velikost textu

Diferenciace kolonií Saccharomyces cerevisiae

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:
Diferenciace kolonií Saccharomyces cerevisiae
Název v angličtině:
Differentiation in Saccharomyces cerevisiae colonies
Typ:
Rigorózní práce
Autor:
RNDr. Michal Čáp, Ph.D.
Id práce:
139348
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra genetiky a mikrobiologie (31-140)
Program studia:
Biologie (N1501)
Obor studia:
Genetika, molekulární biologie a virologie (NGEMOVI)
Přidělovaný titul:
RNDr.
Datum obhajoby:
27. 8. 2013
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Čeština
Abstrakt:
Abstrakt Kvasinkové kolonie jsou, podobně jako bakteriální biofilmy, mnohobuněčnou strukturou tvořenou jednobuněčnými organismy. Tato společenstva mají svá specifika a v mnoha ohledech se liší od planktonních populací. Dochází zde k vytváření gradientů živin a metabolitů, což poskytuje základ pro buněčnou diferenciaci na rozdílné subpopulace. Přehled současných znalostí na toto téma s důrazem na kvasinkové biofilmy a kolonie je učiněn v Literárním úvodu této práce. Ve výsledkové části se pak věnuji diferenciací kolonií kvasinky Saccharomyces cerevisiae, jako modelové mnohobuněčné mikrobiální struktury. Zabývám se zde hlubší charakterizací dříve popsané horizontální diferenciace, tj. diferenciace mezi středem a okrajem kolonie, a její vztah k amoniakové signalizaci a stresové rezistenci. Zaměřil jsem se na studium významu genů stresové rezistence, jako předpokládaného významného faktoru pro přežití kolonií, pro vývoj a diferenciaci kolonií. Výsledky poněkud překvapivě ukazují na to, že stresová rezistence sama o sobě není zásadní pro přežití a diferenciaci kolonie, pro tu jsou spíše důležité změny vyvolané amoniakovou signalizací. Druhým typem diferenciace v kolonii je vertikální diferenciace na horní a dolní vrstvu popsaná v této práci. Buňky v horní a spodní vrstvě kolonie se výrazně liší morfologií, stresovou rezistencí, expresním profilem a metabolickými charakteristikami. Buňky horní vrstvy jsou větší, odolnější vůči stresovým faktorům, akumulují zásobní látky a vykazují charakteristické metabolické změny připomínající metabolismus nádorových buněk. Naproti tomu buňky spodní vrstvy jsou menší, hůře přežívají, aktivují degradační procesy a respirativní metabolismus. Bylo navrženo, že tyto buňky slouží jako zdroj živin pro buňky horní vrstvy. Diferenciace je zřejmě regulována signálními drahami TOR, GCN4 a SNF reagujícími na množství živin v okolí.
Abstract v angličtině:
Abstract Yeast colonies are, alongside to bacterial biofilms, multicellular communities formed by unicellular microorganisms. These specific communities differ in many ways from populations cultivated in planktonic cultivations. Gradients of nutrients, metabolic by- products and other factors are formed and preserved within these structures, which provides a basis for cellular differentiation. Current literature concerning these issues with emphasis on yeast colonies and biofilms is summarised in the Introduction of this work. Section Results then describes my contribution to the knowledge on the differentiation of the colonies of Saccharomyces cerevisiae as a model system for studying microbial multicellular structures. Previously described horizontal differentiation, i.e. differentiation between colony centre and margin, is further characterised with respect to ammonia signalling and stress resistance. The importance of genes conferring the cell`s oxidative stress resistance in colony differentiation was studied and it was concluded that not stress resistance but rather metabolic and other changes promoted by ammonia signal are important for colony differentiation and survival. A new type of colony differentiation – the horizontal, i.e. differentiation between upper and lower part of the colony, is described in this work. Cells within the upper and lower region of differentiated colony differ markedly in their expression profile, physiology, metabolism, stress resistance and other factors. Cells of the upper layer are larger, highly stress-resistant, they accumulate energy reserves and activate specific metabolic pathways resembling tumour metabolism. On the other hand, cells of the lower layer are smaller, bear signs of stress and starvation, activate degradative processes and, surprisingly, also respirative metabolism. It was proposed that these cells provide nutrients for the upper cells to grow and survive. The differentiation is presumably regulated by the GCN, TOR and SNF pathways.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce RNDr. Michal Čáp, Ph.D. 7.82 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce RNDr. Michal Čáp, Ph.D. 110 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky RNDr. Michal Čáp, Ph.D. 107 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby RNDr. Marie Kočová, CSc. 151 kB