|
|
Genomická analýza Paenibacillus larvae ve vztahu k jeho virulenci
Vlková, Kateřina ; Hrabák, Jaroslav (vedoucí práce) ; Fišer, Radovan (oponent)
Paenibacillus larvae je grampozitivní sporulující bakterie, která je původcem moru včelího plodu. Jedná se o jednoho z nejvýznamnějších bakteriálních patogenů včely medonosné (Apis mellifera). Spory P. larvae jsou vysoce infekční pro včelí larvu a odolávají fyzikálně-chemickým vlivům. P. larvae se subtypizuje za využití repPCR s ERIC primery (Enterobacterial Repetitive Integrance Consensus). Dosud bylo popsáno 5 genotypů ERIC I-V, které se liší morfologií kolonií, metabolismem a především virulencí. Rovněž je mezi jednotlivými izoláty P. larvae významná genetická variabilita, která se může podílet na rozdílech ve virulenci. Izoláty P. larvae použité v této práci byly získány z klinických případů moru včelího plodu z celé České republiky ve spolupráci s Výzkumným ústavem včelařským, s.r.o., Dol. Jednalo se o bakteriální kultury získané kultivací infikovaných larev a měli. Také byly použity izoláty z měli získané ze včelstev bez klinických příznaků moru včelího plodu. Metodou SMRT (Single Molecule Real Time) na platformě Sequel (PacBio) byly sekvenovány virulentní i pravděpodobně avirulentní izoláty. Použitá metoda je vhodná pro celogenomové sekvenování bakteriálních genomů, protože umožňuje sekvenování dlouhých úseků DNA s vysokou přesností. Tím je eliminován efekt velkého množství repetitivních...
|
|
|
Souvislost tvaru inhibičních zón v E-testu s mechanismem působení antibiotik
Brzobohatá, Hana ; Fišer, Radovan (vedoucí práce) ; Vrana, Branislav (oponent)
Tato práce se zabývá metodami testování citlivosti bakteriálních kmenů vůči antibiotikům, a to zejména metodou Etestu (epsilometrický test), která je díky své jednoduchosti a přesnosti rozšířena jak ve výzkumných, tak i v klinických podmínkách. Porozumění metodám testování je nezbytné pro správné odečtení hodnoty MIC (minimální inhibiční koncentrace) a pochopení interakce bakteriálních buněk a molekul antibiotika. Cílem bylo zejména demonstrovat souvislosti mezi mechanismem účinku antibiotika s tvarem inhibiční zóny při provedení Etestu a poukázat na možné překážky, které mohou zkomplikovat interpretaci výsledků. Při literární rešerši byly sesbírány obrazové dokumentace výsledků Etestů z různých výzkumů, které byly vzájemně porovnány s tím, jak by měly inhibiční zóny vypadat podle fyzikálně-chemických zákonů o difuzi. Tvary inhibičních zón jsou ovlivněny zejména rychlostí difuze, charakterem molekul, vlastnostmi bakteriálního kmene a způsobem, jakým antibiotikum s bakterií interaguje.
|
|
|
Metabolická kontrola buněčného cyklu u bakterií
Valtová, Aneta ; Lichá, Irena (vedoucí práce) ; Fišer, Radovan (oponent)
Metabolická kontrola buněčného cyklu je u bakterií již dlouho studována, ale zdaleka není zcela objasněna. Mechanismy popsané již několik desetiletí se podařilo popsat detailněji a byla objevena nová propojení mezi základním metabolismem a samotným procesem dělení buněk. Regulace buněčného cyklu v závislosti na metabolismu a nutričních podmínkách probíhá na všech stupních cyklu. Nejvíce je prostudováno na úrovni vytváření bakteriálního divisomu. Nutriční deprivace vyvolávají stresové odpovědi, při kterých se uplatňují nízkomolekulární látky, které se účastní v signálních drahách, a které buněčný cyklus regulují. Jedna z nejvíce studovaných je molekula guanosin(penta)tetrafosfátu (p)ppGpp, která ovlivňuje buněčný cyklus na úrovni exprese genů, na úrovni proteinů zúčastněných v procesu vytváření divisomu, i na úrovni replikace. Současné výzkumy odhalily, že některé enzymy s již známou enzymatickou funkcí v hlavních metabolických drahách (glykolýzy či TCA), fungují i jako senzory, které přenášejí signál o nutriční změně přímo do dělícího aparátu buňky. Tyto enzymy nejčastěji regulují tvorbu Z prstence ovlivněním funkce proteinu FtsZ nebo jeho pomocných proteinů a byly nalezeny v grampozitivních (Bacillus subtilis) i gramnegativních bakteriích (Escherichia coli, Caulobacter crescentus). V neposlední...
