp2/3 complex subunits' dysfunction on intracellular motility (cytoplasmic streaming, stop-and-go movements of Golgi apparatus cisternae), since it had not been extensively studied before, and also attempts to quantify the already known impacts of mutations in genes for ARP2 and ARPC5 subunits on the vacuolar morphogenesis. For comparison, a few experiments with plants which carried a mutation in gene for FH1 formin were also realised when measuring the cytoplasmic streaming. The experiments were conducted with a model plant Arabidopsis thaliana. The methods particularly included transformation with fluorescent markers by Agrobacterium tumefaciens (or usage of a fluorescent dye), microscopy (both standard and confocal) and subsequent evaluation of the acquired data using a computer. During the cytoplasmic streaming research, effects of cytoskeletal drug latrunculin B were studied, too. The outputs did not prove that the Arp2/3 complex defects would manifest...