|
|
Biologické účinky látek izolovaných z jedinců řádu Isoptera
Dušková, Simona ; Hrstka, Miroslav (oponent) ; Brázda, Václav (vedoucí práce)
Tato diplomová práce byla zaměřena na sledování viability eukaryotických a prokaryotických buněk po působení chemických látek izolovaných z termitů. V poslední době přibývají důkazy především o antibakteriálních a antifungálních vlastnostech těchto obranných látek, které mohou najít široké využití nejen ve farmaceutickém průmyslu. V této práci byly studovány tři termití obranné látky: nerolidol, nitropentadecen a methylantranilát. Byly sledovány jejich antibakteriální účinky, minimální inhibiční koncentrace a minimální baktericidní koncentrace vůči kmenu STBL3 Escherichia coli. Dále byly studovány jejich cytotoxické účinky na eukaryotické nenádorové (HEK293FT) a nádorové buňky (MCF7) a vliv na plazmidovou DNA. Jako kontrolní látky sloužily antibiotikum ampicilin pro antibakteriální účinky a cytostatikum cisplatina pro cytotoxické účinky. V případě působení nerolidolu, nitropentadecenu a methylantranilátu na kmen STBL3 se antibakteriální aktivita neprokázala. Cytotoxické účinky se projevily u nerolidolu a nitropentadecenu. Zkoumané látky nezpůsobovaly modifikaci plazmidové DNA.
|
|
|
Evoluce, funkce a chemická diverzita královských feromonů společenského hmyzu
Kašparová, Kateřina ; Hanus, Robert (vedoucí práce) ; Urbanová, Klára (oponent)
Society společenského hmyzu jsou možná nejsložitějšími biologickými systémy. Opakovaná nezávislá evoluce eusociální organizace u několika hmyzích linií typicky vedla k nebývalému ekologickému úspěchu těchto skupin hmyzu. Eusociální společenstva se však kromě koordinované skupinové práce a altruismu vyznačují také potenciálem pro reprodukční konflikt. Ten si žádá evoluci mechanismu, jenž mu bude předcházet a zajistí homeostázi celé kolonie. Přestože je u hlavních skupin společenského hmyzu již dlouho známo, že tuto roli hrají královské feromony, existuje dodnes propast mezi poznáním biologického efektu těchto látek a jejich samotné chemické podstaty a s tím související biosyntézy a percepce. Ačkoli byl první královský feromon identifikován na počátku 60. letech minulého století, jejich intenzivnější výzkum je otázkou až posledního desetiletí. Nejrozvinutější je poznání královského feromonu včely medonosné, méně pak ostatních blanokřídlých a termitů. Objasnění podstaty královských feromonů by mohlo pomoci lépe porozumět evoluci společenského hmyzu, jejich životnímu cyklu a organizaci společenství. Tato práce shrnuje dosud známé poznatky o evoluci a chemii královských feromonů společenského hmyzu.
|
|
|
Využití technik RNA interference pro studium biologie termitů
Žalmanová, Anna ; Hanus, Robert (vedoucí práce) ; Smýkal, Vlastimil (oponent)
Mechanismus RNA interference (RNAi) lze využít ke snížení exprese vybraného genu v organismu. Tato metoda, objevená v roce 1998, se stala "zlatým standardem" v základním biologickém výzkumu s přesahem do výzkumu aplikovaného a genových terapií v medicíně. Z mnoha důvodů je vhodným nástrojem také pro studium biologie hmyzu. Mezi hlavní patří vysoká sekvenční specifita, nízké náklady a nekomplikované použití i u nemodelových druhů. Termiti (Isoptera) jsou vůči RNAi vysoce citliví a tato metoda je široce využívána k poznávání jejich fyziologie a ontogeneze. Využití RNAi má velký potenciál i v rámci aplikovaného výzkumu termitů a nemalá část publikací se tak zaměřuje na vývoj RNAi technik jako nechemických pesticidů proti ekonomicky významným termitím druhům. Tato bakalářská práce si klade za cíl podat široký přehled dosavadního výzkumu využívající metodu RNAi při studiu termitů.
