|
|
Konstrukce a charakterizace rekombinantních systémů pro analýzu stresové odpovědi u rhodokoků degradujících polutanty
Křenková, Lucie ; Štěpánek, Václav (vedoucí práce) ; Marešová, Helena (oponent)
Rhodococcus je rod grampozitivních nesporulujících aktinobakterií ze skupiny Mycolata, který vyniká svou odolností vůči mnohým fyzikálním a chemickým stresorům a obrovským metabolickým potenciálem, což umožňuje jeho zástupcům účinně degradovat širokou škálu toxických sloučenin. Pro efektivní využití těchto schopností je nezbytné znát molekulární podstatu odpovědi rhodokoků na působení stresů, jejíž regulaci řídí především faktory σ RNA polymerázy. Funkce těchto stresových faktorů σ jsou však u rhodokoků jen málo popsány. Tato práce se zabývá možnostmi využití Rhodococcus erythropolis CCM2595 jako modelového organismu pro studium stresových odpovědí u rhodokoků. Byl vytvořen sigH mutant R. erythropolis, zkonstruovány jednoplazmidové kmeny pro studium aktivit promotorů stresových genů přímo v R. erythropolis a testována jejich odpověď na osmotický, teplotní a oxidativní stres měřením intenzity fluorescence produkovaného GFP. Dále byly připraveny funkční homologní dvouplazmidové kmeny využívající indukovanou nadexpresi faktorů . Srovnání s heterologními systémy založenými na hostiteli Corynebacterium glutamicum však ukázalo, že využití samotných rhodokoků jako hostitelů pro dvouplazmidové systémy je zatím omezené, patrně kvůli nestabilitě plazmidů v buňkách rhodokoků. Pro rutinní přiřazování...
|
|
|
Analýza promotorů genů kódujících faktory sigma u patogenních korynebakterií s využitím modelu Corynebacterium glutamicum
Kučera, Tomáš ; Pátek, Miroslav (vedoucí práce) ; Mikušová, Gabriela (oponent)
Cílem této diplomové práce bylo identifikovat potenciální promotory genů kódujících faktory sigma u patogenních korynebakterií s využitím modelové bakterie Corynebacterium glutamicum a posoudit vliv sekvence aminokyselin proteinů sigma na rozpoznání promotoru. Faktory sigma jsou nezbytné pro transkripci a regulaci genové exprese a hrají klíčovou roli při řízení aktivity promotorů. Pochopení regulace genů kódujících faktory sigma je zásadní, protože přispívají k virulenci a patogenitě a regulují obrannou reakci proti imunitnímu systému hostitele. V této práci se analyzovaly promotorové oblasti genů kódujících faktory sigma u bakterií Corynebacterium ulcerans a Corynebacterium diphtheriae. Nejprve byly identifikovány potenciální sekvence promotorů v genomech C. ulcerans a C. diphtheriae na základě znalosti konvenčních sekvencí potvrzených promotorů v modelovém organismu. Vyhodnocení aktivity navržených promotorových oblastí sloužil odzkoušený dvouplazmidový systém vytvořený v C. glutamicum. Do vektoru pEPR1 byla vložena potenciální promotorová oblast před reportérový gen gfpuv a do vektoru pEC-XT99A byly před inducibilní promotor vloženy geny faktorů sigma. S využitím fluorescence se měřila aktivita reportérového genu v reakci na indukovaný faktor sigma z C. glutamicum, C. ulcerans nebo C....
|
|
|
Překryvy regulonů faktorů sigma RNA polymerázy u Corynebacterium glutamicum
Zíková, Jaroslava ; Pátek, Miroslav (vedoucí práce) ; Sudzinová, Petra (oponent)
Faktor sigma (σ) je součástí enzymového komplexu RNA polymerázy. Tento komplex (označovaný jako holoenzym) zajišťuje rozeznání konvenční (consensus) sekvence promotorů jednotlivých genů a iniciaci transkripce. U bakterie Corynebacterium glutamicum bylo nalezeno sedm faktorů. Genom této bakterie kóduje jeden primární faktor σA a dalších šest alternativních faktorů sigma: σB , σC , σD , σE , σH a σM . Tyto alternativní faktory sigma se exprimují v reakci na změny vnitřního nebo vnějšího prostředí a zajišťují přizpůsobení bakterie růstovým podmínkám. Jsou také jedním z mnoha regulátorů exprese genů na úrovni transkripce. Ve specifických případech je regulace exprese genů způsobena alternativními faktory sigma, které rozeznávají příslušné duální (rozpoznávané alternativně dvěma faktory sigma) nebo překrývající se promotory. Tím se geny řízené těmito promotory dostávají do překrývajících se sigma regulonů. Klíčová slova: Corynebacterium glutamicum, faktor sigma, RNA polymeráza, transkripce, promotor, regulony, RNA-seq, in vitro transkripce, in vivo dvouplazmidový test
|
|
|
Intracellular and intercellular regulation of gene expression in Gram-positive bacteria.
