Studentská vědecká konference

Práce se zabývá studiem bakteriálních kmenů Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas veroni, Paenibacillus polymyxa a Bacillus amyloliquefaciens komerčně využívaných v přípravcích PROMETHEUS^®CZ, HIRUNDO^®, FIX-H+N^® firmy MONAS pro zlepšení výnosů v zemědělství. Cílem práce je charakterizace těchto bakteriálních kmenů se zaměřením na průkaz vlastností podporujících růst rostlin. Sledovala se schopnost kmenů solubilizovat fosfát, fixovat vzdušný dusík a produkovat siderofory a indol-3-octovou kyselinu. Zároveň byly započaty testy pro průkaz schopnosti těchto kmenů degradovat vybrané pesticidy. U příslušných kmenů bylo prokázáno, že všechny vykazují schopnost solubilizovat fosfát a produkovat siderofory, zatímco schopnost fixovat vzdušný dusík nevykazuje ani jeden z těchto kmenů. V malém množství pak byla u bakteriálních kmenů Pseudomonas fluorescens a Pseudomonas veroni prokázána schopnost produkce indol-3-octové kyseliny. V případě biodegradačních testů bylo zatím prokázáno, že ani jeden z kmenů nedisponuje schopností degradovat pesticid acetamiprid.  

Lipidová tělíska (LT) jsou nezávislé intracelulární organely, které hrají zásadní roli v metabolismu lipidů. Jsou tvořena hydrofobním jádrem obsahujícím převážně triacylglyceroly a estery sterolu, toto jádro je obklopeno fosfolipidovou monovrstvou s asociovanými proteiny. ERG6, Δ(24)-sterol C-methyltransferasa, EC 2.1.1.41, je jeden z proteinů asociovaných s LT Saccharomyces cerevisiae Bylo zjištěno, že kmen S. cerevisiae ERG6-RFP akumuluje více než dvojnásobné množství lipidů oproti původnímu kmenu S. cerevisiae BY4741. Předpokládáme, že fúzní RFP kotva ovlivňuje funkci proteinu ERG6 a tím způsobuje zvýšenou akumulaci lipidů v LT. Cílem naší práce je zjistit, jakým způsobem připojení fúzní kotvy RFP k proteinu ERG6 ovlivňuje funkci tohoto proteinu z pohledu LT. Ke studii je jako kontrola používána i kultura S. cerevisiae ERG6-cMYC. Všechny tři jmenované kmeny byly charakterizovány pomocí fluorescenční mikroskopie a měření růstových křivek. LT z těchto kmenů byla izolována a byla proměřena jejich stabilita v závislosti na pH a iontové síle a porovnány jejich proteinové a lipidové profily.  

Kejdový hnůj a kaly z čističek odpadních vod (ČOV) se využívají jako organická hnojiva na orné půdy především z důvodů zvýšení produkce zemědělských plodin. Jejich aplikace však může vést ke změnám složení mikrobioty v zeminách i endofytních populací v plodinách. Cílem diplomové práce je zhodnotit vliv dlouhodobého hnojení u dvou půdních typů a v hlízách brambor. Pole byla rozdělena na 5 částí a na každou bylo od roku 1996 aplikováno jiné hnojivo: kejdový hnůj, kal z ČOV (různé aplikační dávky), NPK a nehnojená půda. Odběr vzorků probíhal v září 2017, kdy z každé části pole byly odebrány vzorky zeminy a hlízy brambor. Před izolací DNA endofytních mikroorganismů byly hlízy povrchově sterilizovány a dezintegrovány pomocí tekutého dusíku. Následně byla ze vzorků zeminy a z hlíz brambor izolována a purifikována metagenomová DNA a připravena DNA knihovna pro 16S rRNA a ITS region pomocí specifických primerů. Následovalo PCR za použití adaptérů s vnitřními tagy, které slouží ke specifickému označení každého vzorku. Posledním krokem byla purifikace pomocí SRPI magnetických kuliček. Získané a přečištěné amplikony byly odeslány na sekvenační analýzu Illumina Miseq. Výsledky budou statisticky vyhodnoceny a bude zjištěn vliv daného hnojiva na změny ve složení mikrobiálních populací.

Biochar je pevná složka vznikající pyrolýzou biomasy. Jedná se o látku bohatou na uhlík, která je pro svou schopnost zúrodnit půdu využívána v zemědělství. Efekt biocharu se liší v závislosti na podmínkách pyrolýzy a vlastnostech půdy, na kterou je aplikován. Po jeho aplikaci dochází ke změnám mikrobiální biomasy, která je pro kvalitu půdy klíčová. V diplomové práci sleduji vliv čtyř různě vyrobených biocharů na mikrobiální aktivitu a druhové zastoupení půdních mikroorganismů v půdách typu Kambizem a Luvizem, při aplikačních dávkách 2 a 5 hmot. %. Vstupními surovinami pro výrobu biocharu byly bukové štěpky a zbytky po separaci masa, každá z nich byla zpracována při pyrolyzačních teplotách 300 °C a 500 °C. Vzorky byly odebírány po 3 dnech, 14 dnech a 1 měsíci od smíchání půdy s biocharem. Pomocí fluorescenčně značených substrátů byly zjišťovány aktivity půdních enzymů, které se podílejí na cyklech základních živin. Statistická analýza získaných dat prokázala, že na jejich aktivitu mají vliv všechny testované parametry kromě teploty pyrolýzy. Změny diverzity mikrobiomu budou testovány pomocí sekvenačních technik. Cílem projektu, který bude pokračovat odběry a analýzami vzorků po 6 měsících a 1 roce, je zisk informací vedoucích k maximálnímu zefektivnění výroby a využívání biocharu.

V Jáchymovských dolech vyvěrají z hloubky 500 metrů pod zemským povrchem unikátní radioaktivní prameny, ve kterých lze očekávat výskyt fylogeneticky či biotechnologicky zajímavých doposud nepopsaných mikroorganismů. Cílem této práce bylo takové mikroorganismy izolovat a posléze charakterizovat. Pro kultivaci byla zvolena oligotrofní média, tj. s nízkou koncentrací živin, aby byly co nejvíce simulovány podmínky přirozeného výskytu mikroorganismů.  Za účelem taxonomického určení byly nejdříve veškeré získané izoláty analyzovány pomocí hmotnostní spektrometrie v režimu MALDI-TOF. U izolátů, které se takto nepodařilo identifikovat, byla provedena identifikace na základě sekvenace genu pro 16S rRNA. Izoláty splňující jedno z kritérií pro nový bakteriální druh, a to podobnost sekvence genu pro 16S rRNA s fylogeneticky nejbližším typovým zástupcem nižší než 98,65 %, byly vybrány pro následnou genotypovou a fenotypovou charakterizaci. Konkrétně jde o izolát 315, jehož nejbližší typový zástupce je Sphingomonas asaccharolytica s podobností 98,07 % a izolát 344 s nejbližším typovým zástupcem Sphingomonas koreensis a podobností 98,34 %. Doposud byly provedeny testy halotolerance, utilizace základních růstových substrátů, základní enzymatické testy a byly stanoveny optimální růstové teploty.  

Žijeme v době, kdy jsme obklopeni moderní technikou. Svá data si chráníme hesly, ale přesto se může stát, že i takto zabezpečenou soustavu napadne vir či hacker a v okamžiku se tento promyšlený systém rozpadne. Lidská těla užívají k obraně před nemocemi imunitní systém. Obranyschopnost organismu lze posílit užíváním podpůrných přípravků. Přesto jsou však v populaci osoby s oslabeným či nedostatečně vyvinutým imunitním systémem (novorozenci), u nichž může být infekce patogeny jako je Cronobacter spp. fatální. Cílem práce je objasnění patogeneze se zaměřením na proteiny nejvíce virulentních druhů C. sakazakii a C. malonaticus. K charakterizaci a identifikaci proteinů byla použita metoda hmotnostní spektrometrie (LC-ESI-Q-TOF MS), jejíž výsledky byly in silico doplněny o určení lokalizace a dále budou rozšířeny o buněčné funkce. Hmotnostní spektrometrii předcházel výběr vhodného rozpouštění buněčných frakcí s důrazem na vnější membránu, která se svým složením a hydrofobicitou odlišuje od ostatních buněčných kompartmentů. Spojením dat 3 biologických izolací 4 buněčných frakcí získáme soubor, v němž jsme schopni zachytit diverzity napříč všemi druhy rodu Cronobacter. Nevybudujeme antivirový program pro lidská těla, ale budeme se snažit, aby naše data pomohla při vývoji nových léčiv.