Cytoskelet rostlin

Sylabus

1. Cytoskeletální princip funkční organizace buňky

Charakteristika základních komponent cytoskeletu. Základní funkce cytoskeletu. Jaderný a membránový skelet. Evoluce cytoskeletu. 2. Základní metodické přístupy studia cytoskeletu I.

Imunocytologické a imunohistochemické přístupy. Elektronová a konfokální mikroskopie. GFP techniky. 3. Základní metodické přístupy studia cytoskeletu II

Izolace a charakterizace cytoskeletálních proteinů. Mikroinjekční techniky. Simulační pokusy in vitro. Cytoskeletální toxiny. Genetické metody. 3. Mikrotubuly

Tubulin - struktura, isoformy, posttranslační modifikace. Mikrotubuly - stavba, vazba s Maps a ionty. Proteiny asociované s mikrotubuly- charakterizace, lokalizace, funkce. Polymerace tubulinu. Organizační centra mikrotubulů. Buněčné struktury tvořené mikrotubuly. 4. Mikrofilamenta

Aktin - struktura, heterogenita, geny pro aktin. Struktura mikrofilament. Polymerizace aktinu. Asociované proteiny. Myosin. Buněčné struktury tvořené mikrofilamenty. 5. Intermediální filamenta

Proteiny, struktura, geny, asociované proteiny. Síť intermediárních filament v buňce, tkáňová specifita. 6. Funkce cytoskeletu I.

Dynamika přeměn cytoskeletálního aparátu v průběhu buněčného cyklu. Funkce mikrotubulů v karyo- a cytokinesi, genetická stabilita buňky. Regulace buněčného dělení. 7. Funkce cytoskeletu II.

Účast cytoskeletu ve vnitrobuněčném transportu, proudění cytoplasmy a transportu organel. Molekulární motory. Role aktinu v mezibuněčném transportu. Plasmodesmy. 8. Funkce cytoskeletu III.

Geny pro cytoskelet - lokalizace, stabilita, exprese a regulační faktory. Konstrukce, selekce a využití genotypů s modifikovanou stabilitou cytoskeletu. Cytoskelet v morfogenezi rostlin, ontogenetická a orgánová specifita. Odpověď na signály - světlo, mechanické a gravitační stimuly, fytohormony. 9. Funkce cytoskeletu IV.

Účast cytoskeletu při tvorbě buněčné stěny. Interakce mikrotubulů, mikrofilament a plasmatické membrány. Deposice celulózových mikrofibril zprostředkovaná mikrotubuly.Transport Golgiho vesikulů. 10. Funkce cytoskeletu V.

Cytoskelet při růstu a vývoji rostlin - polarita, elongace a expanse buněk, tvorba listových primordií, průduchů, trichomů, kořenových vlásků, hlíz a cibulí, stonků, pylových zrn a pylových láček, změny cytoskeletu při stárnutí a apoptóze. 11. Funkce cytoskeletu VI.

Vliv xenobiotik a stresových faktorů na strukturu a funkci cytoskeletu. Příklad odpovědi cytoskeletu na abiotický a biotický stres - extrémní teploty, těžké kovy, napadení houbovými a virovými patogeny.

Anotace

Přednáška podává přehled o struktuře a funkci cytoskeletu rostlinné buňky. Informuje o metodách studia cytoskeletálních proteinů, o biochemických vlastnostech mikrotubulů, mikrofilament, intermediálních filament a asociovaných proteinů.

Zabývá se účastí cytoskeletu v morfogenezi rostlin, zejména rolí v buněčném cyklu, syntéze buněčné stěny a transportu. Zahrnuje i reakce CS na různé typy signálů, vliv xenobiotik (zejména těžkých kovů) a faktorů vnějšího prostředí.

Představuje i nejnovější poznatky o tubulinových genech, cytoskeletálních mutantách a drogách, včetně jejich využití.