|
|
Studium řízení metabolismu karotenogenních kvasinek na molekulární úrovni
Pokrývková, Zuzana ; Kočí, Radka (oponent) ; Márová, Ivana (vedoucí práce)
Predložená diplomová práca sa zaoberala molekulárnou charakterizáciou karotenogénnych kvasiniek. Použitými technikami pre analýzu konzervovaných úsekov rDNA D1/D2 oblasti veľkej ribozomálnej podjednotky 26S oblasti a ITS1 a 5,8-ITS2 oblastí boli „nested PCR“ a denaturačná gradientová elektroforéza DGGE. Z výsledkov DGGE vyplýva, že všetky analyzované kmene karotenogénnych kvasinek majú veľmi podobnú sekvenciu týchto oblastí, kvasinka Rhodotorula mucilaginosa so zbierkovým číslom CCY 20-7-28 preukazovala odlišnosti od ostatných kmeňov karotenogénnych kvasiniek. Pre doplnenie molekulárnej charakterizácie pomocou sekvencie ribozomálnych génov bola prevedená taktiež fenotypová charakterizácia celkom ôsmich kmeňov karotenogénnych kvasinek. K tomuto účelu boli prevedené utilizačné testy na rôznych substrátoch a ďalej rastové a produkčné charakteristky jednotlivých kmňov. Cieľom práce bolo taktiež pripraviť taký kmeň karotenogénnej kvasinky, ktorý sa vyznačuje nadprodukciou metabolitov, najmä karotenoidov a lipidov, a to pomocou náhodnej mutácie spôsobenej UV žiarením. Ako vhodný kandidát bol vybraný kmeň C. capitatum CCY 10-1-2 na základe predchádzajúcich štúdií, kde se preukázal ako dobrý producent TAG na odpadnom glycerole. Tento kmeň bol následne adaptovaný na odpadovú srvátku, glycerol a glukózu ako jednoduchý zdroj uhlíku.
|
|
|
Analýza aktivního místa rutinosidasy z Aspergillus niger a jeho mutageneze
Šidáková, Anna ; Bojarová, Pavla (vedoucí práce) ; Palyzová, Andrea (oponent)
Rutinosidasy (α-L-rhamnosyl-β-D-glukosidasy) z Aspergillus niger (AnRut) jsou glykosidasy (EC 3.2.1) katalyzující hydrolýzu glykosidové vazby mezi aglykonem a disacharidovým zbytkem rutinosou. Duální substrátová specifita této skupiny enzymů popisuje paralelní aktivitu k substrátům rutinu (nesoucímu disacharidový zbytek rutinosyl) a isokvercitrinu (nesoucímu glukosyl). Aktivní místo AnRut je komplexnější než u ostatních glykosidas a je tvořeno katalytickými aminokyselinami Glu210 a Glu319 v aktivním místě a postranním tunelem - tato netradiční struktura s rozdílnými interakcemi v tunelu a aktivním místě je pravděpodobně důvodem výjimečné substrátové specifity enzymu. Bodovou či vícenásobnou mutací enzymu můžeme modifikovat jeho primární i sekundární strukturu, a tím způsobit i výrazný posun substrátové specifity. Hlavním cílem této práce je analýza tří rozdílných mutantních variant rutinosidasy AnRut, jejich produkce, purifikace a studie vlivu mutací v těchto variantách na substrátovou specifitu enzymů. Všechny varianty byly navrženy na základě molekulárního modelování. Substrátová specifita byla mj. stanovena reakcemi mutantních variant s dosud neprostudovanými substráty. Pomocí HPLC byla také stanovena afinita jednotlivých variant k přirozeným substrátům rutinu a isokvercitrinu. Klíčová slova...
