|
|
Study on metabolism of polyhydroxybutyrate and glycogen in cyanobacteria
Drinka, Jakub ; Slaninová, Eva (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
The submitted diploma thesis is focused on establishing a quantification method for glycogen analysis in cyanobacterial cells in order to be able to consider the impact of illumination and other parameters on accumulation of reserve polymers, glycogen and polyhydroxyalkanoates (PHA), namely poly(3-hydroxybutyrate) (PHB). The experiments were conducted with two cyanobacterial species, Synechocystis sp. PCC 6803 and Synechocystis salina CCALA 192, which were grown both in Erlenmayer flasks (EF) and multicultivator (MC). The methodology for glycogen accumulation was introduced based on available literature and conducted optimalization. The effect of different illumination conditions was observed in a nitrogen-limiting media M22O, in which half of the cultures were cultivated with a 16 hours of light and 8 lights of darkness periods (EF) for the whole duration of the experiment. Others were transfered into full-time dark period after entering the dormant chlorosis state, following the exhaustion of nitrogen levels in the media. Synechocystis sp. PCC 6803 showed a decrease in both of the reserve polymers accumulation when introduced to this type of stress conditions. On the other hand, Synechocystis salina CCALA 192 converted some of the glycogen into PHB in the dark, but the polyester levels were lower than those of the cultures continuously cultivated under the lamp. A negative effect on the biomass concentration was also detected, while cyanobacterial pigments seemed to be unaffected by the lack of light, their levels in the EF that remained illuminated decreased due to chrolosis. The experiments in the MC were conducted in the same way, but the light period consisted of constant, 24-hour illumination. Synechocystis sp. PCC 6803 seemed to follow a different trend than in cultivations in EF, the PHB concentration was not affected by the dark period and remained on the same amounts, while glycogen was metabolised. Synechocystis salina CCALA 192 increased its polyester reserves in the darkness and in comparison with the first species accumulated almost 4 times more PHB. However, the results acquired from cultivations in MC seemed to be very unequal due to a lot of small differences in the cultivation conditions. That was the reason why in the later stages of experiments they were focused more on a possible PHA copolymer formation, rather than comparing the functions of these two reserve polymers in the light/dark cycles. However, none of the cultivations was succesful in this matter and no monomer other than 3-hydroxybutyrate (3HB) was detected in the dried biomass.
|
|
|
Biologické vlastnosti kontrastních látek pro nádorovou diagnostiku na bázi polysacharidů
Křivánková, Markéta
I přes veškerý pokrok v léčbě nádorových onemocnění, který proběhl v uplynulých letech, je stále nutné ve výzkumu účinnějších a specifičtějších léčiv pokračovat. V posledních letech je na vzestupu zájem o personalizovanou medicínu a její uplanění skrze nosiče léčiv (drug delivery systémy), které by mohly pomoci se zvýšením specificity léčby nádorových onemocnění a následně i účinnosti. Drug delivery systémy mohou využívat různých platforem pro svoji konstrukci, ať už jde o liposómy, micely, nanokrystaly či jiné. Velmi zajímavou platformu pro konstrukci drug delivery systémů představují polysacharidy, které byly, jakožto nosiče kontrastních látek s cílem efektivního zobrazení nádorů, charakterizovány v této disertační práci. Polysacharidy jsou zajímavé z více důvodů. Jednak svojí dostupností, dále také svojí biokompatibilitou a netoxickým charakterem. V této disertační práci se zabýváme dvěma typy polysacharidových konjugátů s navázanými kontrastními látkami pro magnetickou rezonanci a fluorescenční zobrazování. Prvním typem polysacharidu je glykogen, druhým pak manan. Oba konstrukty, jak glykogenový, tak i mananový, byly nasyntetizovány ve verzi s i bez polymetyloxazolinu, který by měl prodloužit jejich cirkulaci v organismu. Oba typy polysacharidových konjugátů využívaly pasivního cílení do nádoru...
