|
|
Colonization of human lung by non-pathogenic streptomycetes
Herbrík, Andrej ; Petříčková, Kateřina (vedoucí práce) ; Zikánová, Blanka (oponent)
Streptomycéty, primárně půdní saprofytické mikroorganismy, jsou v centru zájmu mnoha výzkumných skupin zejména díky jejich schopnosti produkce širokého spektra biologicky aktivních látek využitelných v medicíně, biotechnologiích a zemědělství. Okrajovou a málo prozkoumanou oblastí jsou interakce, které streptomycéty vytvářejí s člověkem. Nedávné metagenomické studie dokazují, že streptomycéty kolonizují kůži, respirační a pravděpodobně i urogenitální trakt lidí. Kromě zjevných patogenů jakými jsou druhy S. somaliensis a S. sudanensis je klinický impakt těchto streptomycét na lidské zdraví neznámý. I z tohoto důvodu vznikla unikátní sbírka nepatogenních streptomycét izolovaných z lidských klinických vzorků. Izoláty byly shromážděny Národní referenční laboratoří pro patogenní aktinomycety v Trutnově, Česká republika. Na základě pilotních studií byl z trutnovské sbírky vybrán izolát s označením TR42, který vykazuje velmi široké spektrum biologických aktivit. Tento kmen byl izolován ze sputa od pacienta s neznámou respirační diagnózou. Kmen TR42 vykazuje značný biotechnologický potenciál a po důkladném studiu by mohl být zdrojem nových biologicky aktivních látek s farmaceuticky atraktivními vlastnostmi. Předložená práce je zaměřena na identifikaci a charakterizaci specifických adaptačních mechanismů...
|
|
|
Specifické vlastnosti streptomycet izolovaných z lidských tkání
Kodatová, Anežka ; Petříčková, Kateřina (vedoucí práce) ; Zikánová, Blanka (oponent)
Tato bakalářská práce se věnuje aktivitám bakteriálního rodu Streptomyces, a to ve vztahu k rostlinám, živočichům a člověku. Je známa řada symbiotických vztahů streptomycet s rostlinami, existuje ale i patogenní zástupce S. scabies. Jakožto primárně půdní bakterie není jejich asociace s živočichy příliš častá, ale ani výjimečná. Symbiotické vztahy byly pozorovány mimo jiné u několika druhů hmyzu. Streptomycety byly opakovaně izolovány z lidského mikrobiomu, o jejich vlivu na lidské tělo je ale prozatím dostupno minimum informací. Vzhledem k široké produkci sekundárních metabolitů ovlivňujících jiné mikroorganismy lze však předpokládat, že jejich role je nezanedbatelná. Vztah lidských streptomycet a člověka by mohl mít paralelu v jejich symbióze s rostlinami a hmyzem, nelze však vyloučit ani jistý vliv na patogenezi. U testovaných zástupců byla dokázána schopnost beta hemolýzy. Mimo to existují případy závažných onemocnění způsobených streptomycetami. Vedle relativně běžných aktinomycetomů v oblastech Súdánu a Indie byly výjimečně popsány choroby jako zápal plic či absces mozku.
|
|
|
Charakterizace antibiotických aktivit nepatogenních streptomycet izolovaných z lidských tkání.
ŽLÁBKOVÁ, Zuzana
Bakalářská práce se zabývá charakterizací deseti zástupců streptomycet izolovaných z lidských klinických vzorků. Streptomycety jsou půdní bakterie známé svou produkcí sekundárních metabolitů s charakteristickými antibiotickými, antihelmitickými, protinádorovými a antivirovými účinky. Cílem práce je mikrobiologicky charakterizovat antibakteriální a antifungální aktivity u těchto cca deseti taxonomicky zařazených izolátů na zástupcích typických lidských patogenů ze skupiny Gram-pozitivních i Gram-negativních bakterií, kvasinek a plísní.
