|
|
Úloha F420H2-závislých reduktas v biosyntéze bioaktivních mikrobiálních metabolitů inkorporujících 4-alkyl-L-prolinový derivát
Steiningerová, Lucie ; Janata, Jiří (vedoucí práce) ; Masák, Jan (oponent) ; Obšilová, Veronika (oponent)
Protinádorové pyrrolobenzodiazepiny (PBD), linkosamidová antibiotika, bakteriální signální molekula hormaomycin a protituberkulózní griselimycin jsou strukturně i funkčně diverzifikovaná skupina aktinobakteriálních metabolitů, jejichž společným strukturním znakem je inkorporace 4-alkyl-L-prolinového derivátu (APD) vznikajícího specializovanou biosyntetickou dráhou z L-tyrosinu či L-leucinu. APD dráhy se účastní sada až šesti homologních proteinů, dle jejich předpokládaného pořadí v biosyntéze modelového APD, 4-propyl-L-prolinu (APD linkosamidu linkomycinu), byly označeny jako Apd1 - Apd6. Tato práce cílí na objasnění funkce Apd6 proteinů katalyzujících poslední předpokládaný krok specializované APD dráhy, F420H2-závislou redukci. Heterologní nadprodukcí a in vitro testováním šesti Apd6 homologů bylo demonstrováno, že Apd6 z biosyntézy PBD a hormaomycinu jsou schopné v přítomnosti F420H2 redukovat pouze endocyklickou iminovou vazbu 4-substituované Δ1 -pyrrolin- 2-karboxylové kyseliny. Na druhou stranu Apd6 LmbY z biosyntézy linkomycinu a částečně GriH z biosyntézy griselimycinu redukují také více inertní exocyklickou dvojnou vazbu stejného substrátu. V tomto kontextu se LmbY a GriH reduktasy vyznačují dosud nepopsanou aktivitou, která má navíc biologickou relevanci, neboť přispívá k rozmanitosti...
|
|
|
Soil microbial communities in agroecosystems and natural habitats contributing to resistance and resilience of the soil environment
Sarikhani, Ensyeh ; Kopecký, Jan (vedoucí práce) ; Demnerová, Kateřina (oponent) ; Větrovský, Tomáš (oponent)
Ensyeh Sarikhani Půdní mikrobiální společenstva přispívající k rezistenci a resilienci půdního prostředí v agroekosystémech a na přírodních stanovištích. Souhrn Regulace obecné strupovitosti brambor (CS) zahrnuje rezistentní odrůdy (kultivary), hnojení, zvyšování vlhkosti půdy a chemická ošetření. Přesto tyto postupy nedosahují na různých lokalitách obdobných nebo reprodukovatelných výsledků. Na 32 lokalitách byla provedena monitorovací studie za účelem vyhodnocení vztahu mezi CS a biologickými / chemickými parametry půdy. Byly pozorovány korelace mezi závažností onemocnění a obsahem živin Fe, N a Ca v půdě a peridermu, a mezi závažností onemocnění a množstvím aktinobakterií a celkových bakterií, spolu s determinantem patogenity, genem txtB (biosyntetický gen thaxtominu), rovněž v půdě i v peridermu brambor. Tato zjištění vedla k novým závěrům, které mohou pomoci porozumět vztahům využitelným při kontrole strupovitosti. Přídavky rašeliny a železa chelatovaného DTPA do půdy s vysokým výskytem CS (konduktivní) byly použity v nádobovém pokusu pro zjištění účinků půdní organické hmoty, železa a pH na rozvoj CS. Výsledky byly porovnány s údaji získanými pro půdu z blízkého pole s přirozeně nízkým výskytem CS (supresivní). Přídavky rašeliny i železa snižovaly CS, a kombinace těchto dvou ošetření snižovala...
