Last update: Mgr. Stanislav Vosolsobě, Ph.D. (29.10.2019)
Course on the emergence of plants and evolution of key innovations in their development. It is discussed the transition of plants to land, the emergence of sporophyte, evolution of shoots, leaves and roots and the origin of flowers. Furthermore, the similarities between individual phytohormonal signalling pathways are shown and their origin is revealed. The general part of the course deals with the mechanisms of gene formation, polyploidization and diploidization.
Last update: Mgr. Stanislav Vosolsobě, Ph.D. (29.01.2019)
Obrovský rozvoj sekvenačních technik po roce 2010 umožnil, že se molekulární a buněčné studium nemusí omezovat pouze na několik modelových druhů, ale může začít zkoumat, jak fungují rostliny napříč celým evolučním stromem. Tím se zároveň začala psát nová kapitola evoluční biologie, ve které budou odkryty nejpalčivější záhady vzniku rostlin.
Začíná nová epocha evoluční biologie a během této přednášky budete moci její zrod sledovat naživo! Budete cítit mrazení z několik měsíců či jen týdnů starých objevů, které zodpovídají fundamentální otázky, které si pokládal již Darwin a jeho současníci před mnoha desítkami let... Během putování do dávnověku se podíváme jak do tajemné Rhynie, tak i do nitra rostlinných buněk a na všech těchto místech budeme pátrat po tom, co se stalo před několika stovkami milionů let. Budeme pátrat po funkci signálních proteinů, které jsou nezbytné pro vývoj moderních rostlin, v jejich předcích - v kapradinách, plavuních, mechorostech i řasách a tak zjišťovat, jaký mohl být původ hlavních rostlinných inovací. Dozvíte se, zda-li je evoluce flexibilní či rigidní, jak vznikají nové geny a jak nové morfologické novinky, porovnáme rostliny se živočichy, houbami i prvoky.
Literature -
Last update: RNDr. Hana Konrádová, Ph.D. (29.10.2019)
The list of recent recommended literature / papers will be available during the lectures.
Last update: RNDr. Hana Konrádová, Ph.D. (29.10.2019)
Doporučená recentní literatura bude k dispozici v průběhu kurzu.
Requirements to the exam - Czech
Last update: RNDr. Hana Konrádová, Ph.D. (15.03.2019)
Zkouška bude probíhat formou referátu na libovolně vybrané téma z evoluce rostlin. Studenti připravý text či ústní prezentaci (dle osobních preferencí) na základě 3-5 recentních publikací k vybranému tématu (např. o evoluci určité proteinové rodiny, buněčném procesu, morfologickém znaku či evolučním přizpůsobení). Presentace budou probíhat jako součást přednášky na závěr semestru, připravené texty budou zveřejněny a použity v rámci studijních materiálů ke kurzu. Pokud by některý student vyžadoval klasickou formu ústního či písemného přezkoušení z probírané látky, bude mu vyhověno.
Syllabus -
Last update: Mgr. Stanislav Vosolsobě, Ph.D. (29.10.2019)
Advances in sequencing and its importance for evolutionary studies. How "Next-generation" sequencing works and how many model specie we have.
What are plants? Presentation of the main evolutionary lineages of plants from the oldest algae ancestors, summary of their main features and evolutionary advances.
Transition of plants to land in light of paleobiology and molecular biology. Where did sporophyte come from, what is it good for and how is the transition between the gametophytic and sporophytic phase of plant development regulated?
Wood is a fundamental innovation of vascular plants. Where did it come from and how is it related to the evolution of blood vessels in plants? And what have bryophytes already?
Mechanisms of evolution of new genes - polyploidization and duplication of genes. Paleopolyploidization in Arabidopsis and other lines versus neopolyploidization. The mysterious phenomenon of diploidization and what is known about its mechanism. How are genes rearranged?
How did plant-specific phytohormonal signaling pathways occur? Were they already present in algae, or did they arise as a novelty of plants after the transition to land? We will discuss in detail the development of auxin signaling and compare it with other signalling based on controlled protein degradation.
How the meristem activity of the plant is regulated and from how this signaling evolved. How is the root and shoot meristem related to each other and when did the root evolve in evolution?