|
|
|
Reprodukční strategie termita Silvestritermes minutus a její důsledky pro životní cyklus a ekologický úspěch
Křivánek, Jan ; Hanus, Robert (vedoucí práce) ; Klimeš, Petr (oponent)
Smíšené reprodukční strategie jsou unikátním způsobem, jak pomocí střídání pohlavně a nepohlavně vzniklých generací potomstva získat výhody z obou mechanismů. U termitů byla taková strategie poprvé popsána v roce 2009 a pojmenována Asexual Queen Succession (AQS). Rozmnožování většiny termitích druhů je založeno na přítomnosti jediného páru dlouhověkých pohlavních jedinců, primárního krále a královny, kteří ve striktní monogamii produkují všechny ostatní členy kolonie klasickým sexuálním procesem. U několika málo druhů však bylo pozorováno, že královna zakladatelka je v určité fázi nahrazena harémem neotenických královen, které vznikají z neoplozených vajíček s pomocí thelytokní partenogeneze a rozmnožují se s původním králem. Zatímco dělníci, vojáci a okřídlení králové a královny jsou i nadále produkováni pohlavní cestou, další generace neotenických královen opět vznikají partenogeneticky a doplňují přítomný harém. Dokud žije původní král, zůstává genetická struktura většiny potomstva v kolonii stejná, jako by byla královna zakladatelka stále přítomna. Díky velkému počtu královen však stoupá celková plodnost kolonie, kontinuální obnova harému partenogenů zároveň nabízí teoreticky neomezené prodloužení plodného života kolonie. Ve své práci jsem se podílel na popisu AQS u neotropického termita...
|
|
|
Trávicí proteasy termitů
Čermáková, Markéta ; Konvalinka, Jan (vedoucí práce) ; Ryšlavá, Helena (oponent)
Narozdíl od trávení celulosy nebyla u termitů dosud studována trávicí proteolýza, proto byly v diplomové práci analyzovány proteolytické enzymy trávicího traktu významných termitích škůdců Reticulitermes santonensis a Coptotermes formosanus (čeleď Rhinotermitidae). Pomocí panelu specifických substrátů a inhibitorů byly kvantifikovány a klasifikovány proteasy v jednotlivých kompartmentech střeva. Hlavní proteasy byly identifikovány ve středním střevě jako endogenní serinové proteasy trypsinového typu; v bachoru byly detekovány minoritní cysteinové proteasy, které jsou pravděpodobně produkovány symbiotickými organismy. Hlavní trypsinová proteasa termita R. santonensis (RsSP) byla chromatograficky izolována jako protein o 26 kDa a byla určena její N-koncová sekvence. S využitím selektivních proteasových inhibitorů byla prokázána fyziologická významnost trávicí trypsinové proteasy v testech in vivo s termitem C. formosanus. Na základě analýzy proteas u dalších 12 druhů termitů bylo navrženo obecné schéma trávicí proteolýzy u řádu Isoptera.
|
|
|
Fyziologická podstata dlouhověkosti králů a královen termitů - souvisí dlouhověkost termitů s aktivací telomerázového mechanismu?
