|
|
Účinek surfaktinu na lipidovou složku cytoplazmatické membrány Bacillus subtilis
Sklenářová, Petra ; Seydlová, Gabriela (vedoucí práce) ; Lichá, Irena (oponent)
Surfaktin, sekundární metabolit produkovaný bakterií Bacillus subtilis, je povrchově aktivní látka a antibiotikum, které permeabilizuje membránovou dvouvrstvu. Cílem této diplomové práce bylo zjistit, jaké adaptivní změny na úrovni lipidové složky cytoplazmatické membrány mohou přispívat k přežití B. subtilis v koncentracích surfaktinu, které bakterie jiných druhů zabíjí. Neprodukční kmen B. subtilis 168 byl kultivován v přítomnosti dvou různých subletálních koncentrací surfaktinu (350 a 650 µg/ml) izolovaného z kultury produkčního kmene B. subtilis ATCC 21332. Přídavek surfaktinu do média vedl v závislosti na koncentraci k zástavě růstu exponenciální kultury na 40 min (350 µg/ml), resp. 3 h (650 µg/ml) a poté se růst obnovil se změněnou dobou zdvojení. Nižší koncentrace způsobila 20% urychlení růstu, u vyšší naopak došlo k prodloužení doby zdvojení na dvojnásobek oproti kontrole. Surfaktin vyvolal v cytoplazmatické membráně zásadní změny ve složení fosfolipidů. Došlo ke snížení podílu majoritního fosfolipidu membrány fosfatidylglycerolu a naopak zvýšení podílu fosfatidyletanolaminu, u koncentrace surfaktinu stimulující růst se navíc výrazně navýšil podíl kyseliny fosfatidové. Měření kinetiky lyze lipozómů tvořených lipidy mimikujícími složení membrány vystavené surfaktinu prokázalo, že zvýšení...
|
|
|
Bordetella pertussis a dávivý kašel: Bakterie a její faktory virulence, epidemiologie onemocnění a prevence očkováním.
Bočková, Barbora ; Holubová, Jana (vedoucí práce) ; Seydlová, Gabriela (oponent)
Bordetella pertussis je gram-negativní bakterie, která je lidským patogenem kolonizujícím horní cesty dýchací. Je původcem onemocnění dávivého kašle, známého také pod názvem černý kašel nebo pertuse. B. pertussis produkuje řadu faktorů virulence, které můžeme rozdělit na toxiny a adheziny. Proti infekci B. pertussis byly vyvinuty nejprve celobuněčné a následně acelulární vakcíny. V posledních dvaceti letech byl celosvětově zaznamenán nárůst případů onemocnění. Tato práce uvede základní informace o B. pertussis a dávivém kašli. Hlavní náplní bude shrnout současnou epidemiologickou situaci, poukázat na důvody zvyšující se incidence a uvést možná řešení současné situace.
|
|
|
Fenomén vzniku perzistence u bakterií - vliv toxin-antitoxin systémů.
Váchal, Martin ; Lichá, Irena (vedoucí práce) ; Seydlová, Gabriela (oponent)
Většina současně studovaných bakteriálních druhů je schopna tvořit malou heterogenní frakci perzistentních buněk, tolerantních k řadě antibiotik, a přesto geneticky identických s citlivou mateřskou populací. Bakteriální perzisteři vznikají stochastickou regulací buněčných procesů buďto po indukci vnějším stresovým stimulem nebo spontánně i v podmínkách příznivých pro růst. Podle způsobu vzniku byli rozděleni na perzistery typu I a perzistery typu II. Mnoho recentních studií prokázalo uplatnění toxin-antitoxin (TA) systémů v perzistenci. TA systémy jsou běžně se vyskytující genetické elementy prokaryot. Sestávají se ze stabilního proteinového toxinu, inhibujícího určitý esenciální buněčný proces, a nestabilního antitoxinu, který účinek toxinu neutralizuje. Toxinové části jsou u perzisterů silně exprimované a v nadbytku nad antitoxiny mají zřejmě zásadní roli v navození tolerance k antibiotikům (MDT). Tato práce shrnuje příčiny vzniku perzisterů i jejich hypotetické strategie přežití, a zabývá se především TA systémy, kontrolujícími perzistenci modelového organismu Escherichia coli. Důraz je kladen na popis molekulárních mechanismů toxicity a její regulaci u TisB/IstR-1 TA systému typu I, HipBA, RelBE, MazEF, DinJ-YafQ, MqsRA TA systémů typu II a GhoST TA systému typu V. Klíčová slova: perzistence,...
