Název:
Detekce biomarkerů extremofilů v Marsovských analozích
Překlad názvu:
Detecting biomarkers of extremophiles in Martian analogues
Autoři:
Němečková, Kateřina ; Jehlička, Jan (vedoucí práce) ; Hauer, Tomáš (oponent) ; Vandenabeele, Peter (oponent) Typ dokumentu: Disertační práce
Rok:
2023
Jazyk:
eng
Abstrakt: [eng][cze] The main focus of this thesis is on the examination of endolithic microorganisms within gypsum from Sicily. This region is of particular interest because gypsum outcrops are common and accessible there, but the environment is not considered to be extreme in terms of solar radiation or other factors. The research aims to detect endolithic biomarkers and analyse their distribution in their natural environment, to identify endoliths with a focus on phototrophs, and to assign the detected biomarkers to their producers. One of the key tools used in this study was a portable Raman spectrometer with a 532 nm laser, used for the detection of carotenoids under field conditions. Further, the Raman fingerprints of scytonemin and gloeocapsin can be used for the taxonomic identification of some cyanobacteria. With the use of a combination of different excitation wavelengths (445nm, 532 nm, 780 nm), it was possible to detect good quality spectra of various pigments in situ, conditions also in isolated cells and colonies. The results of the molecular analysis also suggest that gypsum habitats in non-extreme regions have a similar microbial composition as those found in extreme regions; i.e., Cyanobacteria being the most abundant group of these microorganisms. This has previously been described as the "hypothesis...Shrnutí Hlavním cílem této disertační práce je studium endolitických kolonizacích v sádrovcích na Sicílii. Tato oblast byla vybrána z důvodu velkého rozšíření sádrovcových výchozů a jejich relativní dostupností. Tyto výchozy jsou zároveň často kolonizovány organismy, a oproti většině předešlých studií se tato oblast nenachází v extrémním podmínkách. Mezi konkrétní cíle této práce patří: detekce endolitických biomarkerů, analýza jejich distribuce v horninové prostředí a přiřazení těchto biomakerů k jejich biologickému zdroji a následné studium jejich biodiverzity. Hlavní metodou, která byla použita je Ramanova spektroskopie. Pomocí přenosného Ramanova spektrometru byly detekovány karotenoidy in situ tj. přímo na sádrovcových výchozech. Dále pak (v laboratorních podmínkách) byly detekovány další pigmenty např. scytonemin a gloeocapsin. Tyto dva pigmenty mohou sloužit jako biomarkery pro taxonomické účely, jelikož jsou syntetizovány pouze některými sinicemi. Celková molekulární analýza ukázala, že diverzita endolitických kolonizací v oblasti Sicílie je (na úrovni kmene) velmi podobná jako např. kolonizace v poušti Atacama či v Arktických oblastí. Tato podobnost mezi endolitickými kolonizacemi byla dříve popsána jako "hypotéza globální komunity ".
Klíčová slova:
analýza; biomarkery; endolitické kolonizace; extremofilové; Ramanova spektrometrie; analysis; biomarkers; endolitic colonisations; extremophiles; Raman spectrometry