|
|
Dynamic metabolomic prediction from genetic variation
Nemčeková, Petra ; Weckwerth, Wolfram (oponent) ; Schwarzerová, Jana (vedoucí práce)
Hordeum vulgare, like many other crops, suffers from the reduction of genetic diversity caused by climate changes. Therefore, it is necessary to improve the performance of its breeding. Nowadays, the area of interest in current research focuses on indirect selection methods based on computational prediction modeling. This thesis deals with dynamic metabolomic prediction based on genomic data consisting of 33,005 single nucleotide polymorphisms. Metabolomic data include 128 metabolites belonging to 25 Halle exotic barley families. The main goal of this thesis is to create dynamic metabolomic predictions using different approaches chosen from relevant publications. The created models can be helpful for the prediction of phenotype or for revealing important traits of Hordeum vulgare.
|
|
|
Dynamic Model for Production of Polyhydroxyalkanoates by Thermophilic Bacterium S. thermodepolymerans
Křápková, Monika ; Šafránek, David (oponent) ; Sedlář, Karel (vedoucí práce)
This master's thesis deals with the reconstruction of a dynamic model for production of polyhydroxyalkanoates (PHA) by thermophilic bacterium Schlegelella thermodepolymerans. The first chapter provides readers with a brief introduction into the systems biology and mathematical graph theory. It is followed by Chapter Two dealing with different approaches in dynamic modelling, including the commonly used tools for dynamic analysis of complex systems. The third chapter then pursues further terms and possibilities regarding the model analysis. The following chapter focuses on metabolomics and the frequently used laboratory techniques and the fifth chapter is then occupied with polyhydroxyalkanoates, especially their chemical structure and properties. In Chapter Six, a general Boolean model for PHA production by thermophilic bacteria is proposed. Chapter Seven then aims at model refinement with focus on S. thermodepolymerans. The final dynamic model is analysed and the results are discussed.
|
|
|
Koncept drift v metabolomické analýze
Koštoval, Aleš ; Provazník, Ivo (oponent) ; Schwarzerová, Jana (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá problematikou strojového učení, konkrétně analýzou drift konceptu. Jedná se o nechtěný jev, který lze detekovat v predikčních modelech. Pomocí detekce s následnou korekcí drift konceptu se predikční modely stávají spolehlivějšími a jsou schopny adekvátně reagovat na vstupní data reprezentující dynamickou informaci. Za vhodného reprezentanta těchto dat lze považovat metabolomická data. Metabolomická data a jejich analýza může pomoc k včasné detekci nemocí jako je diabetes mellitus, či rakovina. V první části práce jsou popsány teoretické poznatky z oblasti analýzy drift konceptu a metabolomické analýzy. Druhá část pojednává o postupu modelování predikčních klasifikátorů a implementaci algoritmů pro detekci drift konceptu. Praktická část práce byla realizována v programovacím jazyce Python. Na závěr jsou v rámci druhé časti popsány dosažené výsledky a jejich diskuze.
|
|
|
Physiological and metabolomic responses of Castanea sativa to infection with Phytophthora ×cambivora and P. cinnamomi
Kudláček, Tomáš
Kaštanovník setý (Castanea sativa Mill.) je dřevina s velkým ekologickým a ekonomickým významem. Jedním z nejničivějších onemocnění tohoto druhu je takzvaná inkoustová choroba způsobená patogeny třídy oomycet Phytophthora ×cambivora and Phytophthora cinnamomi. V rámci této práce bylo poprvé studováno, jak tyto dva patogeny interagují v případě jejich koinokulace, přičemž bylo rozlišeno mezi dvěma rozmnožovací typy (A1 a A2) Phytophthora ×cambivora. Jedním z hlavních přínosů této práce je simultánní použití různých metod ke studiu postinfekčních procesů v rostlinách. Dvě provenience kaštanovníku setého (z Portugalska a Srbska) byly podrobeny inokulaci P. cinnamomi, P. ×cambivora A1, P. ×cambivora A2 a všemi jejich kombinacemi. Kromě sledování infekčního procesu v intencích vizuálních symptomů a mortality byly odezvy rostlin hodnoceny také na fyziologické a metabolomické rovině. Následně byly použity pokročilé modelovací techniky ke zhodnocení potenciálu měřených fyziologických parametrů jako včasných varovných signálů těžké infekce. Byly pozorovány rozdíly v odezvě rostlin mezi ošetřeními. Byla pozorována vyšší agresivita ošetření zahrnujících P. cinnamomi než tech obsahujících pouze P. ×cambivora. Rozličné infekčně-specifické i nespecifické rozdíly ve studovaných parametrech byly pozorovány mezi proveniencemi. Spektrální indexy efektivity využití světla se ukázaly být nejvýznamnějšími prediktory mortality. Indexy reflektance karotenoidů byly nejrelevantnějšími prediktory času do mortality. Tato studie si klade za cíl prohloubení našeho poznání komplexních interakcí v rámci patosystémů kaštanovníku a fytoftor.
