|
|
Vztah struktury syntetických organických molekul, jejich chování ve fosfolipidové membráně a působení na bakterie
Brzobohatá, Hana ; Fišer, Radovan (vedoucí práce) ; Mašín, Jiří (oponent)
Lipofosfonoxiny (LPPO) jsou organické molekuly modulární struktury s baktericidní aktivitou, která se uskutečňuje na membráně tvorbou pórů. Vykazují slibné hodnoty MIC (minimální inhibiční koncentrace) i HC50 (hemolytická koncentrace). Řadí se mezi syntetická antimikrobiální peptidomimetika, tedy látky, které neobsahují peptidické řetězce, ale napodobují strukturu membránově aktivních oligopeptidů. Tato práce se zabývá popisem antimikrobiálních vlastností molekul DR 7072, DR 34P1, DR 362 a DR 236, které se řadí mezi tzv. LEGO-LPPO (IV. generace LPPO). Vybrané molekuly se liší ve struktuře hydrofobního modulu (HM), délce spojovacího modulu (SM), nebo v obojím. Testované molekuly vykazovaly slibné hodnoty MIC (mezi 2 a 16 μg/ml) a byla potvrzena jejich schopnost permeabilizovat membránu gram negativních (G- ; Pseudomonas aeruginosa) i gram pozitivních (G+ ) bakterií (Staphylococcus aureus). Molekuly vykazují rozdílný mechanizmus účinku proti zmíněným bakteriím. Na G+ bakterie působí rychleji a v nižších koncentracích. Příčinou tohoto rozdílu může být rozdílné fosfolipidové složení cytoplazmatické membrány nebo přítomnost vnější membrány u G- baterií, což odpovídá výsledkům v této práci. LEGO-LPPO tvoří v membráně neselektivní nebo anion selektivní póry a způsobují lyzi lipozómů. Molekula DR 362 tvoří...
|
|
|
Účinek surfaktinu na lipidovou složku cytoplazmatické membrány Bacillus subtilis
Sklenářová, Petra ; Seydlová, Gabriela (vedoucí práce) ; Lichá, Irena (oponent)
Surfaktin, sekundární metabolit produkovaný bakterií Bacillus subtilis, je povrchově aktivní látka a antibiotikum, které permeabilizuje membránovou dvouvrstvu. Cílem této diplomové práce bylo zjistit, jaké adaptivní změny na úrovni lipidové složky cytoplazmatické membrány mohou přispívat k přežití B. subtilis v koncentracích surfaktinu, které bakterie jiných druhů zabíjí. Neprodukční kmen B. subtilis 168 byl kultivován v přítomnosti dvou různých subletálních koncentrací surfaktinu (350 a 650 µg/ml) izolovaného z kultury produkčního kmene B. subtilis ATCC 21332. Přídavek surfaktinu do média vedl v závislosti na koncentraci k zástavě růstu exponenciální kultury na 40 min (350 µg/ml), resp. 3 h (650 µg/ml) a poté se růst obnovil se změněnou dobou zdvojení. Nižší koncentrace způsobila 20% urychlení růstu, u vyšší naopak došlo k prodloužení doby zdvojení na dvojnásobek oproti kontrole. Surfaktin vyvolal v cytoplazmatické membráně zásadní změny ve složení fosfolipidů. Došlo ke snížení podílu majoritního fosfolipidu membrány fosfatidylglycerolu a naopak zvýšení podílu fosfatidyletanolaminu, u koncentrace surfaktinu stimulující růst se navíc výrazně navýšil podíl kyseliny fosfatidové. Měření kinetiky lyze lipozómů tvořených lipidy mimikujícími složení membrány vystavené surfaktinu prokázalo, že zvýšení...
|
|
|
Dynamika plasmatické membrány a tonoplastu při zavírání a otevírání průduchů.
Röder, Matěj ; Žárský, Viktor (vedoucí práce) ; Albrechtová, Jana (oponent)
Průduchy jsou struktury v pokožce rostlin zajišťující svou průduchovou štěrbinou regulovaný kontakt apoplastického prostoru rostliny s okolím. Zásadní úlohu pro zahájení otevření či zavření průduchu hraje změna turgoru ve svěracích buňkách. Během stomatálních pohybů prodělává svěrací buňka značné a opakované změny svého objemu, a tedy i povrchu, v rámci minut. Protože cytoplazmatická membrána má pouze malou roztažitelnost, tak tato změna musí být doprovázena i změnou povrchu membrány. Ta se může dít pomocí membránových vchlípenin a endocytózy membránových váčků. Pomocí elektrofyziologických a mikroskopických technik bylo dokázáno, že oba procesy se ve svěracích buňkách reálně dějí. Tyto procesy jsou ovládány a regulovány komplexní sítí signálních drah, v nichž důležitou roli hraje aktinový i mikrotubulární cytoskelet, proteiny z nadrodiny SNARE, iontové kanály a další molekuly. Cílem této práce je sumarizovat současné znalosti o procesech a mechanismech těchto změn membránových povrchů a jejich molekulovou podstatu.
|
|
|
Mechanizmus účinku a rezistence na daptomycin
Helusová, Michaela ; Mikušová, Gabriela (vedoucí práce) ; Lichá, Irena (oponent)
Daptomycin patří mezi antimikrobiální peptidy, což jsou látky vyskytující se v obranném systému všech organismů. Molekula daptomycinu se skládá z cyklického peptidu a lipidové části. Daptomycin je produkován bakterií Streptomyces roseosporus a používá se k léčbě infekcí způsobených gram-pozitivními bakteriemi. Je účinný i proti některým multirezistentním kmenům bakterií jako je např. kmen Staphylococcus aureus rezistentní k meticilinu. Jeho antimikrobiální účinek je závislý na přítomnosti vápníku a fosfatidylglycerolu v cílové membráně, ve které tvoří oligomery. Jeho mechanizmus účinku tedy pravděpodobně tkví ve tvorbě pórů, které způsobují narušení membrány. Poškození membrány vede k výtoku iontů z buňky a tím k depolarizaci membránového potenciálu, což v důsledku způsobuje zastavení syntézy makromolekul a smrt buňky. Expozice daptomycinu také způsobuje změnu morfologie buněk. I přes neobvyklý mechanizmus účinku byly na působení daptomycinu vytvořeny různé mechanizmy rezistence u různých patogenních bakterií. Patří mezi ně např. snížení obsahu fosfatidylglycerolu v membráně, zvýšení podílu lysylfosfatidylglycerolu, uvolňování membránových lipidů nebo mutace v genech ovlivňujících syntézu peptidoglykanu.
|
|
|
Úloha cytoplazmatické membrány a buněčné stěny v rezistenci bakterií ke kationtovým antimikrobiálním peptidům
Havlová, Noemi ; Seydlová, Gabriela (vedoucí práce) ; Vopálenská, Irena (oponent)
Kationtové antimikrobiální peptidy jsou přirozenou součástí obranných systémů všech organizmů. Vlastnosti těchto peptidů, jako je jejich struktura, náboj, amfipaticita a hydrofobicita, z nich činí slibné látky s potenciálem využití nejen v léčbě bakteriálních infekcí, ale i proti některým virům, parazitům, houbám a nádorovým buňkám. Jedním z možných zásahových míst těchto látek je cytoplazmatická membrána bakterií, kterou permeabilizují. Tento mechanizmus účinku má několikero výhod. Antimikrobiální peptidy působí selektivně na membránu bakterií a nedochází tedy k poškození eukaryotických hostitelských buněk. Další výhodou je omezená možnost vzniku rezistentních kmenů bakterií, jelikož účinky antimikrobiálních peptidů nastupují okamžitě. Ovšem i přesto byly objeveny kmeny necitlivé na již používané antimikrobiální peptidy. Pomocí modifikace zásahového místa v bakteriální buňce jsou bakterie schopny zabránit účinkům antimikrobiálních peptidů. Je-li cílovým místem cytoplazmatická membrána, bakterie může pozměnit elektrostatické nebo strukturní vlastnosti membrány a antimikrobiální peptidy ztrácejí svou schopnost interakce a následné permeabilizace membrány. Porozumění mechanizmům účinku antimikrobiálních peptidů a mechanizmům, pomocí kterých se u bakterií rezistence proti nim vytvářejí, pomůže při...