Pangrácová, Marie ; Hanus, Robert (vedoucí práce) ; Kodrík, Dalibor (oponent)
- Dlouhověkost a vysoká úroveň reprodukce jsou fenomény typické pro zástupce pohlavních kast (královny, případně krále) eusociálního hmyzu. V předkládané práci studujeme u modelového druhu termita Prorhinotermes simplex hypotézu, zda je dlouhověkost reprodukčních kast spojena s aktivací enzymu telomerázy, známého svým působením podporujícím životnost buněk, zejména prostřednictvím prodlužování telomerových konců chromosomů. Proto jsme studovali genovou expresi: (1) genu TERT kódujícího katalytickou podjednotku telomerázy a (2) genů hlavních endokrinních regulačních drah, u nichž je známo, že stojí za řízením reprodukce i dlouhověkosti hmyzu. Expresní dynamiku těchto genů jsme měřili u sterilních a reprodukčních kast P. simplex během jejich vývoje a pohlavního zrání. Na základě získaných výsledků z exprese TERT a jejich srovnání s údaji o telomerázové aktivitě je možné se domnívat, že činnost telomerázy u dlouhověkých reprodukčních jedinců je regulována post-transkripčně. Dále jsme u reprodukčních kast pozorovali současnou upregulaci některých transkripčních variant vitelogeninů a genů pro inzulinovou signalizaci. Ze zjištěných výsledků lze proto usuzovat, že na rozdíl od včel existuje u termitů pozitivní korelace mezi vitelogeniny, inzulinovou signalizací a juvenilním hormonem. Vztah zjištěných...
|
|
|
Specifické chování vojáků vůči pohlavním jedincům termitů rodu Prorhinotermes (Isoptera: Rhinotermitidae).
Dolejšová, Klára ; Šobotník, Jan (vedoucí práce) ; Klimeš, Petr (oponent)
Kasta vojáka je nejpůvodnější altruistickou kastou termitů, vysoce specializovanou k obraným úlohám v rámci dělby práce v termitích koloniích. Je proto možné u vojáků najít řadu anatomických a behaviorálních adaptací, které chybí u ostatních kast. Cílem této práce bylo ověřit hypotézu, že se v situacích disturbance, simulujících ohrožení hnízda, vojáci přednostně věnují obraně pohlavních jedinců jakožto nejhodnotnějším jedincům v kolonii. U dvou druhů rodu Prorhinotermes (P. simplex a P. canalifrons) jsem proto studovala schopnost vojáků rozpoznávat a selektivně chránit neotenické pohlavní jedince. V souladu s úvodní hypotézou byli vojáci obou druhů v případě disturbance okamžitě schopni rozpoznat pohlavní jedince obou pohlaví a zůstávat v jejich blízkosti. V případě druhu P. simplex byla nejatraktivnějším jedincem plodná samice, v případě P. canalifrons byli neotenici obou pohlaví podobně atraktivní. Pozorovaná preference pohlavních jedinců ze strany sterilních kast (vojáků i pseudergatů) se v mladých koloniích začíná objevovat až v průběhu pohlavního dozrávání neotenických pohlavních jedinců. Kastovně specifické chemické profily kutikulárních lipidů podporují uznávanou představu, že k rozpoznávání dochází právě na základě olfaktorických stimulů obsažených v kutikule pohlavních jedinců.
|
|
|
Využití komprehensivní dvoudimenzionální plynové chromatografie s hmotnostně spektrometrickou detekcí pro metabolomickou analýzu houby Gloeophyllum trabeum
Kuchler, Ondřej ; Sobotníková, Jana (vedoucí práce) ; Kozlík, Petr (oponent)
Houba Gloeophyllum trabeum (Agaricomytes: Gloeophyllates), v českém jazyce známá jako Trámovka trámová, je dřevokazná houba, která produkuje široké spektrum těkavých sekundárních metabolitů. V literatuře bylo popsáno, že jedním z produkovaných sekundárních metabolitů je (3Z,6Z,8E)-dodekatrien-1-ol. Tato chemická látka je zároveň hlavní složkou stopovacího feromonu termitů čeledi Rhinotermitidae. V této diplomové práci jsem ověřoval, zda různé kmeny G. trabeum produkují látku (3Z,6Z,8E)-dodekatrien-1-ol. Dále byl studován vliv sacharidů přítomných v živných roztocích na změnu v kvalitativní a kvantitativní složení těkavých sekundárních metabolitů produkovaných touto houbou. Zvolené sacharidy byly maltóza, fruktóza, sacharóza, xylóza a manóza. Analýza byla prováděna pokročilou separační technikou komprehensivní dvoudimenzionální plynové chromatografie s průletovým analyzátorem a hmotnostně spektrometrickou detekcí (GC×GC-TOFMS). Zjistil jsem, že jeden ze získaných kmenů G. trabeum skutečně produkuje látku (3Z,6Z,8E)-dodekatrien-1-ol, ale pouze za specifických podmínek, tj. při kultivaci na Petriho miskách na agar - celulózovém médiu. Toto měření bylo dále potvrzeno derivatizační reakcí dodekatrienolu se silylačním činidlem N, O-bis(trimethylsilyl) acetamidem (BSA). Pro vzorky G. trabeum kultivované v...