|
|
|
Role of antioxidant defense in the synthesis of antidiabetic lipokines
Domanská, Veronika ; Kuda, Ondřej (vedoucí práce) ; Zouhar, Petr (oponent) ; Vrkoslav, Vladimír (oponent)
Větvené estery mastných kyselin, zkráceně FAHFA, jsou poměrně nedávno objevené biologicky aktivní lipidy spadající do skupiny lipokinů. Tyto látky se skládají z mastné a hydroxy mastné kyseliny, které jsou spojené esterovou vazbou. Jedná se o poměrně velkou skupinu látek, jejichž zástupci mohou vykazovat různé účinky, nejčastěji jsou zmiňovány hlavně antidiabetické a protizánětlivé. Cílem této práce bylo prostudovat metabolismus těchto látek a objasnit, jakou roli má v biosyntéze FAHFA antioxidační obrana, především antioxidační enzym peroxiredoxin 6 (Prdx6). K naplnění cílů práce jsme využili izotopového značení společně s in vitro a in vivo modely. Všechny vzorky, včetně bílé tukové tkáně, jater a mateřského mléka, byly podrobeny necílové i cílové lipidomické a metabolomické analýze s využitím LC-MS/MS. Výsledky získané pomocí izotopového značení znázorňují úlohu 5-PAHSA při zpracování glukózy, metabolické dráhy aktivované po jejím podání a porovnání účinků 5-PAHSA a insulinu. Ve vzorcích jsme navíc detekovali TAG estolidy, z jejichž stuktury jsou FAHFA v případě potřeby uvolňovány působením specifických lipáz. Byla také popsána role peroxidázové aktivity Prdx6 v syntéze prekurzorů, které mohou být následně použity k biosyntéze FAHFA. Nakonec jsme se zaměřili na analýzu mateřského mléka, kde jsme...
|
|
|
Low-temperature injury in insect tissues and mechanisms of its repair
ŠTĚTINA, Tomáš
Zatímco problematika fyziologických změn, která doprovází chladovou aklimaci hmyzu, byla relativně dobře prozkoumána v periodě před vystavením následnému chladovému stresu, procesům zotavení po vystavení chladovému stresu bylo věnováno mnohem méně pozornosti. K zachycení procesů probíhajících po vystavení chladovému stresu jsem použil širokého spektra technik fyziologických, molekulárně biologických a mikroskopických v larvách dvou druhů drosophilid - mrazově odolné Chymomyza costata a k mrazu náchylné Drosophila melanogaster. Několik útržků důkazů směřuje k narušené funkci mitochondrie v letálně mražených larvách. Mrazuvzdorný fenotyp C. costata si zachovává celistvost mitochondrie i po hlubokém zamražení.
|
|
|
Analýza metabolitů produkovaných kvasinkovými koloniemi a biofilmy
Karásek, Filip ; Palková, Zdena (vedoucí práce) ; Dostál, Jiří (oponent)
U bakterií je již delší dobu popsán fenomén signalizace pomocí malých molekul, tzv. quorum sensing. Tento fenomén byl v poměrně nedávné době popsán i u kvasinek, ovšem stále zůstává otevřena celá řada otázek ohledně signalizace pomocí malých molekul u kvasinek. Několik prací a publikací již popsalo vliv některých nízkomolekulárních látek jako například fenylethylalkoholu nebo tryptofolu na morfologii buněk S. cerevisiae. Ovšem o vlivu nízkomolekulárních látek na morfologii mnohobuněčného společenství kvasinek, jakými jsou i kolonie, je toho známo velmi málo. Cíle této práce jsou, za přístupu neselektivní metabolomiky, analyzovat jaké metabolity jsou produkovány různými kmeny S. cerevisiae při kultivaci na různých typech pevných komplexních medií. Na základě výsledků analýzy metabolitů bude testován vliv vybraných látek na morfologii mikrokolonií S. cerevisiae při kultivaci na pevném komplexním mediu. Třetí část práce pak popisuje přípravu klonů, u kterých došlo ke genovým manipulacím za účelem ovlivnit fungování Ehrlichovy dráhy, která je zodpovědná za produkci některých metabolitů, která dokáží ovlivnit morfologii kolonií S. cerevisiae. Klíčová slova: Saccharomyces cerevisiae, mikrokolonie, tryptofol, isoamyl alkohol, kyselina isovalerová, morfologie kolonií, strukturované mikrokolonie, hladké...