|
|
|
Role metabolismu nukleotidů při vývoji kolonií Saccharomyces cerevisiae
Dvořáková, Markéta ; Palková, Zdena (vedoucí práce) ; Seydlová, Gabriela (oponent)
Kvasinky jsou jednobuněčné mikroorganizmy, které tvoří kolonie, jejichž morfologie je charakteristická pro daný kmen a liší se v závislosti na růstových podmínkách. Při komunikaci kolonií Saccharomyces cerevisiae je v pulzech produkován amoniak, který slouží jako signál o vyčerpání živin (PALKOVÁ et al. 1997). Bylo zjištěno, že v průběhu vývoje obřích kolonií S.cerevisiae dochází ke změnám genové exprese, metabolizmu a také změnám v produkci amoniaku. Byly identifikovány geny, jejichž exprese se mění v průběhu vývoje obřích kolonií S. cerevisiae. Mezi tyto geny patří některé geny účastnící se různých metabolických drah, transportu amoniaku, metabolizmu aminokyselin a také nukleotidů. Byly také popsány geny, jejichž delece může mít vliv na produkci amoniaku (ČÁP et al., 2010), (VÁCHOVÁ a PALKOVÁ 2005), (PALKOVÁ et al. 2002). Tato práce je zaměřena na sledování vlivu delece vybraných genů účastnících se nukleotidového metabolizmu a také možného vlivu přidaných extracelulárních bází na růst, morfologii, diferenciaci a také na produkci amoniaku u obřích kolonií S. cerevisiae. V rámci práce byly připraveny kmeny S. cerevisiae produkující proteiny značené Gfp (Ade4p-Gfp, Adk1p-Gfp, Urk1p-Gfp, Fcy2p-Gfp, Fur4p-Gfp, Fcy22p-Gfp) a dále sledován vývoj obřích kolonií S. cerevisiae s delecemi vybraných genů...
|
|
|
Funkce proteinu LmbW v biosyntéze antibiotika linkomycinu
Steiningerová, Lucie ; Janata, Jiří (vedoucí práce) ; Seydlová, Gabriela (oponent)
4-Alkyl-L-prolinové deriváty (APD) jsou specializované prekurzory, které jsou zabudovány do struktur nejméně tří skupin jinak zcela odlišných látek: některých pyrrolo-1,4- benzodiazepinů, látek s protinádorovou aktivitou, bakteriálního hormonu hormaomycinu a linkomycinu, klinicky používaného linkosamidového antibiotika. Tyto látky sdílejí biosyntetickou dráhu, která je kódovaná 5 či 6 homologními geny nalezenými v biosyntetických genových shlucích producentů těchto látek. Podobnosti biosyntézy a zároveň rozdílnosti struktur jejich APD by mohly být využity k přípravě hybridního producenta biologicky účinnějšího derivátu linkomycinu. APD prekurzorem linkomycinu je neobvyklá aminokyselina 4-propyl-L-prolin (PPL). Původní představa biosyntetické dráhy PPL není zcela v souladu s dosavadními poznatky, bylo tedy nutné ji revidovat. První dva kroky PPL dráhy jsou funkčně prokázané, prokázání následujícího kroku bylo cílem této práce. Protein LmbW byl nadprodukován a in vitro testováním byla potvrzena jeho methyltransferasová aktivita, která odpovídá jeho sekvenční analýze. LmbW je schopný methylovat přímo meziprodukt druhého kroku biosyntetické dráhy, zatímco dosavadní koncept PPL dráhy předpokládal methylaci až v pozdější fázi biosyntézy. Zajímavé je zjištění, že LmbW je schopný ke svému substrátu připojit i delší...
