Original title: Charakterizace enzymů z de novo biosyntetické dráhy purinů v bakterii Mycobacterium smegmatis
Translated title: Characterization of the enzymes involved in the de novo purine nucleotides biosynthesis in Mycobacterium smegmatis
Authors: Halmová, Martina ; Pichová, Iva (advisor) ; Vaňková Hausnerová, Viola (referee)
Document type: Master’s theses
Year: 2026
Language: eng
Abstract: [eng] [cze]
Purine compounds are ubiquitous metabolites involved in cellular processes, such as energy transduction, signalling, and nucleic acid synthesis. They are produced either through the de novo pathway, which converts 5-phosphoribosylpyrophosphate (PRPP) into inosine monophosphate (IMP) via 11 enzymatic steps, or through the salvage pathway. In Escherichia coli and Bacillus subtilis, de novo purine nucleotide biosynthesis is regulated by PurR repressor, and B. subtilis also employs a guanine riboswitch. In mycobacteria, however, no repressor or riboswitch motifs have been identified, and the regulatory mechanism remains unclear. To better elucidate purine metabolism in Mycobacterium smegmatis, deletion mutants ΔpurF, ΔpurD, ΔpurN, ΔpurL, ΔpurM, ΔpurKE, ΔpurC, ΔpurB, and ΔpurH were constructed. Their phenotypic analysis revealed position-dependent growth defects and distinct substrate utilisation patterns. Early-pathway mutants upstream of aminoimidazole ribonucleotide (AIR) formation (ΔpurD, ΔpurL, ΔpurM) showed pronounced thiamine-dependent growth due to the metabolic intersection of purine and thiamine biosynthesis. Additionally, disruption of de novo purine nucleotide biosynthesis impaired biofilm development across most mutants. Complemented strains expressing His-StrepII-tagged Pur enzymes were... Purinové sloučeniny jsou všudypřítomné metabolity zapojené do buněčných procesů, jako je přenos energie, signalizace a syntéza nukleových kyselin. Vznikají buď de novo drahou, která přeměňuje fosforibosylpyrofosfát (PRPP) na inosin monofosfát (IMP) prostřednictvím 11 enzymatických kroků, nebo salváží, při níž jsou puriny recyklovány a vzájemně přeměňovány. U Escherichia coli a Bacillus subtilis je de novo biosyntéza purinů regulována represorem PurR a B. subtilis navíc využívá guaninový riboswitch. U mykobakterií však nebyl identifikován žádný represor ani riboswitch motivy a regulační mechanismus tak zůstává nejasný. Za účelem lepšího objasnění purinového metabolismu u Mycobacterium smegmatis byly připraveny deleční mutanty ΔpurF, ΔpurD, ΔpurN, ΔpurL, ΔpurM, ΔpurKE, ΔpurC, ΔpurB, a ΔpurH. Jejich fenotypová analýza odhalila na pozici závislé růstové defekty a odlišné vzorce využívání substrátů. Mutanti blokovaní v raných krocích před tvorbou aminoimidazol- ribonukleotid (AIR) (ΔpurD, ΔpurL, ΔpurM) vykazovali výraznou závislost na thiaminu v důsledku metabolického propojení syntézy purinů a thiaminu. Dále se ukázalo, že narušení de novo syntézy purinů negativně ovlivňuje tvorbu biofilmu u většiny mutantů. Pro studium možné regulace na úrovni proteinů byly připraveny komplementační kmeny exprimující...
Keywords: de novo purine nucleotide biosynthesis; metabolic regulation; Mycobacterium smegmatis; posttranslational modifications; purine auxotrophy; thiamine dependence; Δpur mutants; de novo biosyntéza purinů; metabolická regulace; Mycobacterium smegmatis; posttranslační modifikace; purinová auxotrofie; thiaminem podmíněný růst; Δpur mutanty

Institution: Charles University Faculties (theses) (web)
Document availability information: Available in the Charles University Digital Repository.
Original record: http://hdl.handle.net/20.500.11956/206813

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-696544


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Charles University > Charles University Faculties (theses)
Academic theses (ETDs) > Master’s theses