velikost textu

Storage cells and their role in tardigrade physiology.

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:
Storage cells and their role in tardigrade physiology.
Název v češtině:
Zásobní buňky a jejich role ve fyziologii želvušek.
Typ:
Disertační práce
Autor:
Mgr. Michaela Czerneková, Ph.D.
Školitel:
doc. RNDr. Petr Svoboda, DrSc.
Oponenti:
Emmanuelle Delagoutte, Dr.
doc. RNDr. František Weyda, CSc.
Konzultant:
Kjell Ingemar Jönsson
Id práce:
147773
Fakulta:
1. lékařská fakulta (1.LF)
Pracoviště:
Akademie věd ČR (11-00048)
Program studia:
Biologie a patologie buňky (P1516)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
18. 6. 2020
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
zásobní buňky, storage cells, coelomocyty, mitóza, želvušky, anhydrobióza, kryptobióza, Tardigrada, Richtersius coronifer
Klíčová slova v angličtině:
storage cells, coelomocytes, mitosis, tardigrades, anhydrobiosis, tun formation, cryptobiosis, Tardigrada, Richtersius coronifer
Abstrakt:
ZÁSOBNÍ BUŇKY A JEJICH ROLE VE FYZIOLOGII ŽELVUŠEK ABSTRAKT Želvušky (kmen Tardigrada) dokáží tolerovat řadu stresových podmínek (například téměř úplnou dehydrataci, vystavení extrémně nízkým i vysokým teplotám, a dokonce I otevřenému vesmírnému prostoru). Spadají tak mezi nejodolnější a radiaci-nejresistentnější mnohobuněčné organismy. Jejich tělní dutina je vyplněna volnými zásobními buňkami (tzv. storage cells, SC). Jejich role při anhydrobióze želvušek je předmětem diskuzí. Hlavním cílem této práce je (i) analyzovat přítomnost mitózy u SC, (ii) najít faktory, které ovlivňují anhydrobiotické přežití želvušek a (iii) popsat ultrastrukturu SC a ultrastrukturu SC vystavených stresorům desikace a teplotnímu stresu. Modelovým druhem pro všechny studie je druh R. cf. coronifer. Jedinci tohoto druhu jsou jedi z nejhojněji probádaných s ohledem na anhydrobiózu. Pro tyto účely byla využita řada histochemických technik v kombinaci se SEM, TEM a konfokální mikroskopií. Za prvé, frekvence mitotického dělení SC želvušek je častější u juvenilních jedinců než u dospělců, a koreluje s růstovou fází jedinců. Výskyt mitózy je častější u jedinců v procesu ekdyze, ale celkový mitotický index je nízký. Dále, želvušky druhu R. cf. coronifer přežijí maximum šesti po sobě následujících cyklů desikace/rehydratace. S každým cyklem dochází k signifikatnímu snížení přežití jedinců, a po pátém cyklu k signifikatnímu snížení počtu ZB a zvýšení množství nesprávně tvořených soudečků (“semi-tun”). Želvušky tohoto druhu přežijí 6 měsíců dlouhou dehydrataci. Avšak teplotní stres snižuje přežití desikovaných želvušek. V souvislosti s desikací bylo pozorováno jen několik ultrastrukturálních změn v buňkách: (i) změna množství pigmentových granul a lipidových váčků v epidermálních buňkách, (ii) celkově svraštění všech buněk, (iii) zvýšení heterochromatinu SC, (iv) změna v densitě a obsahu zásobního materiálů v SC, (v) částečná ztráta jadérka. SC aktivních jedinců obsahují velké jádro, rozlišitelné jadérko, ribosomy, mitochondrie, RER, GA, a velké autofagosomy. Lipidy a polysacharidy tvoří hlavní složku rezervního materiálu ZB. Závěrem, u želvušek druhu R. cf. coronifer lze ultrastrukturně rozlišit dva typy ZB: (i) typ I buňky, které jsou metabolicky aktivní a obsahují velké množství rezervního materiálu ve formě zásobních váčků, a typ II buňky, které reprezentují mladé, nediferencované stem-cell-like buňky. Klíčová slova: zásobní buňky, storage cells, coelomocyty, mitóza, želvušky, anhydrobióza, kryptobióza, Tardigrada, Richtersius coronifer, Adresa autorky: Michaela Czerneková, Jan Evangelista Purkyně University, Přírodovědecká fakulta, Katedra Biologie, Za Válcovnou 1000/8, Ústí nad Labem, 40096 E-mail: michaela.czernekova@ujep.cz
Abstract v angličtině:
STORAGE CELLS AND THEIR ROLE IN TARDIGRADE PHYSIOLOGY Abstract Tardigrades possess remarkable tolerance to numerous stress conditions (e.g. almost complete desiccation, exposure to very low sub-zero temperature, heat stress and even exposure to space in low Earth orbit). Indeed, they are among the most radiation-resistant multi-cellular organisms. The body cavity of tardigrades is filled with the storage cells (SC). Their role in anhydrobiosis has been discussed. The main objectives of this work were to analyse (i) the occurrence of mitosis in SC, (ii) the factors constraining anhydrobiotic survival, and (iii) the general ultrastructure of SC and their ultrastructure concerning the stress conditions. Our model species, R. cf. coronifer is one of the most extensively studied tardigrades concerning anhydrobiosis. Comprehensive histochemical techniques were used in combination with SEM, TEM, and confocal microscopy. First, mitotic divisions of tardigrade SC occur with a higher frequency in juveniles than in adults and correlate with animal growth. Mitosis is more frequent in moulting tardigrades, but the overall mitotic index is low. Furthermore, tardigrades of R. cf. coronifer can survive the maximum of 6 repeated desiccation cycles with significantly declining survival rate with repeated desiccations and significantly lower number of SC and more incorrectly formed tuns (“semi-tuns”) after the fifth desiccation cycle. Tardigrades of R. cf. coronifer survive 6 months of desiccation. Heat stress, however, decreases the survival rate of desiccated tardigrades. Only a few ultrastructural changes were observed concerning to desiccation: (i) change in pigmentation in epidermal cells, (ii) overall cellular shrinkage, (iii) increments of heterochromatin in SC, (iv) change in density and contents of reserve material in SC, (v) partially loss of nucleoli. The SC of active specimens contain a large nucleus, distinct nucleolus, ribosomes, mitochondria, RER, GA, large autophagosomes. Lipids and polysaccharides are the main stored material in SC. Finally, two cell-types with different ultrastructure were defined in tardigrades of R. cf. coronifer: (i) type I cells are metabolically active and store nutrients in form of reserve spheres and type II cells that might represent undifferentiated stem-cell-like cells. Key words: storage cells, coelomocytes, mitosis, tardigrades, anhydrobiosis, tun formation, cryptobiosis, Tardigrada, Richtersius coronifer Author´s address: Michaela Czerneková, Jan Evangelista Purkyně University, Department of Biology, Za Válcovnou 1000/8, Ústí nad Labem, 40096, Czechia E-mail: michaela.czernekova@ujep.cz
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Michaela Czerneková, Ph.D. 6.19 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Michaela Czerneková, Ph.D. 491 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Michaela Czerneková, Ph.D. 437 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce Mgr. Michaela Czerneková, Ph.D. 901 kB
Stáhnout Posudek vedoucího doc. RNDr. Petr Svoboda, DrSc. 5.5 MB
Stáhnout Posudek oponenta Emmanuelle Delagoutte, Dr. 93 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. RNDr. František Weyda, CSc. 79 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby doc. MUDr. Tomáš Kučera, PhD. 1.52 MB