|
|
|
Koncept drift v metabolomické analýze
Koštoval, Aleš ; Provazník, Ivo (oponent) ; Schwarzerová, Jana (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá problematikou strojového učení, konkrétně analýzou drift konceptu. Jedná se o nechtěný jev, který lze detekovat v predikčních modelech. Pomocí detekce s následnou korekcí drift konceptu se predikční modely stávají spolehlivějšími a jsou schopny adekvátně reagovat na vstupní data reprezentující dynamickou informaci. Za vhodného reprezentanta těchto dat lze považovat metabolomická data. Metabolomická data a jejich analýza může pomoc k včasné detekci nemocí jako je diabetes mellitus, či rakovina. V první části práce jsou popsány teoretické poznatky z oblasti analýzy drift konceptu a metabolomické analýzy. Druhá část pojednává o postupu modelování predikčních klasifikátorů a implementaci algoritmů pro detekci drift konceptu. Praktická část práce byla realizována v programovacím jazyce Python. Na závěr jsou v rámci druhé časti popsány dosažené výsledky a jejich diskuze.
|
|
|
Dynamic metabolomic prediction from genetic variation
Nemčeková, Petra ; Weckwerth, Wolfram (oponent) ; Schwarzerová, Jana (vedoucí práce)
Hordeum vulgare, like many other crops, suffers from the reduction of genetic diversity caused by climate changes. Therefore, it is necessary to improve the performance of its breeding. Nowadays, the area of interest in current research focuses on indirect selection methods based on computational prediction modeling. This thesis deals with dynamic metabolomic prediction based on genomic data consisting of 33,005 single nucleotide polymorphisms. Metabolomic data include 128 metabolites belonging to 25 Halle exotic barley families. The main goal of this thesis is to create dynamic metabolomic predictions using different approaches chosen from relevant publications. The created models can be helpful for the prediction of phenotype or for revealing important traits of Hordeum vulgare.
|
|
|
Metabolipidomic profiling of white adipose tissue by UPLC-MS/MS
Rombaldová, Martina ; Kuda, Ondřej (vedoucí práce) ; Šiklová, Michaela (oponent) ; Čajka, Tomáš (oponent)
V současné době je obezita vážný problém [1,2]. Ačkoliv by se mohlo zdát, že jde pouze o vyšší příjem potravy oproti energetickému výdeji, jde o složitou metabolickou chorobu, která se váže na lipidový metabolismus v tukové tkáni a buněčnou signalizaci s ním spojenou [3]. Je velmi důležité porozumět biologii tukové tkáně, abychom mohli rozpoznat nové a potencionální terapeutické cíle, které by nám pomohly předcházet a léčit choroby spojené s obezitou [4]. V našem výzkumu jsme využili především analytickou techniku kapalinové chromatografie s hmotnostní spektrometrií (LC-MS) ke studiu metabolismu tukové tkáně a rovněž jsme se zaměřili na vliv omega-3 polynenasycených mastných kyselin (PUFA) na tento metabolismus. Prováděli jsme pokusy na hlodavcích a buněčných liniích a analyzovali jsme bílou tukovou tkáň, vzorky séra/plasmy, buněk a mateřského mléka. Nejprve jsme zavedli několik metod ultraúčinné kapalinové chromatografie s tandemovou hmotnostní detekcí (UPLC-MS/MS) k analýze acylkarnitinů (AC), aminokyselin (AmA) a dalších metabolitů. Tyto metody nám umožnily rozdělit isobarické acylkarnitiny, ačkoliv to není obvykle možné. Použití těchto metod také odhalilo několik acylkarnitinů, t.j. AC s dlouhým řetězcem, karnitin, acylkarnitiny C4 a C6, C4DC stejně tak jako aminokyseliny tyrosin, alanin,...
|
host ::
RSS.