|
|
|
The effect of 6S-like RNAs on physiological differentiation of Streptomyces coelicolor
Burýšková, Barbora ; Bobek, Jan (vedoucí práce) ; Branny, Pavel (oponent)
Rozmanitost bakterií a jejich genomů může zapříčinit konzervaci funkčních molekulárních motivů na úrovni strukturní místo konzervace na úrovni sekvencí. V případě regulační 6S RNA byly nalezeny sekvenční homology u více než sta bakteriálních druhů. U bakterií rodu Strepomyces však nebyl nalezen žádný. Jedinečný genom těchto bakterií, důležitých pro svou schopnost produkce antibiotik, má vysoký obsah G-C párů bází a je představitelem unikátních genomů fylogeneticky staré větve Aktinobakterií. Funkce nekódující 6S RNA je dána její sekundární strukturou. 6S RNA svou strukturou napodobují cílové promotorové sekvence a vychytávají tak sigma faktory, které jsou součástí transkripčního aparátu. Tímto napomáhají přepínání souborů exprimovaných genů během vývojových přechodů. Pomocí porovnání in silico predikovaných sekundárních struktur známých 6S RNA byl vytvořen počítačový model, který predikoval 6S-like RNA u Streptomycet. Cílem této práce bylo ověřit expresi těchto 6S-like RNA predikovaných u Streptomyces coelicolor pomocí RT-PCR a RNA koimunoprecipitace (RNA CoIP). Výsledkem této práce je detekce šesti nových ncRNA transkriptů, které by mohly být homology 6S RNA u Streptomycet. Tato zjištění rovněz potvrdila in silico predikční metodu, kterou byly nalezeny nekóducíjí bakteriální RNA na základě...
|
|
| |
|
|
Analýza genového shluku kódujícího biosyntézu manumycinového antibiotika U-62162 a způsoby jeho modifikace
Urbanová, Daniela ; Petříček, Miroslav (vedoucí práce) ; Schierová, Michaela (oponent)
Bakterie rodu Streptomyces jsou největšími producenty antibiotik mezi mikroorganizmy. Malou skupinou těchto látek jsou manumycinová antibiotika. Jejich antibiotické účinky nejsou příliš významné, zato vykazují biologické vlastnosti, které mají potenciál pro využití například v léčbě zánětů, nádorů či Alzheimerovy choroby. Struktura manumycinových látek je tvořena centrální jednotkou, na kterou se váže horní a spodní polyketidový řetězec, na konci spodního řetězce je pak většinou připojená tzv. C5N jednotka. Látka U-62162 produkovaná Streptomyces verdensis se od ostatních členů manumycinové skupiny výrazně odlišuje strukturou spodního řetězce, který je zcela nasycený a postrádá C5N jednotku. Genový shluk kódující biosyntézu U-62162 byl osekvenován a u identifikovaných ORF byly navrženy proteinové produkty. Heterologní exprese tohoto shluku ukázala, že některé geny pro syntézu horního řetězce jsou kódovány na jiném místě chromozomu. Inserční inaktivací genu vrdER bylo potvrzeno, že za nasycenost spodního řetězce je zodpovědná enoylreduktáza. Biosyntézy se naopak zřejmě neúčastní DSBA oxidoreduktáza, jejíž gen je na kraji tohoto shluku. Vložení genů pro syntézu C5N jednotky nemělo za následek vznik derivátů s touto jednotkou připojenou na spodní řetězec, ať nasycený nebo nenasycený. Příčina...
|
|
|
Identification and modeling of gene expression regulatory networks during streptomycetes germination
Straková, Eva ; Vohradský, Jiří (vedoucí práce) ; Stopka, Pavel (oponent) ; Vondrášek, Jiří (oponent)
Streptomycety jsou studovány především kvůli své schopnosti produkovat antibiotika, ale také jako modelový bakteriální organismus s komplexním buněčným cyklem. V této práci byl systémově studován proces klíčení (germinace) Streptomyces coelicolor za použití transkriptomických a proteomických metod. Klíčení představuje základní vývojový přechod z klidového období buňky do vegetativní fáze růstu. Během počátečních 5,5 h klíčení byly ve 13 časových bodech měřeny změny exprese mRNA a celková vnitrobuněčná koncentrace proteinů, včetně monitorování aktuání proteosyntézy. Pro kvantifikaci transkriptu byla použita metoda DNA mikročipů, proteiny byly měřeny pomocí dvourozměrné gelové elektroforézy. Modelováním genové expresse byly rekonstruovány genetické sítě a identifikovány funkční skupiny genů regulované určitými sigma faktory. Výstupem modelování byl soubor parametrů, který umožnil simulovat kinetiku regulace mezi sigma faktory a regulovanými geny. Bylo zjištěno, že klíčovou roli během procesu hrají sigma faktory SigR a HrdD, jejichž regulony byly identifikovány. Z transkriptomických i proteomických dat vyplývá, že nejintenzivnější odezva buňky na vnější prostředí probíhá během první hodiny germinace, aktivací různých regulačních mechanismů. Pro porovnání globálních trendů v expresi genů/proteinů byla...
