Prosím čekejte...
Nepřihlášený uživatel
iduzel: 52782
idvazba: 60776
šablona: api_html
čas: 16.4.2021 13:49:10
verze: 4827
uzivatel:
remoteAPIs: https://cis-web.vscht.cz/zaverecne-prace/pracoviste/
branch: trunk
Obnovit | RAW

Mikrobiologický ústav AV ČR, v.v.i.

Vypsané disertační práce

Biokatalyzátory pro nový způsob syntézy nitrilů

Garantující pracoviště: Ústav biochemie a mikrobiologie, Fakulta potravinářské a biochemické technologie

Anotace

Nitrily (R-CN) se běžně používají pro syntézu speciálních a farmaceutických chemikálií. Obecnými výhodami enzymové syntézy jsou šetrné podmínky a selektivita. Enzymem umožňujícím přípravu nitrilů je aldoximdehydratasa, která se vyskytuje v bakteriích a houbách. Příprava enzymu z těchto organismů je však obtížná pro jeho nízkou produkci. Proto bude použita jiná strategie, tj. výběr genů z databází, syntéza genů (komerční) a jejich exprese v heterologním hostiteli, zpravidla v baktérii Escherichia coli. Předpokládáme, že tento postup umožní přípravu dostatečných množství enzymu pro katalýzu. Disertační práce je součástí česko-rakouského projektu, jehož cílem je vypracovat přípravu nitrilů novou kaskádovou reakcí. Aldoximdehydratasa katalyzuje poslední z kroků této kaskády, která sestává z 1) enzymové přípravy aldehydu z karboxylové kyseliny, 2) jeho chemické přeměny na aldoxim (R-CH=NOH) a 3) dehydratace aldoximu. Práce je multidisciplinární – používá metody molekulární biologie, bioinformatiky, biochemie, biotechnologie a organické chemie.

Heterogenní exprese efektorových proteinů sekrečního systému typu III kódovaného na ostrovu patogenity 2 bakterií rodu Salmonella

Garantující pracoviště: Ústav biochemie a mikrobiologie, Fakulta potravinářské a biochemické technologie
Studijní programy: Mikrobiologie, Microbiology
Vedoucí práce: RNDr. Ondřej Černý, Ph.D.

Anotace

I přes vysoké hygienické standardy zůstávají bakterie rodu Salmonella významným původcem onemocnění z potravin. Navíc i přes dostupnost vakcín a antibiotik způsobují bakterie serovarů Salmonella enterica každoročně po celém světě vysoké množství život ohrožujících onemocnění mezi lidmi i hospodářskými zvířaty. Efektorové proteiny sekrečního systému typu III kódovaného na ostrovu patogenity 2 (T3SS-2) jsou jedněmi z hlavních faktorů virulence bakterií rodu Salmonella a jsou nezbytné pro systémové rozšíření bakterií a pro vyvolání perzistentní infekce. Modelový organismus Salmonella enterica serovar Typhimurium kóduje ve svém genomu všechny dosud popsané efektorové proteiny T3SS. Po infekci hostitelských buněk klonální populací S. Typhimurium dochází k značně heterogenní expresi efektorových proteinů SPI-2 T3SS mezi jednotlivými bakteriemi v rámci jedné hostitelské buňky. Cílem tohoto projektu je popsat mechanizmy zodpovědné za heterogenní expresi efektorových proteinů T3SS-2 vnitrobuněčnými bakteriemi S. Typhimurium. Použití moderních transkriptomických metod umožní studentům studium genetických i environmentálních faktorů zodpovědných za sledovanou heterogenní expresi efektorových proteinů T3SS-2. Získané poznatky budou dále ověřeny na úrovni jednotlivých buněk.

Mechanismy virulence u bakterií rodu Bordetella

Garantující pracoviště: Ústav biochemie a mikrobiologie, Fakulta potravinářské a biochemické technologie
Studijní programy: Mikrobiologie, Microbiology
Vedoucí práce: RNDr. Jana Kamanová, Ph.D.

