velikost textu

Role of PsbO isoforms in Arabidopsis thaliana

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:
Role of PsbO isoforms in Arabidopsis thaliana
Název v češtině:
Role izoforem PsbO v Arabidopsis thaliana
Typ:
Diplomová práce
Autor:
Mgr. Václav Svoboda
Vedoucí:
Mgr. Miloš Duchoslav
Oponent:
Jana Knoppová
Konzultant:
RNDr. Lukáš Fischer, Ph.D.
Id práce:
159368
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra experimentální biologie rostlin (31-130)
Program studia:
Biologie (N1501)
Obor studia:
Experimentální biologie rostlin (NEBR)
Přidělovaný titul:
Mgr.
Datum obhajoby:
13. 9. 2016
Výsledek obhajoby:
Výborně
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
PsbO, fotosystém II, PSII, grana, mangan-stabilizující protein
Klíčová slova v angličtině:
PsbO, manganese-stabilizing protein, photosystem II, PSII, grana
Abstrakt:
Role izoforem PsbO v Arabidopsis thaliana Abstrakt Fotosystém II (PSII) využívá sluneční energii k oxidaci vody a redukci plastochinonu. Oxidace vody probíhá na kyslík vyvíjejícím komplexu (OEC). OEC je stabilizován vnějšími podjednotkami PSII z nichž největší a nejdůležitější je PsbO, mangan-stabilizující protein, který se vyskytuje ve všech dosud známých oxygenních fotosyntetických organizmech. Modelová rostlina Arabidopsis thaliana exprimuje dvě izoformy genu psbO, jmenovitě PsbO1 a PsbO2. Nedávná pozorování mutantů psbo1 a psbo2, kteří postrádají funkční geny psbO1, respektive psbO2, přinesla nové skutečnosti o konkrétních rolích izoforem PsbO při fotosyntéze. PsbO1 je obecně považována za hlavní izoformu umožňující efektivní rozklad vody, zatímco pro PsbO2 byla navržena role v opravných procesech PSII (výměna světlem poškozeného proteinu D1). Tato práce je zaměřena na konkrétní role izoforem PsbO v Arabidopsis při fotosyntéze a zejména se soustředí na odpověď na světelný stres. Pro rozsáhlou biochemickou studii byli použiti mutanti psbo1, psbo2 a wild type Col-0. Naším cílem bylo zjistit jak je ovlivněna celková struktura a složení thylakoidů u mutantů. Dále zjistit jak probíhá odpověď na světelný stres u wild type s ohledem na změny v množství jednotlivých subkompartmentů, změny v subpopulacích fotosystému II a zvláště pak na změny v distribuci izoforem PsbO. Naše výsledky ukazují, že izoformy jsou v rámci subkompartmentů thylakoidní membrány (jader gran, okrajů gran a stromatálních lamel) distribuovány heterogenně. Izoforma PsbO2 vykazuje výraznější odpověď na světelný stres než izoforma PsbO1. Toto pozorování podporuje dřívější hypotézu, že PsbO2 se podílí na opravách poškozeného PSII. Po vystavení rostlin světelnému stresu jsme také pozorovali akumulaci vysokého množství PsbO v lumen thylakoidů. Zajímavá zjištění týkající se mutanta psbo1 ukázala, že tento mutant, postrádající PsbO1, má značně narušený metabolismus sacharidů. Klíčová slova PsbO, mangan-stabilizující protein, fotosystém II, frakcionace digitoninem, thylakoidní subkompartmenty, lumen, světelný stres, nestrukturní sacharidy
Abstract v angličtině:
Role of PsbO isoforms in Arabidopsis thaliana Abstract Photosystem II (PSII) uses sunlight to catalyze water oxidation and reduce plastoquinone. Water oxidation takes place in oxygen evolving complex (OEC). OEC is stabilized by extrinsic subunits of PSII. The largest and most important of them is PsbO, manganese-stabilizing protein which can be found in all known oxygenic photosynthetic organisms. Model plant Arabidopsis thaliana expresses two isoforms of psbO gene, namely PsbO1and PsbO2.Mutants psbo1 and psbo2 lacking PsbO1 and PsbO2, respectively, recently brought new findings on the particular roles of isoforms in maintaining photosynthesis. PsbO1 is commonly considered as the main isoform facilitating water splitting, whereas PsbO2 is believed to be involved in PSII repair process (replacement of photodamaged D1 subunit). This work focuses on particular roles of Arabidopsis PsbO isoforms in maintaining photosynthesis with special focus on response to light stress. Mutants psbo1, psbo2 and wild type plants Col-0 were used for extensive biochemical investigation. Our aim was to find out what is the impact on overall thylakoid structure and composition in mutants. Furthermore, to investigate response to light stress in wild type regarding to yields of particular subcompartments, changes in photosystem II subpopulations and particularly, changes in distribution of PsbO isoforms. We found that PsbO isoforms are distributed heterogeneously among thylakoid subcompartments (grana core, grana margins and stroma lamellae). PsbO2 showed more pronounced response to light stress than PsbO1, these findings support earlier hypothesis about role of PsbO2 in PSII repair cycle. We also found that PsbO accumulates in high amounts in lumen after exposure to light stress. Interestingly, our investigation regarding to psbo1 mutant, lacking PsbO1 isoform, showed considerably impaired saccharide metabolism. Key words PsbO, manganese-stabilizing protein, photosystem II, digitonin fractionation, thylakoid subcomparments, lumen, light stress, nonstructural saccharides.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Václav Svoboda 2.67 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Václav Svoboda 190 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Václav Svoboda 89 kB
Stáhnout Posudek vedoucího Mgr. Miloš Duchoslav 211 kB
Stáhnout Posudek oponenta Jana Knoppová 151 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby doc. RNDr. Fatima Cvrčková, Dr. 154 kB