Vliv přítomnosti proteinu Hsp70 na infekci způsobenou Y virem bramboru

• Název práce v češtině: Vliv přítomnosti proteinu Hsp70 na infekci způsobenou Y virem bramboru
• Název v anglickém jazyce: The effect of Hsp70 protein on the infection caused by Potato virus Y
• Klíčová slova: kombinace stresových faktorů, teplotní šok, HSP70, Y virus bramboru, enzymy Hatchova-Slackova cyklu, glykosidasy, peroxidasa
• Klíčová slova anglicky: combination of stress factors, heat shock, HSP70, Potato virus Y, Hatch-Slack cycle enzymes, glycosidases, peroxidase
• Akademický rok vypsání: 2012/2013
• Typ práce: diplomová práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Katedra biochemie (31-250)
• Vedoucí / školitel: RNDr. Veronika Hýsková, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno vedoucím/školitelem
• Datum přihlášení: 31.10.2012
• Datum zadání: 03.12.2012
• Datum odevzdání elektronické podoby: 12.08.2014
• Datum proběhlé obhajoby: 08.09.2014
• Oponenti: Mgr. Hana Hoffmeisterová
• Konzultanti: prof. RNDr. Helena Ryšlavá, CSc.

Předběžná náplň práce

Rostliny jsou ve svém přirozeném prostředí často vystaveny působení více stresových faktorů najednou. Při kombinaci stresových podmínek se signální dráhy, kterými rostlina odpovídá na jednotlivé stresové faktory mohou navzájem ovlivňovat, čímž vzniká úplně nová odpověď rostliny vůči působení kombinace stresových faktorů. Teplotní stres zvýšenou expresí proteinů teplotního šoku (HSP70) ovlivňuje průběh virové infekce. Na jednou stranu se HSP70 mohou podílet na opětovném sbalení poškozených proteinů, na druhou stranu tyto proteiny mohou interagovat s virovými proteiny a usnadňovat propagaci replikačních komplexů viru.
Ve dvou biologických pokusech byl v této diplomové práci sledován vliv teplotního šoku (42°C, 2 hod.) aplikovaného před nebo po inokulaci Y virem bramboru (PVY^NTN) na průběh virové infekce v rostlinách Nicotiana tabacum L. cv. Petit Havana SR1. V rostlinách bylo detekováno množství obalového proteinu PVY^NTN, proteinů HSP70 a sledovány aktivity enzymů Hatchova-Slackova cyklu, glykosidas a peroxidasy.
Oba způsoby provedení kombinovaného stresu (teplotní šok aplikovaný před nebo po inokulaci PVY^NTN) zvyšovaly množství viru v rostlinách a ve druhém pokusu urychlily dosažení maxima virové infekce. Teplotní šok zvýšil množství proteinů HSP70 bezprostředně po jeho aplikaci. Ke zvýšení množství proteinů HSP70 vlivem virové infekce docházelo až v pozdějších fázích stresu (14.–28. den po inokulaci). Ve skupinách rostlin vystavených jak kombinovanému stresu tak samotné virové infekci došlo ke zvýšení aktivit enzymů Hatchova-Slackova cyklu, glykosidas a peroxidasy. Rozdíl v indukci aktivity však nebyl významný, což může naznačovat, že k synergickému účinku mezi příslušnými signálními kaskádami obranných odpovědí nedochází.

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

Whithin their natural environment, plants are subjected to a combination of stress conditions. Since potential interactions between signal pathways, plants respond to multiple stresses differently from how they do to individual stresses, activating a specific programme. Heat shock proteins (HSP70) overexpressed after heat shock influence the viral infection. On one side HSP70 can participate on refolding of aggregated or partially denaturated proteins, on the other side HSP70 can interact with viral proteins and facilitate propagation of viral replication complexes.
In this work the effect of heat shock (42°C, 2. hours) applied before or after the inoculation of plants Nicotiana tabacum L. cv. Petit Havana SR1 with Potato virus Y on viral infection was detected. This effect was studied in two biological experiments. The amount of coat protein of PVY^NTN and protein HSP70 were detected simultaneously with the activity assays of Hatch-Slack cycle enzymes, glycosidases and peroxidase.
Both experimental approaches (heat shock applied before or after the inoculation by PVY^NTN) enhanced amount of the virus and in the 2^nd experiment it accelerated infection development. Immediately after application of heat shock the amount of HSP70 was increased. The enhancement of HSP70 by viral infection occurred later (14.-21. days after inoculation). Activities of Hatch-Slack enzymes, glycosidases and peroxidase were increased in both, plants exposed to combination of stress and plants only inoculated by PVY^NTN, respectively. Small differences between these enzyme activities indicate that the synergic effect was not probably involved in particular signal pathways of defense responses. (In czech)