|
|
Evoluce systému RAYT/REP u bakterií rodu Stenotrophomonas
Staněk, Tadeáš ; Nunvář, Jaroslav (vedoucí práce) ; Zahradník, Jiří (oponent)
REP (repetitivní extragenové palindromy) jsou krátké DNA elementy nacházející se v mezigenových oblastech řady bakterií, běžně ve stovkách kopií na genom. Neschopny vlastní mobilizace jsou REP šířeny pomocí RAYT (REP asociovaná tyrosinová transpozáza). Stenotrophomonas jsou gamaproteobakterie s širokou ekologickou nikou. RAYT/REP systémy jsou u těchto bakterií rozšířené, u 102 kmenů bylo celkem nalezeno přes 132 tisíc elementů. V genomech koexistuje několik sekvenčních tříd REP, pro vysokou početnost daného REP je zásadní přítomnost asociovaného RAYT. REP jsou lokalizovány v "REP lokusech", řadě intergenových oblastí s vysokou evoluční dynamikou - v daném lokusu se mění počty, sekvence i orientace REP. Kromě genomových ostrovů chybí REP v oblasti terminace replikace, v regionu vykazujícím nestandardní evoluční dynamiku (proměnlivý počet a pořadí genů), pravděpodobně související se segregací chromozomu. Stenotrophomonas jsou bohaté na inserční sekvence (IS). Bylo identifikováno 35 unikátních IS a ověřen cíl jejich inzerce. Zástupci deseti IS specificky insertují do REP, další čtyři IS cílí do YPAL (Yersinia palindromické elementy) - intergenových DNA motivů doposud známých jen u rodu Yersinia. Celkem 14 z 35 IS u Stenotrophomonas cílí na intergenové motivy, počtem kopií přitom tvoří 75% všech IS....
|
|
|
Vlastnosti membránových pórů tvořených nově objeveným kolicinem FY bakterie Yersinia frederiksenii
Dolejšová, Tereza ; Fišer, Radovan (vedoucí práce) ; Nunvář, Jaroslav (oponent)
Koliciny jsou toxické extracelulární proteiny, které se uplatňují v mezidruhové i intradruhové konkurenci bakterií. Nově objevený kolicin FY je pórotvorný protein, objevený na Masarykově univerzitě. Je produkovaný kmenem bakterie Yersinia frederiksenii Y27601. Byla prokázána aktivita kolicinu FY proti rodu Yersinia. Porovnáním aminokyselinových sekvencí C-terminálních domén různých kolicinů bylo dokázáno, že kolicin FY je blízce příbuzný kolicinu Ib (Bosák et al., 2012). V této práci jsem se snažila vytvořit stručný a ucelený přehled o skupině kolicinů z pohledu mechanismu jejich translokace přes vnější membránu, následně přes periplazmatický prostor až k inzerci C-terminální domény kolicinu do fosfolipidové dvojvrstvy vnitřní membrány. Dalším cílem bylo obecně shrnout vlastnosti membránových pórů již prozkoumaných kolicinů a porovnat je s čerstvě naměřenými charakteristikami kolicinu FY. Klíčová slova: kolicin, Yersinia, planární lipidové membrány, membránový pór
|
|
|
Bakteriální REP elementy: původ, variabilita a využití.
Nunvář, Jaroslav ; Lichá, Irena (vedoucí práce) ; Pačes, Jan (oponent) ; Melter, Oto (oponent)
6 ABSTRAKT (česky) Tato práce shrnuje tři publikace, jejichž jednotícím tématem jsou bakteriální REP (angl. repetitive extragenic palindrome) elementy. REP elementy jsou jednou z nejznámějších a nejlépe charakterizovaných skupin repetitivních DNA sekvencí u bakterií. Jsou známé především u gamaproteobakterií, včetně enterobakterií. Vyskytují se v nekódujících oblastech hostitelských genomů, zpravidla ve stovkách kopií. REP elementy jsou typicky agregovány do repetitivních útvarů vyšších řádů. U gramnegativní modelové bakterie Escherichia coli byly popsány interakce REP elementů s několika důležitými proteiny buněčné fyziologie, svědčící o významné roli těchto sekvencí pro hostitelskou buňku. První studie (Nunvar et al. 2010) prezentuje objev třídy proteinů příbuzných tyrosinovým transponázám ze skupiny IS200/IS605 inzerčních sekvencí. Tyto proteiny, pojmenované RAYT (angl. REP-associated tyrosine transposase), jsou charakteristické přítomností specifických motivů v jejich aminokyselinové sekvenci, nepřítomných u kanonických IS200/IS605 transponáz. Dalším společným znakem je uspořádání genů kódujících RAYT proteiny. Tyto geny se v hostitelském chromozomu vyskytují vždy v jedné kopii a jsou z obou stran ohraničeny alespoň dvěma REP elementy v inverzní orientaci. Na základě podobnosti mezi systémem...
