|
|
Evoluční a genové inženýrství bakteriálních producentů polyhydroxyalkanoátů
Nováčková, Ivana ; Patáková, Petra (oponent) ; Koutný, Marek (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
Předložená disertační práce se zabývá tematikou evolučního a genového inženýrství bakteriálních producentů polyhydroxyalkanoátů (PHA). Vyjma tato témata přímo související s názvem práce je rozvinuta o problematiku biotechnologické produkce PHA na modelových hydrolyzátech lignocelulosové biomasy s využitím extrémofilních mikroorganismů a dále o vývoj alternativního způsobu izolace PHA. Rozvíjející témata přitom volně navazovala na předchozí experimenty a reflektovala aktuálně řešené projekty na pracovišti. Disertační práce je vypracovaná formou komentované diskuse publikovaných prací, které jsou její součástí ve formě příloh. Evoluční inženýrství bylo aplikováno především na modelový PHA produkující bakteriální kmen Cupriavidus necator H16. Adaptací na kyselinu levulovou byly získány izoláty produkující kopolymer P(3HB-co-3HV) s vyšším zastoupením frakce 3HV, což vede ke zlepšení vlastností polymeru pro další zpracování. Stejně tak i růst kultur a množství celkových PHA v biomase bylo vyšší. Dlouhodobou adaptací téhož kmene na osmotický stres a přítomnost měďnatých iontů byly získány izoláty charakterizované v rámci druhé publikace. Ze získaných dat bylo možné pozorovat rozdíly v adaptačním procesu, kdy adaptace na osmotický stres byla postupná, zatímco u mědi byl pozorován výrazný skok nárůstu biomasy a PHA signalizující rychlou adaptaci. Na základě analýz byla diskutována významná úloha PHA při adaptaci kmene C. necator H16 na testované stresory, která nespočívala pouze v nárůstu množství polymeru v biomase, nicméně v posílení celého cyklu, což vede také ke zvýšení poolu monomerních jednotek vykazujících protektivní účinky. Adaptací na -kaptolakton, unikátní prekurzor 4HB, byl získán kopolymer P(3HB-co-4HB). Jeho vlastnosti jsou opět výhodnější než u homopolymeru P(3HB), a to už při nízkém zastoupení 4HB, kterého jsme dosáhli také v laboratorním bioreaktoru. Dalšího navýšení frakce 4HB by mohlo být dosaženo s využitím delečních mutantů s absencí relevantních genů, jež byly více diskutovány. Produkce PHA na modelech hydrolyzátů lignocelulosové biomasy pocházející například z potravinářství byla testována v kombinaci s využitím extrémofilních producentů, kdy byla diskutována preference obsažených monosacharidů (hexos, pentos) pro jednotlivé producenty. Pro přiblížení se reálným hydrolyzátům byla testována také odolnost kmenů vůči relevantním potenciálním mikrobiálním inhibitorům. Náchylnosti halofilních a termofilních producentů PHA k osmotickému namáhání bylo využito při vývoji alternativního izolačního přístupu, který by snížil ekonomickou i ekologickou zátěž celého procesu oproti standardní extrakci využívající chlorovaná rozpouštědla. Aplikací detergentu SDS v nízkých koncentracích při současném temperaci při vyšších teplotách vedla k zisku polymeru vysoké čistoty současně bez ztráty výtěžku. Dále se nabízí možnost recyklace využitého SDS.