|
|
|
Ekologický význam bakterií asociovaných s rostlinným opadem
Tláskal, Vojtěch ; Baldrian, Petr (vedoucí práce) ; Seydlová, Gabriela (oponent)
V lesích mírného pásu představuje rozklad stromového opadu významný přísun uhlíku do půdy. Hlavními hráči při dekompozici opadu jsou houby a bakterie. Zatímco role hub při rozkladu je často studována, jen málo prací se zabývá bakteriemi a jejich úlohou ve společenstvu opadu. Cílem této rešerše je shrnout dostupnou literaturu týkající se procesů a vztahů v bakteriálním společenstvu asociovaném s rostlinným opadem. Jsou diskutovány vlastnosti a charakter substrátů dostupných v rostlinné biomase. Zmíněny jsou směry výzkumu na úrovni genů pro různé enzymy. Do přehledu jsou dále zahrnuty faktory ovlivňující společenstvo, jako je diverzita, prostorové rozmístění a abiotické faktory. Lze předpokládat, že složení společenstva se vyvíjí se změnou chemismu opadu a dostupností živin. Tato dostupnost se v čase snižuje. Na začátku dekompozice jsou utilizovány jednoduché substráty, zatímco ty odolnější jsou rozkládány později za působení specializovaných skupin mikroorganizmů. Zdá se, že během rozkladu se uplatňují hlavně bakterie kmenů Actinobacteria, Acidobacteria, Bacteroidetes a Proteobacteria. Složení bakteriálního společenstva je také nejspíše ovlivňováno jeho interakcemi s houbami. Tato rešerše ukazuje, že bakteriální společenstvo asociované s rostlinným opadem je vysoce komplexní a dynamické díky kombinaci...
|
|
|
Biosyntéza spodních polyketidových řetězců manumycinových antibiotik - faktory ovlivňující jejich délku
Kolek, Jan ; Petříček, Miroslav (vedoucí práce) ; Seydlová, Gabriela (oponent)
Manumycinová antibiotika jsou významnou skupinou sekundárních metabolitů produkovaných bakteriemi rodu Streptomyces. Patří do velké skupiny polyketidových látek a vykazují významné antimikrobiální, protizánětlivé, protinádorové a mnohé další biologické aktivity. Jsou charakterizována dvěma krátkými lineárními polyketidovými řetězci, které jsou připojené k centrální podjednotce. Polyketidové řetězce jsou syntetizovány enzymy iterativní polyketid-syntázy typu II. U manumycinových antibiotik prozatím nebyl popsán způsob regulace délky syntetizovaných krátkých polyketidových řetězců. Dokonalé pochopení mechanismu této regulace by bylo využitelné k následné syntéze manumycinových antibiotik s přesně definovanou délkou řetězců, které by mohly vykazovat lepší biologické účinky využitelné v praxi. K identifikaci faktoru zodpovědného za regulaci délky spodního řetězce u manumycinových antibiotik byl vytvořen mutantní kmen producenta asukamycinu Streptomyces nodosus ssp. asukaensis s deletovanými geny pro β-ketoacylsyntázu typu I/II a pro protein AsuC14, který by mohl být potenciálním faktorem určujícím délku spodního řetězce. Následně byly v tomto mutantním kmenu exprimovány geny pro β-ketoacylsyntázu typu I/II a potenciální faktor ovlivňující délku řetězce C14 z jiných producentů manumycinových...
