|
|
Využití techniky AFM při studiu biologických vzorků
Khýrová, Markéta ; Smilek, Jiří (oponent) ; Slaninová, Eva (vedoucí práce)
Předmětem bakalářské práce bylo studium Gram-negativních bakterií se schopností akumulovat polyhydroxyalkanoáty pomocí mikroskopie atomárních sil. V rámci experimentální části práce byly zkoumány bakteriální kmeny Cupriavidus necator H16 a jeho mutantní kmen Cupriavidus necator PHB-4, Rhodospirillum rubrum a Halomonas halophila. Konkrétním cílem bylo optimalizovat tuto mikroskopickou metodu pro výzkum jak bakterií na vzduchu, tak živých bakterií v jejich přirozeném prostředí. Optimalizace byla provedena s ohledem na jednoduchost, časovou náročnost a reprodukovatelnost provedení měření. Pro měření na vzduchu byla zvolena imobilizace 10× zředěné bakteriální suspenze vysušením na skleněném substrátu. Skenování bylo provedeno pomocí hrotu TESPA-V2 se sníženou konstantou tuhosti v QITM módu. V rámci měření bakteriálních vzorků v kapalině byly zkoumány různé postupy imobilizace bakterií na skleněném substrátu pomocí Poly-L-lysinu a Poly(ethyleniminu). Jako nejvhodnější fixace byla zvolena metoda s využitím Poly-L-lysinu. Pro měření v QITM módu v kapalném prostředí byly voleny hroty MLCT – A nebo SNL – B s konstantou tuhosti okolo 0,1 N/m. Nakonec byl proveden pokus o zisk informací o adhezi a Youngově modulu vysušených i živých bakterií s ohledem na předpokládané ovlivnění mechanických vlastností buněk s rozdílným obsahem polyhydroxybutyrátu u bakteriálních kmenů Cupriavidus necator H16 a Cupriavidus necator PHB-4.
|
|
|
Biologická role PHA cyklu u bakterie Rhodospirillum rubrum
Šarköziová, Patrícia ; Obruča, Stanislav (oponent) ; Slaninová, Eva (vedoucí práce)
Diplomová práca sa zaoberá štúdiom produkcie polyhydroxyalkanoátov (PHA) a ich protektívnymi účinkami pri vystavení bakteriálneho kmeňa Rhodospirillum rubrum rôznym stresovým faktorom. Teoretická časť tejto práce sa venuje charakterizácii polyhydroxyalkanoátov a použitého bakteriálneho kmeňa. V prvej časti experimentálnej práce boli skúmané vybrané uhlíkové substráty pre nárast biomasy a produkciu PHA v rôznych časových intervaloch (24, 48, 72 a 96 hodín). Ako zdroj uhlíka slúžil acetát, fruktóza, hexanoát a malát. Druhá časť práce bola zameraná na výber vhodnej fluorescenčnej sondy pre baktériu Rhodospirillum rubrum (propidium jodid, SYTOXTM, fluoresceín diacetát), ktorá slúžila na stanovenie viability bakteriálnych buniek pomocou prietokovej cytometrie. Touto metódou bola stanovená viabilita bakteriálnych buniek po ich expozícii rôznym stresovým faktorom (teplotný stres, mrazenie a rozmrazenie, etanolový stres, osmotický stres, peroxidový stres, pH stres, UV stres). Nakoniec bola meraním optickej hustoty stanovená rastová krivka baktérie Rhodospirillum rubrum.
|
|
|
Studium chování mikroorganismů pomocí mikrokalorimetrie
Piletskaya, Maryia ; Sedláček, Petr (oponent) ; Krouská, Jitka (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá studiem chování mikroorganismů pomocí mikrokalorimetrie. Teoretická část práce se zabývá především charakterizací mikroorganismu Rhodospirillum rubrum, zvoleného pro experimentální práci a aplikací mikrokalorimetrie v mikrobiologii. Druhým cílem byl screening růstu bakteriálního kmene R. rubrum za využití různých substrátů, následovaný výběrem nejvhodnějšího substrátu na základě experimentálních výsledků a optimalizace jeho koncentrace a aerace média pro daný mikroorganismus pomocí mikrokalorimetrie. Jako vhodné substráty byly použity hexanoát, malát, acetát a fruktóza. Dalším cílem bylo zpracování dat a diskuze výhod a nevýhod výběru substrátu a aerace média s ohledem na růst bakteriálního kmene. Bylo zjištěno, že nejlepším substrátem pro růst je hexanoát, po čemž následovala optimalizace koncentrace a aerace média. Výsledky mikrokalorimetrického měření byly potvrzeny spektrofotometrickým studováním růstové křivky zkoumané bakterie. Taky byl studován vliv osmotického tlaku na bakterie a závislost jejich přežití na obsahu polyhydroxyalkanoátů (PHA) v buňce. Množství PHA v biomase bylo stanoveno chromatograficky.
