Počkejte prosím...

Mikrobiologický ústav AV ČR, v.v.i.

Vypsané disertační práce

Mechanismus působení BteA efektoru 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: RNDr. Jana Kamanová, Ph.D.

Anotace

Klasické bordetely, které zahrnují B. pertussis, B. parapertussis a B. bronchiseptica jsou původci onemocnění černým kašlem u lidí (B. pertussis, B. parapertussis) a řady dalších respiračních onemocnění u ostatních savců (B. parapertussis, B. bronchiseptica). Tyto patogenní bakterie používají sekreční aparát typu III k přímé dopravě cytotoxického efektoru BteA do cytosolu savčích buněk. Nicméně, jen velmi málo se ví o tom jak efektor BteA působí a jak přispívá k rozdílné biologii infekcí klasických bordetel. Cílem dizertační práce bude identifikovat molekulární mechanismus působení efektoru BteA za použití komplementárních přístupů genetiky, biochemie, buněčné a molekulární biologie a hmotové spektroskopie. Pro studium použijeme model kvasinek a rovněž model ALI (air-liquid interface) tkáňových kultur.

Použití pokročilých molekulární metod v analýze bakteriální patogeneze

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

Anotace

Nedávný pokrok v sekvenačních technologiích a bioinformatice umožnil vývoj nových strategií k odhalení mechanismů bakteriální virulence. Cílem dizertační práce bude použití CRISPR/Cas9 technologie pro analýzu virulence Bordetella pertussis a Bordetella bronchiseptica. Pomocí 123,411 unikátních gRNA inaktivujeme 19,050 lidských genů a určíme jejich roli v cytotoxicitě působené B. pertussis a B. bronchiseptica. Získané kandidátní geny budou dále validovány a analyzovány pro určení důležitých signálních drah.

Regulace dynamiky fokálních adhezí proteázou kalpain 2 a proteinem paxillin

Garantující pracoviště: Ústav biochemie a mikrobiologie, Fakulta potravinářské a biochemické technologie
Vedoucí práce: RNDr. Pavel Branny, CSc.

Anotace

Kalpainové proteázy jsou intracelulární cysteinové proteázy, které pomocí limitované proteolýzy regulují široké spektrum fyziologických pochodů, od vývoje svalů, přes dlouhodobou potenciaci neuronů až po buněčný cyklus. Tyto proteázy jsou také spjaté s regulací buněčné migrace, jelikož ovlivňují dynamiku adhezních proteinových komplexů, které během migrace zprostředkovávají uchycení buněk k extracelulární matrix. Štěpením jejich komponent kalpainové proteázy urychlují rozpad adhezí a tím i buněčnou migraci. V souladu s těmito poznatky jsme pozorovali, že integrální protein adhezí paxillin je po aktivaci kalpainu 2 štěpen na dosud necharakterizovaném místě. Téma práce se zaměřuje na studium limitované proteolýzy paxillinu kalpainem 2 a vlivu této proteolýzy na dynamiku adhezí a buněčnou migraci. Práce bude zahrnovat izolaci štěpené formy paxillinu ze savčích buněk, stanovení sekvence štěpeného místa, cílenou mutagenezi a expresi mutované formy paxillinu v epiteliálních buněčných liniích, popřípadě vložení této mutace do genomu pomocí systému CRISPR/Cas9. Vliv takto připravené neštěpitelné formy paxillinu na dynamiku fokálních adhezí a migraci bude sledován pomocí mikroskopie v reálném čase a fluorescenční mikroskopie, včetně mikroskopie s vysokou rozlišovací schopností.

Struktury mikrobiálních společenstev při změnách ve využívání půdy

Garantující pracoviště: Ústav informatiky a chemie, Fakulta chemické technologie
Studijní programy: Bioinformatics, Bioinformatika
Vedoucí práce: Mgr. Jan Pačes, Ph.D.

Anotace

Půda je pravděpodobně nejrozmanitější mikrobiální prostředí na Zemi. Pochopení struktur, které kontrolují biologické entity v takto bohatém prostředí, je zajímavé pro mnoho oblastí biologických věd, od ekologie a mikrobiologie životního prostředí po zemědělství, biotechnologii a zdravotnictví. Důsledky lidské činnosti, jako jsou změny ve využívání půdy, vedly ke zvýšení teplot a kontaminaci půdy dusíkem s přímým dopadem na mikrobiální biomasu a její funkční profily. Současné metody studia mikrobiálních komunit vytvářejí data, která umožňují identifikovat latentní proměnné, které mohou řídit tyto změny v mikrobiálních komunitách a s přihlédnutím k síle sekvenování také popsat celé mikrobiální komunity a jejich vztah k environmentálním datům. Obor však naráží na limitace spojené se shromažďováním, zpracováním a analýzou získaných dat standardizovaným způsobem a s odbornou interpretací výsledků. Navrhovaným řešením tohoto problému by bylo vytvoření veřejné databáze, kterou by bylo možné spolu se standardními metodikami použít pro identifikaci latentních proměnných a tedy popisu druhové odezvy na změny životního prostředí.

