|
|
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 díky moderním metodám podařilo objasnit na molekulární úrovni. Regulace buněčného cyklu v závislosti na metabolismu a nutričních podmínkách probíhá na více úrovních dělení buněk, nejvíce je popsáno na úrovni vytváření bakteriálního divisomu. Změny v nutričních podmínkách vyvolávají stresovou odpověď, která využívá nízkomolekulární látky účastnící se signálních drah vedoucích ke změnám v buněčném cyklu. Jedna z nejvíce studovaných je molekula (p)ppGpp, která se účastní stringentní odpovědi, ale také ovlivňuje funkci sigma faktorů, přímo inhibuje iniciaci replikace vazbou na DnaG primázu a nepřímo inhibuje elongaci 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 procesu buňky. Tyto signály nejčastěji inhibují protein FtsZ nebo ovlivňují jeho pomocné proteiny a následnou tvorbu Z prstence. Analogy těchto enzymů byly nalezeny v grampozitivních (Bacillus subtilis) i gramnegativních bakteriích (Escherichia coli, Caulobacter crescentus). V neposlední řadě se tato práce věnuje i...
|
|
|
Obecná stresová odpověď u Staphylococcus aureus a její uplatnění při hyperosmotickém stresu
Kotková, Hana ; Lichá, Irena (vedoucí práce) ; Seydlová, Gabriela (oponent)
Hyperosmotický stres indukuje u halotolerantní bakterie Staphylococcus aureus stresovou odpověď, která jí pomáhá přežít i takové osmotické podmínky, které jsou pro většinu bakterií inhibující. Stresové odpovědi S. aureus zahrnují obecnou stresovou odpověď, která se aktivuje rychle na široké spektrum stresů, a je zajištěna expresí genů indukovaných prostřednictvím alternativní sigma B podjednotky RNA polymerázy (SigB), a více specifické odpovědi, které u hyperosmotického stresu souvisí s transportéry draselných iontů a transportéry kompatibilních solutů. Také některé faktory virulence (např. adhezivní Ebh protein) umožňují bakterii S. aureus přežít osmotický stres v rámci hostitele a napomáhají tak jeho kolonizaci. V současnosti se ukazuje, že obecná stresová odpověď se přímo i nepřímo účastní specifické stresové adaptace prostřednictvím Kdp transportního systému pro draslík (Kdp transportéru) i transportérů kompatibilních solutů (PutP a OpuD). Exprese Kdp transportéru a velkého Ebh proteinu S. aureus je nepřímo závislá na SigB přes regulační systémy virulence Agr nebo ArlRS. Na osídlení hostitelských nik s nízkou vodní aktivitou může mít dále vliv tvorba biofilmu, na které se SigB významně podílí. Hyperosmotický stres aktivací SigB tedy spouští komplexní odpověď, která souvisí nejen s odpovědí na...
|
|
|
Účast alternativních sigma faktorů RNA polymerasy při regulaci exprese genů Corynebacterium glutamicum
Šilar, Radoslav ; Nešvera, Jan (vedoucí práce) ; Branny, Pavel (oponent) ; Lichá, Irena (oponent)
Abstrakt Regulace transkripce sigma faktory RNA polymerasy s extracytoplazmatickou funkcí (ECF) představuje velmi účinný nástroj pro adaptaci buňky na stresové podmínky vyvolané změnami ve vnějším prostředí. Gram-pozitivní, aerobní bakterie Corynebacterium glutamicum je významným producentem aminokyselin. V genomu C. glutamicum se nachází 7 genů kódujících sigma faktory: primární sigma faktor SigA, sigma faktor SigB označovaný jako primary-like sigma faktor a 5 ECF sigma faktorů (SigC, SigD, SigE, SigH a SigM). Gen sigH, kódující sigma faktor SigH se nachází v těsné blízkosti genu rshA kódujícího jeho anti-sigma faktor. Anti-sigma faktory se reverzibilně vážou k příslušným sigma faktorům, čímž blokují jejich aktivitu. Za stresových podmínek je vazba mezi oběma proteiny rozrušena a uvolněný sigma faktor se může vázat k jádru RNA polymerasy a aktivovat iniciaci transkripce. V práci byla studována především regulace exprese genů kódujících nejvýznamnější ECF sigma faktor SigH a jeho anti-sigma faktor RshA a geny patřící k jeho regulonu. Transkripční analýzou operonu sigH-rshA byly identifikovány čtyři vegetativní promotory genu sigH a jeden SigH-dependentní promotor genu rshA. Účast komplexu SigH-RshA na regulaci exprese genů byla zkoumána s použitím delečního kmene C. glutamicum ΔrshA. Metodou DNA...
