|
Bioinformatický nástroj pro predikci rozpustnosti proteinů
Hronský, Patrik ; Burgetová, Ivana (oponent) ; Martínek, Tomáš (vedoucí práce)
Táto diplomová práca sa zaoberá rozpustnosťou rekombinantných proteínov a hlavne jej predikciou. Približuje čitateľovi problematiku vzniku proteínov, ako aj proces tvorby rekombinantných proteínov. Syntetická výroba rekombinantných proteínov je významným prínosom napríklad pre farmakologický priemysel. Ide však o náročný proces, ktorý navyše nemusí priniesť použiteľné proteíny. Podstatným ukazateľom použiteľnosti výsledných proteínov je práve ich rozpustnosť. Pre spoločnosti, zaoberajúce sa výrobou rekombinantných proteínov, je samozrejme výhodné sústrediť svoje úsilie a prostriedky na výrobu tých proteínov, ktoré budú v praxi použiteľné. V tomto ohľade podáva pomocnú ruku bioinformatika, ktorá je pomocou techník strojového učenia schopná predikovať rozpustnosť proteínov, napríklad na základe ich sekvencie. Táto práca zoznamuje čiteteľa so základnými princípmi strojového učenia a predstavuje niektoré metódy strojového učenia, používané okrem iného aj na predikciu rozpustnosti proteínov. Práca ďalej opisuje vytvorenú dátovú sadu, ktorá je neskôr použitá na testovanie vybraných prediktorov a pre trénovanie konsenzuálneho prediktoru, ktorý je cieľom práce. Ďalej sa práca zameriava na konkrétne existujúce prediktory rozpustnosti proteínov a prezentuje základné princípy ich funkčnosti, ako aj výsledky ich testovania. V závere prezentuje konsenzuálny metaprediktor rozpustnosti proteínov.
|
|
Procesy vzniku nanočástic v proudu nízkoteplotního plazmatu
Brožek, V. ; Mastný, L. ; Moravec, Pavel ; Neufuss, Karel ; Ondráček, Jakub ; Ždímal, Vladimír
V příspěvku je popsán vznik nanoprášků oxidů titanu, oxidů chromu a elementárního stříbra interakcí titanových, chromitých a stříbrných prekurzorů v proudu kyslíko-vodíkového plazmatu při teplotách nad 25000 K. Produkty velikosti 25 – 300 nm jsou zachycovány na kovových terčích a ve vodních filtrech a separovány v ultra-odstředivkách. Pro detailní studium rozdělení velikosti aerosolových nanočástic byl v této práci nasazen nejmodernější aerosolový spektrometr SMPS 3936, pracující v rozsahu velikostí 14 - 700 nm. Abychom pokryli co nejširší rozsah velikostí, byl tento spektrometr doplněn o Aerodynamický třídič částic APS 3321, pracující ve velikostním rozmezí 500 – 20000 nm. Oba spektrometry vzorkovaly aerosol paralelně s časovým rozlišením 3 minuty. V práci jsou diskutovány procesní podmínky produkce anorganických nanočástic definovaného složení pomocí plazmových generátorů.
