The evolution of auxin homeostasis mechanisms
| Název práce v češtině: | Evoluce mechanismů homeostáze auxinu |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | The evolution of auxin homeostasis mechanisms |
| Klíčová slova: | auxin, evoluce, transport auxinu, metabolismus auxinu |
| Klíčová slova anglicky: | auxin, evolution, auxin transport, auxin metabolism |
| Akademický rok vypsání: | 2014/2015 |
| Typ práce: | disertační práce |
| Jazyk práce: | angličtina |
| Ústav: | Katedra experimentální biologie rostlin (31-130) |
| Vedoucí / školitel: | RNDr. Jan Petrášek, Ph.D. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno vedoucím/školitelem |
| Datum přihlášení: | 08.10.2014 |
| Datum zadání: | 08.10.2014 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 24.06.2021 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 09.09.2021 |
| Oponenti: | prof. Henrik Buschmann, Dr. rer. nat. |
| prof. Andreas Holzinger | |
| Konzultanti: | Ing. Karel Müller, Ph.D. |
| Ocenění: | Práce byla navržena na ocenění |
| Předběžná náplň práce |
| Fytohormon auxin hraje klíčovou roli v životních procesech vyšších rostlin (Embryophyta) [1]. Evoluční počátky této role jsou však dosud zahaleny tajemstvím. Nejpůvodnější široce studovaná vyšší rostlina, mech Physcomitrella patens, již obsahuje klíčové mechanismy auxinové signalizace a transportu [2]. Pozornost se obrací k zeleným řasám, obzvláště zástupcům skupiny Streptophyta, jež představují nejbližší příbuzné vyšších rostlin [3].
Původnější skupina zelených řas Chlorophyta (většinou jednobuněčné) dle genomických dat patrně neobsahuje analogii auxinové signalizace spojené s jadernou expresí, ani aktivní mezibuněčný transport [4]. Dostupná sekvenční data z řas skupiny Streptophyta již ukazují na přítomnost transportu auxinu [4], jenž byl potvrzen i experimentálně [5]. Existuje předpoklad, že rozvoj fytohormonálních regulací je spjat s přechodem rostlin na souš [6]. Mezi hlavní cíle bude patřit: Izolace genů pro orthology auxinových přenašečů ze zelených řas, jejich homologní a/nebo heterologní exprese, mikroskopická lokalizace a stanovení jejich aktivity. Sledování možné role auxinu v růstu zelených řas ze skupiny Streptophyta. Metabolické profily auxinu u vybraných řas ze skupiny Streptophyta. [1]Vanneste, S. and Friml, J. (2009). Auxin: a trigger for change in plant development. Cell 136: 1005–16. [2] Rensing SA, Lang D, Zimmer AD, et al. (2008) The Physcomitrell agenome reveals evolutionary insights into the conquest of land by plants .Science319: 64–69 [3] Becker B and Marin B (2009)Streptophyte algae and the origin of embryophytes.Annals of Botany 103, 999–1004 [4] De Smet I, Voß U, Lau S, et al. (2011)Unraveling the evolution ofauxin signalling.Plant Physiology 155, 209–221 [5] Boot KJM, Libbenga KR, Hille SC, et al. (2012) Polar auxin transport: an early invention.Journal of Experimental Botany 63, 4213–4218 [6]Galván-Ampudia C.S. and Offringa, R. (2007)Plant evolution: AGCkinases tell the auxin tale.Trends Plant Science 12: 541–547 |
| Předběžná náplň práce v anglickém jazyce |
| The phytohormone auxin is a key developmental regulator in land plants (Embryophyta) [1]. The evolutionary origins of this role, however, are shrouded in mystery. The earliest-diverging, broadly studied land plant, the moss Physcomitrium patens, already contains the key mechanisms of auxin biosynthesis and metabolism, signaling and transport [2]. The attention is turning to green algae, especially from the lineage Streptophyta, which constitute the closest relatives of land plants [3].
The genomes of the more ancient green algae (Chlorophyta; mostly unicellular) most likely do not contain analogies to auxin transcriptional signaling and inter-cellular transport. [4]. The available sequence information from the algae of Streptophyta already shows the presence of auxin transport [4], which was supported experimentally [5]. It could be expected that the evolution of developmental regulation by phytohormones had been closely linked to the plant transition to land [6]. The main objectives of this study will include: The isolation of gene orthologs of auxin transporters from green algae, their homologous and/or heterologous expression, microscopic localization and determination of their activity. The observation of a possible role of auxin in the growth of Streptophyta green algae. The metabolic profiles of auxin in selected Streptophyta algae. [1]Vanneste, S. and Friml, J. (2009). Auxin: a trigger for change in plant development. Cell 136: 1005–16. [2] Rensing SA, Lang D, Zimmer AD, et al. (2008) The Physcomitrell agenome reveals evolutionary insights into the conquest of land by plants .Science319: 64–69 [3] Becker B and Marin B (2009)Streptophyte algae and the origin of embryophytes.Annals of Botany 103, 999–1004 [4] De Smet I, Voß U, Lau S, et al. (2011)Unraveling the evolution ofauxin signalling.Plant Physiology 155, 209–221 [5] Boot KJM, Libbenga KR, Hille SC, et al. (2012) Polar auxin transport: an early invention.Journal of Experimental Botany 63, 4213–4218 [6]Galván-Ampudia C.S. and Offringa, R. (2007)Plant evolution: AGCkinases tell the auxin tale.Trends Plant Science 12: 541–547 |