Anotace

Patogenní bakterie rodu Bordetella jsou původci respiračních onemocnění savců. Zatímco B. bronchiseptica je primárně zvířecím patogenem, B. pertussis je původcem černého kašle u lidí. Cílem dizertační práce bude poodkrýt mechanismy virulence těchto bakterií pomocí technologie CRISPR/Cas9, za kterou byla udělena poslední Nobelova cena za chemii. Pomocí již hotové a ověřené knihovny naváděcích RNA bude vytvořen soubor buněk lidského epitelu s inaktivovanými geny. Po infekci tohoto souboru buněk bakteriemi rodu Bordetella budou vytipovány geny podmiňující citlivost epiteliálních buněk k cytotoxicitě působené těmito bakteriemi. Získané kandidátní geny budou dále analyzovány, aby došlo k potvrzení jejich role v navození citlivosti buněk a hostitele.

Multivalentní neoglykokonjugáty s terapeutickým potenciálem

Garantující pracoviště: Ústav biochemie a mikrobiologie, Fakulta potravinářské a biochemické technologie

Anotace

Galektiny jsou živočišné lektiny s afinitou k b-D-galaktosidům, které se in vivo účastní např. kancerogeneze, metastatických procesů, imunitní odpovědi na nádorové bujení a dalších patogenních procesů spojených s rakovinou. Koncentrace extracelulárních galektinů in vivo signifikantně stoupá v souvislosti s nádorovým bujením a dalšími patologiemi, a proto je lze využít jako diagnostické markery. Cílená inhibice extracelulárních galektinů je jedním z nových perspektivních terapeutických přístupů k léčbě patologií spojených s jejich nadprodukcí. Řada recentních strukturně-funkčních studií umožnila detailně rozpoznat strukturní požadavky jednotlivých galektinů na vysokou afinitu a selektivitu jejich ligandů. Aviditu specifických glykomimetik k vybraným galektinům lze výrazně zvýšit pomocí multivalentní prezentace. Cílem práce je příprava multivalentních neoglykokonjugátů nesoucích specifické sacharidové ligandy nebo glykomimetika s vysokou selektivitou a afinitou vůči vybraným galektinům. Inhibiční a vazebný účinek těchto neoglykokonjugátů vůči galektinům, zvláště galektinu-1 a -3, bude testován in vitro metodami ELISA a povrchové plazmové resonance (SPR) s rekombinantními galektiny a v další fázi i s vybranými kulturami rakovinných buněk.

Příprava a biologická aktivita metabolitů flavonoidů

Garantující pracoviště: Ústav biochemie a mikrobiologie, Fakulta potravinářské a biochemické technologie

Anotace

Flavonoidy, stejně jako jiné polyfenoly potravy podléhají extenzivnímu metabolismu ve střevě i v játrech člověka. Biotransformace flavonoidů střevní mikroflórou vede zejména ke štěpení kruhu C a tvorbě jednoduchých fenolových látek. Struktura hlavního intermediátu tohoto štěpení dosud není plně experimentálně potvrzena. V úvahu připadají minimálně tři možnosti, chalkonová struktura, derivát benzofuranonu a depsid. Všechny produkty biotransformace polyfenolů střevní mikroflórou mohou podléhat také konjugačním reakcím, jako je sulfatace, methylace či glukuronidace. Cílem této práce je připravit pomocí chemoenzymatických metod zavedených v Laboratoři biotransformací MBÚ sérii potenciálních meziproduktů a finálních metabolitů flavonoidů v množství dostatečném pro jejich detailní charakterizaci pomocí spektrálních metod a jejich použití jako standardů pro metabolické studie. U finálních produktů bude navíc stanoven jejich biologický potenciál otestováním jejich antioxidační aktivity pomocí testů in vitro. Tato interdisciplinární studie bude tudíž zahrnovat metody organické chemie, chemie přírodních látek, biochemie, mikrobiologie, molekulární biologice, experimentální toxikologie, i analytické chemie.

Reakce mikrobiálních komunit na měnící se klima v půdě Arktické tundry

Garantující pracoviště: Ústav biochemie a mikrobiologie, Fakulta potravinářské a biochemické technologie
Studijní programy: Mikrobiologie, Microbiology

Anotace

Klimatické modely předpovídají výrazné změny v teplotních a srážkových vzorcích napříč arktickými oblastmi. Mikroorganismy významně ovlivňují stabilitu půdního uhlíku a jeho uvolňování do atmosféry v podobě skleníkových plynů. Arktické půdní ekosystémy bohaté na uhlíkaté sloučeniny jsou obzvláště náchylné ke ztrátám půdního uhlíku způsobených oteplováním a požáry. Cílem práce bude popsat odezvu mikrobiálních komunit na podmínky způsobené budoucími klimatickými změnami v Arktické tundrě, konkrétně zvýšenou precipitací v zimním období, zvýšením letních teplot a disturbancí v podobě požárů. K pokusům budou využity experimentální plochy v západním a jižním Grónsku spravované Kodanskou Univerzitou, které simulují predikované změny v půdním ekosystému. Mikrobialní společenstva z odebraných vzorků půdy budou charakterizována pomocí moderních metod molekularní biologie.Toto téma a školitel podléhají schválení Vědeckou radou fakulty.

Strukturní a funkční diverzita bioaktivních metabolitů produkovaných Aktinobakteriemi

Garantující pracoviště: Ústav biotechnologie, Fakulta potravinářské a biochemické technologie
Studijní program: Biotechnologie
Vedoucí práce: prof. Ing. Jan Masák, CSc.

Anotace

Aktinobakterie patří mezi nejvýznamnější zdroje celé řady biologicky aktivních metabolitů s uplatněním mj. v medicíně. Využití tohoto zdroje přírodních látek naráží v současné době na řadu problémů, zejména znovu objevení již známých látek. Předpokládáme, že tento donedávna efektivní zdroj antibiotik nebo protinádorových látek se může opět vrátit do popředí, pokud se podaří uplatnit inovativnější strategie. V rámci projektu připravíme knihovnu extraktů a frakcí obsahujících metabolity získané využitím sbírky půdních Aktinobakterií. Pomocí moderních metabolomických přístupů se pokusíme zacílit metabolity našeho zájmu již na začátku celého postupu. Knihovnu budeme testovat proti setu multirezistentních patogenů, proti nimž podle Světové zdravotnické organizace potřebujeme urgentně nová antibiotika. Konkrétně budou mezi testovanými patogeny Clostridioides (Clostridium) difficile, Staphylococcus aureus, Acinetobacter baumannii, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa a další. Kromě toho poskytneme vzorky metabolitů do projektu CZ-OPENSCREEN pro vysokoprůchozí testování různých specifických biologických aktivit. Nejslibnější metabolity budou purifikovány a strukturně charakterizovány pomocí hmotnostní spektrometrie a nukleární magnetické rezonance.

Studium struktury a funkce cytotoxinu RtxA bakterie Kingella kingae

Garantující pracoviště: Ústav biochemie a mikrobiologie, Fakulta potravinářské a biochemické technologie
Studijní program: Mikrobiologie
Vedoucí práce: Ing. Radim Osička, Ph.D.

Anotace

Sekretovaný cytotoxin RtxA je klíčovým faktorem virulence gramnegativní bakterie Kingella kingae, která je významným invazivním patogenem způsobujícím u malých dětí septickou artritidu, osteomyelitidu, infekční endokarditidu a jiná onemocnění. Současný stav poznání naznačuje, že toxin RtxA může hrát důležitou roli v různých stupních infekce bakterií K. kingae, zahrnujících kolonizaci respiračního epitelu, průnik do krevního řečiště a poškození cílových tkání. Podrobný mechanismus, kterým toxin RtxA přispívá k patogenezi, však zůstává z velké části neznámý a jeho studium je hlavním cílem navrhovaného doktorského projektu. Důraz bude kladen na objasnění membránové topologie RtxA, na výzkum molekulárních mechanismů, kterými toxin narušuje integritu těsných spojení respirační epiteliální bariéry a na prostudování vlivu bakterie K. kingae a toxinu RtxA na vrozenou imunitní odpověď respiračního epitelu. Získané výsledky poskytnou nové poznatky o toxinu RtxA a patogenezi invazivního onemocnění způsobovaného bakterií K. kingae.