Plný text:  PDF
|
|
Deriváty benzodiazinů jako látky s potenciální bronchodilatační aktivitou
Šašková, Jaroslava ; Špulák, Marcel (vedoucí práce) ; Kuneš, Jiří (oponent)
Univerzita Karlova v Praze, Farmaceutická fakulta v Hradci Králové Katedra Katedra anorganické a organické chemie Kandidát Mgr. Jaroslava Šašková Konzultant PharmDr. Marcel Špulák, PhD. Název rigorózní práce Deriváty benzodiazinů jako látky s potenciální bronchodilatační aktivitou V této rigorózní práci jsme se zabývali syntézou derivátů benzodiazinů, konkrétně chinazolinu a chinoxalinu. Navázali jsme tím na přípravu derivátů chinazolinu strukturálně odvozených od alkaloidů vasicinu a vasicinonu, obsažených v keři Adhatoda vasica. Původní deriváty byly testovány z hlediska svých účinků na izolovanou tracheu potkana a především u dvou z nich, 4-[3-(piperidin-1-yl)propyloxy]chinazolinu a 4-[3-(piperidin-1-yl)propylsulfanyl]chinazolinu, byla zjištěna vysoká bronchodilatační aktivita. Tyto látky se proto staly výchozím bodem pro další syntézy. První skupinu připravených látek tvořily deriváty 4-[3-(piperidin-1-yl)propyloxy]chinazolinu, připravené oxidačními reakcemi. Podařilo se nám oxidovat atom dusíku v piperidinovém skeletu postranního řetězce. Dvoukrokovou syntézou byl připraven i derivát chinazolin-1-oxidu. Pokusy o oxidaci atomu síry v molekule 4-[3-(piperidin-1-yl)propylsulfanyl]chinazolinu nevedly ke vzniku nových derivátů, i při použití mírných oxidačních podmínek došlo k oxidativní...
|
|
Studium chemických procesů v atmosféře Titanu iniciovaných výbojem v elektrodové konfiguraci klouzavého obloukového výboje
Töröková, Lucie ; Zahoranová, Anna (oponent) ; Žabka,, Ján (oponent) ; Krčma, František (vedoucí práce)
Cílem disertační práce je studium plazmochemických procesů a syntéza organických sloučenin vznikajících v elektrickém výboji plynné směsi odpovídající složení atmosféry Saturnova největšího měsíce Titanu. Atmosféra Titanu je svým chemickým složením velmi podobná atmosféře Země v době jejího vzniku. Látky obsažení v atmosféře jsou převážně dusík a metan s malý obsahem organických látek. Dosud byla publikována celá řada prací zabývajících se jak teoretickým-modelovým výzkumem, tak i laboratorními experimenty, v poslední době je snaha o jejich propojení. Hlavním cílem práce je identifikace plynných organických, amino, imino a kyano sloučenin promocí různých analytických metod jako jsou PTR-MS, FTIR a GC-MS. K získání vybraných parametrů plazmatu pak bylo využito OES. Ke studiu generace plynných produktů a radikálů bylo využito výboje generovaného ve směsích N2-CH4 (podíl metanu byl 0,5 až 5 %) za atmosférického tlaku v průtočném režimu při celkových průtocích 50 až 200 sccm a výbojovém proudu v rozmezí 15 až 40 mA. Část měření se rovněž zaměřila na studium vlivu příměsí vodíku a oxidu uhličitého. První část výsledků měření předložených v této práci byla získána z OES za vybraných podmínek (složení plynné směsi, dodávaný výkon). V naměřených spektrech byly identifikovány první negativní a druhý pozitivní systém dusíku, fialový systém radikálu CN a Swanův systém C2. Kromě nich byly rovněž detekovány čáry vodíku H, H a ve spektru druhého řádu i čára atomárního uhlíku. Tato spektra pak byla využita pro výpočet rotačních a vibračních teplot plazmatu. In situ analýzy plynných produktů pomocí FTIR ukázaly ve všech experimentech přítomnost různých nitrilů a uhlovodíků. Jako hlavní produkty generované výbojem byly identifikovány HCN, C2H2, NH3, přičemž jejich koncentrace odpovídaly relaci HCN > NH3 > C2H2. Tato relace byla potvrzena v závislosti na různých experimentálních parametrech. Další část práce byla zaměřena na studium vlivu příměsi CO2 na reaktivitu výše zmíněných plynných směsí. Kromě hlavních produktů, zmíněných výše, byly navíc detekovány CO2 a CO a také některé složitější kyslíkaté organické sloučeniny. Ty ale nebylo možné přesněji určit kvůli velké komplexnosti změřených spekter a překryvu jednotlivých absorpčních pásů. V případě příměsi vodíku do reakční směsi se nepodařilo identifikovat žádné nové látky ani funkční skupiny. K detailnější analýze plynných produktů výboje bylo využito in situ PTR-MS. V tomto případě bylo detekováno velké množství molekulárních struktur obsahujících nitrilové (–CN), amino (–NH2, –NH– a –N CH3CN > C2H5CN. Mimo tyto sloučeniny byla detekována celá řada dalších uhlovodíků i nitrilů.
