velikost textu

Functions of the exocyst complex in secretion and cell wall biogenesis

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Functions of the exocyst complex in secretion and cell wall biogenesis
Název v češtině:
Funkce komplexu exocyst v sekreci a biogenezi buněčné stěny
Typ:
Disertační práce
Autor:
Mgr. Nemanja Vukašinović, Ph.D.
Školitel:
Mgr. Lukáš Synek, Ph.D.
Oponenti:
Dr. rer. nat. Mgr. Kamil Růžička
prof. Benedikt Kost, Dr.
Konzultanti:
Ing. Martin Potocký
RNDr. Michal Hála, Ph.D.
Id práce:
117147
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra experimentální biologie rostlin (31-130)
Program studia:
Anatomie a fyziologie rostlin (P1524)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
23. 9. 2016
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
sekrece, exocyst, interaktory exocystu, buněčná stěna, Sec10, efektory malých GTPáz
Klíčová slova v angličtině:
secretion, exocyst, exocyst interactors, cell wall, Sec10, small GTPases effectors
Abstrakt:
SOUHRN Mechanická pevnost rostlinných pletiv a orgánů může být přičítána specifickým vlastnostem buněčné stěny. V mnoha případech se rozličné materiály buněčné stěny ukládají v buňkách lokalizovaným způsobem, za účelem dosažení konečného tvaru buňky. Toto zajišťuje vysoce organizované působení endomembránového systému, který je nezbytný pro biosyntézu a sekreci proteinů a polysacharidů tvořících buněčnou stěnu. U eukaryot je exocyst evolučně konzervovaný poutací komplex, který přichycuje sekreční váčky v místech sekrece na plazmatické membráně. V této práci jsme řešili několik aspektů stavby rostlinného komplexu exocyst a tvorby buněčné stěny za použití technik molekulární biologie a pokročilé konfokální mikroskopie. Ukázali jsme, že v Arabidopsis thaliana jsou přítomny dvě podjednotky exocystu SEC10, jejichž funkce jsou vzájemně zastupitelné. Také jsme prokázali, že uspořádání rostlinného komplexu exocyst sdílí strukturální rysy exocystu obdobně jako u kvasinek. Zaznamenali jsme význam funkční podjednotky exocystu EXO84b pro normální vývoj vodivých pletiv, a zjistili, že u mutantů v podjednotkách exocystu se hlavní složky sekundární buněčné stěny ukládají normálně. Popsali jsme rozdílnou dynamiku exocystu v epidermálních buňkách, která je nezávislá na mikrotubulech, narozdíl od buněk vyvíjejících se v tracheální elementy, kde lokalizace exocystu závisí na mikrotubulech. Ukázali jsme, že pylové láčky Arabidopsis při nepřítomnosti EXO70C1 a EXO70C2 izoforem nejsou schopné dostatečně růst, což vede k úplnému transmisnímu defektu. Lokalizace obou proteinů byla zjištěna v cytoplazmě pylových zrn, pylových láček a trichoblastů. Domníváme se, že EXO70C1/C2 patrně nepůsobí jako podjednotky komplexu exocyst, ale spíše získaly jinou funkci jako regulátory vrcholového růstu. Souhrnně naše zjištění rozšiřují stávající poznatky o komplexu exocyst v rostlinných buňkách a dále podporují jeho roli v cílené sekreci.
Abstract v angličtině:
ABSTRACT The mechanical strength of plant tissues and organs can be attributed to specific properties of the cell wall. In many cases, in order to establish their final shape, cells deposit various cell wall materials in a localized manner. This is achieved by highly organized action of the endomembrane system which is essential for biosynthesis and secretion of cell wall proteins and polysaccharides. The exocyst complex is a conserved tethering complex in eukaryotes and it is involved in tethering of secretory vesicles to the sites of secretion at the plasma membrane. In this study, we address several aspects of the plant exocyst complex architecture and cell wall development using molecular biology techniques and advanced confocal microscopy. We demonstrated that two SEC10 exocyst subunits are present in Arabidopsis thaliana and share redundant functions. We also showed that the architecture of the plant exocyst complex shares several structural features with the yeast one. We demonstrated the importance of the functional EXO84b exocyst subunit for normal tracheary element development and showed that the main constituents of the secondary cell walls are deposited normally in exocyst mutants. We described a clear difference in the exocyst microtubule-independent dynamics in epidermal cells vs. cell type specific microtubule-driven exocyst recruitment in developing tracheary elements. In Arabidopsis pollen tubes, we showed that the depletion of EXO70C1 and EXO70C2 isoforms leads to a complete male-specific transmission defect due to inefficient pollen tube growth. Both proteins localize in the cytoplasm of pollen grains, pollen tubes and root hair cells. We suggest that EXO70C1/C2 may not act as subunits of the exocyst complex but rather acquired a different function as regulators of polar growth. Taken together, our findings extend the current knowledge about the exocyst complex in plant cells and further support its role in targeted secretion.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Nemanja Vukašinović, Ph.D. 7.33 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Nemanja Vukašinović, Ph.D. 149 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Nemanja Vukašinović, Ph.D. 83 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce Mgr. Nemanja Vukašinović, Ph.D. 338 kB
Stáhnout Posudek oponenta Dr. rer. nat. Mgr. Kamil Růžička 61 kB
Stáhnout Posudek oponenta prof. Benedikt Kost, Dr. 240 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 865 kB