|
|
|
Regulation of expression of Ms1, a sRNA from Mycobacterium smegmatis
Páleníková, Petra ; Krásný, Libor (vedoucí práce) ; Lichá, Irena (oponent)
V průběhu růstu musí bakterie čelit různým vlivům prostředí, jako jsou změna teploty, nedostatek živin a jiné. Při adaptaci na nepříznivé podmínky dochází u bakterií k přizpůsobení genové exprese. Jedním typem regulace genové exprese je regulace pomocí malých nekódujících RNA (sRNA). Dobře studovanou bakteriální sRNA je 6S RNA, která se váže na holoenzym RNA polymerázy. Avšak tato RNA byla nalezena jen u některých druhů baterií. Jedním z druhů, které pravděpodobně nemají 6S RNA jsou mykobakterie. Místo toho byla u Mycobacterium smegmatis nalezena jiná malá RNA - Ms1. Ms1 má strukturu podobnou 6S RNA a skutečně byla původně nalezena jako strukturní homolog 6S RNA. Ukázalo se však, že Ms1 se neváže na holoenzym RNA polymerázy, ale váže se na jádro RNA polymerázy. Jedná se proto o malou RNA významně odlišnou od 6S RNA. Tato práce popisuje regulaci exprese Ms1. Z regulační oblasti před genem pro Ms1 byli připraveny promotorové fragmenty různé délky. Tyto fragmenty byly vloženy před reportérový gen lacZ. Aktivita těchto promotorů byla testována v exponenciální, časné a pozdní stacionární fázi růstu a v průběhu stresu. Na základě provedených experimentů byla určena sekvence promotorového jádra a regulační oblasti, do kterých by se mohl vázat transkripční faktor. Aktivita promotoru pro Ms1 se zvýšila při...
|
|
|
Geny antibiotické rezistence u půdních aktinobakterií
Patrmanová, Tereza ; Kopecký, Jan (vedoucí práce) ; Lichá, Irena (oponent)
Aktinobakterie jsou důležitou součástí půdních ekosystémů, kde se podílí na rozkladu organické hmoty. Pro tyto bakterie je tak důležitý sekundární metabolismus, který jim umožňuje produkovat bohatou škálu různých látek. Mezi tyto látky se řadí antibiotika, z nichž si své místo v klinické praxi našly i aminoglykosidy. Tato antibiotika jsou významná díky širokému spektru účinku vůči gramnegativním a grampozitivním bakteriím. Jejich používání však v současné době nese rizika, spočívající především v jejich toxicitě, ale také v rozvoji antibiotické rezistence u bakterií, která snižuje jejich účinnost. Aktinobakterie se jako producenti aminoglykosidů musí chránit i před těmito látkami, což dokazuje pestrost typů rezistence, z nichž nejprostudovanější je enzymatická inaktivace. Aktinobakterie si v evoluci vytvořily různé mechanismy, které přispívají k odolnosti vůči látkám s antimikrobiálním účinkem. Geny kódující odolnost k antibiotikům mají v půdním prostředí široké zastoupení. To je ovlivněno mnoha faktory, zejména selekcí bakterií v půdě kontaminované antibiotiky a také kontaktem se zástupci pocházejícími z lidských a živočišných odpadů. Důležitou roli zde hraje horizontální přenos genetické informace, který umožňuje rozšíření genů rezistence mezi fylogeneticky nepříbuznými bakteriemi. Powered by...