|
|
|
Biologické vlastnosti kontrastních látek pro nádorovou diagnostiku na bázi polysacharidů
Křivánková, Markéta ; Jirák, Daniel (vedoucí práce) ; Shapoval, Oleksandr (oponent) ; Vannucci, Luca Ernesto (oponent)
I přes veškerý pokrok v léčbě nádorových onemocnění, který proběhl v uplynulých letech, je stále nutné ve výzkumu účinnějších a specifičtějších léčiv pokračovat. V posledních letech je na vzestupu zájem o personalizovanou medicínu a její uplanění skrze nosiče léčiv (drug delivery systémy), které by mohly pomoci se zvýšením specificity léčby nádorových onemocnění a následně i účinnosti. Drug delivery systémy mohou využívat různých platforem pro svoji konstrukci, ať už jde o liposómy, micely, nanokrystaly či jiné. Velmi zajímavou platformu pro konstrukci drug delivery systémů představují polysacharidy, které byly, jakožto nosiče kontrastních látek s cílem efektivního zobrazení nádorů, charakterizovány v této disertační práci. Polysacharidy jsou zajímavé z více důvodů. Jednak svojí dostupností, dále také svojí biokompatibilitou a netoxickým charakterem. V této disertační práci se zabýváme dvěma typy polysacharidových konjugátů s navázanými kontrastními látkami pro magnetickou rezonanci a fluorescenční zobrazování. Prvním typem polysacharidu je glykogen, druhým pak manan. Oba konstrukty, jak glykogenový, tak i mananový, byly nasyntetizovány ve verzi s i bez polymetyloxazolinu, který by měl prodloužit jejich cirkulaci v organismu. Oba typy polysacharidových konjugátů využívaly pasivního cílení do nádoru...
|
|
|
Study on metabolism of polyhydroxybutyrate and glycogen in cyanobacteria
Drinka, Jakub ; Slaninová, Eva (oponent) ; Obruča, Stanislav (vedoucí práce)
The submitted diploma thesis is focused on establishing a quantification method for glycogen analysis in cyanobacterial cells in order to be able to consider the impact of illumination and other parameters on accumulation of reserve polymers, glycogen and polyhydroxyalkanoates (PHA), namely poly(3-hydroxybutyrate) (PHB). The experiments were conducted with two cyanobacterial species, Synechocystis sp. PCC 6803 and Synechocystis salina CCALA 192, which were grown both in Erlenmayer flasks (EF) and multicultivator (MC). The methodology for glycogen accumulation was introduced based on available literature and conducted optimalization. The effect of different illumination conditions was observed in a nitrogen-limiting media M22O, in which half of the cultures were cultivated with a 16 hours of light and 8 lights of darkness periods (EF) for the whole duration of the experiment. Others were transfered into full-time dark period after entering the dormant chlorosis state, following the exhaustion of nitrogen levels in the media. Synechocystis sp. PCC 6803 showed a decrease in both of the reserve polymers accumulation when introduced to this type of stress conditions. On the other hand, Synechocystis salina CCALA 192 converted some of the glycogen into PHB in the dark, but the polyester levels were lower than those of the cultures continuously cultivated under the lamp. A negative effect on the biomass concentration was also detected, while cyanobacterial pigments seemed to be unaffected by the lack of light, their levels in the EF that remained illuminated decreased due to chrolosis. The experiments in the MC were conducted in the same way, but the light period consisted of constant, 24-hour illumination. Synechocystis sp. PCC 6803 seemed to follow a different trend than in cultivations in EF, the PHB concentration was not affected by the dark period and remained on the same amounts, while glycogen was metabolised. Synechocystis salina CCALA 192 increased its polyester reserves in the darkness and in comparison with the first species accumulated almost 4 times more PHB. However, the results acquired from cultivations in MC seemed to be very unequal due to a lot of small differences in the cultivation conditions. That was the reason why in the later stages of experiments they were focused more on a possible PHA copolymer formation, rather than comparing the functions of these two reserve polymers in the light/dark cycles. However, none of the cultivations was succesful in this matter and no monomer other than 3-hydroxybutyrate (3HB) was detected in the dried biomass.
|
|
|
Metabolismus nových polysacharidických nanomateriálů pro biomedicinální aplikace
Jirátová, Markéta ; Hrubý, Martin (vedoucí práce) ; Jirák, Daniel (oponent)
Nádorová onemocnění jsou jednou z hlavním příčin úmrtí v současném světě, proto je zde snaha o vytvoření nových lepších diagnostických postupů a specifičtější léčby s nižší toxicitou. Nanočástice nám poskytují mnoho vlastností, které mohou tyto cíle naplnit. Snadno se dostanou do tkáně pevných nádorů pomocí tzv. EPR efektu. Dále lze vytvořit nanočástice s možností kombinovat více zobrazovacích modalit na jedné nanočástici. Stejně tak některé nanočástice mohou kombinovat diagnostickou a terapeutickou složku, což představuje v současné době velmi populární téma theranostiky. Cílem této práce byla charakteristika nových multimodálních glykogenových nanočástic.Glykogen představuje ideální molekulu pro vývoj nanočástic. Řadí se mezi přírodní dendrimery, které lze snadno modifikovat. Velikost glykogenu je také velmi vhodná pro cílení EPR efektem. Popsali jsme biologické vlastnosti pěti různých typů značeného glykogenu. In vitro experimenty jsme prováděli na buněčné linii HepG2. Určili jsme průběh buněčného vychytávání a cytoplazmatickou lokalizaci značeného glykogenu. Jako první jsme provedli test cytotoxicity pomocí MTT u těchto značených glykogenů. Biodistribuční studie u CD1-Nude myší jsme provedli pomocí neinvazivní metody měření in vivo fluorescence. Závěrem lze říci, že jsme určili některé z...