|
|
|
Biosyntéza spodních polyketidových řetězců manumycinových antibiotik - faktory ovlivňující jejich délku
Kolek, Jan ; Petříček, Miroslav (vedoucí práce) ; Seydlová, Gabriela (oponent)
Manumycinová antibiotika jsou významnou skupinou sekundárních metabolitů produkovaných bakteriemi rodu Streptomyces. Patří do velké skupiny polyketidových látek a vykazují významné antimikrobiální, protizánětlivé, protinádorové a mnohé další biologické aktivity. Jsou charakterizována dvěma krátkými lineárními polyketidovými řetězci, které jsou připojené k centrální podjednotce. Polyketidové řetězce jsou syntetizovány enzymy iterativní polyketid-syntázy typu II. U manumycinových antibiotik prozatím nebyl popsán způsob regulace délky syntetizovaných krátkých polyketidových řetězců. Dokonalé pochopení mechanismu této regulace by bylo využitelné k následné syntéze manumycinových antibiotik s přesně definovanou délkou řetězců, které by mohly vykazovat lepší biologické účinky využitelné v praxi. K identifikaci faktoru zodpovědného za regulaci délky spodního řetězce u manumycinových antibiotik byl vytvořen mutantní kmen producenta asukamycinu Streptomyces nodosus ssp. asukaensis s deletovanými geny pro β-ketoacylsyntázu typu I/II a pro protein AsuC14, který by mohl být potenciálním faktorem určujícím délku spodního řetězce. Následně byly v tomto mutantním kmenu exprimovány geny pro β-ketoacylsyntázu typu I/II a potenciální faktor ovlivňující délku řetězce C14 z jiných producentů manumycinových...
|
|
|
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...
|
|
|
Mutační analýza biosyntézy manumycinových antibiotik
Kolek, Jan ; Petříček, Miroslav (vedoucí práce) ; Zikánová, Blanka (oponent)
Mutační analýza biosyntézy manumycinových antibiotik Manumycinová antibiotika jsou sekundární metabolity, které patří do velké skupiny polyketidových látek. Jsou produkována výhradně bakteriemi rodu Streptomyces. Manumycinová antibiotika jsou charakterizována dvěma lineárními polyketidovými řetězci, které jsou připojeny k centrální mC7N podjednotce. Spodní řetězec je často zakončen C5N podjednotkou. Manumyciny vykazují mnoho biologických aktivit. Byla u nich prokázána antimikrobiální aktivita výhradně vůči gram-pozitivním bakteriím. Dalšími pozorovanými aktivitami je například antimykotická, insekticidní nebo protizánětlivá aktivita. Manumycinové metabolity jsou také potencionálními kancerostatiky. Pro přípravu těchto látek fermentační cestou je důležitá znalost jejich biosyntetických drah. Mutační analýza je založena na technikách genového inženýrství. Je vhodná ke zkoumání biosyntetických drah sekundárních metabolitů a také genů zapojených do jejich genetického podkladu. Jejím výsledkem je komplexní přehled o biosyntetické dráze daného metabolitu. Tuto znalost lze použít např. v metodách kombinatorní biosyntézy nebo mutasyntézy k produkci nových metabolitů. Hybridní látky by se mohly v budoucnosti stát např. novými účinnými antibiotiky nebo kancerostatiky pro použití v lékařství. Klíčová slova: manumycin,...
|
host ::
RSS.