|
|
|
Bakteriofágy - současné poznatky a možnosti jejich terapeutického využití
Glendová, Kristýna ; Lichá, Irena (vedoucí práce) ; Čáp, Michal (oponent)
Bakteriofágy, jako viry bakterií, jsou nejrozšířenější organismy, které osidlují všechny biotopy, v nichž se nachází i bakterie. Jednou z alternativ boje proti infekcím, způsobených rezistentními kmeny bakterií, se v současné době jeví bakteriofágová terapie, která spočívá v aplikaci lytických bakteriofágů, či pouze bakteriofágových enzymů k potlačení růstu bakterií. Práce zmiňuje historii fágové terapie, stěžejní část práce se zabývá shrnutím současných trendů v bakteriofágové terapii, která se začíná rozvíjet v posledních letech. Mnoho studií se věnuje možnostem léčby bakteriálních infekcí fágovými lyzáty, včetně geneticky modifikovaných bakteriofágů a dále možnosti použití samotných bakteriofágových enzymů - endolysinů, či kombinaci fágových lyzátů a endolysinů s antibiotiky. Hlavními zájmy ve studiích jsou účinnost, specifita a bezpečnost terapie. Účinnost bakteriofágové terapie byla prokázána mnoha studiemi, jak in vitro, tak i in vivo. Bezpečnost terapie pro využití v klinické praxi se ale musí potvrdit stále málo prozkoumanými in vivo experimenty. Klíčová slova: bakteriofágy, bakteriofágová terapie, endolysiny, enzybiotika, multirezistence,
|
|
|
Heterologní exprese genu pro esterasu alfa-aminokyselin z kmene Achromobacter sp. CCM 4824 v Escherichia coli BL21(DE3).
Schneiderová, Michaela ; Kyslík, Pavel (vedoucí práce) ; Lichá, Irena (oponent)
Na chromosomální DNA mikroorganismu Achromobacter sp. CCM 4824, který byl získaný v Laboratoři enzymových technologií, MBÚ AVČR, v.v.i., byl identifikován gen pro enzym hydrolyzující semi-syntetická β-laktamová antibiotika ampicilin a cephalexin s postranním řetězcem D-fenylglycinem. Enzym je zařazen mezi esterasy α-aminokyselin, které jsou zajímavé pro své potenciální využití při kineticky řízené syntéze těchto antibiotik. V několika aspektech mohou být esterasy α-aminokyselin lepší, než současně používané penicilinacylasy, a proto jsou tyto enzymy předmětem širokého zájmu. Chromosomálně nesený gen kódující esterasu α-aminokyselin byl klonován, charakterizován a heterologně exprimován ve zkonstruovaném, vysoce produkčním bakteriálním systému Escherichia coli BL21(DE3)JM5. Produkovaný enzym byl purifikován a byly stanoveny jeho vlastnosti, důležité z hlediska možného použití při výrobě semi-syntetických β-laktamových antibiotik. Klíčová slova: esterasa alfa-aminokyselin, Achromobacter sp., rekombinantní expresní systém, β-laktamová antibiotika
|
|
|
Bakteriální metabolismus morfinových alkaloidů
Zahradník, Jiří ; Kyslík, Pavel (vedoucí práce) ; Lichá, Irena (oponent)
Alkaloidy morfinové řady a jejich deriváty jsou nenahraditelné farmaceuticky významné látky. Díky jejich obrovské produkci a spotřebě se z nich stávají významné polutanty, které jsou detekovány v povrchových vodách. Cílem této práce bylo charakterizovat vliv alkaloidů morfinové řady na fyziologii tří modelových organizmů: Agrobacterium sp. R89-1, Escherichia coli XL-1 (Blue), a Raoultella sp. kDF8, a objasnění mechanismů vedoucích k toxicitě meziproduktů jejich metabolizmu. Nejprve byl charakterizován biotransformační potenciál a utilizační schopnosti studovaných mikroorganizmů. Bylo prokázáno, že mikroorganizmus Agrobacterium sp. R89- 1 je schopný rychlé biotransformace kodeinu na jeho 14-OH deriváty, ale zároveň jsou u něj projevy toxických účinků nejvyšší. Mikroorganizmus Raoultella sp. KDF8 je oproti tomu charakteristický kompletní utilizací kodeinu jako zdroje uhlíku a energie a k akumulaci 14- OH derivátů u něj nedochází. Escherichia coli XL-1 (Blue) kodein netransformuje ani neutilizuje. Jako nejtoxičtější meziprodukty metabolizmu kodeinu byly nalezeny α,β- nenasycené ketony (morfinon, kodeinon, 14-OH-morfinon a 14-OH-kodeinon). Růst bakteriálních buněk kmenů R89-1 a KDF8 v přítomnosti kodeinu je provázen vyvoláním buněčné odpovědi na oxidační stres. Jak bylo zjištěno, tento stres je vyvolán...
