|
|
Vliv magnetického pole a dalších vybraných stresorů na fyziologii mikrobiálních buněk
Mrázová, Kateřina ; Mravec, Filip (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá vlivem magnetického pole a organických látek, konkrétně benzenu a p-nitrofenolu, na buňky PHA produkující bakterie Cupriavidus necator H16 a mutantního kmene Cupriavidus necator PHB4, který polyhydroxyalkanoáty neprodukuje. Stacionární magnetické pole bylo vytvářeno jak pomocí permanentního magnetu, tak elektromagnetem. Vliv magnetického pole na růst buněk byl studován stanovením růstových křivek, kdy bylo zjištěno, že kultivace v magnetickém poli a minerálním médiu převážně inhibuje bakteriální růst. Dále byl sledován obsah polyhydroxyalkanoátů pomocí FT-IR, průtokové cytometrie a mikroskopie s fluorescenční sondou. Růstové křivky a průtoková cytometrie byly také použity pro studium působení organických látek na bakteriální buňky, kdy bylo zjištěno, že zatímco benzen C. necator H16 i C. necator PHB4 neovlivňuje, p-nitrofenol působí jako inhibitor růstu na oba typy kultur. V neposlední řadě byl pomocí plynové chromatografie studován efekt p-nitrofenolu na tvorbu PHA.
|
|
|
Thermophillic producers of PHA
Hollá, Tereza ; Müllerová, Lucie (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
This bachelor’s thesis deals with production of polyhydroxyalkanoates (PHA) by bacterial strain Chelatococcus thermostellatus. Polyhydroxyalkanoates are natural biopolymers produced by microorganisms. Microorganisms use them to store energy and carbon under stress conditions. In experimental part of this work the most appropriate conditions for growth of biomass and polyhydroxyalkanoates accumulation were detected. The capability of copolymer P(3HB-co-3HV) production by bacterial strain was also studied. Glucose was determined as the most appropriate carbon source for biomass growth and P(3HB) production. Content of P(3HB) in biomass was 59,42 % per cell weight. The accumulation of the copolymer by bacterial strain was detected, but at very low concentrations.
|
|
|
Krystalizace mikrobiálních polyesterů – metody studia, biologické konsekvence
Liczka, Jan ; Kalina, Michal (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Cílem bakalářské práce bylo otestovat vhodné metody přípravy amorfní formy mikrobiálních polyesterů a realizovat modelový experiment pro studium kinetiky krystalizace připravených forem polyesterů. V teoretické části je zpracována charakteristika PHA a různé metody izolace PHB granulí z bakteriálních buněk. V experimentální části byly nejprve otestovány měřící techniky jako analytická centrifugace, dynamický rozptyl světla (DLS) a infračervená spektroskopie s Fourierovou transformací (FTIR) sloužící k charakterizaci vlastností PHB granulí. Dále byl proveden experiment o izolaci nativních PHB granulí z bakterií Cupriavidus necator pomocí lysozymu, deoxyribonukleázy a rozrušením buněk ultrazvukem. Výsledky analýz ukázaly, že granule jsou buďto izolovány amorfní jen za mokra a po vysušení krystalizují, nebo že byly granule zcela amorfní, ale nedošlo k jejich dokonalé izolaci z bakteriální buňky.
|
|
|
Influence of oxidative pressure on bacterial cells
Dugová, Hana ; Pernicová, Iva (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
This bachelor thesis deals with the impact of oxidative pressure on the bacterial strain Cupriavidus necator in its two forms: Cupriavidus necator H16 producing PHB granules and Cupriavidus necator PHB-4 as a mutant that is not capable of producing granules. The thesis compares different influences causing oxidative stress that is demonstrated by the occurrence of ROS in the cell. Furthermore, the cells were analysed with a flow cytometer and a fluorescence microscope. During the analysis it was necessary to use different types of fluorescence probes. The oxidative stress was created by means of hydrogen peroxide at various concentrations. Further tests focused on Fenton’s reaction including ammonium iron sulfate and cobalt chloride hexahydrate. Propidium iodide as a fluorescence probe was used to determine the viability of the bacterial cells, and BODIPY was tested as a lipophilic dye. Finally, the ROS in the cell was detected by H2DCFDA and CM–H2DCFDA, fluorescence probes that had to be optimised for the respective technique. The result of this bachelor thesis is the confirmation of the hypothesis that PHA granules production increase the resistance of Cupriavidus necator against oxidative stress.