|
|
Cyklizační reakce zprostředkované tranzitními kovy
Matoušová, Eliška ; Pour, Milan (vedoucí práce) ; Bureš, Filip (oponent) ; Šrogl, Jiří (oponent)
Univerzita Karlova v Praze, Farmaceutická fakulta v Hradci Králové Katedra anorganické a organické chemie Kandidát: Mgr. Eliška Matoušová Školitel: prof. RNDr. Milan Pour, PhD. Název disertační práce: Cyklizační reakce zprostředkované tranzitními kovy V rámci této disertační práce byly připraveny bicyklické pentenolidy s anelovaným dusíkatým heterocyklem a karbocyklický derivát, analogické přírodním biologicky aktivním pyranonům. Syntéza těchto látek byla založena na Pd-katalyzované karbopalladaci enynových prekurzorů s následnou laktonizací. Odpovídající derivát s kyslíkem jako heteroatomem se stejnou metodou připravit nepodařilo. Vytvořené laktony byly otestovány na antifungální, antibakteriální a cytostatickou aktivitu. Druhá část disertační práce se zabývá přípravou furanů a dihydropyranů s využitím katalýzy sloučeninami palladia a zlata. Byla vyvinuta efektivní metoda pro cyklizaci propar- gyl(vinyl)etherů na dihydropyrany s využitím AuI katalyzátoru s tris(2-furyl)fosfinem jako ligandem za přítomnosti methanolu jako nukleofilu. Touto metodou bylo připraveno 15 deri- vátů dihydropyranu s vysokými výtěžky. Podobné podmínky bez přítomnosti nukleofilu vedou ke vzniku furanů v nižších výtěžcích. Připravené dihydropyrany podléhají v kyselém prostředí dosud nepopsanému přesmyku na deriváty...
|
|
Reologické vlastnosti gelů pro Pechiniho syntézy
Wirthová, Michaela ; Ptáček, Petr (oponent) ; Zmrzlý, Martin (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá přípravou vrstev keramických materiálů – perovskitů. V úvodní části jsou stručně popsány základní charakteristiky těchto materiálů – jejich struktura, vlastnosti a z nich vycházející využití těchto materiálů. Dále je detailně rozebrána v současné době nejpoužívanější metoda přípravy, Pechiniho syntéza. Zejména je diskutován optimální molární poměr jednotlivých reagujících komponent vedoucí ke vzniku perovskitových struktur. Vliv tohoto poměru na reologické vlastnosti prekurzorového gelu uzavírá teoretickou část práce. V experimentální části práce je popsána příprava gelů vzniklých reakcí kyseliny citrónové a ethylenglykolu a gelů připravených Pechiniho syntézou. U gelů jsou změřeny reologické vlastnosti (hustota, viskozita a povrchové napětí), navíc u gelů vzniklých reakcí kyseliny citrónové a ethylenglykolu je stanovena teplotní závislost tokových vlastností. Dále je stanoveno množství dusičnanů v gelech připravených Pechiniho syntézou. Konečně je také úspěšně provedena příprava perovskitových vrstev na keramickém substrátu, které jsou pozorovány jednak pomocí optického mikroskopu a jednak pomocí elektronového mikroskopu.
