Prosím počkejte chvíli...
Nepřihlášený uživatel
Nacházíte se: VŠCHT PrahaFPBTÚstav biochemie a mikrobiologie  → Vědecké zaměření ústavu → Vědecké skupiny → Laboratoř biochemie rostlin
iduzel: 29798
idvazba: 37925
šablona: stranka
čas: 13.12.2017 00:19:29
verze: 4053
uzivatel:
remoteAPIs:
branch: trunk
Obnovit | RAW

Laboratoř biochemie rostlin

Rostliny jsou vystaveny mnoha nepříznivým vlivům prostředí, které rozdělujeme na abiotické (teplota, sucho, osmotický stres, zasolení) a biotické (napadení různými mikroorganismy). Rostliny se umí mnoha těmto vnějším vlivům přizpůsobit a disponují řadou různých mechanismů, jakými na dané stresové podmínky reagují. Naše laboratoř se zabývá širokým spektrem problematik spojených právě s reakcí rostlin na různé stresové faktory, přičemž se soustředíme především na roli různých proteinů v rámci stresových reakcí. Zajímají nás odpovědi odehrávající se jak na úrovni celé rostliny, tak na úrovni buňky.

Naším experimentálním materiálem je modelová rostlina huseníček rolní (Arabidopsis thaliana), ale také hospodářsky významná plodina řepka olejná (Brassica napus). Využíváme biochemické, mikroskopické a molekulárně biologické postupy.

imageNení vždycky pohoda: I rostliny mohou být ve stresu. (© Jiří Kantůrek)

Aktuálně řešené projekty

Interakce rostlin s patogeny

V přírodě jsou rostliny neustále konfrontovány s nepřeberným množstvím mikroorganismů, z nichž některé mohou být prospěšné jiné nikoliv (patogeni). Rostliny si v průběhu evoluce vytvořily velmi důmyslný imunitní systém, jímž na napadení patogeny reagují. V naší laboratoři se zabýváme různými aspekty studia imunity rostlin a to jak na molekulární úrovni, tak sledováním projevů celé rostliny při napadení patogeny V rámci rostlinné imunity hraje významnou úlohu fytohormon kyselina salicylová (SA), která je středobodem našich výzkumů spojených s imunitou. Kromě zapojení v imunitních reakcích rostlin se SA účastní mnoha fyziologických procesů jako je klíčení semen, buněčný růst, zavírání průduchů, senescence či výnos plodů. V současné době řešíme projekt, studující jakým způsobem je regulována biosyntéza SA enzymem fosfatidylinositol-4-kinasou a jakým způsobem je v signalizaci SA zapojena fosfolipasa D. Zároveň sledujeme vliv dynamiky aktinového cytoskeletu na signální dráhu SA.

Pochopení molekulárních mechanismů souvisejících s SA je důležité i z hlediska praktického a může v budoucnu pomoci úspěšnému pěstování plodin za stresových podmínek.

Kromě zapojení SA v rostlinné imunitě se zabýváme zapojením SPFH proteinů, mezi které patří proteiny z rodin flotillinů a HIR proteiny. Flotiliny se velmi pravděpodobně účastní endocytosy nezávislé na klathrinu a jsou součástí lipidových mikrodomén. Tyto vlastnosti by jim mohly předurčovat významnou roli v rostlinné signalizaci při napadení patogeny.

Podpora:

  • GA17-05151S - Enzymy metabolizující fosfolipidy jako nové komponenty signální dráhy kyseliny salicylové
  • GA14-09685S - Flotillin: nový hráč stresové signalizace u rostlin

Interakce rostlin s pathogeny

Reakce rostlin na abiotické stresové faktory

Zasolení půd je v současné době problém mnoha pěstitelských oblastí. Sůl jako abiotický stresor negativně ovlivňuje růst rostlin a tím i jejich produktivitu. Rostliny se solnému stresu brání a reagují na něj mnoha způsoby. Jedním z enzymů účastnících se obranných mechanismů je fosfolipasa D (PLD). V rámci studia funkce jednotlivých isoforem fosfolipasy D v odpovědi rostlin na solný stres se zabýváme zejména fosfolipasou Dα a fosfolipasou Dδ. Jako rostlinný materiál používáme divoký typ Arabidopsis thaliana a dále mutantní linie A. thaliana s umlčenými geny kódujícími jednotlivé isoformy PLD (KO mutantní linie pld). Sledujeme změny kořenového systému a hodnotíme fenotypové projevy u divokého typu i KO mutantních linií pld po působení solného stresu. V naší práci se také soustřeďujeme i na popis vnitrobuněčných molekulárních mechanismů účastnících se těchto změn.

Reakce rostlin na abiotické stresové faktory

LIVE imaging a jeho využití při studiu obranných reakcí na úrovni buňky-aneb mikrosvět rostlin v obraně

Jakákoliv odpověď rostliny na stresový podnět začíná vždy na molekulární úrovni – změnami ve funkci a složení proteinů a enzymů. Tyto molekuly potom postupně ovlivňují systémy vyšší – organely buněk, pletiva, orgány a nakonec se změny (v optimálním případě) projeví na úrovni celé rostliny jako adaptace na stres. Live imaging umožňuje sledovat změny proteinových komplexů a buněčných organel v reálném čase, během reakce na stresové podněty. Studovanými proteiny jsou membránové fosfolipasy, flotilliny a další členové této rodiny - HIR proteiny. Naším cílem je objasnit jejich vzájemnou interakci a jejich interakci s cytoskeletem v rámci odpovědí buněk na environmentální stresy. Studujeme jak biotické stresory a v současné době velkou pozornost směřujeme i k nanočásticím a jejich vlivu na buňku a buněčné organely. Ke studiu těchto dějů používáme fluorescenční, konfokální a superrezoluční mikroskopii a součástí výzkumu je tedy i příprava geneticky modifikovaných – fluorescenčním proteinem značených rostlin a buněk. U takto připravených rostlin a buněk můžeme in vivo sledovat dynamiku proteinů a organel a jejich interakce po stresových podnětech.