|
|
|
Sekvenování nové generace v klinické virologii: optimalizace metody pro použití na vzorcích s neznámým původcem infekce
Poláčková, Kateřina ; Kramná, Lenka (vedoucí práce) ; Nunvář, Jaroslav (oponent)
V této diplomové práci bylo testováno použití sekvenátoru MinION (Oxford Nanopore) na vzorcích připravených tak, aby simulovaly infekční vzorky. Testovaný postup má simulovat práci se vzorkem s neznámým patogenem, proto byl také vybrán metagenomický přístup. Byly testovány tři kity: Rapid Barcoding Sequencing, PCR Barcoding a Premium whole genome amplification, které se lišily v délce a náročnosti přípravy a způsobu amplifikace nukleových kyselin. Pro testování bylo vybráno celkem osm virů s různými délkami a různým typem genomu (5,6 - 152 kb, ss/ds RNA, dsDNA), ze kterých bylo připraveno 10 vzorků simulující různé infekce (respirační, gastrointestinálního traktu a moči) a jeden vzorek obsahoval pouze vodu, jako negativní kontrolu. Před přípravou vzorků kity od firmy Oxford Nanopore byly vzorky ošetřeny DNázou a RNázou, virová RNA byla náhodně přepsána do DNA a u některých vzorků byla provedena amplifikace k dosažení větší koncentrace nukleových kyselin. Přípravou Rapid Barcoding Sequencing kit byly detekovány všechny použité viry s největším počtem virových čtení, celkem 4403, o délce 100-250 nt a s dobrým pokrytím virového genomu. PCR Barcoding kitem bylo detekováno pět z osmi virů a počet identifikovaných virových čtení s délekou 100-200 nt výrazně poklesl. Pomocí Premium whole genome...
|
|
|
Bakteriální REP elementy
Staněk, Tadeáš ; Nunvář, Jaroslav (vedoucí práce) ; Zahradník, Jiří (oponent)
Inserční sekvence jsou nejmenším typem mobilních genetických elementů. Jsou tvořeny specifickými terminálními sekvencemi, mezi kterými je umístěn gen pro transpozázu, enzym, s jehož pomocí jsou schopny se propagovat genomem. REP elementy jsou krátké repetitivní sekvence hojně zastoupené v řadě bakterií. Vyskytují se v nekódujících oblastech genomu. Mají strukturu palindromu, díky tomu ve formě ssRNA či ssDNA vytváří vlásenku. V hostitelském genomu lze nalézt stovky těchto elementů. Ty jsou často ve shlucích vytvářejících vyšší strukturní jednotky: REPIN, mající strukturu REP-mezera-REP, nebo BIME se strukturou iREP-mezera-iREP. Tyto struktury jsou asociované s RAYT, tyrozinovou nukleázou příbuznou rodině IS200/IS605 transpozáz. Jedná se o domestikovaný enzym propagující REP elementy skrze genom. Sama přítomnost REP elementů má vliv na jak na translaci, tak transkripci přilehlých genů. Krom toho REP interagují s proteiny důležitými pro fyziologii buňky. Práce se zabývá rozšířením REP elementů, jejich vlastnostmi, funkcí v buňce a jejich asociací s RAYT nukleázou. Dále práce shrnuje poznatky o RAYT a jejich podobnostech a rozdílech v porovnání s ostatními rodinami transpozáz. Klíčová slova: REP elementy, BIME, REPIN, RAYT, IS200/IS605, Y1 transpozázy, mobilní genetické elementy
|
|
|
Bakteriální REP elementy: původ, variabilita a využití.
Nunvář, Jaroslav
6 ABSTRAKT (česky) Tato práce shrnuje tři publikace, jejichž jednotícím tématem jsou bakteriální REP (angl. repetitive extragenic palindrome) elementy. REP elementy jsou jednou z nejznámějších a nejlépe charakterizovaných skupin repetitivních DNA sekvencí u bakterií. Jsou známé především u gamaproteobakterií, včetně enterobakterií. Vyskytují se v nekódujících oblastech hostitelských genomů, zpravidla ve stovkách kopií. REP elementy jsou typicky agregovány do repetitivních útvarů vyšších řádů. U gramnegativní modelové bakterie Escherichia coli byly popsány interakce REP elementů s několika důležitými proteiny buněčné fyziologie, svědčící o významné roli těchto sekvencí pro hostitelskou buňku. První studie (Nunvar et al. 2010) prezentuje objev třídy proteinů příbuzných tyrosinovým transponázám ze skupiny IS200/IS605 inzerčních sekvencí. Tyto proteiny, pojmenované RAYT (angl. REP-associated tyrosine transposase), jsou charakteristické přítomností specifických motivů v jejich aminokyselinové sekvenci, nepřítomných u kanonických IS200/IS605 transponáz. Dalším společným znakem je uspořádání genů kódujících RAYT proteiny. Tyto geny se v hostitelském chromozomu vyskytují vždy v jedné kopii a jsou z obou stran ohraničeny alespoň dvěma REP elementy v inverzní orientaci. Na základě podobnosti mezi systémem...