|
|
|
Farmakologické modifikace potenciálních signálních systémů regulujících metabolismus adipocytů a hepatocytů a jejich vliv na obezitu
Hodis, Jiří ; Farghali, Hassan (vedoucí práce) ; Kršiak, Miloslav (oponent) ; Otová, Berta (oponent)
v českém jazyce Abstrakt teze: Zdůvodnění a cíle: I když obezita a metabolický syndrom představují ve světě závažný zdravotnický problém, arsenál farmakoterapie je pro léčbu dosud nedostatečný. V naší práci jsme se zaměřili na buňky dvou hlavních orgánů představující riziko těchto nemocí - hepatocyty a viscerální adipocyte a použili je v našem modelu. Zjišťovali jsme 3 hlavní metabolické a signalizační děje v těchto buňkách- v hepatocytech glykogenolýzu, produkci oxidu dusnatého (NO), transkripci indukovatelné NO syntházy (iNOS) v adipocytech lipolýzu, produkci NO a transkripci iNOS. V první části práce jsme se zaměřili na vliv kombinace peroxisome proliferation activator receptor (PPAR) agonisty, antagonisty a 3 adrenomimetika na kulturu epididymálních potkaních adipocytů. V druhé části jsme zkoumali vliv a adrenergních mimetik, adrenergních blokátorů, NO donorů a NOS blokátorů na kulturu potkaních hepatocytů s vysokým obsahem glykogenu. Metody: Produkce NO po vlivu účinných látek byla zjišťována pomocí stanovení oxidativních produktů NO2 a NO3 v mediu, glykogenolýza byla detekována podle glukózy uvolněné do media z kultury hepatocytů, hladina NOS byla zjišťována jak komparativní polymerázovou řetězovou reakcí s reversní transkripcí (RT-PCR u hepatocytů), tak kvantitativní real time RT PCR...
|
|
|
Functionalized hybrid polymer structures for biomedical applications
Rabyk, Mariia ; Štěpánek, Petr (vedoucí práce) ; Sedláková, Zdeňka (oponent) ; Kotek, Jan (oponent)
Tato dizertační práce se věnuje syntéze a charakterizaci nových hybridních struktur využitelných v biomedicíně. Tyto systémy jsou zde rozděleny do dvou hlavních skupin: modifikované přírodní polymery a syntetické amfifilní blokové kopolymery, přičemž obě tyto skupiny byly studovány jako potenciální theranostická činidla pro medicinální aplikace. Co se týče první skupiny, přírodní polysacharidy glykogen a manan byly vybrány jako výchozí materiály pro přípravu nových nanokonjugátů, určených pro multimodální detekci in vivo. Protože roubování polysacharidů pomocí syntetických polymerů obecně zpomaluje biodegradační procesy, oba polysacharidy byly modifikovány dvěma různými způsoby tak, aby vytvořily konečné "nanosondy", přičemž jeden způsob využíval roubování pomocí poly(2-methyl-2-oxazolinu). Připravené nanokonjugáty byly funkcionalizovány pomocí N- hydroxysukcimidového esteru, díky čemuž výsledné materiály nesly fluorescenční značku a značku pro magnetickou rezonanci. Finální materiály byly testovány in vitro a in vivo, přičemž bylo zjištěno, že jsou plně biokompatibilní a biodegradovatelné a zároveň vykazují užitečné vlastnosti pro praktické využití v biomedicíně. Glykogen byl modifikován tak, aby nesl allylové a propargylové skupiny, a poté byl lyofilizován z vodného roztoku, aby mohl vytvořit...
