MOLEKULÁRNÍ BUNĚČNÁ BIOLOGIE ROSTLIN

Garant: prof. RNDr. Josef Šamaj, DrSc.

Typ: A,B-Z-3/0/0

Typ ukončení: Zkouška

Kredity: 2

Sylabus přednášek:

1. Úvod do rostlinné buněčné biologie, endosymbiotická teorie, stručný přehled o rostlinné buňce, strukturní a funkční kompartmentalizace rostlinné buňky, semiautonomní a další organely, buněčné kompartmenty, vezikuly, zvláštnosti rostlinné buňky - plastidy, cytoskelet, buněčná stěna, stručný přehled metod studia rostlinné buňky.
2. Buněčná stěna u rostlin, struktura, ontogeneze a funkce, buněčná přepážka, primární a sekundární buněčná stěna, molekulární komponenty - celulóza, pektin, hemicelulózy, glykoproteiny a proteoglykany, lignin, kutin a suberin, koncept “kontinuum/interakce buněčná stěna - plasmatická membrána - cytoskelet” u rostlin.
3. Plasmatická membrána, stavba, strukturní proteiny, receptory, pumpy, kanály, strukturní lipidy a fosfolipidy, interakce s prostředím.
4. Vezikulární transport I – vezikulární sekrece, endoplasmatické retikulum (ER), Golgi, trans-Golgi network, vakuoly, vezikuly, stavba a funkce s důrazem na molekulární aspekty, chaperony (BiP, calretikulin), ER stres, adaptorové proteiny, coat-proteiny COPI, COPII, SNARE proteiny, VSR (vacuolar sorting receptors), Rab GTPasy, Exocyst komplex, SCAMP.
5. Vezikularní transport II – endocytóza, struktura, molekulární stavba a funkce endosómu a endocytózy u rostlin, clathrin, adaptorové proteiny, dynamin, Rab GTPasy, sorting nexin, Escort komplex, Retromer komplex.
6. Rostlinný cytoskelet, tubulin, mikrotubuly, proteiny asociované s mikrotubuly (MAPs), motorové proteiny – kinesiny, aktin, aktinový cytoskelet, proteiny vážoucí se na aktin (ABPs), motorové proteiny – myosin, organizace a dynamická změna cytoskeletu v průběhu ontogeneze buňky, cytoskeletální mutanty, interakce mezi mikrotubuly a aktinem.
7. Signaling, přenos signálů, receptorové kinázy na plasmatické membránĕ, interakce signálních molekul s cytoskeletem a vezikulárním transportem, protein kinázy s důrazem na rostlinné mitogen-aktivované protein kinázy, jejich lokalizace, substráty a funkce, druhotné přenašeče signálů u rostlin - Ca, ROS/AOS, NO, PI.
8. Ontogeneze a diferenciace rostlinné buňky, “stem cells”, buněčné dělení a růst, mitóza a meioza, zvláštnosti rostlinné buňky (buněčná přepážka a fragmoplast), totipotence rostlinné buňky a odvozené biotechnologické aspekty, biodiverzita a specializované typy rostlinných buněk, symetrické a asymetrické dělení, polarita pletiv.
9. Buněčné jádro, jadérko, stavba, dynamika, molekulární struktura a funkce, jaderná membrána, jaderné póry, heterochromatin, euchromatin, transkripce, chromozómy.
10. Plastidy, typy plastidů - proplastidy, chloroplasty, amyloplasty, leukoplasty, chromoplasty, molekulární struktura a funkce, molekulární základ fotosyntézy, dělení plastidu, dynamika a pohyb plastidů.
11. Mitochondrie, peroxizómy, glyoxizómy, lipozómy, struktura a funkce, molekulární základ respirace, dělení mitochondrií, dynamika a pohyb mitochondrií a peroxizomů.
12. Mezibuněčné interakce, plasmodesmy, vývojová organizace buněk do pletiv a orgánů, přenos molekul a signalů mezi buňkami, polarita, molekulární aspekty polárního růstu, interakce rostlinné buňky s mikroorganismy (symbiosa, mykoryza).

Doporučená literatura:

Gunning BES (2009): Plant cell biology on DVD. Springer
Alberts B, Johnson A, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P (2007): Molecular biology of the cell. 5th edition, Tailor & Francis
Šamaj, Baluška, Menzel (2006): Plant Endocytosis, Springer, pp. 314
Bobák M, Šamaj J (2002): Cytológia, Vydavateľstvo UK Bratislava, 3 vydanie, 280 stran

Studijní materiály: