|
|
Využití fyzikálně-chemických a spektroskopických metod při studiu extremofilních mikroorganismů
Dobešová, Kateřina ; Enev, Vojtěch (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je zaměřená na metody stanovení polyhydroxyalkanoátů v buňkách extremofilů, konkrétně bakterie Schlegelella thermodepolymerans DSM 15 344. Mezi metody, které byly použity, patří termogravimetrická analýza, infračervená spektroskopie s Fourierovou transformací a Ramanova spektroskopie. Pomocí TGA byl stanoven obsah extracelulární a intracelulární vody ve vzorcích. Metoda FTIR byla použita nejen na sledování obsahu PHA, ale také na fyzikální vlastnosti polymeru ve vzorku. Konkrétně jestli byl polymer ve vzorku biomasy amorfní nebo krystalický. Ramanova spektroskopie byla použita na potvrzení přítoomnosti PHA ve vzorcích. Výsledky jednotlivých metod byly porovnány s výsledky plynové chromatografie.
|
|
|
Study on production of polyhydroxyalkanoates by psychrophilic bacteria
Šlosárová, Katarína ; Sedlář, Karel (oponent) ; Pernicová, Iva (vedoucí práce)
Bacteria produce polyhydroxyalkanoates (PHA) as intracellular storage of carbon and energy. From a technological point of view, they have great potential as biodegradable versions of conventional plastics. However, their main disadvantage compared to them is the high cost of production. Research is therefore focusing on ways to overcome this obstacle, one of which is the use of strains of extremophilic micro-organisms. However, the amount of research on psychrophiles is lower compared to other types of extremophiles. Here, the results of the first screening involving 78 cold-adapted bacterial strains isolated from East Antarctica are presented. Both genotypic and phenotypic methods were used for the selection of potential PHA producers. The polymerase chain reaction mainly demonstrated the presence of genes encoding PHA synthases, namely PHA synthases class I and II. Staining with Nile Red and Sudan Black B, as a typical initial screening method from the phenotypic level, did not provide indicative results for psychrophiles and/or psychrotolerants. In this work, FTIR spectroscopy in combination with a high-throughput microculture system (Duetz-MTPS) was used to explore the presence of PHA, which was later confirmed by gas chromatography. Cultivation was conducted on five different media. Based on all the results the highest biomass production and PHA accumulation showed Pseudomonas sp. belonging to the green snow isolates. Interestingly, a high synthesis of PHA, specifically P(3HB), was observed on complex BHI medium with extra glucose addition, which did not provide the nitrogen limitation that is typical for the stimulation of the PHA synthesis and accumulation. It can be assessed that the presence of promising producers among polar bacteria was confirmed and the yield of PHA can be further increased by optimizing the media composition and growth conditions.
|
|
|
Detecting biomarkers of extremophiles in Martian analogues
Němečková, Kateřina ; Jehlička, Jan (vedoucí práce) ; Hauer, Tomáš (oponent) ; Vandenabeele, Peter (oponent)
Shrnutí Hlavním cílem této disertační práce je studium endolitických kolonizacích v sádrovcích na Sicílii. Tato oblast byla vybrána z důvodu velkého rozšíření sádrovcových výchozů a jejich relativní dostupností. Tyto výchozy jsou zároveň často kolonizovány organismy, a oproti většině předešlých studií se tato oblast nenachází v extrémním podmínkách. Mezi konkrétní cíle této práce patří: detekce endolitických biomarkerů, analýza jejich distribuce v horninové prostředí a přiřazení těchto biomakerů k jejich biologickému zdroji a následné studium jejich biodiverzity. Hlavní metodou, která byla použita je Ramanova spektroskopie. Pomocí přenosného Ramanova spektrometru byly detekovány karotenoidy in situ tj. přímo na sádrovcových výchozech. Dále pak (v laboratorních podmínkách) byly detekovány další pigmenty např. scytonemin a gloeocapsin. Tyto dva pigmenty mohou sloužit jako biomarkery pro taxonomické účely, jelikož jsou syntetizovány pouze některými sinicemi. Celková molekulární analýza ukázala, že diverzita endolitických kolonizací v oblasti Sicílie je (na úrovni kmene) velmi podobná jako např. kolonizace v poušti Atacama či v Arktických oblastí. Tato podobnost mezi endolitickými kolonizacemi byla dříve popsána jako "hypotéza globální komunity ".
|
|
|
Extreme environment of the Atacama Desert: Geology, Extremophiles, and its connection to Exobiology
Jíra, Stanislav ; Culka, Adam (vedoucí práce) ; Vítek, Petr (oponent)
Poušť Atacama vykazuje v důsledku svého umístění v subtropickém pásmu, vysokých nadmořských výšek, působení Humboldtova proudu, dešťového stínu And a dalších faktorů, hyper-aridní podmínky přetrvávající již několik desítek miliónů let. Bývá proto také často označována za nejsušší nepolární místo na Zemi. Atacama byla, díky těmto podmínkám, dlouhou dobu označována za neobyvatelnou a naprosto nevhodnou pro jakékoliv životní formy. Přes všechny limitující faktory však existují důkazy o mikroorganismech, jež si vytvořily ochranné adaptace a jsou zde schopny dlouhodobě přežívat. Mezi takové adaptace patří, kromě speciálních metabolismů a například proteinů, i fotoprotektivní pigmenty. Mimo podobné strukturální mechanismy mohou extrémofilní organismy volit i cestu úkrytu v evaporitických minerálech, které jsou v Atacamě poměrně časté a slouží jako útočiště. Pro porozumění těmto formám života se používá mnoho vědeckých metod jako například Ramanova spektroskopie. Tyto metody se mimo jiné používají i v mimozemském prostředí, především v případě Marsu. Ten s Atacamou sdílí několik podobností (například v podobě evaporitických minerálů). Studium adaptací a schopností extrémofilních mikroorganismů může přispět k rozšíření obzorů a pochopení, jak neuvěřitelně přizpůsobivý život je. Klíčová slova: Poušť...
|
|
|
Využití fyzikálně-chemických a spektroskopických metod při studiu extremofilních mikroorganismů
Dobešová, Kateřina ; Enev, Vojtěch (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je zaměřená na metody stanovení polyhydroxyalkanoátů v buňkách extremofilů, konkrétně bakterie Schlegelella thermodepolymerans DSM 15 344. Mezi metody, které byly použity, patří termogravimetrická analýza, infračervená spektroskopie s Fourierovou transformací a Ramanova spektroskopie. Pomocí TGA byl stanoven obsah extracelulární a intracelulární vody ve vzorcích. Metoda FTIR byla použita nejen na sledování obsahu PHA, ale také na fyzikální vlastnosti polymeru ve vzorku. Konkrétně jestli byl polymer ve vzorku biomasy amorfní nebo krystalický. Ramanova spektroskopie byla použita na potvrzení přítoomnosti PHA ve vzorcích. Výsledky jednotlivých metod byly porovnány s výsledky plynové chromatografie.
|
|
|
Extremophiles and their environments - possibilities of using Raman spectroscopy for key biomarkers detection
Kovács, Michal ; Jehlička, Jan (vedoucí práce) ; Osterrothová, Kateřina (oponent)
Na Zemi se vyskytuje obrovská různorodost prostředí pro život. Většinu z nich, z hlediska člověka, ovlivňují faktory s extrémními hodnotami. Díky velké druhové diverzitě, a to hlavně ve světě mikroorganizmů, se vytvořily adaptace, které tyto podmínky pomáhají zvládat. Organizmy, žijící v těchto podmínkách, nazýváme extrémofily. Každý z nich zanechává určité stopy po své existenci, ať už současné nebo minulé. Vhodnou metodou se tyto stopy, které nazýváme biomarkery, dají identifikovat. Tato bakalářská práce přináší stručný přehled základních extrémofilů a prostředí, ve kterých se vyskytují. Dále stručně popisuje využití Ramanovy spektroskopie v identifikaci významných biomarkerů, například i pro potřeby exobiologie.