|
|
|
Nekovalentní interakce tryptofanu ve struktuře proteinu
Sokol, Albert ; Fišer, Radovan (vedoucí práce) ; Jurkiewicz, Piotr (oponent)
Dokonalá znalost nekovalentních interakcí aminokyselin uvnitř proteinové struktury je esenciální pro úplné pochopení jeho konformace, stability a funkce. Mezi všemi aminokyselinami, které obvykle tvoří protein, se tryptofan vyjímá jednak svojí vzácností, ale také velikostí postranního řetězce tvořeného indolovou skupinou. Ta je schopna zajišťovat různé typy nepostradatelných interakcí uvnitř proteinu, mezi různými polypeptidovými řetězci, ale také třeba mezi proteinem a biologickou membránou. Navíc se jedná o nejčastěji využívaný přirozený bílkovinný fluorofor. Ke studiu aminokyselinových interakcí se běžně využívají databáze vyřešených proteinových struktur, nad kterými se vytváří více či méně komplexní analýzy. Takto již byly nalezeny mnohé nekovalentní interakce, které mohou mezi tryptofanem a ostatními aminokyselinami nastávat. Většina těchto analýz se ale soustřeďuje na studium konkrétní interakce a nezabývá se prostředím tryptofanu jako celku, kde se všechny aminokyseliny vzájemně ovlivňují. Pomocí nově vytvořených postupů jsou v této práci analyzovány profily výskytu jednotlivých aminokyselin okolo indolové skupiny tryptofanu a výsledky porovnány s dostupnou literaturou. Aminokyselina, která má největší preferenci k tryptofanu, se ukázala být opět tryptofan a tyto dvojice tryptofanů jsou...
|
|
|
Dynamics of modified diamond nanocrystals in living cells
Majer, Jan ; Libusová, Lenka (vedoucí práce) ; Fišer, Radovan (oponent)
Nanodiamanty (ND) jsou zajímavý nástroj, který nalézá uplatnění v biologii a v léčbě chorob. Jsou zkoumány pro svůj potenciál v doručování léčiv, nukleových kyselin a zároveň pro využití jako fluorescenční sondy na základě jejich modifikovatelného povrchu a fotoluminiscenčních vlastností. Objasnění mechanismu vstupu a intracelulárního osudu ND je stěžejní pro navržení ND, které mohou uspět v klinických studiích a v medicínské terapii. Tato práce se zaměřuje na mechanistické zkoumání nanočástic na bázi ND, které vnášejí nukleové kyseliny do lidských buněk. ND byly nejdřív obaleny vrstvou nově vyvinutého kopolymeru. Poté byla na ND navázána siRNA pro transfekci buněk U-2 OS. Získaná data z qPCR a kolorimetrických testů cytotoxicity a viability prokazují, že ND jsou biokompatibilní a efektivní transfekční částice. Specifické inhibitory endocytózy byly použity ke zkoumání mechanismu vstupu ND do buněk. Výsledky naznačují, že ND vstupují do buněk klatrinovou a kaveolinovou endocytózou. Nicméně více než polovina ND vstoupila do buněk jiným způsobem. Některé ND po vstupu do buňky kolokalizovaly s ranými endozómy, lysozómy a kaveolinovými endozómy. Ostatní ND se buď vyskytovaly v neidentifikovaných buněčných strukturách, nebo již v rané fázi po vstupu do buňky unikly z endozómů do cytoplazmy. Touto prací jsme...
|
|
|
Inducibilní expresní systémy a jejich využití ve studiu parazitických organismů.
