|
|
Influencing of molecular mass of hyaluronic acid by fermentation process
Wikarská, Monika ; Jílková, Jana (oponent) ; Velebný, Vladimír (vedoucí práce)
The biological function of hyaluronic acid (HA) – the polysaccharide, which consists of repeating units of N-actylglucosamine and glucuronic acid – is extremely broad and often contradictory, depending on its molecular weight (MW). The bacterial production provides HA of high molecular weight and purity. The objective of this thesis is to control the molecular weight of produced HA by the addition of hyaluronidases during the process of fermentation, resulting in reduction of viscosity of the medium followed by increase of yield. Hyaluronic acid was prepared by batch fermentation of the microorganism Streptococcus equi subsp. zooepidemicus. During the process of fermentation, the enzyme hyaluronate 4-glycanohydrolase (BTH) at various concentrations and different times of cultivation was added to bioreactors. The HA yield, the molecular weight and the polydispersity by the SEC-MALLS were monitored, together with the residual glucose concentration and the dynamic viscosity of the production medium. The formation of low and medium molecular weight HA was achieved. The addition of 10 U (BTH) / g (HA) had no significant effect on the molecular weight and therefore the HA function, but the corresponding drop of viscosity was noteworthy for the simplification of the product purification. Potential increase in HA yield was not confirmed because of the very low concentration of residual glucose and the method of precipitating low and medium MW HA.
|
|
|
Vývoj rychlé metody cílené mutageneze bakterie Streptococcus zooepidemicus
Černý, Zbyněk ; Španová, Alena (oponent) ; Pepeliaev,, Stanislav (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na vyvinutí rychlé metody cílené mutageneze genů Streptococcus zooepidemicus založené na přirozené kompetenci buněk. Na základě experimentálních dat byly vybrány geny pro deleci, které s vysokou pravděpodobností mají vliv na syntézu kyseliny hyaluronové. Byla provedena delece vybraných genů z genomové DNA jako důkaz účinnosti metody, a u rekombinantních kmenů S. zooepidemicus byly sledovány změny koncentrace prekurzorů kyseliny hyaluronové (glukuronová kyselina a N-acetylglukózamin) v čase a výsledná produkce kyseliny hyaluronové.
|
|
|
Vytipování a sledování exprese genů ovlivňujících syntézu kyseliny hyaluronové ve streptococcus equi subsp. zooepidemicus pomocí technologie dna čipů a real time PCR
Hrudíková, Radka ; Šeda,, Ondřej (oponent) ; Bobek,, Jan (oponent) ; Velebný, Vladimír (vedoucí práce)
Kyselina hyaluronová (HA) je biologicky významnou látkou, která je využívána v potravinářském, farmaceutickém a především kosmetickém průmyslu. Jde o glykos- aminoglykan běžně se vyskytující v lidském těle. Jako jeden z virulentních faktorů ji některé bakteriální kmeny produkují ve formě kapsule. Obaluje bakteriální buňku za účelem ochrany před imunitním systémem napadeného organismu. Jedním z hlavních producentů je Streptococcus equi subsp. zooepidemicus. Tato Gram-pozitivní bakterie je využívána ve společnosti Contipro a.s. k výrobě HA. Produkční kmen CO4A byl získán náhodnou fyzikální mutagenezí. Cílem této práce bylo prostudovat změny v genomu a transkriptomu kmene, které vedly k významnému navýšení produkce HA. Genom kmene CO4A byl osekvenován a porovnán s referenčním kmenem ATCC35246 [1]. Velikost genomu je 2 167 251 bp a bylo v něm identifikováno 83 relevantních variant (59 SNV a 34 indelů). Varianty v kódujících oblastech byly anotovány a byly také určeny změny aminokyselinové sekvence. U SNV mutací došlo ke změně aminokyselinové sekvence v 45 případech, u indel mutací byla změna aminokyselinové sekvence identifikována vždy. U obou kmenů byla sledována míra exprese vybraných skupin genů metodou DNA čipů. U kmene CO4A byla pozorována kaskáda zvýšené míry exprese genů metabolismu aminocukrů, vedoucí k syntéze UDP-N-acetylglukosaminu (navýšení exprese u těchto genů v porovnání s ATCC35246 bylo v průměru o 28 %). Následně byla míra exprese vybraných genů ověřována real-time PCR (qPCR). Zde nebyl identifikován signifikantní rozdíl míry exprese u genů has operonu u obou kmenů. Metodou qPCR byl sledován také vliv suplementace kultivačního média N-acetylgukosaminem (GlcNAc), který je jedním z prekurzorů syntézy HA. Byl zaznamenán pozitivní vliv suplementace kultivačního média externím GlcNAc na expresi vybraných skupin genů a také na výtěžek HA z média po ukončení kultivace u kmene CO4A (nárůst výtěžku v průměru o 17 %). U kmene ATCC35246 byl sledován pozitivní vliv na výtěžek HA z kultivací (nárůst výtěžku v průměru o 9 %), ale nebyla zjištěna signifikantní změna míry exprese u vybraných skupin genů.
