Popis parametrů příjmu 2,4-D buňkami tabákuprostřednictvím modelování na buněčné úrovni

Abstract

Studování transportní kinetiky fytohormonu auxinu má klíčovou roli pro výzkum regulace růstuurostlin. Matematické modelování, kteréumožňuje detailně charakterizovat transport auxinu, je většinou zaměřeno na modelování na úrovni pletiv. Aplikace matematického modelovánína úrovni buňky však může přinést důležité informace pro další studiumcelé problematiky. Cílem této práce je popis parametrů vtoku 2,4-D (syntetickéhoauxinu) do buňky tabáku prostřednictvím modelování na buněčné úrovni. Akumulační experimenty s radioaktivně značenou 2,4-D a různou kombinací inhibitorů aktivního transportu auxinu (CHPAA a NPA) nám umožňují popsat tok auxinu jak směrem dovnitř dobuňky tak isměremvenzbuňky. Svyužitím již existujících modelů bude odvozen nový model transportu auxinu na úrovni buňky, tento budeimplementován do prostředí MATLAB a současně budou identifikovány parametry transportu auxinu. Validace nového modelu by měla prokázat jeho schopnost generovat výstup kopírující experimentální data anaznačitmožnosti jeho dalšího rozšířeníavyužití.

Studying of auxin (phytohormone) transport kinetics has a key role inunderstanding of plant growth regulation. Mathematical modellingmakes it possible to characterize auxin transport in details, but it is mainly aimed atthelevel of plant tissue. Characterization of auxin kinetics on cellular level could, therefore, become an important source of information for further studies. The aim of this work is characterization of 2,4-D (synthetic auxin) uptake parameters intobacco cells by means of single cell level modelling. Accumulation experiments withradiolabeled 2,4-D and different combinations of auxin transport inhibitors (NPA andCHPAA) allow us to describe auxin flow both into and from the cell. New mathematical model of auxin transport onthecellular level is derived from existing models andtheparameters ofauxin transport are characterized. Validation of the new model proves its ability topredict experimental data and shows the possibility of its further use.