Horáčková, Vendula ; Doležal, Pavel (vedoucí práce) ; Fišer, Radovan (oponent)
1 Abstrakt Inducibilní expresní systémy jsou systémy, které umožňují ‚zapínat' a ‚vypínat' expresi genu zájmu, a jsou tedy užitečným nástrojem pro studium funkce genů. Existují desítky různých inducibilních expresních systémů, které se navzájem liší úrovní, na které k indukci dochází, dobou indukce, možnostmi využití atd. V této práci budou popsány tři typy inducibilních expresních systémů, na kterých budou demonstrovány obecné rysy systémů regulovaných na úrovni transkripce. Jsou to systémy založené na regulaci lac operonu Escherichia coli, dále systémy využívající regulačních elementů transpozonu Tn10 E. coli, které jsou zodpovědné za rezistenci vůči tetracyklinu, a nakonec systémy regulované agonisty receptoru pro steroidní hormon ekdyson, který je klíčovým regulátorem vývoje hmyzu. Práce obsahuje i kapitolu o využití inducibilních expresních systémů u parazitických organismů.
|
|
|
Vliv promotorové sekvence na využití NAD+ jako substrátu pro iniciaci transkripce RNA polymerázou
Pinkas, Daniel ; Krásný, Libor (vedoucí práce) ; Fišer, Radovan (oponent)
Čepička na 5' konci RNA byla dlouhou dobu považována za výsadu eukaryotních organismů v podobě 7-metylguanosinové čepičky na konci mRNA. To se však změnilo v poměrně nedávné době, kdy byla v bakterii E. coli pomocí metod kapalinové chromatografie a hmotnostní spektrometrie objevena nová molekula asociovaná s RNA. Touto molekulou se ukázal být nikotinamid adenin dinukleotid (NAD+ ), připojený na 5' konec některých malých regulačních RNA (sRNA). Pozdější pokusy ukázaly, že je NAD+ na 5' konec RNA přidáno RNA polymerázou ab initio, tedy že NAD+ může sloužit jako substrát pro RNA polymerázu při iniciaci transkripce. Výběr substrátu pro iniciaci transkripce určuje do značné míry promotorová sekvence, přičemž zásadním požadavkem je přítomnost adeninu na pozici +1 (transkripční počátek) kódujícího vlákna DNA. Tato práce se věnuje právě sekvenčním požadavkům na promotor pro iniciaci transkripce pomocí NAD+ . Ty jsou zde zkoumány ve třech fázích transkripce in vitro s holoenzymem RNA polymerázy z bakterie Escherichia coli. Jako templát pro transkripci jsou použity různě modifikované promotory RNA1, Pveg, lac UV5, rrnB P1 a jejich chiméry. Také je zde porovnávána RNA polymeráza z bakterií E. coli a B. subtilis z hlediska výběru substrátu pro iniciaci transkripce. Dále je zde popsána izolace proteinu NudC,...
|
|
|
Biomolecular corona of Si and Au nanoparticles and its impact on interaction with cells
Javorová, Pavlína ; Hubálek Kalbáčová, Marie (vedoucí práce) ; Fišer, Radovan (oponent)
Biologická odpoveď na prítomnosť zlatých a kremíkových nanočastíc je intenzívne študovanou oblasťou. Veľmi málo sa ale vie o vplyve ultramalých a malých nanočastíc. Vďaka unikátnym chemicko-fyzikálnym vlastnostiam, ktoré vo veľkej miere súvisia s ich rozmermi sú nanočastice schopné špecifickej interakcie so živým organizmom až na molekulárnej úrovni. Po vstupe nanočastice do komplexného fyziologického prostredia dochádza k adsorbcii molekúl tohto prostredia, prevažne proteínových, k povrchu nanočastice a vytváraniu polymérneho obalu, biomolekulárnej korony. Predpokladá sa, že prvý kontakt nanočastíc s bunkami je sprostredkovaný práve molekulami biokorony na ich povrchu, ktoré majú významnú úlohu aj v ďalších krokoch interakcie komplexu nanočastica-biokorona s bunkou. Popis vzniku a štruktúry biokorony sú preto rovnako dôležitými ako popis samotnej nanočastice. Nanočastice vstupujú a sú internalizované do vnútra bunky a bunkových kompartmentov rovnakými mechanizmami ako využívajú molekuly a látky prirodzene v organizme. Trocha odlišne sa správajú ultramalé a malé nanočastice, ktorých interakcie s bunkami zatiaľ nie sú dobre preskúmané. Odpoveď cicavčích buniek na prítomnosť ultramalých nanočastíc je rôzna a výskumy zatiaľ neodhalili jednotné pravidlá v tejto oblasti. Dôvodom sú pravdepodobne...
|
|
| |
|
| |
host ::
RSS.