|
|
|
Řízení molekulové hmotnosti kyseliny hyaluronové (HA) nastavením specifické rychlosti růstu kultury Streptococcus equi subsp. zooepidemicus
Osičková, Jana ; Pepeliaev,, Stanislav (oponent) ; Franke,, Lukáš (vedoucí práce)
Diplomová práce se zaměřuje na vliv kultivačních parametrů na syntézu kyseliny hyaluronové při její biotechnologické produkci. Sledovanými kultivačními parametry byly teplota kultivace, vzdušnění, míchání, zdroj uhlíku a přídavek fosfatidylcholinu. Sledovaly se změny molekulové hmotnosti a výtěžků kyseliny hyaluronové, růstu biomasy a viskozity média po fermentaci. Ze získaných dat bylo zjištěno, že specifická růstová rychlost kultury významně ovlivňuje finální vlastnosti kyseliny hyaluronové. Při suboptimálních teplotách vznikal vysokomolekulární polymer se srovnatelnými výtěžky jako u kontrolní kultivace. Vysoké teploty (40 °C) způsobovaly pokles molekulové hmotnosti. Dalšími sledovanými kultivačními parametry byly intenzita míchání a vzdušnění. Nejvyšších molekulových hmotností bylo dosaženo při nejvyšších otáčkách a za intenzivnějšího vzdušnění, tedy s parametry 1 vvm/800 rpm a 2 vvm/800 rpm. Větší vliv na molekulovou hmotnost mělo míchání než vzdušnění. Při změně zdroje uhlíku ze sacharózy na glukosu se dosáhlo nejnižších hodnot molekulové hmotnosti i výtěžnosti. Přídavek fosfatidylcholinu o koncentraci 160 mg/l měl pozitivní efekt na kultivaci, kdy se navýšila molekulová hmotnost a došlo k větší tvorbě biomasy.
|
|
|
Vytipování a sledování exprese genů ovlivňujících syntézu kyseliny hyaluronové ve streptococcus equi subsp. zooepidemicus pomocí technologie dna čipů a real time PCR
Hrudíková, Radka ; Šeda,, Ondřej (oponent) ; Bobek,, Jan (oponent) ; Velebný, Vladimír (vedoucí práce)
Kyselina hyaluronová (HA) je biologicky významnou látkou, která je využívána v potravinářském, farmaceutickém a především kosmetickém průmyslu. Jde o glykos- aminoglykan běžně se vyskytující v lidském těle. Jako jeden z virulentních faktorů ji některé bakteriální kmeny produkují ve formě kapsule. Obaluje bakteriální buňku za účelem ochrany před imunitním systémem napadeného organismu. Jedním z hlavních producentů je Streptococcus equi subsp. zooepidemicus. Tato Gram-pozitivní bakterie je využívána ve společnosti Contipro a.s. k výrobě HA. Produkční kmen CO4A byl získán náhodnou fyzikální mutagenezí. Cílem této práce bylo prostudovat změny v genomu a transkriptomu kmene, které vedly k významnému navýšení produkce HA. Genom kmene CO4A byl osekvenován a porovnán s referenčním kmenem ATCC35246 [1]. Velikost genomu je 2 167 251 bp a bylo v něm identifikováno 83 relevantních variant (59 SNV a 34 indelů). Varianty v kódujících oblastech byly anotovány a byly také určeny změny aminokyselinové sekvence. U SNV mutací došlo ke změně aminokyselinové sekvence v 45 případech, u indel mutací byla změna aminokyselinové sekvence identifikována vždy. U obou kmenů byla sledována míra exprese vybraných skupin genů metodou DNA čipů. U kmene CO4A byla pozorována kaskáda zvýšené míry exprese genů metabolismu aminocukrů, vedoucí k syntéze UDP-N-acetylglukosaminu (navýšení exprese u těchto genů v porovnání s ATCC35246 bylo v průměru o 28 %). Následně byla míra exprese vybraných genů ověřována real-time PCR (qPCR). Zde nebyl identifikován signifikantní rozdíl míry exprese u genů has operonu u obou kmenů. Metodou qPCR byl sledován také vliv suplementace kultivačního média N-acetylgukosaminem (GlcNAc), který je jedním z prekurzorů syntézy HA. Byl zaznamenán pozitivní vliv suplementace kultivačního média externím GlcNAc na expresi vybraných skupin genů a také na výtěžek HA z média po ukončení kultivace u kmene CO4A (nárůst výtěžku v průměru o 17 %). U kmene ATCC35246 byl sledován pozitivní vliv na výtěžek HA z kultivací (nárůst výtěžku v průměru o 9 %), ale nebyla zjištěna signifikantní změna míry exprese u vybraných skupin genů.