|
|
|
Vliv teploty na životní cyklus zygomycetů
Matoušková, Barbora ; Kubátová, Alena (vedoucí práce) ; Nováková, Alena (oponent)
Tato práce pojednává o významu zygomycetů, jejich aktuálním postavení v systému hub a především o jejich ekologických nárocích. Práce shrnuje vliv teploty na životní cyklus, tj. především na růst, rozmnožování a produkci metabolitů. Zaměřuje se především na psychrofilní a termofilní druhy a popisuje mechanismy adaptace na nepříznivé podmínky. Pro výzkum vlivu teploty jsou zygomycety mimořádně vhodnými modelovými organismy, např. v řádu Mucorales nacházíme příbuzné zástupce rostoucí v diametrálně odlišných prostředích. Mezi mechanismy adaptace k extrémním teplotám u zygomycetů převládá produkce trehalózy, dále změna stupně nasycenosti membránových fosfolipidů a produkce látek stabilizujících membránu - sterolů, glykolipidů a cukerných alkoholů. Klíčová slova: teplota, růst, rozmnožování, životní cyklus, stanoviště, extrémofilové, Mucoromycotina, Mortierellomycotina
|
|
|
Mikroorganismy jako primární producenti v ekosystémech nezávislých na fotosyntéze
Burkartová, Kateřina ; Falteisek, Lukáš (vedoucí práce) ; Lhotský, Josef (oponent)
Chemolitotrofie a fotoautotrofie představují dva základní metabolické principy primární produkce organické hmoty na Zemi. Tato práce se zaměřuje na problematiku metabolické provázanosti chemolitotrofních a oxygenně fototrofních mikroorganismů v globálním měřítku. Oxygenní fotosyntéza je příčinou vysoké koncentrace kyslíku v atmosféře, obsahu sulfátů v mořské vodě a jiných oxidantů, které jsou hojně využívány chemolitotrofy při oxidaci anorganických redukovaných sloučenin. Otázkou však je, zda existují chemoautotrofní ekosystémy, které čerpají energii pouze ze substrátů vzniklých abiotickými procesy. Prokázání jejich existence vyžaduje jak geochemické, tak metagenomické přístupy, které přispějí k odhalení původu substrátů respektive metabolismu, který tyto substráty ve zkoumaném ekosystému využívá. V současnosti jsou známy dva dobře podložené typy ekosystémů nezávislých na fotosyntéze, využívajících jako zdroj energie serpentinizační vývěry a radiolýzu vody. Užitečným vodítkem pro hledání takových prostředí je zejména absence fotosyntézou vzniklých finálních akceptorů elektronů pro chemolitotrofní metabolismus a patřičné prostorové oddělení od oblastí s výskytem fotosynteticky vzniklých organických látek a oxidantů. Předmětem této práce je popsat geologické procesy, které produkují nejen dostatečné...
|
|
|
Extremophiles and their environments - possibilities of using Raman spectroscopy for key biomarkers detection
Kovács, Michal ; Jehlička, Jan (vedoucí práce) ; Osterrothová, Kateřina (oponent)
Na Zemi se vyskytuje obrovská různorodost prostředí pro život. Většinu z nich, z hlediska člověka, ovlivňují faktory s extrémními hodnotami. Díky velké druhové diverzitě, a to hlavně ve světě mikroorganizmů, se vytvořily adaptace, které tyto podmínky pomáhají zvládat. Organizmy, žijící v těchto podmínkách, nazýváme extrémofily. Každý z nich zanechává určité stopy po své existenci, ať už současné nebo minulé. Vhodnou metodou se tyto stopy, které nazýváme biomarkery, dají identifikovat. Tato bakalářská práce přináší stručný přehled základních extrémofilů a prostředí, ve kterých se vyskytují. Dále stručně popisuje využití Ramanovy spektroskopie v identifikaci významných biomarkerů, například i pro potřeby exobiologie.
|
host ::
RSS.