|
|
|
Molekuly podílející se na úniku před imunitním systémem kódované genovou oblastí US2-US11 lidského cytomegaloviru
Kroutilová, Marie ; Němečková, Šárka (vedoucí práce) ; Lichá, Irena (oponent)
Lidský cytomegalovirus (HCMV) z čeledi Herpesviridae způsobuje u imunokompetentních pacientů celoživotní bezpříznakovou infekci. Disponuje řadou molekul, které interferují s hostitelskou imunitní odpovědí a pomáhají tak viru unikat před ní a přežívat v hostiteli. Významným virovým únikovým mechanismem je potlačení antigenní prezentace endogenních peptidů pomocí MHC glykoproteinů třídy I, což umožňuje viru ochránit infikovanou buňku před rozpoznáním CD8+ T lymfocyty. Většina molekul inhibujících MHC I prezentaci je kódována oblastí genomu HCMV US2 až US11. Jedná se celkem o pět glykoproteinů (US2, US3, US6, US10 a US11) a jednu miRNA (US4-1), z nichž gpUS2 a gpUS3 umějí potlačit i prezentaci pomocí MHC glykoproteinů třídy II, čímž omezují odpověď CD4+ T lymfocytů. Tato práce podává souhrn dosavadních znalostí o únikových molekulách HCMV kódovaných v rámci genové oblasti US2 až US11. Klíčová slova: lidský cytomegalovirus (HCMV), únik před imunitním systémem, MHC I, MHC II, US2, US3, US4-1, US6, US10, US11
|
|
|
Endogenní retrovirové elementy a jejich funkce v lidském genomu
Famfulíková, Mirka ; Pačes, Jan (vedoucí práce) ; Lichá, Irena (oponent)
Lidský genom obsahuje kromě kódujících oblastí také nekódující, ke kterým řadíme transponovatelné elementy, které jsou schopny se v genomu přemisťovat. Pozůstatky dávných retrovirových infekcí - endogenní retroviry (human endogenous retroviruses = HERVs) patří mezi transponovatelné elementy obsahující LTR sekvence na 5' i 3' konci. Lidské endogenní retroviry tvoří až 8% lidského genomu. Nejsou jen nečinnými relikty, ale zastávají i klíčové funkce. Zvětšují plasticitu lidského genomu a v některých případech se v LTR mohou nacházet vazebná místa pro určité proteiny (např. p53). Geny env rodin HERV-W a HERV-FRD byly lidským genomem kooptovány a nyní jsou exprimovány jako proteiny Syncytin-1 a Syncytin-2, nezbytné při formování lidské placenty. Bohužel HERV elementy mohou mít na člověka také negativní dopad. V posledních dekádách jsou často diskutovány v souvislosti s některými onemocněními, jako je např. roztroušená skleróza, schizofrenie, proliferace HIV a různé druhy rakovinného bujení. Role elementů HERV v lidském genomu není stále ještě jednoznačně známá a jejich výzkum se zintenzivňuje. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
host ::
RSS.