|
|
|
Detekce GMO v potravinách a krmivech pomocí PCR
ŠKRNOVÁ, Dominika
Geneticky modifikované organismy (GMO) se v mnoha zemích staly kontroverzním tématem, protože jejich přínosy pro výrobce potravin i pro spotřebitele jsou spojeny s potenciálními biomedicínskými riziky a vedlejšími účinky na životní prostředí. V této práci se snažím shrnout aktuální poznatky o geneticky modifikovaných (GM) plodinách a představit různé metody detekce GMO v potravinách a krmivech. V praktické části této práce bylo z různých zdrojů náhodně odebráno třicet vzorků potravin a krmiv obsahujících kukuřici. Cílem mé práce bylo tyto vzorky otestovat na přítomnost GMO, ověřit údaje uvedené na jejich obalech a zjistit, zda jsou v souladu s legislativou EU, která požaduje označování produktů obsahujících více než více než 0,9% GM materiálu. Dalším cílem byla optimalizace metody izolace DNA z testovaných vzorků. Pro izolaci genomové DNA ze vzorků jsem použila NucleoSpin Food Kit a automatický izolátor nukleových kyselin MagCore. Koncentrace extrahované DNA byla změřena za využití absorbce UV světla pomocí spektrofotometru BioSpec-nano. Gen pro zásobní protein kukuřice zein byl použit k potvrzení přítomnosti amplifikovatelné kukuřičné DNA. Po extrakci DNA následovalo provedení PCR používající různé sady primerů k detekci čtyř různých GM odrůd kukuřice: Bt11, Bt176, Mon810 a T25. Elektroforéza na agarózovém gelu byla použita k separaci DNA fragmentů, které byly následně vizualizovány za použití manuálního gelového dokumentačního systému InGenius. Navzdory současným nařízením, ani jeden ze tří pozitivních vzorků, u kterých byla prokázána přítomnost kukuřice MON810, neměl na svém obalu označení. U vzorků, které měly na obalu uvedeno "GMO free", skutečně nebyla prokázána přítomnost ani jedné z vyšetřovaných GM odrůd kukuřice.
|
|
|
Potenciál genového inženýrství pro šlechtění rostlin odolných k abiotickým stresům: tolerance k chladu u rýže
Lotová, Gabriela ; Lipavská, Helena (vedoucí práce) ; Janská, Anna (oponent)
S rostoucí populací a klimatickými změnami stoupá i snaha o vyšlechtění výkonnějších plodin. Genové inženýrství otevřelo nebývalé šlechtitelské možnosti ve vyvíjení rostlin s požadovanými vlastnostmi. Transgenní plodiny s lepšími vlastnostmi včetně odolnosti k nepříznivým podmínkám prostředí mohou přispět k řešení problému hladomoru a malnutrice v rozvojových zemích. Ačkoliv společnost vnímá geneticky modifikované plodiny spíše negativně, hojně se jich využívá jako krmiva pro hospodářská zvířata a mimo Evropu i pro výživu lidí. Vzhledem ke komplexní povaze odolnosti vůči abiotickým stresům se dříve nepředpokládala využitelnost genových manipulací pro šlechtění odolných rostlin. Ukázalo se však, že modifikace stresové signalizační kaskády či transkripčních faktorů může vést k úspěchu. Tato práce shrnuje možnosti genetické modifikace plodin, jež mohou vyústit v lepší toleranci vůči chladu, a je orientována zejména na rýži. Část práce se zabývá transdukcí chladového signálu, jejíž modifikací lze také docílit zvýšené tolerance vůči chladu. Další část se zabývá transkripčními faktory, jež aktivují expresi genů zvyšujících odolnost vůči nízké teplotě. Největší pozornost věnuji transkripčním faktorům CBF/DREB, jež hrají v odolnosti vůči chladu klíčovou roli. Klíčová slova: CBF/DREB, genové inženýrství,...
|
|
|
Praktické využití geneticky modifikovaných rostlin
Říhová, Barbora ; Fischer, Lukáš (vedoucí práce) ; Cvrčková, Fatima (oponent)
Genetické inženýrství (GI) rostlin je téma velice aktuální, a stále více kontroverzní, neboť se stává neodmyslitelnou součástí života nás všech. GI má, kromě jiného, velký potenciál pomoci vyřešit aktuální otázku hladu a podvýživy v určitých částech světa. Tato práce má za cíl objasnit, co jsou geneticky modifikované (GM) rostliny, představit možnosti praktického využití GM rostlin, způsoby přípravy a zvážit jejich výhody a případná rizika. GM rostlinou rozumíme rostlinu, které byla cíleně změněna genetická informace vnesením či vyjmutím části genetické informace (úseku DNA, zpravidla genu). Nejvíce používané metody transformace jsou transformace pomocí Agrobacteria tumefaciens a balistickou metodou. GM rostliny se mohou využívat pro produkci potravin a krmiv v lepší kvalitě a větší kvantitě, díky navozené vyšší odolnosti, ať už vůči stresu biotickému (vůči napadení škůdcem, virem, bakterií..), tak vůči abiotickému (sucho, salinita, toxické látky v půdě,..). Zejména odolnost vůči abiotickému stresu je aktuální problém, neboť díky měnícím se klimatickým podmínkám některé regiony stále více trpí nedostatkem srážek a následným suchem. Některé GM rostliny pěstované pro produkci potravin také mají lepší nutriční vlastnosti, což může pomoci vyřešit problém s nedostatkem určitých složek potravy v zemích třetího...