|
|
|
Úloha signální dráhy integrity buněčné stěny při morfogenezi kvasinkových kolonií
Reslová, Gabriela ; Schierová, Michaela (vedoucí práce) ; Seydlová, Gabriela (oponent)
U kvasinky Saccharomyces cerevisiae dochází při stresu na buněčné stěně vyvolaném různými vnějšími vlivy (např. chemickými látkami, oxidativním stresem, osmotickými změnami, změnami v pH či teplotním šokem) ke spuštění signální dráhy integrity buněčné stěny (CWI). Cílem mé práce bylo sledovat vliv CWI dráhy na morfogenezi kvasinkových kolonií. Pomocí kmenů s delecí v genech CWI dráhy odvozených od dvou rodičovských kmenů BR-F-Flo11p-GFP a PORT jsem zjistila, že odlišné genetické pozadí ovlivňuje průběh a aktivaci dráhy. U kmenů odvozených od BR-F-Flo11p-GFP bylo zjištěno, že vliv na vzhled kolonií má pouze delece genu MID2, který kóduje povrchový senzor CWI dráhy. U kmenů odvozených od PORT narušení CWI dráhy vedlo k pomalejšímu vývoji kolonií rostoucích na glycerolovém médiu s 0,05mM selenanem. Největší vliv měla delece genu MTL1, který také kóduje povrchový senzor, který je homologní k Mid2. Potvrdila jsem, že kmeny s delecí genů CWI dráhy mají změněnou citlivost k inhibitorům narušujícím integritu buněčné stěny (Calcofluor white, Congo red, zymolyáza). Pomocí zymolyázového testu jsem ověřila propojení CWI dráhy s HOG dráhou. Klíčová slova: Saccharomyces cerevisiae, poškození buněčné stěny, strukturované kolonie, CWI dráha, inhibitorové testy
|
|
|
Mechanizmy antimikrobiálního účinku lipopeptidů produkovaných Bacillus subtilis
Pinkas, Dominik ; Seydlová, Gabriela (vedoucí práce) ; Žíla, Vojtěch (oponent)
Bakteriální antimikrobiální látky jsou důležitým zdrojem nových antimikrobiálních terapeutik, jejichž hledání je jedinou možnou odpovědí na vzestup bakteriálních rezistencí proti stávajícím antibiotikům, a na stále častější výskyt multirezistentních kmenů. Zajímavou alternativu představují tři rodiny lipopeptidů produkované Bacillus subtilis - surfaktiny, fengyciny a ituriny - nabízející slibné biologické aktivity a dobrý potenciál pro modifikace jejich struktur a vlastností. Lipopeptidy produkované B. subtilis jsou povrchově aktivní látky schopné snižovat povrchové napětí na fázových rozhraních. Vykazují biologické aktivity založené na jejich schopnosti inzertovat se do lipidických membrán, agregovat v nich a narušovat tak jejich bariérovou funkci. Přesný mechanizmus účinku se liší podle rodiny, ale mají společnou koncentrační závislost - s rostoucí koncentrací membránově vázaného lipopeptidu postupně tvoří iontové kanály, později větší póry a nakonec membránu solubilizují detergentním mechanizmem. Surfaktin je navíc schopen inaktivovat enzymy vyžadující pro svou aktivitu dvojmocné kationty. Tyto vlastnosti činí z lipopeptidů B. subtilis slibné látky pro komerční využití.
|
|
|
Role bakterií při přeměnách silikátových minerálů v prostředí neutrálního pH
Duchoslav, Vojtěch ; Falteisek, Lukáš (vedoucí práce) ; Seydlová, Gabriela (oponent)
Víme, že bakterie jsou schopné urychlovat rozpouštění silikátových minerálů. Rozkladem získávají buď substráty pro svůj energetický metabolismus a v takovém případě provádějí redoxní přeměny, nebo ze silikátů získávají minerální živiny, které nejsou v dostupnější formě přítomné. Při mikrobiálním rozkladu silikátů se uplatňují především mechanismy lokální kyselé či zásadité katalýzy a povrchové komplexace. Dobývanými minerálními živinamy mohou být K, Mg, P, Fe, apod. Prakticky jediným využitelným energetickým substrátem je železo. Zatím co při získávání železa jako esenciální živiny jsou využitelná extremně silná komplexační činidla (tzv. siderofory), pro energetické využití je nutné železo získávat slabšími komplexanty, nebo jej redukovat přímo v krystalové mřížce např. pomocí elektricky vodivých nanovláken. Na rozdíl od sulfidů není běžné oxidativní rozpouštění silikátů chemoautotrofními organismy. Bakteriální rozpouštění silikátů sice zanechává morfologické i geochemické stopy, ale neumíme je zatím jednoznačne rozeznat a interpretovat. Ačkoli víme, že jsou bakterie schopné rozpouštět téměř všechny hlavní horninotvorné minerály v nejrůznějších podmínkách, nejsme schopni jejich podíl kvantifikovat. Tato fundamentální otázka, která se úzce týká globálních cyklů prvků, představuje jednu z hlavních výzev pro...
|
host ::
RSS.