Studium mikrobiomu a metabolomu u obezity, diabetu a neurodegenerace a terapeutického potenciálu analogů peptidu uvolňujícího prolaktin pomocí metabolomiky

Garantující pracoviště: Ústav biotechnologie, Fakulta potravinářské a biochemické technologie
Studijní program: Biotechnologie

Anotace

Bylo prokázáno, že střevní mikrobiom významně přispívá ke zdraví a nemoci. Bohužel jsou dostupné jen omezené informace o molekulárních mechanismech interakce střevního mikrobiomu a hostitele. Nedávné studie naznačují, že střevní mikrobiota hraje zásadní roli u nemocí, jako je obezita, diabetes, kardiovaskulární a neurodegenerativní onemocnění, jako je Alzheimerova choroba. Tyto choroby jsou předními světovými příčinami nemocnosti a úmrtnosti a jsou zodpovědné za 60% všech úmrtí. Zdá se, že obezita, diabetes typu 2 (T2DM) a neurodegenerace mají společnou etiopatogenezi zahrnující subklinický zánět a inzulínovou rezistenci. Lumen střeva je největším povrchem těla směřujícím do vnějšího prostředí a slizniční imunitní systém musí být přísně regulován. Střevní mikrobiota hraje důležitou roli při vývoji a modulaci imunitního systému hostitele. Proto narušení mikrobiálního ekosystému, zvaného dysbióza, podstatně přispívá k vytvoření zánětlivého stavu. Budeme používat zvířecí modely Alzheimerovy choroby, kde hraje klíčovou roli modulace imunitního systému hostitele. Předpokládáme, že jeden z mechanismů komunikace střevního mikrobiomu spojeného s těmito podmínkami s imunitním systémem hostitele je zprostředkován nízkomolekulárními metabolity. Metabolity, které jsou obvykle identifikovány jako přítomné ve střevech a spojené s touto patologií, mohou být odvozeny ze stravy a/nebo jsou produkty mikrobiálního metabolismu. V projektu se zaměříme na souhru mezi vývojem onemocnění, mikrobiomem a změnami metabolismu, abychom prozkoumali vývoj onemocnění a účinnost nových lipidizovaných analogů peptidu uvolňujícího anorexigenní prolaktin jako komplexní terapii, která současně ovlivňuje obezitu, T2DM a neurodegeneraci na myších a krysích modelech.

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.

Vztah struktury a funkce u vybraných α-L-rhamnosyl-β-D-glukosidas

Garantující pracoviště: Ústav biochemie a mikrobiologie, Fakulta potravinářské a biochemické technologie
Vedoucí práce: Dr. Michael Kotík, Ph.D.

Anotace

α-L-Rhamnosyl-β-D-glukosidasy (rutinosidasy) jsou málo známé mikrobiální glykosidasy reagující nejenom s rutinosidy jako jsou například rutin a hesperidin ale často také s určitými glukosidy (např. s isokvercitrinem). Tyto sloučeniny, které obsahují kromě flavonoidního aglykonu cukernou část složenou z rutinosy nebo glukosy, mají velice zajímavé vlastnosti využitelné v potravinářství a v medicíně. V rámci tohoto projektu se zaměříme na prozkoumání a porozumění vztahů mezi strukturou, funkcí a promiskuitou u čtyř α-L-rhamnosyl-β-D-glukosidas cílenou mutagenezí ve vazebném místě pro aglykon těchto glykosidových substrátů a ve smyčce, která částečně zákrývá aktivní místo těchto enzymů. Důležitým základem našich záměrů je námi rentgenovou krystalografii nedávno získaná struktura jedné rutinosidasy. Vázání in silico různých substrátů a produktů do aktivního místa rutinosidas je dalším úkolem v projektu. Další cíle jsou: získání kvartérní a trojrozměrné struktury první rutinosidasy ze skupiny GH3, získání struktury enzym–substrátového komplexu, určení substrátových specifit a kinetických parametrů a strukturální analýza enzymových produktů hydrolýzy a syntetické reakce (transglykosylace).


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

Datová schránka: sp4j9ch

Copyright VŠCHT Praha 2014
Za informace odpovídá Oddělení komunikace, technický správce Výpočetní centrum
zobrazit plnou verzi