|
|
|
Genome editing using programmable endonucleases
Hanečková, Radmila ; Sedláček, Radislav (vedoucí práce) ; Sýkora, Michal (oponent)
Programovatelné endonukleázy jsou proteiny schopné rozpoznat specifické sekvence nukleotidů a následně v rozpoznané sekvenci štěpit obě vlákna DNA. Zinc-finger nukleázy jsou široce využívaným nástrojem v genomové editaci, metodě zavádění změn do genomů buněčných liní nebo celých organismů za účelem studia funkce genů. Nedávno se objevily nové typy programovatelných endonukleáz v podobě transcription activator-like effector (TALE) nukleáz a CRISPR/Cas systému. Tyto systémy se od sebe liší z pohledu mechanizmu funkce, dostupnosti, selektivity, frekvence off- targetů a cytotoxicity. V této práci zinc-finger nukleázy, TALE nukleázy a CRISPR/Cas systém porovnáváme a zkoumáme jejich aktuální a možné budoucí využití v široké oblasti výzkumu, který sahá od vývoje geneticky modifikovaných organismů až po genovou terapii. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Science Fiction and the Prediction of Technology, Past and Present
Skorobogatova, Margarita ; Sedláček, Pavel (oponent) ; Froehling, Kenneth (vedoucí práce)
The aim of this bachelor thesis is to examine if science fiction can predict future technologies. The first chapter introduces science fiction writers of the 19th and 20th centuries, who predicted a variety of technological inventions, that can be found in the present. The second chapter deals with science fiction cinematography, outlined and supported by examples taken from science fiction films and television series. The last chapter is based on diverse technological inventions of the present, which are described and demonstrated by the directors of science fiction movies and which are considered as the most likely examples that can be implemented in the near future. The conclusion describes the outcomes of the conducted studies and defines possible development in the future.
|
|
|
Znalosti a názory žáků na geneticky modifikované organismy
Semencová, Barbora ; Hlaváčová, Lucie (vedoucí práce) ; Vojíř, Karel (oponent)
Tato práce se věnuje tématu geneticky modifikovaných organismů a jejich využití v praktických odvětvích lidského života. Teoretická část práce vymezuje obecné pojmy GMO, plazmid, genové inženýrství, biotechnologie. Dále zaznamenává historické milníky v souvislosti s problematikou, věnuje se jednotlivým technikám genového inženýrství a stručně uvádí legislativní postupy v souvislosti s nakládáním s GMO. Uvádí příklady transgenních organismů a výhody a nevýhody jejich využívání. Tvůrčí část práce obsahuje řešitelem koncipovaný výukový program Geneticky modifikované organismy, který obsahuje návrh vyučovací hodiny včetně výukových materiálů - powerpointové prezentace, pracovních listů, interaktivních pracovních listů, pomocného textu pro učitele a písemné přípravy. Výzkumná část se zabývá změnou názoru na využívání GMO padesáti dvou žáků středních škol po absolvování řešitelova výukového programu. Analýzou bylo prokázáno, že většina postojů a znalostí žáků vzhledem ke GMO byla po realizaci vzdělávacího programu změněna (například v otázkách ochoty konzumovat GM potraviny a živočišné produkty, vnímání výhod a nevýhod atd.), nezměněny zůstaly v podstatě pouze otázky neovlivnitelné programem (například kontrola obalů potravin, zdali se žáci setkali s GM potravinami atd.).