|
|
|
Patogeneze nefrotického syndromu u dětí a prediktory odpovědi na léčbu kortikoidy
Bezdíčka, Martin ; Souček, Ondřej (vedoucí práce) ; Doležel, Zdeněk (oponent) ; Reiterová, Jana (oponent)
Nefrotický syndrom je onemocnění ledvin, jehož podstatou je porucha podocytů. Může vzniknout sekundárně následkem infekce, systémového onemocnění či některých léků, nebo se vyskytne jako náhlá izolovaná primární porucha ledvin. Současný standardní léčebný postup zatěžuje pacienty četnými závažnými nežádoucími účinky. U části nemocných, kteří jsou k úvodní několikatýdenní glukokortikoidní léčbě rezistentní, se daří identifikovat kauzální genetický podklad, u ostatních zůstává příčina neznámá. U pacientů reagujících na úvodní glukokortikoidní léčbu remisí později může dojít k opakovaným relapsům s nutností dlouhodobé glukokortikoidní terapie. Tato práce popisuje vlastní originální výzkumné studie, které se zabývaly možnostmi zlepšení diagnostiky genetických příčin nefrotického syndromu, objevováním molekulární podstaty druhé nejčastější genetické příčiny steroid-rezistentní formy onemocnění (způsobené mutacemi transkripčního faktoru WT1) a hledáním klinických a laboratorních faktorů predikujících rezistenci ke glukokortikoidní léčbě. Kombinací klasického Sangerova sekvenování a moderního sekvenování nové generace (NGS) jsme jako první v kohortě 18 let sbíraných vzorků českých a slovenských dětí s nefrotickým syndromem identifikovali monogenní příčinu u 38 % z nich. Nejprevalentnější byly kauzální...
|
|
|
Příprava mutantního serpinu z klíštěte \kur{Ixodes ricinus}
EDEROVÁ, Monika
Do P1 místa serpinu Iripin-1 pocházejícího ze slin klíštěte Ixodes ricinus byla pomocí specifických primerů zavedena bodová mutace zaměňující arginin za tryptofan. Protein obsahující tuto mutaci byl exprimován v chemicky kompetentních buňkách Escherichia coli. Následně byl z těchto buněk extrahován a přečištěn pomocí afinitní a rozměrově-vylučovací chromatografie. Aby byl ověřen dopad zavedené bodové mutace, byla otestována schopnost získaného proteinu tvořit kovalentní komplexy s trypsinem.
|
|
|
Vztah struktury a funkce toxinu RtxA bakterie Kingella kingae.
Růžičková, Eliška ; Osička, Radim (vedoucí práce) ; Šulc, Miroslav (oponent)
Bakterie Kingella kingae je pediatricky významná, fakultativně patogenní bakterie. Asymptomaticky kolonizuje orofarynx malých dětí, u nichž je součástí běžné mikroflóry. Pokud však bakterie překročí bariéru respiračního epitelu a začne se šířit do tělních částí, může způsobovat závažná infekční onemocnění. Dnešní pokroky v diagnostických metodách přispěly k zařazení této bakterie mezi významné lidské patogeny a u pacientů dětského věku je K. kingae uváděna jako častá příčina osteoartikulárních infekcí, zejména osteomyelitidy a septické artritidy, bakteriémie a endokarditidy. Klíčovým faktorem virulence této bakterie je cytotoxin RtxA, který patří mezi RTX (Repeats in ToXin) toxiny. Tato rodina toxinů sdílí několik charakteristických rysů: (i) přítomnost N-koncové hydrofobní pórotvorné domény s predikovanými transmembránovými α-helixy, (ii) neaktivní protoxin je aktivován vazbou různých typů mastných kyselin na specifické zbytky lyzinu nacházející se v acylované doméně, (iii) přítomnost nonapeptidových opakujících se sekvencí bohatých na zbytky glycinu a aspartátu, důležitých pro vazbu vápenatých iontů, (iv) přítomnost C-koncového sekrečního signálu, který je rozpoznán sekrečním systémem typu I (T1SS), a (v) způsob sekrece pomocí T1SS. Předchozí studie ukazují, že cytotoxin RtxA proniká do membrán...
|
|
|
Studium esenciality genu glmM kodujiciho fosfoglukosaminmutasu Streptococcus pneumoniae.