|
|
|
Účinek surfaktinu na lipidovou složku cytoplazmatické membrány Bacillus subtilis
Sklenářová, Petra ; Seydlová, Gabriela (vedoucí práce) ; Lichá, Irena (oponent)
Surfaktin, sekundární metabolit produkovaný bakterií Bacillus subtilis, je povrchově aktivní látka a antibiotikum, které permeabilizuje membránovou dvouvrstvu. Cílem této diplomové práce bylo zjistit, jaké adaptivní změny na úrovni lipidové složky cytoplazmatické membrány mohou přispívat k přežití B. subtilis v koncentracích surfaktinu, které bakterie jiných druhů zabíjí. Neprodukční kmen B. subtilis 168 byl kultivován v přítomnosti dvou různých subletálních koncentrací surfaktinu (350 a 650 µg/ml) izolovaného z kultury produkčního kmene B. subtilis ATCC 21332. Přídavek surfaktinu do média vedl v závislosti na koncentraci k zástavě růstu exponenciální kultury na 40 min (350 µg/ml), resp. 3 h (650 µg/ml) a poté se růst obnovil se změněnou dobou zdvojení. Nižší koncentrace způsobila 20% urychlení růstu, u vyšší naopak došlo k prodloužení doby zdvojení na dvojnásobek oproti kontrole. Surfaktin vyvolal v cytoplazmatické membráně zásadní změny ve složení fosfolipidů. Došlo ke snížení podílu majoritního fosfolipidu membrány fosfatidylglycerolu a naopak zvýšení podílu fosfatidyletanolaminu, u koncentrace surfaktinu stimulující růst se navíc výrazně navýšil podíl kyseliny fosfatidové. Měření kinetiky lyze lipozómů tvořených lipidy mimikujícími složení membrány vystavené surfaktinu prokázalo, že zvýšení...
|
|
|
Dynamika plasmatické membrány a tonoplastu při zavírání a otevírání průduchů.
Röder, Matěj ; Žárský, Viktor (vedoucí práce) ; Albrechtová, Jana (oponent)
Průduchy jsou struktury v pokožce rostlin zajišťující svou průduchovou štěrbinou regulovaný kontakt apoplastického prostoru rostliny s okolím. Zásadní úlohu pro zahájení otevření či zavření průduchu hraje změna turgoru ve svěracích buňkách. Během stomatálních pohybů prodělává svěrací buňka značné a opakované změny svého objemu, a tedy i povrchu, v rámci minut. Protože cytoplazmatická membrána má pouze malou roztažitelnost, tak tato změna musí být doprovázena i změnou povrchu membrány. Ta se může dít pomocí membránových vchlípenin a endocytózy membránových váčků. Pomocí elektrofyziologických a mikroskopických technik bylo dokázáno, že oba procesy se ve svěracích buňkách reálně dějí. Tyto procesy jsou ovládány a regulovány komplexní sítí signálních drah, v nichž důležitou roli hraje aktinový i mikrotubulární cytoskelet, proteiny z nadrodiny SNARE, iontové kanály a další molekuly. Cílem této práce je sumarizovat současné znalosti o procesech a mechanismech těchto změn membránových povrchů a jejich molekulovou podstatu.
