Kontakty

Vedoucí skupiny: 

Jan Petrášek

Areál: 

Lysolaje

Adresa: 

Rozvojová 263, 165 02 Praha 6 - Lysolaje

E-mail: 

petrasekueb [dot] cas [dot] cz

Tel.: 

+420 225 106 429

Fax: 

+420 225 106 446

www: 

Laboratoř hormonálních regulací u rostlin

O nás

Jsme středně velká laboratoř složená ze sedmi pracovních skupin zaměřených na transport a homeostázi auxinů, metabolismus a fyziologické funkce cytokininů, interakci rostlinných hormonů s prostředím, zpracování RNA, růst kořenů, modelování buněčných procesů zprostředkovaných fytohormony a na jejich pokročilé analýzy.

Mechanismus působení auxinů a cytokininů a jejich interakce sledujeme na rostlinných tkáňových kulturách i na úrovni celých rostlin. Spektrum metod a přístupů, které používáme, sahá od molekulární biologie (klonování a značení genů, editace genů, transkripční profilování, RNAseq), přímé i reverzní genetiky, přes fenotypizace na úrovni buněk i celých rostlin, analytiku fytohormonů a jejich metabolismu, až k pokročilým metodám fluorescenční konfokální mikroskopie. Naši laboratoř můžete krátce navštívit v následujícím klipu:

Dveře jsou u nás otevřené motivovaným studentům, kterým nabízíme témata pro bakalářské, magisterské a doktorské diplomové práce, i postdoktorským vědeckým pracovníkům z Česka i ze zahraničí.

Pořádáme mezinárodní sympozium Auxins and Cytokinins in Plant Development (ACPD; Auxiny a cytokininy ve vývoji rostlin). Poslední se konalo v roce 2023 a další předběžně plánujeme na rok 2027. Pro ty, kdo chtějí být informováni o příštím symposiu, nabízíme e-mailový newsletter.

Skupina transportu auxinů (vedoucí: Jan Petrášek)

Zabýváme se molekulárním mechanizmem polárního transportu auxinu a regulací intracelulární homeostáze auxinu metabolickými a transportními procesy.

Rostlinný hormon auxin je klíčovým regulátorem mnoha vývojových procesů u rostlin. Hraje zásadní úlohu v regulaci prostorových a časových aspektů růstu rostlin a přispívá tak ke koordinaci a integraci jejich vývoje. Na rozdíl od ostatních rostlinných růstových regulátorů (tzv. rostlinných hormonů) se však auxin vyznačuje tím, že jeho molekuly jsou v některých pletivech transportovány na delší vzdálenost a jejich transport je polární.

Mechanizmus tohoto tzv. polárního transportu auxinu je velmi komplexní, regulovaný na více úrovních, a ústí v tvorbu tzv. auxinových gradientů (auxinových maxim) v rostlině. Na vytváření auxinových gradientů se podílejí také mechanizmy regulující vnitrobuněčnou homeostázi auxinu, sestávající z transportu auxinu přes intracelulární membrány a z procesů metabolických. Více… (anglicky)

Skupina udržování homeostáze cytokininů (vedoucí: Klára Hoyerová)

Zabýváme se výzkumem cytokininů - rostlinných hormonů, které regulují dělení a diferenciaci buněk.

Cytokininy jsou přirozeně se vyskytující fytohormony, které ve spolupráci s auxiny regulují buněčné dělení a diferenciaci, a tak účinně řídí růst a vývoj rostlin. Přechodné zvýšení auxinu ve vztahu k hladinám cytokininů indukuje tvorbu kořenů, zatímco opačný posun má za následek růst nadzemních částí rostlin. Další vývoj rostliny je plně závislý na obnovení rovnovážných hladin těchto fytohormonů (tzv. hormonální homeostázi).

Náš výzkum je zaměřen na transportní a  metabolickou regulaci intracelulárních a extracelulárních hladin cytokininů a jejich spolupráci s auxiny a dalšími fytohormony, abychom pochopili fyziologické úlohy cytokininů v rostlinách. Zajímá nás zejména studium cest a mechanismů, které regulují koncentraci cytokininů přímo v rostlinných buňkách. Více… (anglicky)

Skupina úlohy fytohomonů v interakci s prostředím (vedoucí: Radka Vaňková)

Zaměřujeme se na objasnění mechanismů obrany rostlin, s cílem přispět k vývoji účinných strategií pro zvýšení odolnosti rostlin vůči stresu.