|
|
|
Influencing of molecular mass of hyaluronic acid by fermentation process
Wikarská, Monika ; Jílková, Jana (oponent) ; Velebný, Vladimír (vedoucí práce)
The biological function of hyaluronic acid (HA) – the polysaccharide, which consists of repeating units of N-actylglucosamine and glucuronic acid – is extremely broad and often contradictory, depending on its molecular weight (MW). The bacterial production provides HA of high molecular weight and purity. The objective of this thesis is to control the molecular weight of produced HA by the addition of hyaluronidases during the process of fermentation, resulting in reduction of viscosity of the medium followed by increase of yield. Hyaluronic acid was prepared by batch fermentation of the microorganism Streptococcus equi subsp. zooepidemicus. During the process of fermentation, the enzyme hyaluronate 4-glycanohydrolase (BTH) at various concentrations and different times of cultivation was added to bioreactors. The HA yield, the molecular weight and the polydispersity by the SEC-MALLS were monitored, together with the residual glucose concentration and the dynamic viscosity of the production medium. The formation of low and medium molecular weight HA was achieved. The addition of 10 U (BTH) / g (HA) had no significant effect on the molecular weight and therefore the HA function, but the corresponding drop of viscosity was noteworthy for the simplification of the product purification. Potential increase in HA yield was not confirmed because of the very low concentration of residual glucose and the method of precipitating low and medium MW HA.
|
|
|
Řízení molekulové hmotnosti kyseliny hyaluronové (HA) nastavením specifické rychlosti růstu kultury Streptococcus equi subsp. zooepidemicus
Osičková, Jana ; Pepeliaev,, Stanislav (oponent) ; Franke,, Lukáš (vedoucí práce)
Diplomová práce se zaměřuje na vliv kultivačních parametrů na syntézu kyseliny hyaluronové při její biotechnologické produkci. Sledovanými kultivačními parametry byly teplota kultivace, vzdušnění, míchání, zdroj uhlíku a přídavek fosfatidylcholinu. Sledovaly se změny molekulové hmotnosti a výtěžků kyseliny hyaluronové, růstu biomasy a viskozity média po fermentaci. Ze získaných dat bylo zjištěno, že specifická růstová rychlost kultury významně ovlivňuje finální vlastnosti kyseliny hyaluronové. Při suboptimálních teplotách vznikal vysokomolekulární polymer se srovnatelnými výtěžky jako u kontrolní kultivace. Vysoké teploty (40 °C) způsobovaly pokles molekulové hmotnosti. Dalšími sledovanými kultivačními parametry byly intenzita míchání a vzdušnění. Nejvyšších molekulových hmotností bylo dosaženo při nejvyšších otáčkách a za intenzivnějšího vzdušnění, tedy s parametry 1 vvm/800 rpm a 2 vvm/800 rpm. Větší vliv na molekulovou hmotnost mělo míchání než vzdušnění. Při změně zdroje uhlíku ze sacharózy na glukosu se dosáhlo nejnižších hodnot molekulové hmotnosti i výtěžnosti. Přídavek fosfatidylcholinu o koncentraci 160 mg/l měl pozitivní efekt na kultivaci, kdy se navýšila molekulová hmotnost a došlo k větší tvorbě biomasy.
|
|
|
Vývoj rychlé metody cílené mutageneze bakterie Streptococcus zooepidemicus
Černý, Zbyněk ; Španová, Alena (oponent) ; Pepeliaev,, Stanislav (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na vyvinutí rychlé metody cílené mutageneze genů Streptococcus zooepidemicus založené na přirozené kompetenci buněk. Na základě experimentálních dat byly vybrány geny pro deleci, které s vysokou pravděpodobností mají vliv na syntézu kyseliny hyaluronové. Byla provedena delece vybraných genů z genomové DNA jako důkaz účinnosti metody, a u rekombinantních kmenů S. zooepidemicus byly sledovány změny koncentrace prekurzorů kyseliny hyaluronové (glukuronová kyselina a N-acetylglukózamin) v čase a výsledná produkce kyseliny hyaluronové.
|
host ::
RSS.