Vztah struktury a funkce u proteinů sekrečního aparátu typu III u bakterií rodu Bordetella

Garantující pracoviště: Ústav biochemie a mikrobiologie, Fakulta potravinářské a biochemické technologie
Studijní programy: Mikrobiologie, Microbiology
Vedoucí práce: prof. Ing. Peter Šebo, CSc.

Anotace

Sekreční systém typu III (T3SS) je komplikovaný molekulární aparát jehlovitého tvaru někdy označovaný jako injektozom, který umožňuje přímou dopravu efektorových molekul z cytosolu bakterií do cytosolu cílových buněk. Cílem dizertační práce bude objasnit vztah struktury a funkce proteinů sekrečního aparátu typu III u bakterií rodu Bordetella. Konkrétně, proteinu BopN, který je homologní k proteinům regulující aktivitu sekrečního aparátu typu III; Bsp22 proteinu, který vytváří unikátní koncovou strukturu aparátu a efektoru BteA s neznámým mechanismem fungování. Dojde k vytvoření reportérového systému pro sledování translokace substrátových proteinů T3SS, a struktura aparátu bude dále charakterizována pomocí kryo-elektronové a super-rezoluční mikroskopie. Tyto přístupy dále doplníme krystalizačními studiemi purifikovaných proteinů, případně jejich doménami či mutovanými variantami.

Význam 4-alkyl-L-prolinového motivu pro biologickou aktivitu mikrobiálních metabolitů s odlišnými mechanismy účinku

Garantující pracoviště: Ústav biotechnologie, Fakulta potravinářské a biochemické technologie
Studijní program: Biotechnologie
Vedoucí práce: prof. Ing. Jan Masák, CSc.

Anotace

4-Alkyl-L-prolinové deriváty s dvou- nebo tří- uhlíkatým postranním řetězcem představují vzácné stavební kameny metabolitů produkovaných aktinobakteriemi. Známe pouze pět skupin metabolitů, které sdílejí tento strukturní motiv, avšak vyznačují se různým typem biologických aktivit. Patří sem antimikrobiální látky lišící se spektrem svého účinku i látky s různými protinádorovými účinky. Velmi odlišné jsou i mechanismy účinku těchto látek, které zahrnují interakci s bakteriálním ribozomem (linkomycin), vazbu do malého žlábku DNA (pyrrolobenzodiazepiny) a inhibici bakteriálních enzymů účastnících se syntézy DNA (mykoplanecin). Zásahové místo dalších dvou skupin (hormaomycin a lucentamyciny) je dosud nejasné. Zatímco u klinicky využívaného antibiotika linkomycinu byl dokumentován pozitivní vliv postranního alkylového řetězce na účinnost, u ostatních metabolitů je význam tohoto evolučně i biosynteticky složitého strukturního prvku nejasný. V rámci projektu budou získány metabolity se zabudovaným 4-alkyl-L-prolinem a jejich protějšky s běžným L-prolinem a bude porovnána jejich relevantní biologická aktivita. Požadované látky budou získány například izolací z kultivačních médií jejich producentů s využitím semi-syntetických přístupů (např. prekurzorem řízená biosyntéza nebo mutasyntéza) a moderních metod chemické analýzy. Hlavním cílem práce tohoto mezioborového projektu bude posoudit obecný benefit 4-alkyl-L-prolinového motivu na úroveň různých biologických aktivit. Získané poznatky budou sloužit pro biotechnologickou přípravu účinných látek s potenciálním využitím v lékařství.


VŠCHT Praha
Technická 5
166 28 Praha 6 – Dejvice
IČO: 60461373
DIČ: CZ60461373

Datová schránka: sp4j9ch

Copyright VŠCHT Praha
Za informace odpovídá Oddělení komunikace, technický správce Výpočetní centrum

VŠCHT Praha
na sociálních sítích
zobrazit plnou verzi