|
|
|
Geny sekundárního metabolismu v půdních bakteriálních společenstvech
Patrmanová, Tereza ; Kopecký, Jan (vedoucí práce) ; Brabcová, Vendula (oponent)
Potřeba nových antibiotik a dalších sloučenin s biologickou aktivitou je důvodem zvýšeného zájmu o sekundární metabolity půdních bakterií. V půdním prostředí má dominantní postavení kmen Actinobacteria, jehož potenciál spočívá ve schopnosti produkce širokého spektra antibiotik a také přítomnosti řady mechanismů, kterými se působení antibiotik brání. Cílem této diplomové práce bylo pomocí navržených primerů a primerů převzatých z publikací stanovit počty kopií vybraných genů sekundárního metabolismu v půdách dvou lokalit. Nepodařilo se navrhnout dostatečně účinné nové primery k detekci vybraných genů v půdním prostředí, a proto byly použity pouze již publikované primery, jejichž specifita byla ověřena. Ve vzorcích odebraných z půdních profilů dvou stanovišť byla prostřednictvím digitálního PCR stanovena množství bakterií, aktinobakterií, genů pro polyketid-syntázu typu II a Erm metyltransferázu zprostředkovávající rezistenci k antibiotikům skupiny MLSB (makrolidy, linkosamidy a streptograminy B). Porovnání stanovených počtů genových kopií přineslo informaci o struktuře bakteriálního společenstva a o zastoupení bakterií nesoucích vybrané geny sekundárního metabolismu v závislosti na změně podmínek vlivem stromového patra a narůstající hloubky půdního profilu. Množství bakterií a aktinobakterií byla...
|
|
|
Geny antibiotické rezistence u půdních aktinobakterií
Patrmanová, Tereza ; Kopecký, Jan (vedoucí práce) ; Lichá, Irena (oponent)
Aktinobakterie jsou důležitou součástí půdních ekosystémů, kde se podílí na rozkladu organické hmoty. Pro tyto bakterie je tak důležitý sekundární metabolismus, který jim umožňuje produkovat bohatou škálu různých látek. Mezi tyto látky se řadí antibiotika, z nichž si své místo v klinické praxi našly i aminoglykosidy. Tato antibiotika jsou významná díky širokému spektru účinku vůči gramnegativním a grampozitivním bakteriím. Jejich používání však v současné době nese rizika, spočívající především v jejich toxicitě, ale také v rozvoji antibiotické rezistence u bakterií, která snižuje jejich účinnost. Aktinobakterie se jako producenti aminoglykosidů musí chránit i před těmito látkami, což dokazuje pestrost typů rezistence, z nichž nejprostudovanější je enzymatická inaktivace. Aktinobakterie si v evoluci vytvořily různé mechanismy, které přispívají k odolnosti vůči látkám s antimikrobiálním účinkem. Geny kódující odolnost k antibiotikům mají v půdním prostředí široké zastoupení. To je ovlivněno mnoha faktory, zejména selekcí bakterií v půdě kontaminované antibiotiky a také kontaktem se zástupci pocházejícími z lidských a živočišných odpadů. Důležitou roli zde hraje horizontální přenos genetické informace, který umožňuje rozšíření genů rezistence mezi fylogeneticky nepříbuznými bakteriemi. Powered by...
|
|
|
Společenstva aktinobakterií v zemědělské půdě na lokalitách s výskytem obecné strupovitosti brambor.
Daniel, Ondřej ; Kopecký, Jan (vedoucí práce) ; Lichá, Irena (oponent)
Tato diplomová práce je zaměřena na prozkoumání vztahů mezi chemickými vlastnostmi, aktinobakteriálními společenstvy zemědělských půd a výskytem obecné strupovitosti, která je způsobena zástupci rodu Streptomyces. Cílem monitorovací studie na třiceti třech lokalitách pokrývajících hlavní pěstitelské oblasti ČR bylo najít závislosti, na jejichž základě lze predikovat výskyt obecné strupovitosti. Další část práce se zabývala srovnáním společenstev aktinobakterií a výskytu streptomycet nesoucích gen txtA (gen biosyntetické dráhy fytotoxinu thaxtominu A) v půdách s vyšším a nižším výskytem strupovitosti. V rámci monitorovací studie byla pro zjištění struktury aktinobakteriálních společenstev využita metoda analýzy polymorfismu délky terminálního restrikčního fragmentu (T-RFLP). V případě půd s odlišným výskytem obecné strupovitosti byla kvantifikace aktinobakterií a streptomycet nesoucích gen txtA provedena metodou PCR v reálném čase. Monitorovací studie ukázala negativní korelace mezi mírou napadení obecnou strupovitostí a (i) obsahem využitelného fosforu v půdě a (ii) diverzitou aktinobakteriálního společenstva. Zjištěné výsledky monitorovací studie byly využity pro tvorbu modelu predikujícího výskyt obecné strupovitosti. Kvantifikace PCR v reálném čase ukázala, že se odlišuje četnost aktinobakterií...