Krupička, Jiří ; Branny, Pavel (vedoucí práce) ; Čáp, Michal (oponent)
Fosfoglukozaminmutáza (GlmM) představuje enzym hrající roli v biosyntéze buněčné stěny bakterií. Hlavním záměrem této diplomové práce bylo zjistit, zda je gen glmM esenciální pro životaschopnost Streptococcus pneumoniae. Za tímto účelem jsme vytvořili merodiploidní kmen obsahující dvě kopie glmM - nativní gen a jeho ektopickou kopii pod kontrolou inducibilního zinkového promotoru. Delecí nativního genu glmM jsme vytvořili mutantní kmen, u něhož jsme analyzovali životaschopnost a fenotyp v médiu s různými koncentracemi zinečnatých iontů, induktoru exprese ektopické kopie glmM. Zjistili jsme, že životaschopnost mutantního kmene je striktně závislá na koncentraci induktoru v médiu a úbytek GlmM se u buněk projevuje výraznými morfologickými defekty a sklonem k lyzi. Prokázali jsme, že následné vyrovnání koncentrace induktoru v médiu na koncentraci odpovídající kontrolnímu vzorku komplementuje projevy úbytku GlmM. Tyto výsledky dokazují esencialitu glmM pro životaschopnost S. pneumoniae. Dále jsme analyzovali, zda je pro funkčnost GlmM esenciální fosforylace na klíčových aminokyselinových zbytcích S99 a S101. Cílenou mutagenezí jsme připravili čtyři varianty plazmidů nesoucích glmM kódující záměny serinových zbytků za alanin nebo kyselinu glutamovou a transformovali je za vzniku čtyř merodiploidních kmenů, v...
|
|
|
Studium mechanismu účinku metallakarboranových inhibitorů HIV proteasy
Svoboda, Michal ; Konvalinka, Jan (vedoucí práce) ; Obšil, Tomáš (oponent)
Krátce po identifikaci viru HIV jako původce onemocnění AIDS byla v genetické informaci viru objevena sekvence naznačující přítomnost aspartátové proteasy. Proteasa, která byla později u viru skutečně potvrzena, se posléze stala jedním z hlavních terapeutických cílů při boji proti onemocnění AIDS. Zavedení proteasových inhibitorů do antiretrovirové terapie vedlo k výraznému zkvalitnění a prodloužení života virem infikovaných pacientů. Virus, díky své genetické variabilitě, je však schopen se působení inhibitorů poměrně efektivně bránit tvorbou mutantních variant, jež jsou vůči inhibitorům resistentní. Existuje proto stálá potřeba nových inhibitorů, schopných efektivně blokovat i tyto resistentní varianty, a současně zpomalujících vznik nových resistentních variant. Cestou k takovým inhibitorům by mohlo být hledání sloučenin interagujících s enzymem jinde než v jeho aktivním místě, mechanismy nekompetitivní nebo akompetitivní inhibice. Skupinou látek, u nichž byla identifikována schopnost inhibovat HIV proteasu těmito netradičními mechanismy jsou metallakarborany, anorganické sloučeniny bóru, uhlíku, vodíku a iontu přechodného kovu. Pro další optimalizaci těchto inhibitorů je třeba strukturně a biofyzikálně charakterizovat jejich interakci s enzymem. Předkládaná práce je zaměřena na vývoj nástrojů...
|
|
|
Mutagenesis in Danio rerio using CRISPR technology
Nickl, Petr ; Machoň, Ondřej (vedoucí práce) ; Soukup, Vladimír (oponent)
CRISPR/Cas9 systém je nástroj genového inženýrství umožňující sekvenčně specifické editace genomu. Tato technologie byla využita za účelem studia funkce transkripčních faktorů s DNA vazebnou TALE homeodoménou (TALE - three amino acids loop extension) v průběhu vývoje buněk neurální lišty a její derivátů. Hlavními proteiny zájmu této práce jsou Meis1 transkripční faktory, které se v genomu Dania vyskytují v podobě dvou paralogních genů meis1a a meis1b. Funkce jednotlivých proteinů byla analyzována prostřednictvím mutageneze TALE homeodomény za účelem narušení schopnosti transkripčního faktoru vázat DNA a tím narušit regulaci podřízených genů. Tvorba a následná analýza fenotypu mutantních ryby by mohla odhalit potenciální roli Meis1 proteinů v regulaci vývoje buněk neurální lišty, popřípadě poukázat na důležitost homeodomény v regulační funkci těchto proteinů. Současně byl proveden knock-down experiment pomocí morpholino oligonucleotidů k předběžné analýze funkce jednotlivých meis1 genů a odhadu vzájemné funkční komplementarity. Předběžné výsledky poukazují na důležitost Meis1b proteinu v regulaci vývoje buněk neurální lišty a funkční důležitost jeho DNA vazebné domény. Snížení exprese Meis1a ukázalo, že i tento protein má podíl na regulaci kraniofaciálního vývoje, přičemž detailní popis jeho funkce...
|
|
|
Studium esenciality genu glmM kodujiciho fosfoglukosaminmutasu Streptococcus pneumoniae.