|
|
|
Komparativní strukturní analýza povrchových virulentních faktorů Borreliella spp. se zaměřením na konzervovanost topologie jejich povrchu
Zdrha, Alois ; Drbal, Karel (vedoucí práce) ; Nunvář, Jaroslav (oponent)
Gram-negativnı́ bakterie rodu Borreliella jsou původcem dnes rozšiřujı́cı́ho se one- mocněnı́ lymeské borreliózy. Jejich zařazenı́ mezi gram-negativnı́ bakterie je ale zavádějı́cı́, jelikož se od nich značně odlišujı́ svým komplexnı́m genomem, patogennı́mi adaptacemi na hostitele a složenı́m své povrchové membrány. Jeden druh borreliell může obsahovat vedle jednoho konzervovaného chromozomu až 23 variabilnı́ch plasmidů. I přesto borre- liellám scházı́ mnoho důležitých proteinů pro syntézu klı́čových sloučenin, a proto musı́ tyto sloučeniny zı́skávat od hostitele. Aby borreliella mohla využı́vat metabolické procesy hostitele ke své reprodukci, musı́ nejdřı́ve hostitele infikovat a následně i přežı́t jeho imunitnı́ obranu. K tomu jı́ sloužı́ virulentnı́ faktory, mezi které patřı́ zejména značně variabilnı́ povrchové lipoproteiny. Právě variabilita těchto lipoproteinů ztěžuje využitı́ povrchových epitopů při detekci a následně i přı́padné protilátkové terapii, protože většina dominantnı́ch antigennı́ch epitopů borreliell se nacházı́ ve variabilnı́ch částech zmı́něných lipoproteinů. K určenı́ vhodných cı́lů pro protilátky dnes můžeme využı́t algoritmy, které sta- novı́ evolučně konzervované epitopy na základě...
|
|
| |
|
|
Role efluxového systému AdeABC v rezistenci Acinetobacter baumannii k aminoglykosidům
Kladivová, Lucie ; Nemec, Alexandr (vedoucí práce) ; Nunvář, Jaroslav (oponent)
Acinetobacter baumannii je významný nemocniční patogen charakterizovaný schopností získávat a vyvíjet komplexní rezistenci k antimikrobním látkám. Na této schopnosti se zásadně podílejí efluxové systémy, které odstraňují molekuly antibiotik z intracelulárního prostoru bakterie. AdeABC je chromozomální efluxový systém typu RND, který je specifický pro A. baumannii a vyznačuje se širokým substrátovým spektrem. V této práci jsme se zaměřili na funkční analýzu systému AdeABC s cílem definovat jeho roli při vzniku rezistence k aminoglykozidům u geneticky odlišných kmenů. Východiskem byl soubor 15 epidemiologicky a genotypově definovaných kmenů A. baumannii, které byly plně citlivé k aminoglykozidům a dalším antibiotikům primárně účinným na tento druh. U těchto kmenů jsme určili genotyp AdeABC a v přítomnosti netilmicinu selektovali rezistentní varianty. Pomocí kvantitativní RT- PCR jsme porovnali expresi transportérového genu adeB u původně citlivých kmenů a selektovaných variant. Získané výsledky potvrzují, že zvýšená exprese AdeABC významně snižuje citlivost k aminoglykozidům a dalším antibiotikům, a naznačují, že tento systém poskytuje nemocničním kmenům A. baumannii významnou selekční výhodu.
|
|
|
Bakteriální REP elementy: původ, variabilita a využití.
Nunvář, Jaroslav
6 ABSTRAKT (česky) Tato práce shrnuje tři publikace, jejichž jednotícím tématem jsou bakteriální REP (angl. repetitive extragenic palindrome) elementy. REP elementy jsou jednou z nejznámějších a nejlépe charakterizovaných skupin repetitivních DNA sekvencí u bakterií. Jsou známé především u gamaproteobakterií, včetně enterobakterií. Vyskytují se v nekódujících oblastech hostitelských genomů, zpravidla ve stovkách kopií. REP elementy jsou typicky agregovány do repetitivních útvarů vyšších řádů. U gramnegativní modelové bakterie Escherichia coli byly popsány interakce REP elementů s několika důležitými proteiny buněčné fyziologie, svědčící o významné roli těchto sekvencí pro hostitelskou buňku. První studie (Nunvar et al. 2010) prezentuje objev třídy proteinů příbuzných tyrosinovým transponázám ze skupiny IS200/IS605 inzerčních sekvencí. Tyto proteiny, pojmenované RAYT (angl. REP-associated tyrosine transposase), jsou charakteristické přítomností specifických motivů v jejich aminokyselinové sekvenci, nepřítomných u kanonických IS200/IS605 transponáz. Dalším společným znakem je uspořádání genů kódujících RAYT proteiny. Tyto geny se v hostitelském chromozomu vyskytují vždy v jedné kopii a jsou z obou stran ohraničeny alespoň dvěma REP elementy v inverzní orientaci. Na základě podobnosti mezi systémem...
|
host ::
RSS.