|
|
|
Mikrobiální společenstva v půdě dlouhodobě kontaminované těžkými kovy
Průchová, Pavla ; Kopecký, Jan (vedoucí práce) ; Matyska Lišková, Petra (oponent)
Tato práce se zabývá mikrobiálními společenstvy, žijícími v půdě dlouhodobě vystavené působení těžkých kovů. Ve dvou lokalitách na Příbramsku s odlišným stupněm kontaminace byly provedeny odběry půdy. U vzorků byla změřena respirace in vitro po přídavku zdrojů uhlíku a za různé míry zátěže kadmiem, jedním z kovů, jimiž je lokalita kontaminována. Z půdy po inkubaci se zdroji uhlíku a z kontroly bez přídavku byly odebrány vzorky a z nich izolována enviromentální DNA. Ze vzorků enviromentální DNA byl amplifikován gen kódující 16S rRNA u aktinobakterií, získaný směsný amplikon byl analyzován stanovením polymorfismu délky terminálního restrikčního fragmentu. Získané profily byly použity ke srovnání aktinobakteriálních společenstev v obou skupinách vzorků půd a v jednotlivých ošetřeních. Analýza ukázala jasné odlišení dvou různě kontaminovaných lokalit a různě výrazné posuny ve složení společenstev po přidání substrátu.
|
|
|
Enviromentální DNA-nevyčerpatelný zdroj unikátních bakteriálních genů
Culka, Martin ; Černá, Věra (vedoucí práce) ; Vaněk, Ondřej (oponent)
Enzymologický výzkum se v současné době zaměřuje na hledání variant známých enzymů s pozměněnými vlastnostmi či zcela nových katalyticky účinných proteinů. Klasický přístup vyhledávání nových genů založený na kultivaci mikroorganismů však selhává u environmentálních vzorků, neboť je tvoří zejména nekultivovatelné mikroorganismy. Proto byl vyvinut nový tzv. "metagenomický" přístup umožňující přímou komplexní analýzu mikrobiálních populací, který spočívá v izolaci celkové DNA (RNA) z daného prostředí a její následné sekvenční (genotypové) či funkční (fenotypové) analýze. V této práci byl aplikován metagenomický přístup při hledání nových variant penicilin-G-acylasy, enzymu katalyzujícího hydrolysu, resp. tvorbu vazby acylu na β-laktamové jádro a uplatňujícího se při výrobě polosyntetických β-laktamových antiobiotik, v jedenácti vzorcích odpovídajících 4,5 m půdnímu horizontu. Pomocí sekvenční analýzy PCR amplikonů získaných na metagenomických templátech byly získány nukleotidové sekvence podstatné části potenciálních strukturních penicilinacylasových genů vykazujících po překladu nejvyšší stupeň homologie s penicilinamidasou z Conexibacter woesei. Pokračováním této metagenomické studie bude amplifikace alespoň jednoho kompletního strukturního genu pro environmentální penicilinacylasu, avšak klonované...
|
|
|
Ekologie Aktinobakteriálních čeledí \kur{Micrococcaceae, Streptomycetaceae} a \kur{Nocardiaceae} v terestrických ekosystémech
HEJDOVÁ, Barbora
The families Micrococacceae, Nocardiaceae and Streptomycetaceae belong to a large phylum Actinobacteria. This phylum is ecologicaly important and many of its members are mainly found in soil, where they are involved in the carbon cycle and other degradation processes. This capability of degradation of complex bololymers is typical for the genera Arthrobacter and Rhodococcus in the bioremediation process. Other members like Streptomycetes are characterized by the ability to produce antibiotics, which are used in the pharmaceutical industry. In this work, we focuse on metabolism of selected actinobacterilal families, but also on the pathogenicity and to their occurrence in different habitats. We will use these pieces of information to evaluate the abundance and metabolic potential of these families in soil collected from the north-eastern region of Siberia along the Kolyma River (Cherskii, Republic of Sakha, Russia). Sequencing of the samples showed the highest occurrence of Streptomyces and Arthrobacter genera and have also relatively large metabolic potential cellulose and phenolics degradation, mainly in the upper soil layers.
|
|
|
Význam Aktinobakterií v permafrostu sibiřské Arktidy
BOŠKOVÁ, Hana
Tato práce je zaměřena na bakteriální kmen Aktinobakterie a popisuje jejich význam v arktických půdách. Zástupci Aktinobakterií dokáží rozkládat složité přírodní biopolymery a protože jsou schopni žít v drsných arktických podmínkách, mohli by zde při rozkladu organické hmoty hrát významnou roli. Práce porovnává zastoupení Aktinobakterií v půdních horizontech s důrazem na kryoturbace a zabývá se vlivem teploty na jejich množství. Dále uvádí výsledky testování čistých bakteriálních izolátů na produkci celulolytických enzymů.
|
host ::
RSS.