|
|
|
Polyhydroxyalkanoáty jako metabolity prokaryot adaptovaných na extrémní prostředí
Vodička, Juraj ; Slaninová, Eva (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Cílem této práce je studium polyhydroxyalkanoátů jako zásobních bakteriálních zdrojů uhlíku a energie produkovaných intracelulárně. Teoretická část práce je zaměřena na vlastnosti PHA, jejich biotechnologickou produkci a degradaci. Experimentální část bakalářské práce se zabývá produkcí polyhydroxyalkanoátů pomocí halofilní bakterie Halomonas organivorans využitím různých uhlíkatých substrátů. V úvodu byl úspěšně amplifikován a detekován gen phaC kódující PHA-syntázu. Potvrzena byla také extracelulární lipolytická aktivita zkoumaného kmene. Nejvhodnějšími substráty pro růst a produkci PHB byly shledány sacharidy, konkrétně nejlepší výsledky prokázala galaktóza a manóza. Z toho důvodu je velice vhodné využití kávové sedliny pro biotechnologickou produkci PHB, jako odpadu bohatého na galaktomanany. Na druhé straně byl zaznamenán velmi omezený nebo žádný růst na laktóze a xylóze, a z toho důvodu jsou odpadní syrovátka a lignocelulózové materiály bohaté na pentózy nevhodnými substráty pro požadovaný účel. Naopak se objevuje potenciální využití odpadní melasy kvůli dobrým výsledkům ultivace na sacharóze. Pomalý růst a snížená produkce byly zjištěny při kultivaci bakterií na kuchyňském odpadu a odpadním glycerolu. Koncentrace soli vhodná pro růst H. organivorans a produkci PHB byla optimalizovaná na hodnotu 60 g/l. Přídavek vybraných prekurzorů 3-hydroxyvalerátu po 24 hodinách kultivace nepomohl k tvorbě kopolymeru P(3HB-co-3HV). Sice tento přídavek zpomalil růst, ale zvýšil procentuální tvorbu PHB v buňkách. Obecně byly výtěžky biotechnologické produkce PHB vysoké, téměř ve všech úspěšných případech byl procentuální obsah PHB v buňkách větší než 50 %. S ohledem na výsledky lze konstatovat, že k úplnému zhodnocení H. organivorans jako potenciálního biotechnologického producenta jsou žádoucí další experimenty.
|
|
|
Interakce částic a vláken na bázi PHA s lidskými buňkami
Tarageľ, Matej ; Bokrová, Jitka (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Bakalárska práca sa zaoberá optimalizáciou prípravy nanočastíc a nanovlákien na báze polyméru PHA a ich následným pôsobením na živú ľudskú kožnú bunku. Teoretická časť zahŕňa možnosti prípravy a charakterizácie nanomateriálov, predovšetkým nanočastíc na báze polyhydroxyalkanoátov spolu s ich fyzikálnymi, biologickými a chemickými vlastnosťami. Následne sú popísané metódy charakterizácie lipozómov, ich rozdelenie, príprava a vlastnosti . Ďalej sa práca zameriava na testy cytotoxicity, kultiváciu ľudských buniek a všeobecné k vybraným bunkovým líniám. Praktická časť sa už zaoberá samotnou optimalizáciou prípravy lipozómových častíc a vlákien obohatených o PHA. Nasledovala ich charakterizácia a sledovanie dlhodobej stability a interakcie týchto nanomateriálov s živými HaCaT bunkami. Boli prevedené a vyhodnotené cytotoxické a genotoxické testy spolu so stanovením zvyškových fosfolipidov.
|
|
|
Vliv akumulace PHA na stresovou odolnost bakterií vůči dezinfekčním prostředkům
Krupičková, Kristýna ; Fryšová, Eva (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá vlivem akumulace PHA na stresovou odolnost bakterií vůči dezinfekčním prostředkům. Jako modelové mikroorganismy, využité pro analýzy v experimentální části práce, byly zvoleny dva kmeny: PHA akumulující Cupriavidus necator H16 a její mutantní kmen neschopný PHA syntézy Cupriavidus necator PHB-4. Tyto bakterie byly exponovány třem vybraným dezinfekčním prostředkům (ethanol, savo a ajatin) o třech různých koncentracích. Byla stanovena viabilita bakterií při působení daných detergentů, a to plotnovou metodou a průtokovým cytometrem. Vliv dezinfekčních prostředků na bakterie byl dále zkoumán bujónovou diluční metodou, která spočívala v měření absorbance v čase. Poslední využitou technikou byla agarová difúzní metoda. Z výsledků je patrné, že produkce PHA pozitivně napomáhá obranyschopnosti buněk vůči dezinfekčním prostředkům, jelikož bakteriální kmen Cupriavidus necator H16 je více odolný než jeho mutantní kmen Cupriavidus necator PHB-4. Ze tří vybraných dezinfekčních prostředků je neúčinnější ajatin.