|
|
Vliv extracelulární matrix na expresi genů jaterních myofibroblastů
Jiroutová, Alena ; Kanta, Jiří (vedoucí práce) ; Ehrmann, Jiří (oponent) ; Sedláček, Radislav (oponent)
SOUHRN Jaterní hvězdicové buňky (HSC) a jaterní myofibroblasty (MF) jsou považovány za buňky odpovědné za syntézu extracelulární matrix (ECM). HSC a MF se liší lokalizací v jaterním lalůčku i expresí genů. HSC se nacházejí v Disseho prostoru, při poškození jater se aktivují, proliferují a přeměnují se na myofibroblastické buňky. MF jsou heterogenní skupina buněk, byly popsány portální pMF, septální sMF a interface iMF. V portobiliárním prostoru jaterního lalůčku se nacházejí pMF, které se aktivují při ischemii a městnání žluči; sMF se nacházejí uvnitř vazivových sept. Cílem naší práce bylo porovnat změny exprese genů, které provázejí aktivaci HSC in vitro se změnami odehrávajícími se v HSC při vzniku jaterní cirhózy v modelu toxického poškození jater. Expresi vybraných genů jsme sledovali pomocí oligo cDNA arrayí zahrnujících geny kódující proteiny, proteoglykany, cytokiny, růstové faktory a geny související s metabolismem pojiva - metaloproteinasy (MMP). Zajímali jsme se také o chování MF v trojrozměrném kultivačním prostředí - fibrinovém a kolagenním gelu, které lépe simuluje podmínky ve fibrotických játrech. Poškozená jaterní tkáň je nahrazována nejdříve plasmatickým fibrinem a posléze je nahrazena jizvou s převahou kolagenu. Chování a exprese genů MF v trojrozměrném kultivačním prostředí, nebyla dosud...
|
|
Taxonomy and variability of selected Sorbus taxa
LEPŠÍ, Martin
Tato dizertační práce je biosystematická studie zaměřená na taxonomii a variabilitu vybraných taxonů rodu Sorbus, který je jedním z nejvíce diverzifikovaných a taxonomicky nejvíce komplikovaných rodů cévnatých rostlin v Evropě. Tradiční a moderní biosystematické metody - klasické srovnávací studium, počítání chromosomů, analýza variability jaderných mikrosatelitů, průtoková cytometrie a mnohorozměrná a obrysová morfometrická analýza byly použity při hodnocení morfologické, karyologické a genetické variability. Finální syntéza výstupů z těchto analýz vedla k popisu několika nových taxonů pro vědu (druhů, hybridů a podrodu) a k opravě několika taxonomických omylů. Pro odhalení evolučních procesů vedoucích ke vzniku pozorované variability byly pomocí analýzy semen a pylu průtokovým cytometrem studovány reprodukční systémy 42 taxonů rodu Sorbus. Kromě odhalení hlavních trendů, studie odkrývá frekvenci vzácných událostí a poskytuje několik nových závěrů, které jsou významné jak pro rod Sorbus a čeleď růžovité tak obecně pro apomixi.
|
|
Synthesis and Characterization of Multifunctionalized Biodegradable Copolymers
Michlovská, Lenka ; Petrůj, Jaroslav (oponent) ; Lehocký,, Marián (oponent) ; Vojtová, Lucy (vedoucí práce)
This dissertation summarizes the current state-of-the-art in the field of biodegradable thermosensitive copolymers, which in the form of aqueous sol at room temperature change to gel at body temperature. These polymer materials are useful in medicine for injection application as drug carriers or resorbable implants for tissue regeneration. In experimental work, thermosensitive amphiphilic triblock copolymers based on hydrophobic biodegradable polylactide and polyglycolide and biocompatible hydrophilic polyethylene glycol (PLGA–PEG–PLGA) were synthesized using vacuum line apparatus. Prepared PLGA–PEG–PLGA copolymer with two phase transitions from sol-gel and gel-suspension was subsequently modified with itaconic anhydride. The resulting functionalized ITA/PLGA–PEG–PLGA/ITA copolymer contains at both ends of chains reactive double bonds suitable for further polymerization or crosslinking and functional carboxyl group for possible modification by biological active substances. Physical and chemical crosslinking were also investigated in terms of the ratio of hydrophilic and hydrophobic chains and with a view of the amount of bounded itaconic acid. Prepared aqueous solutions of synthesized ITA/PLGA–PEG–PLGA/ITA copolymer change to a gel at the temperature between 33 and 43 °C. The evaluated critical