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Examination of some subcellular structures of Physcomitrella patens using confocal microscopy

Katrin Thiering

Art der Arbeit

Masterarbeit

Universität

Universität Wien

Fakultät

Fakultät für Lebenswissenschaften

Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)

Masterstudium Botanik

Betreuer*in

Ingeborg Lang

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DOI

10.25365/thesis.55404

URN

urn:nbn:at:at-ubw:1-30921.31469.907263-9

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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract

(Deutsch)

Moose sind die ersten Landpflanzen und unterscheiden sich deshalb von Algen und sie sind evolutionär von den Gefäßpflanzen getrennt. Im Unterschied zu den Gefäßpflanzen ist in Moosen die gametophytische Pflanze dominant. Dieser Gametophyt eignet sich gut für zelluläre Untersuchungen und aufgrund seiner Haploidität sind genetische Modifikationen leicht zu erreichen. Für P. patens sind GFP-markierte Zelllinien vorhanden; diese können benutzt werden um spezifische Strukturen im Zellinneren mit Konfokal-Mikroskopie zu untersuchen, wie es in dieser Arbeit mit vielen Zelllinien durchgeführt wurde. Das Ziel dieser Arbeit war es die subzellulären Strukturen in P. patens zu analysieren, zu dokumentieren und zu dokumentieren wie sie auf osmotischen Stress reagieren. Die Endoplasmatische Reticulum (ER) Zelllinie zeigte das ER in der Nähe der Plasmamembran, dies wurde durch Färben mit den Styryl Färbungen FM 1-43 und FM 4-64 überprüft. Weiters sieht man die vom ER geformte Kernhülle und das dynamische Netzwerk aus Zisternen und Röhren. Unter osmotischem Stress fügten sich die Zisternen zusammen und wurden weniger. Die Life-act Zelllinie zeigte das Aktin im Cortex der Zelle, um die Kernhülle und als Netzwerk zwischen den Chloroplasten sichtbar. Leider funktionierte das Färben der Aktinfilamente mit Rhodamine phalloidin in lebenden Zellen nicht. Während der Plasmolyse formten die Aktinfilamente eine Ring-Struktur nahe der Chloroplasten und umschlossen sie zwischen den Aktinfilamenten. Die GFP-Tub Zelllinie zeigte, dass die Mikrotubuli die Chloroplasten zwischen den Mikrotubuli umschlossen. Weiters wurde es auch in der Nähe zu der Plasmamembran und um den Kern gezeigt. Die Myosin VIII, Reticulon und Calnexin Zelllinie zeigten nicht die aus der Literatur bekannten Strukturen. Wenn plasmolisiert, zeigten die Zelllinien von ER, Life-act und GFP-Tub von P. patens in den Blättchenzellen und im Protonemata die Hecht’schen Fäden, was darauf hinweist, dass ER, Aktin und auch Tubulin in den Fäden vorhanden ist. Eine DVD mit Videos von Zeitraffer Aufnahmen von Bildern der subzellulären Strukturen ist der Arbeit beigefügt.

Abstract

(Englisch)

Mosses are the first land plants and therefore differ from algae and they are evolutionary separated from the vascular plants. In comparison to the vascular plants, the gametophytic plant is dominant in mosses. This gametophyte can be easily investigated and because of its haploidy, genetic modifications are easily done. For Physcomitrella patens are GFP cell lines available; these can be used to study some subcellular structures with confocal microscopy, as done in the present work. The aim of this study was to analyse the subcellular structures in P. patens, how they look like and how they respond to osmotic stress meaning that those strands contain ER, actin and tubulin. The Endoplasmic reticulum (ER) cell line showed the ER near the plasma membrane; this was proven by labelling with the styryl dyes FM 1-43 and FM 4-64. Furthermore, the nuclear envelope and the dynamic network of cisternae and tubules formed by the ER were seen. Under osmotic stress, the cisternae were aggregating and getting fewer. The Life-act cell line showed the actin in the cortex of the cell, around the nucleus and a network between chloroplasts. Unfortunately, labelling the actin filaments with the Rhodamine phalloidin did not work in living cells. During plasmolysis, the actin filaments formed ring structures near the chloroplasts and enclosed them within the actinfilaments. The GFP-Tub cell line showed that the microtubules enclosed the chloroplasts within the microtubules. Furthermore, it was also shown in close vicinity to the plasma membrane and around the nucleus. Under plasmolysis the tubulin was aggregating around the chloroplasts and formed rings around them. The Myosin VIII, Reticulon and Calnexin cell lines did not show the structures known from literature. When plasmolysed, the cell lines of ER, Life-act and GFP-Tub of P. patens showed in the leaflets and protonemata the Hechtian strands. A DVD with movies of time lapses of pictures of the subcellular strucures is attached to the present work.

Autor*innen

Katrin Thiering

Haupttitel (Englisch)

Examination of some subcellular structures of Physcomitrella patens using confocal microscopy

Paralleltitel (Deutsch)

Untersuchung einiger subzellulärer Strukturen von Physcomitrella patens mittels konfokaler Mikroskopie

Publikationsjahr

2018

Umfangsangabe

117 Seiten : Illustrationen, Diagramme

Sprache

Englisch

Beurteiler*in

Ingeborg Lang

Klassifikation

42 Biologie > 42.40 Pflanzencytologie, , Pflanzenhistologie, Pflanzenmorphologie

AC Nummer

AC15230106

Utheses ID

48971

Studienkennzahl

UA | 066 | 832 | |

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