Leaf evolution in the context of molecular biology. Is Zimmerman's theory true? Are leaves of lycopods, ferns and more advanced plants really different?
What is the history of genes that regulate the formation of flower. Will it help us to uncover the mystery of the flower's origin?
Membrane receptors and signal peptides. The largest and still under-studied plant signalling component.
Last update: Mgr. Stanislav Vosolsobě, Ph.D. (25.03.2021)
Vydejte se na fantastickou cestu do historie s nástroji molekulární a buněčné biologie. Dozvíte se, jak nám evolučně-vývojový přístup využívající molekulární a buněčné studium pomůže v odhalení dávno minulých událostí.
Moderní pokroky sekvenování a jeho význam pro historicko-evoluční studium. Jak funguje "Next-generation" sekvenování a kolik máme hlavních modelových sekvenovaných druhů.
Co jsou vlastně rostliny? Představení hlavních evolučních linií rostlin od nejstarších řasových předků, shrnutí jejich hlavních znaků a evolučních pokroků.
Přechod rostlin na souš ve světle paleobiologie a molekulární biologie. Kde se vzal sporofyt, k čemu je dobrý a jak je regulován přechod mezi gametofytickou a sporofytickou fází vývoje rostliny?
Dřevo je základní inovace cévnatých rostlin. Kde se vzalo a jak souvisí s evolucí cév u rostlin? A co už umí mechorosty?
Mechanismy evoluce nových genů - polyploidisace a duplikace genů, konkrétní příklady. Paleopolyploidisace u Arabidopsis a jiných linií versus neopolyploidisace. Tajemný fenomén diploidisace a co je známo o jejím mechanismu. Jak se přestavují geny?
Jak vznikly fytohormonální signální dráhy specifické pro rostliny? Měly je už řasy, nebo vznikly jako novinka rostlin po přechodu na souš? Podrobně probereme vznik auxinové signalisace a porovnáme ji s dalšími signalisacemi založenými na řízené degradaci proteinů.
Jak je regulována aktivita meristému rostliny a z čeho se tato signalisace vyvinula. Jak spolu souvisí meristém kořene a prýtu a kdy vznikl v evoluci kořen?
Evoluce listu v kontextu molekulární biologie. Je pravdivá Zimmermanova teorie? Jsou skutečně odlišné listy plavuní, kapradin a pokročilejších rostlin?
Jaká je historie genů, které reguluji vznik květu. Pomůže nám rozkrýt záhadu původu květu?
Membránové receptory a signální peptidy - největší a stále nedostatečně prozkoumaná signální komponenta rostlin.
Last update: Mgr. Stanislav Vosolsobě, Ph.D. (29.10.2019)
Ačkoliv nemá předmět stanoveny prerekvizity, je velice vhodné, aby se frekventanti orientovali v základním systému řas a rostlin (v rozsahu bakalářských kurzů Botanika bezcévných rostlin a Botanika cévnatých rostlin), měly základy anatomie fyziologie a vývojové biologie rostlin (kurzy Anatomie rostlin, Fyziologie rostlin, Růst a vývoj rostlin) a molekulární biologie rostlin (Rostlinná cytologie či Biologie rostlinné buňky).
Registration requirements - Czech
Last update: Mgr. Stanislav Vosolsobě, Ph.D. (29.01.2019)
Přednáška nevyžaduje předběžnou hlubší znalost buněčné biologie rostlin, problematika je vždy probírána od samotných základů.
Kurz zahrnuje 10 dvouhodinových lekcí, které mohou být přednášeny pravidelně každý týden, nebo turnusovou formou během dvou víkendových dní. Forma kurzu bude přizpůsobena preferencím zapsaných studentů prostřednictvím on-line hlasování před začátkem semestru, tudíž doporučuji všem zájemcům včasný zápis předmětu v SIS, aby se mohli zapojit do hlasováni. Předmět bude definitivně rozvržen v termínu prvního (domlouvacího) semináři Katedry experimentální biologie rostlin v letním semestru. Aktuální informace platné pro daný rok naleznete na facebookové stránce předmětu a na letáčcích