|
|
|
Mechanizmus rezistence cytoplazmatické membrány Bacillus subtilis k surfaktinu
Seydlová, Gabriela ; Svobodová, Jaroslava (vedoucí práce) ; Spížek, Jaroslav (oponent) ; Julák, Alois (oponent)
Surfaktin produkovaný bakterii Bacillus subtilis je povrchově aktivní látka a antibiotikum, jehož zásahovým místem je cytoplazmatická membrána. Jedním z faktorů omezujících využití jeho širokého biologického potenciálu v praxi je neznalost mechanizmu rezistence producenta. Cílem práce bylo proto objasnit způsob, jakým produkční kmen Bacillus subtilis čelí poškození cytoplazmatické membrány surfaktinem. Za tímto účelem byly připraveny dva izogenní páry kmenů B. subtilis lišící se pouze schopností, resp. neschopností syntetizovat surfaktin. Bylo zjištěno, že s nástupem biosyntézy surfaktinu nastupuje časná odpověď producenta spočívající ve zvyšování obsahu lipidů a tím snižování poměru surfaktin-lipid v membráně. Paralelně s rostoucí koncentrací surfaktinu narůstá podíl aniontových fosfolipidů reprezentovaný především kardiolipinem, který tvoří až 24 % membránových fosfolipidů. Současně s poklesem zastoupení fosfatidyletanolaminu je membrána producenta stabilizována, a tak chráněna před interakcí se surfaktinem. Účinnost adaptivní odpovědi potvrzuje vyšší rigidita nitra i povrchu membrány producenta měřená ustálenou anizotropií sond DPH a TMA-DPH. Ve 24. hodině kultivace byla zaznamenána indukce serinové protein kinázy PrkA, jejíž úloha pro producenta surfaktinu je diskutována a bude předmětem dalšího studia....
|
|
|
Adaptace cytoplazmatické membrány neprodukčního kmene Bacillus subtilis k surfaktinu.
Stružinská, Olga ; Svobodová, Jaroslava (vedoucí práce) ; Fišer, Radovan (oponent)
Adaptace cytoplazmatické membrány neprodukčního kmene Bacillus subtilis 168 k surfaktinu Surfaktin, jedna z nejúčinnějších povrchově aktivních látek a antibiotikum, je sekundární metabolit bakterií rodu Bacillus. Díky amfipatické povaze interaguje surfaktin s membránovou dvojvrstvou, což vede k její destabilizaci a permeabilizaci. Nabízí se tedy otázka jak se producent surfaktinu toxickému působení této látky brání; mechanizmus rezistence producenta k surfaktinu není doposud znám. Hlavním cílem této diplomové práce byla proto charakterizace adaptivnívh procesů v cytoplazmatické membráně neprodukčního kmene B. subtilis 168, ke kterým dochází v přítomnosti surfaktinu. Kultivace B. subtlis probíhala na živném agaru s přídavkem surfaktinu, který byl získán z produkčního kmene B. subtilis ATCC 21332. Bylo zjištěno, že 400 g surfaktinu/ml inhibuje růst bakterií B. subtilis 168, zatímco 300 g surfaktinu/ml růst stimuluje. Nejprve procházejí obě bakteriální kultury tří hodinovou lag fázi, po které následuje exponenciální růst, a to pomalejší u inhibiční koncentrace a urychlený u stimulační koncentrace surfaktinu oproti kontrole. V přítomnosti obou koncentrací surfaktinu se v cytoplazmatické membráně bakterií zvýšilo zastoupení fosfatidylserinu. Změny zaznamenané na povrchu memrány byly provázeny radikální obměnou...
|
|
|
Demembranace spermií ryb jako nástroj studia fyziologie aktivace a pohybu spermií ryb
BLAŽKOVÁ, Jaroslava
Cílem této práce bylo shrnutí dostupných informací o metodě demembranace jako nástroje ke studiu fyziologie aktivace a pohybu spermií ryb a následná jednoduchá demonstrace užití metody. Demembranace spermií ryb je metoda, při které dochází k destrukci cytoplazmatické membrány (fosfolipidová dvouvrstva oddělující vnitřní prostředí buňky od vnějšího) za použití detergentu. V této práci byl použit jemný neiontový detergent TritonX-100. Pokusnými druhy byl kapr obecný (Cyprinus carpio) jako zástupce kostnatých ryb a jeseter malý (Acipenser ruthenus), který patří mezi ryby chrupavčité. Práce potvrdila možnost demembranace jak u chrupavčitých, tak i u kostnatých ryb, přičemž pro zdárné využití metody byla klíčovým faktorem kvalita použitého spermatu a předchozí ověření vhodných podmínek vzhledem ke studovanému druhu a místním lokálním podmínkám.
|
host ::
RSS.