Název:
Sledování metabolických změn karotenogenních kvasinek v závislosti na podmínkách kultivace
Překlad názvu:
Study of metabolic changes in carotenogenic yeasts cultivated under different conditions
Autoři:
Starečková, Terezie ; Breierová, Emília (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce) Typ dokumentu: Diplomové práce
Rok:
2008
Jazyk:
cze
Nakladatel: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstrakt: [cze][eng]
Cílem diplomové práce koncipované jako srovnávací studie bylo studium regulace produkce karotenoidů a ergosterolu u několika druhů karotenogenních kvasinek. Kmeny byly vystaveny působení exogenních stresových faktorů vyvolaných přídavky NaCl a H2O2 do produkčních médií. Posléze byly zkoumány komplexní změny na úrovni metabolomu (tj. v produkci pigmentů a ergosterolu), ale také změny na úrovni proteomu a genomu. Analýza proteinových změn byla provedena metodami PAGE-SDS a 2D elektroforézou, pro izolaci a následnou analýzu chromozomální DNA bylo využito pulzní gelové elektroforézy. Do srovnávací studie bylo zařazeno celkem šest kvasinkových kmenů, tři patřící do rodu Rhodotorula a tři zástupci rodu Sporobolomyces. Zatímco kvasinky Rhodotorula byly charakteristické zvýšenou tvorbou biomasy a některých karotenoidů i při vystavení stresovým podmínkám, kvasinky rodu Sporobolomyces se vyznačovaly poklesem biomasy a rovněž zvýšenou tvorbou ß-karotenu a ergosterolu. Nejvyšší produkce ß-karotenu byla zaznamenána u kvasinky Sporobolomyces salmonicolor, kdy při využití solného stresu byl nárůst zvýšen až 4x oproti kontrolnímu vzorku a při použití peroxidového stresu více než 5x. Bílkoviny vybraných kvasinkových kmenů kultivovaných za stresových podmínek byly izolovány kombinací mechanické a chemické dezintegrace pomocí skleněných kuliček o průměru 160 m a dále s využitím hydroxidu sodného nebo dodecylsulfátu sodného. Metoda využívající hydroxid sodný se jevila jako výhodnější. Při vizualizaci byly vyzkoušeny také dvě metody barvení polyakrylamidového gelu. Barvení využívající Coomassie Brilliant Blue vykazovalo s nižší citlivost, zatímco barvení stříbrem umožňovalo vizualizaci i hůře viditelných proteinových frakcí. Změny proteomu v 1D gelech byly obtížně hodnotitelné, proto byl proetom dvou vybraných kmenů (R.glutinis a R.rubra) podrobně analyzován i pomocí 2D elektroforézy. Srovnávací analýza genomu karotenoidních kvasinek metodou PFGE prokázala přítomnost nejméně 7 DNA frakcí. Tyto výsledky však nelze považovat za definitivní a určení přesné struktury genomu bude vyžadovat další studium.
The aim of this diploma thesis realized as a comparative study was the study of regulation of carotenoid and ergosterol production in several carotenogenic yeast strains. Yeasts were exposed to exogenous stress factors. Salt stress and oxidative stress (hydrogen peroxide) were reached by addition of NaCl and hydrogen peroxide into production media. Complex changes on metabolome (e.g. pigment and ergosterol production, RP-HPLC), proteome and genome were followed. Proteome changes were analyzed by PAGE-SDS and 2D electrophoresis. To isolation and analysis of chromosome DNA pulsed field gel electrophoresis (PFGE) was used. Six yeast strains were enrolled into the comparative study; three strains of the genus Rhodotorula and three strains of the genus Sporobolomyces. While yeasts Rhodotorula sp. were characterized by enhanced biomass as well as carotenoid production in normal and stress conditions, production of biomass by Sporobolomyces sp. was substantially lower. Carotenoid production in Sporobolomyces sp. was higher than in Rhodotorula sp.; the highest increase of was beta-carotene production was observed in Sporobolomyces salmonicolor cells stressed by salt (4x higher than in control) or peroxide (5x higher). Proteins were isolated from yeast cells by combination of mechanical and chemical disruption by glass beads and NaOh or SDS. Better yields were obtained by NaOH. Two staining methods were tested in PAGE-SDS protein analysis. Coomassie Brilliant Blue staining exhibited lower sensitivity, silver staining led to better visualisation of minor protein fractions too. 1D protein profiles was difficult to evaluate, therefore, 2D electrophoresis of selected strains (R.glutinis, R.rubra) was done. In yeast genome analysis by PFGE at minimum 7 DNA fractions were observed. These results probably are not final, further study will be needed for detailed characterization of red yeast genome.
Klíčová slova:
exogenní stres; karotenogenní kvasinky; karotenoidy; regulace; carotenogenic yeasts; carotenoids; exogenous stress; regulation
Instituce: Vysoké učení technické v Brně
(web)
Informace o dostupnosti dokumentu:
Plný text je dostupný v Digitální knihovně VUT. Původní záznam: http://hdl.handle.net/11012/13638
host ::