|
|
|
Narození
Piskova, Olena ; Klímová, Barbora (oponent) ; Gabriel, Michal (vedoucí práce)
Diplomová práce je pokračováním mého tématu „Proč?“, zároveň zahrnuje téma člověka a okolí. Začala jsem se zajímat o kontroverzní téma geneticky modifikovaných organismů, genetického inženýrství. Našla jsem v tom osobní příběh. Nyní je těžké se vyjádřit k tomu, do jaké míry jsou tyto výzkumy důležité, ale neměli bychom se zastavovat krok před budoucností.
|
|
|
PCR detekce geneticky modifikované sóji v potravinách a krmivech
CHADIMOVÁ, Nikola
Geneticky modifikované organismy, jejichž genetická výbava byla cíleně pozměněna získávají vlastnosti, které dříve neměly. Jedním z hlavních důvodů těchto cílených genetických úprav u rostlin je odolnost vůči herbicidům. Zejména u sóji se využívá modifikace na odolnost k herbicidu glyfosátu. Dosud stále nebyla prokázána bezpečnost potravin vyrobených z geneticky modifikovaných plodin či z živočišných produktů zvířat krmených GM krmivy. Tato bakalářská práce se zaměřuje jednak na optimalizaci metod pro detekci GMO ve zpracovaných potravinách a v krmivech, a dále také na ověření pravdivosti údajů, týkající se přítomnosti GMO, uváděné firmami na obalech potravin či krmiv. Rešeršní část této práce obsahuje informace o genovém inženýrství, problematice geneticky modifikovaných organismů a zaměřuje se také na popis technik potřebných k detekci GMO především ve zpracovaných potravinách, ale také v krmivech dostupných na českém trhu. Metodická část této bakalářské práce se zaměřuje na detekci CaMV 35S promotoru vyskytující se v DNA plodin, které prošly genetickou úpravou. Přítomnost specifického transgenního materiálu zahrnovala detekci konkrétního genu odolného vůči glyfosátu, který můžeme znát zejména pod obchodím názvem Roundup. K analýze GMO byly využity základní molekulárně biologické metody.
|
|
|
Potenciál genového inženýrství pro šlechtění rostlin odolných k abiotickým stresům: tolerance k chladu u rýže
Lotová, Gabriela ; Lipavská, Helena (vedoucí práce) ; Janská, Anna (oponent)
S rostoucí populací a klimatickými změnami stoupá i snaha o vyšlechtění výkonnějších plodin. Genové inženýrství otevřelo nebývalé šlechtitelské možnosti ve vyvíjení rostlin s požadovanými vlastnostmi. Transgenní plodiny s lepšími vlastnostmi včetně odolnosti k nepříznivým podmínkám prostředí mohou přispět k řešení problému hladomoru a malnutrice v rozvojových zemích. Ačkoliv společnost vnímá geneticky modifikované plodiny spíše negativně, hojně se jich využívá jako krmiva pro hospodářská zvířata a mimo Evropu i pro výživu lidí. Vzhledem ke komplexní povaze odolnosti vůči abiotickým stresům se dříve nepředpokládala využitelnost genových manipulací pro šlechtění odolných rostlin. Ukázalo se však, že modifikace stresové signalizační kaskády či transkripčních faktorů může vést k úspěchu. Tato práce shrnuje možnosti genetické modifikace plodin, jež mohou vyústit v lepší toleranci vůči chladu, a je orientována zejména na rýži. Část práce se zabývá transdukcí chladového signálu, jejíž modifikací lze také docílit zvýšené tolerance vůči chladu. Další část se zabývá transkripčními faktory, jež aktivují expresi genů zvyšujících odolnost vůči nízké teplotě. Největší pozornost věnuji transkripčním faktorům CBF/DREB, jež hrají v odolnosti vůči chladu klíčovou roli. Klíčová slova: CBF/DREB, genové inženýrství,...
|
host ::
RSS.