gel concentration and the critical gel temperature was 6 % w/v and 34 °C, respectively, for the copolymer with PLGA/PEG ratio equal to 2.5. When the copolymer was more hydrophobic, then start of gelation became earlier and gel was more hydrolytically stable. Gel stiffness increased with increasing PLGA/PEG ratio and it depends on methods and type of solvent used during purification of copolymer. Prepared ITA/PLGA–PEG–PLGA/ITA copolymers were crosslinked using blue light without further crosslinker. Hydrolytical stability of ITA modified samples was significantly improved and increased in direct proportion with the both increasing time of crosslinking and the amount of double bonds attached to polymer chains. Sample having 63 % of ITA crosslinked for 40 mins fully degraded in water after 32 days. By proton NMR relaxometry it was found that while the sample has been swelled in water (after 12 hours) the amount of unbonded water reduces and gradually diffuses into cavities on the surface of sample and slowly changed to both weakly bonded water and strongly bonded water to polymer chains. Weakly bonded water began release from sample and changed back to the free water, when sample start to degrade and nodes and gel network begin to break. However, the thermal stability of chemically crosslinked samples increased only up to 20 minutes of crosslinking time where approximately 57 % of double bonds of itaconic acid (at 1640 cm-1) were transformed to the new single RR'C–CHR'' bonds at 795 cm-1ones by making crosslinks proved by ATR-FTIR. Longer crosslinking time (above 30 minutes) led to changes in chemical structure by beta-scission of chain and partially by recombination of double bonds. Rediscovery of new double bonds in different place of the chain reduced both the thermal stability and glass transition temperature from 242 °C to 237 °C and from -2.2 to -5.8 °C, respectively. The proposed thesis shows how the polymer composition, modification by functional groups and physical conditions affect either the physical or the chemical crosslinking of prepared amphiphilic copolymers.
|
|
The Synthesis and Characterisation of Biocomposite Materials for Potential Application in Medicine
Balgová, Zuzana ; Plešingerová,, Beatrice (oponent) ; Bakoš, Dušan (oponent) ; Palou, Martin (vedoucí práce)
The work is focused on the synthesis and the study of biocomposite materials for potential medical application. The theoretical part is a literature overview focused on different types of biomaterials especially on poly(vinyl alcohol) - hydroxyapatite (PVA/HA) composites. A set of polyvinyl alcohol (PVA) membranes with various weight percent - 0%, 10%, 20%, 30%, 40% and 50% of hydroxyapatite (HA) were prepared. Hydroxyapatite was prepared by precipitation procedure using starting materials of diammonium hydrogen phosphate and calcium nitrate tetrahydrate in water alkaline environment and then mixed with solution of poly(vinyl alcohol), which was prepared by dissolving it in water at 85°C. The different mixtures were casted in a mould and evaporated for 7 days at temperature 30 °C to obtain 0,5 mm thin membranes. The ATR-FTIR spectroscopy was used to identify the different functional groups in composite membranes, XRD testing was carried out to identify crystallized hydroxyapatite. The tensile testing and TGA measurement were realised to find the effect of HA amount on the mechanical properties and thermal stability of the membranes. The in vitro bioactivity tests in Simulated Blood Fluid (SBF) were performed for 2 hours, 7 and 28 days. SEM was used to characterise surface microstructure of biocomposite membranes before and after immersion in SBF. The surface of the tested membranes were analysed to investigate the formation of apatite, the characteristic of bioactivity. It was observed a formation of clusters within membranes with increasing amount of HA particles due to hydrogen bond and also the agglomeration and crystal growth of HA particles during drying of membranes. The bioactivity was found increasing with time immersion of biocomposite materials.
|
host ::
