Swissuniversities (https://www.swissuniversities.ch)

Petra Kochová (Západočeská univerzita v Plzni, Katedra mechaniky)

50 560,72 CHF

University of Bern
Institute of Plant Sciences

Účast na instalaci mikroskopu celulárních sil a jeho počátečním testování.
Routier-Kierzkowska AL, Weber A, Kochová P, Felekis D, Nelson BJ, Kuhlemeier C, Smith RS. Cellular force microscopy for in vivo measurements of plant tissue mechanics. Plant Physiol. 2012 Apr;158(4):1514-22. doi: 10.1104/pp.111.191460. Epub 2012 Feb 21.

Ačkoliv se značné výzkumné úsilí zaměřuje na pochopení buněk na molekulární a genetické úrovni, poměrně málo je známo o jejich mechanických vlastnostech. Pomocí nejmodernějších přístrojů mikro-elektro-mechanických systémů (MEMS) snímajících sílu a vyvinutých na Univerzitě v Curychu plánujeme provést experimenty ke změření mechanických vlastností buněčné stěny rostlin. MEMS technologie funguje v rozmezí síly mezi tím, co může být měřeno pomocí atomové silové mikroskopie a tradičními tonometry. Předmětem naší studie budou tabákové buňky BY2, klasický buněčný systém rostlin vybraný pro jeho vhodné vlastnosti k mechanické studii. S tímto rostlinným systémem je možné získat jednotlivé neporušené buňky i krátké řady buněk, které vykazují protilehlý růst. Buňky jsou také poměrně velké (50 mikronů nebo více) a relativně jednoduché na ovládání. Také se jednoduše transformují a je zde k dispozici mnoho řad indukovatelných a fluorescentních značkovačů. Měření na buňkách BY2 se budou provádět pomocí zařízení MEMS získaného švýcarskou institucí v rámci spolupráce se skupinou Prof. Brada Nelsona na Institute of Robotics and Intelligent Systems v Curychu. Experimenty budou zahájeny měřením výchylky a sil neošetřené buněčné stěny v roztocích různých osmolarit (včetně proměnlivého tlaku v rámci buněk) pomocí senzorů MEMS a mikropinzet. Dále budeme monitorovat mechanické účinky aplikování různých látek, o kterých je známo, že ovlivňují expanzi buněčné stěny, jako jsou expanziny, pektin-metyl esteráza a molekuly signalizující růst, jako je rostlinný růstový hormon auxin.