|
|
|
Studium metabolismu polyhydroxyalkanoátů u bakterie Rhodospirillum rubrum
Rubanová, Blanka ; Vodička, Juraj (oponent) ; Slaninová, Eva (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá studiem metabolismu polyhydroxyalkanoátů (PHA) u bakterie Rhodospirillum rubrum za odlišných podmínek kultivace. Podmínky se lišily v míře aerace (aerobní, anaerobní, mikroaerobní) a v přítomnosti světelného zdroje (světelná kultivace, temnostní kultivace). Nejprve byly navrženy a otestovány různé objemy média pro nejrychlejší a nejvhodnější kultivaci inokula. Následně byly porovnávány kultivace Rhodospirillum rubrum za různých podmínek z hlediska obsahu PHA pomocí plynové chromatografie. Pro lepší charakterizaci růstu a metabolismu bakterií byly kromě plynové chromatografie použity další doplňkové metody, jako například průtoková cytometrie, UV-VIS spektroskopie (transmisní a difúzně transmisní mód). Z hlediska morfologie buněk byla využita fluorescenční mikroskopie a kryo-skenovací elektronová mikroskopie. Dále byla zkoumána schopnost bakterií syntetizovat barevné pigmenty (karotenoidy a bakteriochlorofyl a). Bakterie byly kultivovány na odlišných typech média (tekuté, pevné), barevné pigmenty byly následně extrahovány a byly vypočtena jejich koncentrace. Pro měření barevných pigmentů byla dále použita UV-VIS spektroskopie, Ramanova spektroskopie a infračervená spektroskopie s Fourierovou transformací (FTIR).
|
|
|
Využití mikroskopie atomárních sil při morfologické a fyzikálně-chemické analýze mikrobiálních buněk a buněčných komponent
Blaňka, Ondřej ; Smilek, Jiří (oponent) ; Slaninová, Eva (vedoucí práce)
Cílem bakalářské práce byla charakterizace bakteriálních buněk Rhodospirillum rubrum, které produkují polyhydroxyalkanotáty (PHA) a Rhodospirillum rubrum phaC bez schopnosti produkce intracelulárních granulí PHA pomocí mikroskopie atomárních sil. Dále byly touto metodou také charakterizovány izolované polyhydroxyalkanoátových granulí v jejich nativním stavu. Při přípravě vzorků, konkrétně pro fixaci bakteriálních buněk i izolovaných PHA granulí byl využit Poly-L-lysin, který byl aplikován na oplazmovaná podložní sklíčka při koncentraci 0,01 mg/ml. Testovaným hrotem byl hrot MLCT – A. První získanou charakteristikou byly topografické snímky buněk Rhodospirillum rubrum a Rhodospirillum rubrum phaC a izolovaných PHA granulí. Bakteriální buňky a PHA granule byly dále charakterizovány pomocí Youngova modulu. Pro jeho získání byla navrhnuta metoda, při které byly nejprve snímány celé buňky, respektive PHA granule, a následně bylo v případě buněk provedeno měření zaměřené na jednotlivá místa na buňce. Naměřená data byla nejprve vyhodnocena v softwaru JPK Data Processing pomocí Hertzova modelu aproximace dat. Toto vyhodnocení se ukázalo jako nespolehlivé, proto byla navrhnuta druhá metoda, při které se k vyhodnocení použily směrnice přímek získaných se strmých částí křivky „extend“. Jako spolehlivější měření bylo zvoleno měření celých buněk, protože u něj vycházely menší odchylky a byly získány informace o celém povrchu buňky či granule. Směrnice Rhodospirillum rubrum dosahovala hodnoty (4,5±1,5) nN/µm a pro Rhodospirillum rubrum phaC (14,1±4,4) nN/µm. Z toho byl potvrzen předpoklad, že buňky Rhodospirillum rubrum obsahující PHA granule vykazují rozdílnou tuhost oproti buňkám Rhodospirillum rubrum phaC bez přítomnosti PHA granulí. Směrnice pro izolované PHA granule byla stanovena (9,0±1,0) nN/µm. Při jejím porovnání se směrnicemi bakteriálních buněk vyplývá, že PHA granule vykazují tuhost, která se nachází v rozmezí mezi tuhostí Rhodospirillum rubrum a Rhodospirillum rubrum phaC.