Krupička, Jiří ; Branny, Pavel (vedoucí práce) ; Čáp, Michal (oponent)
Fosfoglukozaminmutáza (GlmM) představuje enzym hrající roli v biosyntéze buněčné stěny bakterií. Hlavním záměrem této diplomové práce bylo zjistit, zda je gen glmM esenciální pro životaschopnost Streptococcus pneumoniae. Za tímto účelem jsme vytvořili merodiploidní kmen obsahující dvě kopie glmM - nativní gen a jeho ektopickou kopii pod kontrolou inducibilního zinkového promotoru. Delecí nativního genu glmM jsme vytvořili mutantní kmen, u něhož jsme analyzovali životaschopnost a fenotyp v médiu s různými koncentracemi zinečnatých iontů, induktoru exprese ektopické kopie glmM. Zjistili jsme, že životaschopnost mutantního kmene je striktně závislá na koncentraci induktoru v médiu a úbytek GlmM se u buněk projevuje výraznými morfologickými defekty a sklonem k lyzi. Prokázali jsme, že následné vyrovnání koncentrace induktoru v médiu na koncentraci odpovídající kontrolnímu vzorku komplementuje projevy úbytku GlmM. Tyto výsledky dokazují esencialitu glmM pro životaschopnost S. pneumoniae. Dále jsme analyzovali, zda je pro funkčnost GlmM esenciální fosforylace na klíčových aminokyselinových zbytcích S99 a S101. Cílenou mutagenezí jsme připravili čtyři varianty plazmidů nesoucích glmM kódující záměny serinových zbytků za alanin nebo kyselinu glutamovou a transformovali je za vzniku čtyř merodiploidních kmenů, v...
|
|
|
Úloha variabilních řetězců na rozhraní podjednotek ve formování ATP-vazebné kapsy a funkci P2X4 receptoru
Tvrdoňová, Vendula ; Zemková, Hana (vedoucí práce) ; Novotný, Jiří (oponent) ; Vlachová, Viktorie (oponent)
5 ABSTRAKT Krystalizace P2X4 receptoru (P2X4R) ze zebřičky ("zebra fish", zfP2X4) v uzavřeném a otevřeném stavu odhalila změny v konformacích ektodomény včetně změn v oblasti styčných ploch mezi levou ("left flipper"; LF) a hřbetní ("dorsal fin"; DF) ploutví. Roli těchto struktur ve formování ATP vazebné kapsy a funkci receptoru jsme zkoumali pomocí alaninové skenovací mutageneze úseků LF (D280-N293) a DF (R203-L214) potkaního P2X4R, a s využitím ATP a analogických agonistů 2-(methylthio)adenosin 5'- trifosfátu, adenosin 5'-(γ-thio)trifosfátu, 2'(3'-O-(4-benzoylbenzoyl)adenosin 5'- trifosfátu a α,β-methylenadenosin 5'-trifosfátu. Sníženou citlivost anebo účinnost ATP mělo 15 z 26 vytvořených mutací. Mutace R203A, N204A a N293A byly v podstatě nefunkční, ale jejich funkci bylo možné obnovit ivermektinem, alosterickým modulátorem P2X4R. Mutace I205A, T210A, L214A, P290A, G291A a Y292A měly změněnou odpověď na ATP a na analogické agonisty. Naproti tomu mutace L206A, N208A, D280A, T281A, R282A a H286A nevykazovaly ve srovnání s divokým typem receptoru žádnou změnu v odpovědích na ortosterické agonisty. Tyto pokusy, společně s homologním modelováním ukázaly, že aminokyseliny z první skupiny nacházející se v horní části obou řetězců LF a DF, se podílejí na přesné organizaci ATP-vazebné kapsy a iniciaci převodu...
|
host ::
RSS.