|
|
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...
|
|
|
Vliv lipidového složení membrány na odolnost vůči surfaktinu
Pinkas, Dominik ; Seydlová, Gabriela (vedoucí práce) ; Sýkora, Jan (oponent)
Surfaktin je antibiotikum produkované některými kmeny B. subtilis. Jeho široká škála biologických aktivit, zajímavá jak z hlediska medicínského, potravinářského či environmentálního, je založená na povrchové aktivitě a na interakci s cytoplazmatickými membránami. V těch je surfaktin schopen tvořit iontové kanály, póry a se vzrůstající koncentrací je úplně dezintegrovat detergentním mechanizmem. Mechanizmus rezistence producenta vůči vlastnímu produktu není zatím zcela objasněný. Tato práce ukazuje, že by se mohla odehrávat na úrovni změny zásahového místa - lipidového složení membrány. Metodou BLM bylo na membránách všech testovaných složení zaznamenáno široké spektrum kanálů s velkým rozdílem vodivostí v rozpětí větším než 2 pS až 2 nS. Měřením úniku karboxyfluoresceinu z lipozómů bylo rozlišeno několik distinktních mechanizmů lyze surfaktinem lišících se kooperativitou, rychlostí průběhu i mírou účinnosti. Dále bylo zjištěno, že zejména nárůst koncentrace aniontových fosfolipidů s kónickou geometrií - kardiolipinu a kyseliny fosfatidové vede ke zvýšené odolnosti membrán vůči permeabilizačnímu účinku surfaktinu. Klíčová slova: membrána, surfaktin, Bacillus subtilis, kardiolipin, černé lipidické membrány, lipozómy
|
|
|
Inhibiční účinky kmene B. velezensis na rostlinné patogeny rodu Xanthomonas
Švecová, Magdaléna ; Palyzová, Andrea (vedoucí práce) ; Jelínková, Markéta (oponent)
Biologická kontrola je metoda aplikované ekologie, která využívá jeden organismus, případně jeho produkt, k inhibici jiného, patogenního, organismu. Využití této metody v ochraně rostlin by měla být oproti běžně používaným pesticidům šetrnější k životnímu prostředí. Jako biokontrolní činidlo může být využívána rhizobakterie Bacillus velezensis FZB42, která disponuje schopností potlačit růst jiných mikroorganismů. Xanthomonas campestris pv. campestris je fytopatogen, který způsobuje značné ztráty v zemědělské produkci. Tato diplomová práce měla prokázat, že bakteriální kmen B. velezensis FZB42 působí antagonisticky na fytopatogenní bakterie Xanthomonas campestris pv. campestris SU ve směsné kultuře. Studie potvrdila, že antibiotický efekt kmene B. velezensis FZB42 proti X. campestris pv. campestris SU ve směsné kultuře závisí na počátečním množství buněk obou kmenů. Interakce dvou bakteriálních kmenů byla charakterizována prostřednictvím metabolomické analýzy, bylo potvrzeno, že B. velezensis FZB42 produkuje čtyři dominantní sekundární metabolity: lipopeptidy surfaktin, fengycin a bacillomycin a siderofor bacillibaktin, které vykazují antifungální a antibiotickou aktivitu. Inhibiční aktivita kmene B. velezensis FZB42 byla dále sledována SEM analýzou směsné kultury, kde bylo patrné poškození buněk X....
|
|
|
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...
|
|
|
Mechanizmy antimikrobiálního účinku lipopeptidů produkovaných Bacillus subtilis
Pinkas, Dominik ; Seydlová, Gabriela (vedoucí práce) ; Žíla, Vojtěch (oponent)
Bakteriální antimikrobiální látky jsou důležitým zdrojem nových antimikrobiálních terapeutik, jejichž hledání je jedinou možnou odpovědí na vzestup bakteriálních rezistencí proti stávajícím antibiotikům, a na stále častější výskyt multirezistentních kmenů. Zajímavou alternativu představují tři rodiny lipopeptidů produkované Bacillus subtilis - surfaktiny, fengyciny a ituriny - nabízející slibné biologické aktivity a dobrý potenciál pro modifikace jejich struktur a vlastností. Lipopeptidy produkované B. subtilis jsou povrchově aktivní látky schopné snižovat povrchové napětí na fázových rozhraních. Vykazují biologické aktivity založené na jejich schopnosti inzertovat se do lipidických membrán, agregovat v nich a narušovat tak jejich bariérovou funkci. Přesný mechanizmus účinku se liší podle rodiny, ale mají společnou koncentrační závislost - s rostoucí koncentrací membránově vázaného lipopeptidu postupně tvoří iontové kanály, později větší póry a nakonec membránu solubilizují detergentním mechanizmem. Surfaktin je navíc schopen inaktivovat enzymy vyžadující pro svou aktivitu dvojmocné kationty. Tyto vlastnosti činí z lipopeptidů B. subtilis slibné látky pro komerční využití.
|
|
|
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...
|
|
|
Vliv lipidového složení membrány na odolnost vůči surfaktinu
Pinkas, Dominik ; Seydlová, Gabriela (vedoucí práce) ; Sýkora, Jan (oponent)
Surfaktin je antibiotikum produkované některými kmeny B. subtilis. Jeho široká škála biologických aktivit, zajímavá jak z hlediska medicínského, potravinářského či environmentálního, je založená na povrchové aktivitě a na interakci s cytoplazmatickými membránami. V těch je surfaktin schopen tvořit iontové kanály, póry a se vzrůstající koncentrací je úplně dezintegrovat detergentním mechanizmem. Mechanizmus rezistence producenta vůči vlastnímu produktu není zatím zcela objasněný. Tato práce ukazuje, že by se mohla odehrávat na úrovni změny zásahového místa - lipidového složení membrány. Metodou BLM bylo na membránách všech testovaných složení zaznamenáno široké spektrum kanálů s velkým rozdílem vodivostí v rozpětí větším než 2 pS až 2 nS. Měřením úniku karboxyfluoresceinu z lipozómů bylo rozlišeno několik distinktních mechanizmů lyze surfaktinem lišících se kooperativitou, rychlostí průběhu i mírou účinnosti. Dále bylo zjištěno, že zejména nárůst koncentrace aniontových fosfolipidů s kónickou geometrií - kardiolipinu a kyseliny fosfatidové vede ke zvýšené odolnosti membrán vůči permeabilizačnímu účinku surfaktinu. Klíčová slova: membrána, surfaktin, Bacillus subtilis, kardiolipin, černé lipidické membrány, lipozómy
|
host ::
RSS.