|
|
|
Metabolismus nových polysacharidických nanomateriálů pro biomedicinální aplikace
Jirátová, Markéta ; Hrubý, Martin (vedoucí práce) ; Jirák, Daniel (oponent)
Nádorová onemocnění jsou jednou z hlavním příčin úmrtí v současném světě, proto je zde snaha o vytvoření nových lepších diagnostických postupů a specifičtější léčby s nižší toxicitou. Nanočástice nám poskytují mnoho vlastností, které mohou tyto cíle naplnit. Snadno se dostanou do tkáně pevných nádorů pomocí tzv. EPR efektu. Dále lze vytvořit nanočástice s možností kombinovat více zobrazovacích modalit na jedné nanočástici. Stejně tak některé nanočástice mohou kombinovat diagnostickou a terapeutickou složku, což představuje v současné době velmi populární téma theranostiky. Cílem této práce byla charakteristika nových multimodálních glykogenových nanočástic.Glykogen představuje ideální molekulu pro vývoj nanočástic. Řadí se mezi přírodní dendrimery, které lze snadno modifikovat. Velikost glykogenu je také velmi vhodná pro cílení EPR efektem. Popsali jsme biologické vlastnosti pěti různých typů značeného glykogenu. In vitro experimenty jsme prováděli na buněčné linii HepG2. Určili jsme průběh buněčného vychytávání a cytoplazmatickou lokalizaci značeného glykogenu. Jako první jsme provedli test cytotoxicity pomocí MTT u těchto značených glykogenů. Biodistribuční studie u CD1-Nude myší jsme provedli pomocí neinvazivní metody měření in vivo fluorescence. Závěrem lze říci, že jsme určili některé z...
|
|
|
Farmakologické modifikace potenciálních signálních systémů regulujících metabolismus adipocytů a hepatocytů a jejich vliv na obezitu
Hodis, Jiří ; Farghali, Hassan (vedoucí práce) ; Kršiak, Miloslav (oponent) ; Otová, Berta (oponent)
v českém jazyce Abstrakt teze: Zdůvodnění a cíle: I když obezita a metabolický syndrom představují ve světě závažný zdravotnický problém, arsenál farmakoterapie je pro léčbu dosud nedostatečný. V naší práci jsme se zaměřili na buňky dvou hlavních orgánů představující riziko těchto nemocí - hepatocyty a viscerální adipocyte a použili je v našem modelu. Zjišťovali jsme 3 hlavní metabolické a signalizační děje v těchto buňkách- v hepatocytech glykogenolýzu, produkci oxidu dusnatého (NO), transkripci indukovatelné NO syntházy (iNOS) v adipocytech lipolýzu, produkci NO a transkripci iNOS. V první části práce jsme se zaměřili na vliv kombinace peroxisome proliferation activator receptor (PPAR) agonisty, antagonisty a 3 adrenomimetika na kulturu epididymálních potkaních adipocytů. V druhé části jsme zkoumali vliv a adrenergních mimetik, adrenergních blokátorů, NO donorů a NOS blokátorů na kulturu potkaních hepatocytů s vysokým obsahem glykogenu. Metody: Produkce NO po vlivu účinných látek byla zjišťována pomocí stanovení oxidativních produktů NO2 a NO3 v mediu, glykogenolýza byla detekována podle glukózy uvolněné do media z kultury hepatocytů, hladina NOS byla zjišťována jak komparativní polymerázovou řetězovou reakcí s reversní transkripcí (RT-PCR u hepatocytů), tak kvantitativní real time RT PCR...
|
|
|
Chladová odolnost larev octomilky, \kur{Drosophila melanogaster} (Diptera: Drosophilidae)
KORBELOVÁ, Jaroslava
Testovali jsme přežívání larev octomilky Drosophila melanogaster za nízkých teplot (0*C a 5*C) po jejich vývoji v sedmi rozdílných aklimačních režimech. Larvy, které se vyvíjely ve standardní dietě při 25*C, vykazovaly 50% mortalitu po 12,6 minutách vystavení teplotě 0*C (Lt50 = 0,21 h). Naproti tomu larvy, které se vyvíjely v dietě obohacené glycerolem při 15*C a byly chladově aklimovány při 5*C během posledních dvou dní jejich vývoje, měly Lt50 = 38,6 h. To znamená, že bylo možné zvýšit Lt50 při 0*C více než 180-krát za použití jednoduchých manipulací s teplotou během vývoje a složením diety. Byly popsány fyziologické rozdíly v délce larválního vývoje, čerstvé hmotnosti, suché hmotnosti, hydratace a v celkovém obsahu proteinů, lipidů a glykogenu mezi larvami patřícími do rozdílných aklimačních variant. Byly připraveny vzorky pro budoucí detailní metabolomickou analýzu.
|
host ::
RSS.