Original title:
Sledování vlivu stresových faktorů na kvasinky rodu Metschnikowia pomocí molekulárních technik
Translated title:
Monitoring the influence of stress factors on yeasts of the genus Metschnikowia using molecular techniques
Authors:
Kuljovská, Tereza ; Kovalčík, Adriána (referee) ; Němcová, Andrea (advisor) Document type: Master’s theses
Year:
2022
Language:
cze Publisher:
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická Abstract:
[cze][eng]
Molekulární techniky jsou v současné době široce používanými zejména při identifikaci různých druhů mikroorganismů a poskytují spolehlivé a přesné výsledky v poměrně krátkém časovém intervalu. Tato práce se zabývá charakterizací kvasinek rodu Metschnikowia vystavených různým stresovým faktorům a sledováním jejich genomové DNA metodami PCR-DGGE a PFGE. Práce byla soustředěna na analýzu ribosomální rDNA, konkrétně úseky ITS1 a 5,8-ITS2 a genů kódujících D1/D2 domény, jež jsou součástí velké ribosomální podjednotky 26S rDNA, které se běžně užívají při charakterizaci fungálních eukaryotických společenstev. Pro experimenty byly vybrány tři druhy stresových faktorů: osmotický stres (prostředí s obsahem NaCl), oxidační stres (přídavek H2O2 do kultivačního média) a nutriční stres (přídavek konopné mouky/listů a květů jako zdroj uhlíku). Analýza byla provedena pro kmeny Metschnikowia andauensis, Metschnikowia pulcherrima, M. chrysoperlae, M. shanxiensis, M. sinensis a M. zizyphicola. Výsledky prokázali, že ani přídavkem výše zmíněných látek o vyšších koncentracích do produkčních médií nedochází k narušení ribosomální DNA při detekci metodou PCR-DGGE a nedošlo k projevům mutace při srovnání těchto kmenů s kvasinkami kultivovanými za optimálních podmínek. Analýza karyotypů pomocí PFGE ukázala, že navzdory stresovým faktorům DNA některých druhů kvasinek nevykazuje poškození a zůstává intaktní, což ale neplatí pro všechny kmeny, které byly analyzovány. Vzhledem k těmto okolnostem lze konstatovat, že vysoká adaptabilita těchto druhů na stresové prostředí z nich činí slibné biotechnologické producenty a mají potenciál pro využití například i v zemědělství jako nástroje biokontroly ovoce či révy vinné.
Molecular techniques are used widely nowadays, especially in the identification of various species of microorganisms, and provide reliable and accurate results in a relatively short period of time. This work deals with the characterization of Metschnikowia yeasts exposed to various stress factors and the monitoring of their genomic DNA by PCR-DGGE and PFGE methods. The work was focused on the analysis of ribosomal rDNA, specifically the ITS1 and 5,8-ITS2 regions and genes encoding the domains D1/D2, that are part of the large 26S rDNA ribosomal subunit, which are commonly used in the characterization of fungal eukaryotic communities. Three types of stress factors were selected for the experiments: osmotic stress (NaCl environment), oxidative stress (addition of H2O2 to the medium) and nutritional stress (addition of hemp flour / leaves and flowers as a carbon source). The analysis was performed for particular strains Metschnikowia andauensis, Metschnikowia pulcherrima, M. chrysoperlae, M. shanxiensis, M. sinensis and M. zizyphicola. The results showed that addition of the NaCl, H2O2 and hemp components at higher concentrations to the production media does not disrupt the ribosomal DNA when detected by PCR-DGGE. Mutations have not been observed by comparing these strains with yeast that was cultivated under optimal conditions. Despite stress factors, PFGE analysis of karyotypes showed that DNA of some yeast species does not prove any damage and remain intact. Remaining strains proved certain degree of damage, and bands were not detected on the gel for these strains. In the given circumstances, it can be stated that the high adaptability of these species to a stress environment makes them promising biotechnology producers. These yeasts have great potential for usage in agriculture as a tool for biocontrolling of fruit or vines.
Keywords:
Metschnikowia yeasts; PCR-DGGE; PFGE; rDNA; stress factors; Kvasinky Metschnikowia; PCR-DGGE; PFGE; rDNA; stresové faktory
Institution: Brno University of Technology
(web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library. Original record: http://hdl.handle.net/11012/204567
guest ::