|
|
|
Evoluce citlivosti ke stopovacím feromonům u termitů
Száková, Barbora ; Hanus, Robert (vedoucí práce) ; Sillam-Dussès, David (oponent)
Společenský hmyz si vyvinul složitou komunikaci, která je dominována chemickými signály, tedy feromony. Termiti (Isoptera) jsou toho dokonalým příkladem, jelikož využívají širokou škálu feromonů, jako stopovací, pohlavní, poplašné a další feromony. Právě první zmíněný typ feromonů byl chemicky charakterizován u relativně mnoha skupin napříč fylogenezí termitů. To umožnilo popsat jejich diverzitu ve fylogenetickém kontextu a vyzývá k hledání evolučních posloupností schopnosti detekce těchto feromonů u různých linií napříč vývojových stromem, včetně hledání evolučního scénáře pro vznik specifických čichových receptorových proteinů. U většiny druhů se jako stopovací feromony vyskytují převážně jednou, dvakrát a třikrát nenasycené alkoholy (3Z)-dodec-3-en-1-ol (DE), (3Z,6Z)-dodeca-3,6-dien-1-ol (DDE) a (3Z,6Z,8E)-dodeca-3,6,8-trien-1-ol (DTE). Obecným cílem mojí práce bylo přispět k porozumění evoluce čichového vnímání C12 alkoholů jako stopovacích feromonů termitů. Konkrétně jsem si kladla otázku, zda evolučně bazálnější linie (Kalotermes flavicollis a Neotermes cubanus z čeledi Kalotermitidae) mající ancestrální stopovací feromon DE odpovídá na modernější látky DDE a DTE, a naopak, zda pokročilejší linie (Reticulitermes flavipes z čeledi Rhinotermitidae) používající jako stopovací feromon DTE...
|
|
|
Reprodukční strategie termita Silvestritermes minutus a její důsledky pro životní cyklus a ekologický úspěch
Křivánek, Jan ; Hanus, Robert (vedoucí práce) ; Klimeš, Petr (oponent)
Smíšené reprodukční strategie jsou unikátním způsobem, jak pomocí střídání pohlavně a nepohlavně vzniklých generací potomstva získat výhody z obou mechanismů. U termitů byla taková strategie poprvé popsána v roce 2009 a pojmenována Asexual Queen Succession (AQS). Rozmnožování většiny termitích druhů je založeno na přítomnosti jediného páru dlouhověkých pohlavních jedinců, primárního krále a královny, kteří ve striktní monogamii produkují všechny ostatní členy kolonie klasickým sexuálním procesem. U několika málo druhů však bylo pozorováno, že královna zakladatelka je v určité fázi nahrazena harémem neotenických královen, které vznikají z neoplozených vajíček s pomocí thelytokní partenogeneze a rozmnožují se s původním králem. Zatímco dělníci, vojáci a okřídlení králové a královny jsou i nadále produkováni pohlavní cestou, další generace neotenických královen opět vznikají partenogeneticky a doplňují přítomný harém. Dokud žije původní král, zůstává genetická struktura většiny potomstva v kolonii stejná, jako by byla královna zakladatelka stále přítomna. Díky velkému počtu královen však stoupá celková plodnost kolonie, kontinuální obnova harému partenogenů zároveň nabízí teoreticky neomezené prodloužení plodného života kolonie. Ve své práci jsem se podílel na popisu AQS u neotropického termita...
|
host ::
RSS.