Pospíšil, Jiří ; Krásný, Libor (vedoucí práce) ; Lichá, Irena (oponent) ; Malínský, Jan (oponent)
Bakterie patří mezi nejčetnější organismy na Zemi a jsou součástí našeho každodenního života. Symbiotické bakterie, které se nachází například v trávicím traktu živočichů, mají většinou příznivý vliv na organismus. Existují však také patogenní druhy bakterií, které jsou původci méně či více závažných onemocnění po celém světě. Abychom mohli s patogeny účinně bojovat, je zapotřebí co nejvíce pochopit strategie chování bakteriální populace a molekulární mechanismy, kterými tyto organismy reagují na okolní prostředí. Práce je rozdělena na dvě hlavní části. První část charakterizuje bakteriální genovou expresi v modelových organismech Bacillus subtilis a Mycobacterium smegmatis. DNA-dependentní RNA polymeráza (RNAP) je enzym zodpovědný za přepis nukleových kyselin (z DNA do RNA) a má tedy klíčovou roli v expresi genů. V Disertační práci je řešena struktura RNAP a důležité faktory (proteiny, nebo RNA), které s tímto enzymem asociují a ovlivňují jeho funkci. Druhá část je zaměřena na bakteriální mezibuněčnou komunikaci a faktory/mechanismy (zahrnující genovou expresi), které tento proces ovlivňují. Jeden z typů bakteriální komunikace je označen jako bakteriální nanotrubičky (NT). NT byly v minulosti popsány jako mezibuněčné kanály, kterými si bakterie mohou předávat metabolity, mRNA, proteiny a dokonce...
|
|
|
Hybridní faktory sigma RNA polymerasy u Corynebacterium glutamicum
Blumenstein, Jan ; Štěpánek, Václav (vedoucí práce) ; Krásný, Libor (oponent)
půdní bakterie využívaná průmyslu jako producent aminokyselin, nukleotidů, biopaliv a alkoholů. Cílem této práce bylo vytvořit hybridní faktor σ rozpoznávat pouze příslušný hybridní promotor, takže neovlivní e genů. Na základě aminokyselinových sekvencí faktorů σ a σ genů navrženy 2 typy hybridních faktorů σ σ σ σ byly dále na základě přirozeného faktoru σ σ promotoru. Hybridní promotory byly vytvořeny kombinací 10, které pocházely ze σ a σ ů promotorů s použitím prokázalo, že exprese genu σ σ kmeny, které nesly přirozený faktor σ a příslušný promotor. Při použití jednoho z ů σ σ ) se záměnami 35 σ promotorů došlo k a tedy dosažení cíle. Klíčová slova:
|
|
|
Vlastnosti expresních vektorů pro Corynebacterium glutamicum a jejich využití při studiu faktorů sigma RNA polymerasy
Dvořáková, Pavla ; Pátek, Miroslav (vedoucí práce) ; Konopásek, Ivo (oponent)
Cílem práce bylo charakterizovat vybrané expresní vektory pro biotechnologicky významný bakteriální druh, Corynebacterium glutamicum, a testovat možnosti jejich využití při studiu řízení aktivity promotorů faktory sigma RNA polymerasy. Měřením míry exprese modelového genu gfpuv stanovením intenzity fluorescence produkovaného proteinu a použitím analýzy populace buněk C. glutamicum exprimujících gen gfpuv pomocí průtokové cytometrie byly u studovaných vektorů zjištěny odlišné vlastnosti: míra exprese klonovaného genu, bazální hladina exprese bez induktoru, závislost míry exprese na koncentraci induktoru a stupeň homogenity buněk z hlediska exprese genu gfpuv. Pro testování biplasmidového systému pro přiřazení faktoru sigma k vybranému promotoru byl zvolen vektor pEC-XT99A, který sice neměl vysokou účinnost exprese, ale nevykazoval bazální expresi, exprese byla srovnatelná v širší škále koncentrací induktoru IPTG a buněčná populace byla z hlediska exprese modelového genu zcela homogenní. S využitím vektoru pEC-XT99A, který exprimoval jednotlivé geny pro stresové faktory sigma, byl dosud neznámému promotoru Pcg0420 jednoznačně přiřazen faktor σD , který řídil jeho funkci. Další vektor, určený pro izolaci a purifikaci proteinů z C. glutamicum, umožnil expresi genu sigM z C. glutamicum a izolaci proteinu σM...
|
|
|
Charakterizace Ms1, nově identifikované malé RNA z Mycobacterium smegmatis
Pospíšil, Jiří ; Krásný, Libor (vedoucí práce) ; Lichá, Irena (oponent)
Úvod: V poslední době stále roste zájem o regulaci genové exprese pomocí malých nekódujících RNA (sRNA). Jako první sRNA byla v 60. letech objevena 6S RNA u E. coli (délka ~184 nt). Trvalo ovšem dalších ~ 30 let než byla pochopena její funkce. 6S RNA se váže během stacionární fáze na RNA polymerázu (RNAP), obsahující faktor σ70 (primární faktor sigma) a tím je zabráněno transkripci ze σ70 - dependentních promotorů. V naší laboratoři byla objevena malá RNA (délka ~300 nt) ve stacionární fázi Mycobacterium smegmatis. Tato sRNA byla následně pojmenována jako Ms 1. Funkce Ms 1 je prozatím neznámá a předchozí experimenty naznačují, že by se mohla vázat na RNAP, neobsahující faktor sigma A. Cíle: Cílem této diplomové práce je přispět k charakterizaci Ms 1. Přístupy: Jako první jsem pomocí klonování, afinitní chromatografie a transkripce in vitro připravil komponenty pro následující experimenty in vitro: RNAP, σA , Ms 1 a její mutované varianty. Dále byly tyto komponenty použity ve vazebných pokusech na nativním gelu a v transkripčních experimentech. Výsledky: Byly připraveny RNAP, σA , Ms 1 a její varianty. In vitro vazebné testy ukázaly, že se wt Ms 1 váže na RNAP, na rozdíl od některých mutovaných Ms 1. Byly tak identifikovány oblasti Ms 1, důležité pro vazbu. Následně byl sestaven aktivní transkripční...
|
host ::
RSS.