Dynamika diferenciace kvasinkových kolonií: Nové přístupy

Abstract

Kvasinka Saccharomyces cerevisiae rostoucí na pevném médiu vytváří strukturované kolonie. V průběhu jejího vývoje dochází k utvoření dvou subpopulací buněk U buněk ("upper cells") a L buněk ("lower cells") specificky lokalizovaných v rámci kolonie. Tyto buňky se od sebe liší svou morfologií, metabolismem, fyziologií a vyznačují se různou mírou odolnosti proti stresu. Tato diplomová práce se zabývá novými metodickými přístupy, které mohou být využity při dalším výzkumu kvasinkové diferenciace. První část se věnuje kvasinkové diferenciace a de-diferenciaci. V rámci experimentální části byl sledován vývoj mechanicky zamíchaných kvasinkových kolonií. Vývoj byl sledován in situ v řezu kolonie pomocí fluorescenční i "wide-field" mikroskopie. Schopnost de- diferenciace již specializovaných buněk byla hodnocena zejména podle charakteru exprese fluorescenčně značeného proteinu Ato1p, který slouží jako proteinový marker U buněk. Druhá část se zabývá optogenetickým systémem a jeho možným využitím v kvasince. Optogenetických nástrojů, umožňujících kontrolovat různé buněčné procesy pomocí světla, je v dnešní době popsána celá řada. Jedním z těchto optogenetických nástrojů je systém EL222, který v buňkách umožňuje indukci exprese pomocí modrého světla. Jedním z cílů této diplomové práce bylo otestovat aktivitu...

The yeast Saccharomyces cerevisiae when growing on solid medium forms structured colonies. During its development, two subpopulations of cells are formed, termed as U cells ("upper cells") and L cells ("lower cells"). This nomenclature derives from their position within the colony. These cells differ from each other considering their morphology, metabolism, physiology and are characterized by varying degrees of resistance to stress. This diploma thesis deals with new methodological approaches that can be used in further research of yeast differentiation. The first part deals with yeast differentiation and de-differentiation. In the experimental part, the development of mechanically mixed yeast colonies was monitored. The development was monitored in situ in the colony section using fluorescence and "wide-field" microscopy. The ability to de-differentiate of already specialized cells was evaluated mainly according to the nature of the expression of the fluorescently labeled protein Ato1p, which serves as a protein marker of U cells. The second part deals with the optogenetic system EL222 and its possible use in yeast. Many optogenetic tools have been described to control various cellular processes using light. One of these optogenetic tools is the EL222 system, which allows the induction of...