|
|
Nové možnosti aplikace nittrilas v biokatalýze a bioremediaci
Veselá, Alicja Barbara ; Bezouška, Karel (vedoucí práce) ; Weignerová, Lenka (oponent)
Nitrilasy jsou enzymy, jež katalyzují hydrolýzu nitrilů na karboxylové kyseliny. Pro svou chemo- a enantioselektivitu mají tyto enzymy velký potenciál pro využití v biokatalýze, např. při syntéze kyseliny mandlové a mandelamidu, nebo bioremediaci míst kontaminovaných organickými nitrily. V této práci byla studována nitrilasová aktivita rekombinantních kmenů E. coli exprimujících hypotetické fungální nitrilasy z hub Giberella moniliformis a Nectria haematococca mpVI 77-13-4 a schopnost bakterií rodu Rhodococcus a Nocardia hydrolyzovat benzonitrilové herbicidy dichlobenil (2,6-dichlorbenzonitril), ioxynil (3,5-dijod- 4-hydroxybenzonitril) a bromoxynil (3,5-dibrom-4-hydroxybenzonitril). Hypotetické fungální nitrilasy byly exprimovány jako funkční enzymy. Nitrilasa z G. moniliformis vykazovala nejvyšší aktivitu k benzonitrilu (30,9 U/mg proteinu); při kultivaci byla získána aktivita 2560 U/l buněčné suspenze. Preferovaným substrátem enzymu z N. haematococca byl fenylacetonitril (12,3 U/mg prot.), celkem bylo získáno 28050 U/l buněčné suspenze. Nitrilasa z N. haematococca byla schopna hydrolyzovat mandelonitril (5,9 U/mg prot.). Půdní bakterie Rhodococcus rhodochrous PA-34, Nocardia globerula NHB-2 a Rhodococcus sp. NDB 1165 hydrolyzovaly herbicidy ioxynil, bromoxynil a chlorovaný analog 3,5-dichlor-4-...
|
|
|
Funkce faktorů sigma u kmenů rodu Rhodococcus
Nový, David ; Štěpánek, Václav (vedoucí práce) ; Sudzinová, Petra (oponent)
Zástupci rodu Rhodococcus mají díky svému velkému genomu značný biotechnologický potenciál, avšak o regulaci genové exprese během iniciace transkripce, jejíž poznání by umožnilo optimalizovat biotechnologické procesy, se u těchto bakterií dosud ví příliš málo. Transkripční regulace se u rhodokoků totiž účastní velké množství faktorů sigma, jejichž mnohdy velký počet u konkrétních druhů v podstatě koreluje s velikostí genomu. Lze je zhruba rozdělit na dvě skupiny: hlavní, konzervované faktory, které se v obměnách objevují u mnoha bakterií, a vedlejší, specifické faktory, které se vlivem podmínek prostředí a způsobu života vyvinuly u jednotlivých kmenů. Všechny faktory sigma přítomné u rhodokoků patří do rodiny σ70 a lze je také rozdělit do čtyř skupin podle přítomnosti konzervovaných strukturních domén (skupina 1 až 4). Zvláštním typem faktorů sigma s extracytoplazmatickou funkcí (ECF, skupina 4) u rhodokoků jsou faktory nesoucí na svém C-konci další specifické domény, a to NTF-2-like nebo TPR, jejichž funkce dosud nejsou plně vysvětleny. Informace o fyziologických funkcích jednotlivých faktorů sigma u rhodokoků jsou zatím minimální, ale lze je doplnit analýzou analogických faktorů sigma a jejich funkcí u blízce příbuzných bakterií Mycobacterium tuberculosis nebo Corynebacterium glutamicum.
|
|
|
Reakce kmenů rodu Rhodococcus na působení těžkých kovů
Volf, Jan ; Štěpánek, Václav (vedoucí práce) ; Martínková, Ludmila (oponent)
Narůstajícímu znečištění těžkými kovy lze čelit nejen různými fyzikálně-chemickými dekontaminačními procesy, ale i mikrobiální bioremediací, která je k životnímu prostředí podstatně šetrnější. Zástupci rodu Rhodococcus díky své značné adaptabilitě a extrémní odolnosti vůči rozličným stresovým podmínkám, za něž lze považovat i přítomnost samotných těžkých kovů či jejich toxických sloučenin, jsou vhodnými adepty pro efektivní mikrobiální eliminaci právě těchto látek. Jednotlivé kmeny rodu Rhodococcus jsou podstatně rezistentnější k těžkým kovům než většina ostatních složek mikrobiomu, navíc vykazují i schopnost biotransformovat "těžké kovy" na jejich méně toxické formy či je alespoň efektivně akumulovat, popř. adsorbovat pomocí produkovaných polysacharidů či specifických povrchově aktivních látek. Jejich bioremediační potenciál je velmi vysoký, a to i přesto, že molekulární mechanismy těchto rezistencí u rhodokoků byly zatím podrobněji studovány jen pro toxické sloučeniny arsenu.