LIVE imaging

Podpora:

  • GA14-09685S - Flotillin: nový hráč stresové signalizace u rostlin
  • GA17-10907S - Dopad nanočástic ušlechtilých kovů na životní prostředí

Spolupráce

Zahraniční spolupráce:

  • Dr. Eric Ruelland CNRS, Institut d’Ecologie et des Sciences de l’Environnement de Paris, UMR 7618, Créteil, FRANCE; Université Paris-Est; UPEC, Institut d’Ecologie et des Sciences de l’Environnement de Paris, Créteil, FRANCE
  • Dr. Kenichi Tsuda Department of Plant Microbe Interactions, Max Planck Institute for Plant Breeding Research, Cologne, Germany www.mpipz.mpg.de/tsuda
  • prof. Silke Robatzek The Sainsbury Laboratory, United Kingdom http://www.tsl.ac.uk/groups/robatzek-group/

Vybrané publikace

Burketova L, Trda L, Ott PG, Valentova O: Bio-based resistance inducers for sustainable plant protection against pathogens. Biotechnol Adv 2015, 33(6/2), 994-1004.

Šašek V, Janda M, Delage E, Puyaubert J, Guivarch A, Maseda EL, Dobrev PI, Caius J, Bóka K, Valentová O, Burketová L, Zachowski A, Ruelland E: Constitutive salicylic acid accumulation in pi4kIIIbeta1beta2 Arabidopsis plants stunts rosette but not root growth. New Phytol 2014, 203(3), 805-816.

Matoušková J, Janda M, Fišer R, Šašek V, Kocourková D, Burketová L, Dušková J, Martinec J, Valentová O: Changes in actin dynamics are involved in salicylic acid signaling pathway. Plant Sci 2014, 223, 36-44.

Kim PD, Sašek V, Burketová L, Copíková J, Synytsya A, Jindřichová B, Valentová O: Cell Wall Components of Leptosphaeria maculans Enhance Resistance of Brassica napus. J Agric Food Chem 2013, 61(22), 5207–5214.

Janda M, Planchais S, Djafi N, Martinec J, Burketova L, Valentova O, Zachowski A, Ruelland E: Phosphoglycerolipids are master players in plant hormone signal transduction. Plant Cell Rep 2013, 32(6), 839-851.

Krtková J, Havelková L, Křepelová A, Fišer R, Vosolsobě S, Novotná Z, Martinec J, Schwarzerová K: Loss of membrane fluidity and endocytosis inhibition are involved in rapid aluminum-induced root growth cessation in Arabidopsis thaliana. Plant Physiol Biochem 2012, 60(), 88-97.

Šašek V, Nováková M, Dobrev PI, Valentová O, Burketová L: beta-Aminobutyric acid protects Brassica napus plants from infection by Leptosphaeria maculans. Resistance induction or a direct antifungal effect? Eur J Plant Pathol 2012, 133(1), 279-289.

Jindřichová B, Fodor J, Šindelářová M, Burketová L, Valentová O: Role of hydrogen peroxide and antioxidant enzymes in the interaction between a hemibiotrophic fungal pathogen, Leptosphaeria maculans, and oilseed rape. Environ Exp Bot 2011, 72(2), 149-156.

Kocourková D, Krčková Z, Pejchar P, Veselková Š, Valentová O, Wimalasekera R, Scherer GFE, Martinec J: The phosphatidylcholine-hydrolysing phospholipase C NPC4 plays a role in response of Arabidopsis roots to salt stress. J Exp Bot 2011, 62(11), 3753-3763.

Pleskot R., Potocký M., Pejchar P., Linek J., Bezvoda R., Martinec J., Valentová O., Novotná Z, Žárský V: Mutual regulation of plant phospholipase D and the acetin cytoskeleton. Plant J 2010, 62, 494-507.

Lidé a kontakty

vedoucí skupiny:

prof. RNDr. Olga Valentová, CSc.

docenti:

doc. Ing. Lenka Burketová, CSc.

doc. Dr. Ing. Zuzana Novotná

odborní asistenti:

PharmDr. Jindřiška Angelini, Ph.D.

Ing. Martin Janda, Ph.D.

technický personál:

Ing. Martina Janoušková

Aktualizováno: 28.4.2017 12:04, Autor: Vojtěch Spiwok

Kam se hrabe Bittner, to se nedá srovnat

×


VŠCHT Praha
Technická 5
166 28 Praha 6 – Dejvice
IČO: 60461373
DIČ: CZ60461373

Datová schránka: sp4j9ch

Copyright VŠCHT Praha 2014
Za informace odpovídá Oddělení komunikace, technický správce Výpočetní centrum

zobrazit plnou verzi