|
|
|
In-situ analysis of photosynthetic pigments in bacterial cells
Janošec, Juraj ; Vodička, Juraj (oponent) ; Slaninová, Eva (vedoucí práce)
This bachelor's thesis deals with the design and characterization of an appropriate combination of methods for the analysis of photosynthetic pigments in a model organism that produces such pigments. Specifically, the microorganism Rhodospirillum rubrum was investigated, which, in addition to photosynthetic pigments, also produces significant products such as potential plastic substitutes called polyhydroxyalkanoates. Structural and quantitative composition of the pigments was analyzed under different cultivation conditions with respect to light conditions. The methods used included spectroscopic techniques, particularly UV-VIS spectroscopy. Specifically, single-beam and double-beam UV-VIS spectroscopy in transmission and diffuse transmission modes, as well as fluorescence spectroscopy, were employed. These methods confirmed the presence of bacteriochlorophyll and several carotenoids, with the highest representation being of spirilloxanthin.
|
|
|
Studium metabolismu polyhydroxyalkanoátů bakterie Rhodospirillum rubrum
Pacasová, Viktorie-Alexandra ; Byrtusová, Dana (oponent) ; Slaninová, Eva (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce je zaměřena na produkci polyhydroxyalkanoátů (PHA) u bakterie Rhodospirillum rubrum, na porovnání divokého PHA produkujícího (R. rubrum) a mutantního PHA neprodukujícího kmene z pohledu morfologie buněk. Tyto bakteriální kmeny byly rovněž podrobeny vybraným stresům a byl u nich stanoven vliv PHA na stresovou odpověď s využitím pokročilých analytických technik. Použité dva kmeny byly nejprve kultivovány za různých podmínek, lišících se přístupem světla, kyslíku, dobou kultivace a substrátem. Poté byl zkoumán vliv kultivačních podmínek a obsahu PHA na odolnost vůči vybraným stresorům – zvýšené teplotě, osmotickému stresu a cyklům opakovaného mražení. Nejprve byly kmeny kultivovány za aerobních podmínek ve tmě po dobu 48 a 72 h. U těchto vzorků byla zkoumána životaschopnost pomocí fluorescenční sondy (propidium jodid) metodou průtokové cytometrie a zároveň bylo zkoumáno porušení buněk pomocí elektronové mikroskopie. Dále byl proveden obdobný experiment, při kterém byl divoký a mutantní kmen kultivován v mikroaerobních podmínkách na světle po dobu 120 h za účelem produkce pigmentů (bakteriochlorofyl a a karotenoidy). Pro stanovení extrahovaných pigmentů byla použita UV-VIS spektroskopie. U obou bakteriálních kmenů byl také stanoven vliv doby a podmínek kultivace na stresovou odpověď pomocí průtokové cytometrie a elektronové mikroskopie. V experimentální části práce byla potvrzena schopnost produkce kopolymeru P(3HB-co¬-3HV) u divokého kmene R. rubrum. Také byla potvrzena hypotéza o protektivní vlastnosti PHA granulí při vystavení mrazícím cyklům. Naopak při vystavení osmotickému stresu nebyla protektivní funkce PHA prokázána.
