Original title: Biotechnologická produkce PHA s využitím vybraných kmenů bakterie Caldimonas thermodepolymerans
Translated title: Biotechnological PHA production using selected strains of Caldimonas thermodepolymerans
Authors: Sýkora, Adam ; Řeháková, Veronika (referee) ; Hájková, Xenie (advisor)
Document type: Bachelor's theses
Year: 2026
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract: [cze] [eng]
Tato práce se zabývá biotechnologickou produkcí biodegradabilních PHA za pomoci vybraných kmenů Caldimonas thermodepolymerans. Cílem byl screening produkčního potenciálu nového geneticky modifikovaného kmene KS02. Byla zkoumána jeho schopnost produkce kopolymeru poly(3-hydroxybutyrát-co-4-hydroxybutyrát). Důraz byl kladen na posouzení vlivu delece genu pro 4-hydroxybutyrát dehydrogenázu a na zhodnocení výtěžnosti a charakteru produkovaného polymeru v závislosti na různých prekurzorech a jejich kombinacích. Analýza probíhala na agarových plotnách, a poté i při kultivaci v Erlenmeyerových baňkách. Pro vyhodnocení bylo využito gravimetrie, plynové chromatografie, a gelové permeační chromatografie. U všech kultivací bylo pozorováno, že nový kmen produkuje výrazně více výsledného polymeru než původní divoký kmen. Kultivace s prekurzorem -butyrolaktonem potvrdily úspěšnou inkorporaci monomeru 4-hydroxybutyrát do řetězce. 1,4-butandiol nebyl vhodným prekurzorem pro inkorporaci většího množství 4HB monomerů a prekurzor -kaprolakton působil na bakterii inhibičně. Cílená inaktivace katabolismu 4HB nevedla k masivní inkorporaci tohoto monomeru, ale kmen je schopen ho inkorporovat a zachovává si vysokou vitalitu v porovnání s divokým kmenem. This study focuses on the biotechnological production of biodegradable PHAs using selected strains of Caldimonas thermodepolymerans. The objective was to screen the production potential of a new genetically modified strain, KS02. Its ability to produce the copolymer poly(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate) was investigated. Emphasis was placed on assessing the effect of the deletion of the 4-hydroxybutyrate dehydrogenase gene and on evaluating the yield and characteristics of the produced polymer depending on various precursors and their combinations. The analysis was conducted on agar plates and subsequently during cultivation in Erlenmeyer flasks. Gravimetry, gas chromatography, and gel permeation chromatography were used for evaluation. In all cultures, it was observed that the new strain produced significantly more of the final polymer than the original wild-type strain. Cultivations with the precursor -butyrolactone confirmed the successful incorporation of the 4-hydroxybutyrate monomer into the chain. 1,4-butanediol was not a suitable precursor for the incorporation of larger amounts of 4HB monomers, and the precursor -caprolactone had an inhibitory effect on the bacteria. Targeted inactivation of 4HB catabolism did not lead to massive incorporation of this monomer, but the strain is capable of incorporating it and retains high vitality compared to the wild-type strain.
Keywords: Caldimonas thermodepolymerans; metabolic engineering; poly(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate); polyhydroxyalkanoates; termophilic bacteria; Caldimonas thermodepolymerans; metabolické inženýrství; poly(3-hydroxybutyrát-co-4-hydroxybutyrát); polyhydroxyalkanoáty; termofilní bakterie

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/11012/258247

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-776802


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Bachelor's theses