Před proměnlivým prostředím rostliny nemohou utéct, a proto musely vyvinout komplexní systém, jak se, často nepříznivým, podmínkám bránit, anebo přizpůsobit. Tento systém zahrnuje mechanismy pro snímání množství živin i stresových podmínek a pro tvorbu a převod signálů, které změní transkripci, translaci a následně metabolismus, což poté vede k účinným změnám v růstu a vývoji. Charakter jednotlivých odpovědí závisí na typu stresu, jeho síle a trvání, jakož i na fyziologickém stavu rostliny, její vývojové fázi a strategii, jak se s daným stresem vyrovnat.

Naším hlavním zájmem je hodnocení hormonálních funkcí v abiotických a biotických stresových reakcích, konkrétně jejich vzájemného přenosu, orgánové specifičnosti a dynamiky během progrese stresu. Více… (anglicky)

Skupina matematického modelování (vedoucí: Petr Hošek)

Používáme matematické modelování, abychom pochopili mechanismy, které regulují působení auxinů a cytokininů v rostlinách.

Matematické modelování a podobné výpočetní přístupy jsou v různých oborech biologie stále populárnější. Nabízejí totiž možnost kombinovat více datových sad a výsledků testů tak, aby se ověřily hypotézy nebo změřily vlastnosti, které nelze řešit jediným, osamoceným experimentem. Postupy matematického modelování aplikujeme například na popis transportu rostlinných hormonů na úrovni izolovaných buněk, stanovení dynamiky metabolických přeměn rostlinných hormonů, či na určení substrátové specificity transportních proteinů. Na následujícím odkazu uvádíme konkrétní příklady studií, kde jsme použili metody matematického modelování. Více... (anglicky)

Skupina mechanomiky růstu kořene (vedoucí: Katarzyna Retzer)

Kombinujeme přístupy buněčné biologie, pokročilé zobrazovací metody a data z transkripčních databází, abychom odhalili molekulární mechanismy, které podporují mechanoadaptaci pokožkových kořenových buněk během směrového růstu kořenů.

Jako přisedlé organismy se rostliny spoléhají na jemné vyladění pohybu orgánů, aby zajistily své přežití. I nepatrná ztráta kontroly směrového růstu může mít na rostliny velký dopad. Kořeny jsou trojrozměrné objekty, které kotví rostliny v půdě a umožňují jim přístup k minerálním živinám. Směr růstu kořenů je ovlivňován neustálou změnou expanze kořenových buněk tak, aby si rostlina zajistila k živinám přístup. Studium buněčné expanze v kořenech v odpovědi na různé vnější stimuly je tak důležité i pro zemědělství. Více... (anglicky)

Skupina procesování RNA v hormonálních drahách (vedoucí: Kamil Růžička)

Naším cílem je využít zkušenosti s biologií rostlinných hormonů k zodpovězení různých otázek souvisejících se zpracováním RNA.

Zpracování RNA představuje důležitou, vysoce složitou a nedostatečně prozkoumanou vrstvu regulace genové exprese v rostlinách. Naproti tomu hormonální dráhy rostlin jsou poměrně dobře objasněny. Jsme malý tým, který využívá vynikající znalosti naší laboratoře o hormonálních drahách v rostlinách k prozkoumání významu klíčových kroků zpracování mRNA, zejména alternativního sestřihu (AS) a metylace m6A mRNA. Více... (anglicky)

Analytická jednotka (vedoucí: Petr Dobrev)

Vyvíjíme nové a zdokonalujeme existující analytické metody pro stanovení rostlinných hormonů.

Podobně jako v jiných oblastech výzkumu je pokrok poznání hormonálních regulací růstu a vývoje rostlin závislý na zdokonalení existujících a vývoji nových metod výzkumu. Pro tento účel byla v naší laboratoři zřízena samostatná analytická jednotka, která se věnuje zejména rozvoji moderních metod identifikace a kvantifikace rostlinných hormonů, jakož i sledování dynamiky jejich biosyntézy a metabolických přeměn. Dokážeme vyčištit a stanovit metabolický profil rostlinných hormonů a některých dalších bio-aktivních látek rostlinného původu. Více… (anglicky)