|
|
|
Využití techniky AFM při studiu biologických vzorků
Khýrová, Markéta ; Smilek, Jiří (oponent) ; Slaninová, Eva (vedoucí práce)
Předmětem bakalářské práce bylo studium Gram-negativních bakterií se schopností akumulovat polyhydroxyalkanoáty pomocí mikroskopie atomárních sil. V rámci experimentální části práce byly zkoumány bakteriální kmeny Cupriavidus necator H16 a jeho mutantní kmen Cupriavidus necator PHB-4, Rhodospirillum rubrum a Halomonas halophila. Konkrétním cílem bylo optimalizovat tuto mikroskopickou metodu pro výzkum jak bakterií na vzduchu, tak živých bakterií v jejich přirozeném prostředí. Optimalizace byla provedena s ohledem na jednoduchost, časovou náročnost a reprodukovatelnost provedení měření. Pro měření na vzduchu byla zvolena imobilizace 10× zředěné bakteriální suspenze vysušením na skleněném substrátu. Skenování bylo provedeno pomocí hrotu TESPA-V2 se sníženou konstantou tuhosti v QITM módu. V rámci měření bakteriálních vzorků v kapalině byly zkoumány různé postupy imobilizace bakterií na skleněném substrátu pomocí Poly-L-lysinu a Poly(ethyleniminu). Jako nejvhodnější fixace byla zvolena metoda s využitím Poly-L-lysinu. Pro měření v QITM módu v kapalném prostředí byly voleny hroty MLCT – A nebo SNL – B s konstantou tuhosti okolo 0,1 N/m. Nakonec byl proveden pokus o zisk informací o adhezi a Youngově modulu vysušených i živých bakterií s ohledem na předpokládané ovlivnění mechanických vlastností buněk s rozdílným obsahem polyhydroxybutyrátu u bakteriálních kmenů Cupriavidus necator H16 a Cupriavidus necator PHB-4.
|
|
|
Studium metabolismu polyhydroxyalkanoátů u bakterie Rhodospirillum rubrum
Rubanová, Blanka ; Vodička, Juraj (oponent) ; Slaninová, Eva (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá studiem metabolismu polyhydroxyalkanoátů (PHA) u bakterie Rhodospirillum rubrum za odlišných podmínek kultivace. Podmínky se lišily v míře aerace (aerobní, anaerobní, mikroaerobní) a v přítomnosti světelného zdroje (světelná kultivace, temnostní kultivace). Nejprve byly navrženy a otestovány různé objemy média pro nejrychlejší a nejvhodnější kultivaci inokula. Následně byly porovnávány kultivace Rhodospirillum rubrum za různých podmínek z hlediska obsahu PHA pomocí plynové chromatografie. Pro lepší charakterizaci růstu a metabolismu bakterií byly kromě plynové chromatografie použity další doplňkové metody, jako například průtoková cytometrie, UV-VIS spektroskopie (transmisní a difúzně transmisní mód). Z hlediska morfologie buněk byla využita fluorescenční mikroskopie a kryo-skenovací elektronová mikroskopie. Dále byla zkoumána schopnost bakterií syntetizovat barevné pigmenty (karotenoidy a bakteriochlorofyl a). Bakterie byly kultivovány na odlišných typech média (tekuté, pevné), barevné pigmenty byly následně extrahovány a byly vypočtena jejich koncentrace. Pro měření barevných pigmentů byla dále použita UV-VIS spektroskopie, Ramanova spektroskopie a infračervená spektroskopie s Fourierovou transformací (FTIR).
|
|
|
Studium chování mikroorganismů pomocí mikrokalorimetrie
Piletskaya, Maryia ; Sedláček, Petr (oponent) ; Krouská, Jitka (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá studiem chování mikroorganismů pomocí mikrokalorimetrie. Teoretická část práce se zabývá především charakterizací mikroorganismu Rhodospirillum rubrum, zvoleného pro experimentální práci a aplikací mikrokalorimetrie v mikrobiologii. Druhým cílem byl screening růstu bakteriálního kmene R. rubrum za využití různých substrátů, následovaný výběrem nejvhodnějšího substrátu na základě experimentálních výsledků a optimalizace jeho koncentrace a aerace média pro daný mikroorganismus pomocí mikrokalorimetrie. Jako vhodné substráty byly použity hexanoát, malát, acetát a fruktóza. Dalším cílem bylo zpracování dat a diskuze výhod a nevýhod výběru substrátu a aerace média s ohledem na růst bakteriálního kmene. Bylo zjištěno, že nejlepším substrátem pro růst je hexanoát, po čemž následovala optimalizace koncentrace a aerace média. Výsledky mikrokalorimetrického měření byly potvrzeny spektrofotometrickým studováním růstové křivky zkoumané bakterie. Taky byl studován vliv osmotického tlaku na bakterie a závislost jejich přežití na obsahu polyhydroxyalkanoátů (PHA) v buňce. Množství PHA v biomase bylo stanoveno chromatograficky.
|
host ::
RSS.