|
|
|
Stresové odpovědi kmenů rodu Rhodococcus
Křenková, Lucie ; Pátek, Miroslav (vedoucí práce) ; Cajthaml, Tomáš (oponent)
Bakterie si během evoluce vyvinuly důmyslné mechanismy, které jim umožňují přežívat a růst v nehostinných podmínkách s extrémními hodnotami teploty, vodní a osmotické aktivity a pH. Bakterie rodu Rhodococcus jsou ve schopnosti přizpůsobit se takovýmto extrémům natolik efektivní, že jsou schopny růst i v přítomnosti toxických sloučenin, čímž mezi bakteriemi vynikají. Jejich velký genom ukrývá velké množství genů využitelných v široké škále katabolických drah. Využitelnost v biotechnologiích je podmíněna znalostí mechanismů stresových odpovědí. Kmeny rhodokoků na stresové podmínky reagují změnou exprese genů pomocí transkripčních regulátorů, dvousložkových systémů a sigma faktorů RNA polymerázy. Základním modelem odpovědi na stresové podmínky je zvýšení exprese chaperonů, chaperoninů a proteáz, které opravují či degradují poškozené proteiny. Většina stresových odpovědí je velmi komplexních a překrývají se také skupiny genů, které na ně reagují. Interpretace výsledků studií na toto téma je tedy velmi náročný, avšak pro optimalizaci využití v biotechnologiích naprosto nezbytný proces. Klíčová slova: stresové odpovědi, bakterie, Rhodococcus, biotechnologie, degradace, toxické sloučeniny, sigma faktor
|
|
|
Detekce fytopatogenů jahodníku
MICHÁLKOVÁ, Barbora
Detekce fytopatogenů (Agrobacterium, Rhodococcus, fytoplazmy, SPV1, SMoV, SMYEV, SCV, SCRh1) na rostlinách jahodníku pomocí PCR a následného sekvenování. Zároveň byl zkoumán přenos SCRh1 roubováním.
|
|
|
Exprese genů pro konverzi nitrilů a amidů v Rhodococcus erythropolis
Kracík, Martin ; Pátek, Miroslav (vedoucí práce) ; Mikušová, Gabriela (oponent)
Kmen Rhodococcus erythropolis A4 je zdrojem enzymů nitrilhydratázy a amidázy katalyzujících konverze nitrilů a amidů. Tyto enzymy jsou používány při průmyslových biotransformacích a bioremediacích. Vzhledem k tomu, že genové manipulace vedoucí ke zvýšení produkce těchto enzymů bylo v kmeni A4 obtížné provést, byly v této práci identifikovány a analyzovány příslušné geny (ami a nha1+nha2) v příbuzném kmeni R. erythropolis CCM2595, v kterém lze manipulace s plazmidy i v chromozomu rutinně provádět. Geny ami a nha1+nha2 z kmene R. erythropolis CCM2595 byly izolovány a společně se sousedícími oblastmi (celkem 5,5 kb) sekvenovány. Byla zjištěna organizace těchto genů a předpokládaných regulačních genů v kmeni CCM2595 a zkoumán způsob regulace exprese těchto genů. Pro analýzu transkripce genů pro amidázu a nitrilhydratázu z obou kmenů R. erythropolis byl použit promoter-probe vektor pEPR1 replikující se v Escherichia coli a R. erythropolis, v němž byly zkonstruovány transkripční fúze promotorů Pami z kmene A4 i CCM2595 a reportérového genu gfp. Aktivita promotorů Pami byla měřena prostřednictvím fluorescence produktu genu gfp, zeleného fluoreskujícího proteinu. Měření fluorescence buněk nesoucích vektor pEPR1 s promotory genů ami z obou zkoumaných kmenů prokázalo, že jejich aktivita je převážně konstitutivní a...
|
|
|
Nové možnosti aplikace nittrilas v biokatalýze a bioremediaci
Veselá, Alicja Barbara ; Bezouška, Karel (vedoucí práce) ; Weignerová, Lenka (oponent)
Nitrilasy jsou enzymy, jež katalyzují hydrolýzu nitrilů na karboxylové kyseliny. Pro svou chemo- a enantioselektivitu mají tyto enzymy velký potenciál pro využití v biokatalýze, např. při syntéze kyseliny mandlové a mandelamidu, nebo bioremediaci míst kontaminovaných organickými nitrily. V této práci byla studována nitrilasová aktivita rekombinantních kmenů E. coli exprimujících hypotetické fungální nitrilasy z hub Giberella moniliformis a Nectria haematococca mpVI 77-13-4 a schopnost bakterií rodu Rhodococcus a Nocardia hydrolyzovat benzonitrilové herbicidy dichlobenil (2,6-dichlorbenzonitril), ioxynil (3,5-dijod- 4-hydroxybenzonitril) a bromoxynil (3,5-dibrom-4-hydroxybenzonitril). Hypotetické fungální nitrilasy byly exprimovány jako funkční enzymy. Nitrilasa z G. moniliformis vykazovala nejvyšší aktivitu k benzonitrilu (30,9 U/mg proteinu); při kultivaci byla získána aktivita 2560 U/l buněčné suspenze. Preferovaným substrátem enzymu z N. haematococca byl fenylacetonitril (12,3 U/mg prot.), celkem bylo získáno 28050 U/l buněčné suspenze. Nitrilasa z N. haematococca byla schopna hydrolyzovat mandelonitril (5,9 U/mg prot.). Půdní bakterie Rhodococcus rhodochrous PA-34, Nocardia globerula NHB-2 a Rhodococcus sp. NDB 1165 hydrolyzovaly herbicidy ioxynil, bromoxynil a chlorovaný analog 3,5-dichlor-4-...
|
|
| |
host ::
RSS.