Vysychání u zelených řas: mechanismy a získání tolerance

Abstract

This thesis summarizes the current knowledge of the mechanisms that allow green algae to tolerate even severe desiccation. It provides a comprehensive overview, ranging from the definition of desiccation stress and its impacts on algal cells, through mechanisms that algae employ in defense, to the evolutionary background as well as a synthesis of recent research on the acquisition of desiccation tolerance and factors conditioning it. The first chapter defines the desiccation stress itself and breaks down the processes by which it can damage algal cells, including both morphological and physiological effects. The second chapter discusses diverse mechanisms involved in protection against desiccation. From mechanisms aimed at prevention of water loss (e.g. mucilage production or modification of cell wall permeability), through mechanisms that cause desiccation tolerance (e.g. accumulation of antioxidants, stabilization of proteins and phospholipids etc.), to the formation of resilient life stages. The third chapter is devoted to the evolutionary-historical background behind the emergence of desiccation tolerance per se and overview in which algal groups it is observable today. The last section is a synthesis of modern knowledge regarding acquisition of desiccation tolerance during algal life and...

Tato práce shrnuje dosavadní poznatky o mechanismech, které udávají některým zeleným řasám schopnost tolerovat i silné vysychání. Poskytuje komplexní přehled od vymezení desikačního stresu a jeho účinku v řasových buňkách, přes mechanismy, které zelené řasy uplatňují v obraně, až po evoluční pozadí a také syntézu nových poznatků o akvizici odolnosti během života a faktorech, které ji podmiňují. V první části je vymezen desikační stres a procesy, kterými může poškozovat buňky řas. Jsou zde zahrnuty jak účinky morfologického, tak fyziologického i molekulárního rázu. V druhé kapitole jsou rozebrány jednotlivé mechanismy, které se v obraně před vysycháním uplatňují. Od mechanismů cílících na zábranu ztráty vody (produkce slizu, úprava propustnosti buněčné stěny), přes mechanismy, které zvyšují toleranci desikace (akumulace antioxidantů, stabilizace proteinů a fosfolipidů apod.) až po tvorbu rezistentních životních stádií. Třetí část je věnována evolučně-historickému pozadí, které stojí za vznikem odolnosti k vysychání jako takové a u jakých skupin řas je dnes pozorovatelná. Poslední kapitola je syntézou moderních poznatků o zisku odolnosti k vysychání během životního cyklu řasy a diskutuje jak možnost postupné aklimace, tak i roli jiných faktorů, například míry záření či vliv jiného stresu (například...