|
|
|
Metody stanovení obsahu polyhydroxyalkanoátů v bakteriálních buňkách
Černayová, Diana ; Enev, Vojtěch (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Táto bakalárska práca sa zaoberá metódami na stanovenie polyhydroxyalkanoátov (PHA) v bunkách baktérie Cupriavidus necator H16. Medzi použité metódy patrí infračervnená spektroskopia s Fourierovou transformáciou (FTIR), Ramanova spektroskopia, turbidimetria a termické analýzy (termogravimetrická analýza a diferenčná skenovacia kalorimetria). Výsledky z metód boli porovnávané s obsahom PHA stanoveného plynovou chromatografiou. Pri infračervenej spektroskopií s Fourierovou transformáciou a Ramanovej spektroskopií sa zistila pozitívna korelácia pomeru charakteristických pásov k obsahu PHA. S použitím FTIR bolo možné okrem kvantitatívneho stanovenia PHA zistiť aj kvalitu vzorky (kryštalickosť /amorfnosť). Ďalej sa použila turbidimetrická analýza, pri ktorej sa sledovala závislosť rozptylu UV-VIS žiarenia na obsahu PHA v bakteriálnych bunkách. Najefektívnejšou technikou sa ukázala byť termogravimetrická analýza. Závislosť úbytku hmotnosti v oblasti spaľovania PHA, na jeho obsahu (zisteného plynovou chromatografiou) bola stanovená s najvyššou koreláciou k plynovej chromatografií. Metóda DSC sa neukázala byť vhodnou alternatívnou náhradou na stanovenie obsahu PHA, ale umožnila stanoviť či sa polymér nachádza v stave kryštalickom, alebo amorfnom.
|
|
|
Fotoprotektivní vlastností PHB granulí
Hesko, Ondrej ; Obruča, Stanislav (oponent) ; Mravec, Filip (vedoucí práce)
Cílem práce je studium a návrh fyzikálně-chemické metody na ověření fotoprotektivních vlastností PHB granulí pomocí bakterie Cupriavidus necator H16 a její mutantní kmen Cupriavidus necator PHB-4 lišíci se schopností produkce polyhydroxyalkanoátů. V teoretické části jsou zpracované základní informace ku polymerním agregátů a metodám využitých při zkoumaní fotoprotektivity. Byli optimalizovány metody jako nefelometrie a kontinuální fluorescenční mikrofotolýza (CFM) sloužíci k charakterizaci mechanizmu způsobu interakce světla s granulemi. V experimentální časti byly stanovovány rozptylové vlastnosti bakterií a získány charakteristické křivky. Dále byla porovnávána fotostabilita fluorescenční sondy specifická pro nukleové kyseliny v bakteriích. Tato metoda měla dokázat větší odolnost vůči UV světlu kmenu H16. Zadefinovala také možnou interakci nukleových kyselin a zkoumaných granulí.
|
|
|
Centrifugační analýza mikrobiálních buněk
Beránková, Barbora ; Müllerová, Lucie (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá studiem centrifugačního potenciálu mikroorganismů v závislosti na kultivačních podmínkách. V experimentální části byla sledována především rychlost sedimentace a index nestability studovaných mikroorganismů během růstu, při působení teplotního a solného stresu, vliv složení média na centrifugaci a působení vody na halofilní bakterii Haloferax mediterranei. S klesající osmotickou sílou v bakteriální kultuře Haloferax mediterranei roste rychlost sedimentace a index nestability. Při sledování růstu bakterií Cupriavidus necator H16, Cupriavidus necator PHB-4, Haloferax mediterranei, Burkholderia cepacia a Burkholderia sacchari hraje roli při rychlosti sedimentace a indexu nestability přítomnost a typ polyhydroxyalkanoátu (PHA) v bakteriální biomase. Bakterie Cupriavidu necator H16 s nejvyšším přítomným obsahem poly(3-hydroxyburyrátu) byla nejrychleji sedimentující a nejvíce nestabilní ze sledovaných bakterií. Bakterie Cupriavidus necator H16 a její PHA neprodukující mutant Cupriavidus necator PHB-4, vystavené teplotnímu a solnému stresu, vykazovaly při teplotním stresu pouze nepatrný vliv na rychlost sedimentace a nestabilitu. U solného stresu s rostoucí koncentrací roztoku NaCl v kultuře klesala rychlost sedimentace a index nestability. Při porovnávání vlivu složení média na polyhydroxyalkanoáty (PHA) produkující bakterie, Cupriavidus necator H16 kultivovaná v minerálním (produkčním) médiu vykazovala nejnižší rychlost sedimentace a index nestability, přičemž Cupriavidus necator PHB-4 dosahovala nejnižší rychlosti sedimentace a indexu nestability při kultivaci v Nutrient Broth médiu. U kvasinky Saccharomyces cerevisiae měla volba média pouze nepatrný vliv na rychlost sedimentace a index nestability.
|
host ::
RSS.