Studentská vědecká konference

Audiovizuální materiály (AVM) jakožto památky kulturního dědictví mají pro společnost z hlediska estetiky, historie i etnologie neocenitelný význam. Mohou však být kolonizovány bakteriemi, mikroskopickými houbami nebo dalšími organismy, které je znehodnocují. Cílem práce je proto srovnat diverzitu a strukturu zachycených mikroorganismů z různých typů AVM kultivačními technikami a amplikonovým sekvenováním. Vzorky z AVM byly odebrány pomocí polyuretanových stěrových houbiček ve Státním oblastním archivu v Třeboni a v Zámrsku. Stěrové houbičky byly vytřepány ve fyziologickém roztoku a část byla použita na kultivace a část na izolaci metagenomové DNA. Pro zvýšení kultivovatelnosti mikroorganismů byla využita média se sníženou koncentrací živin a přídavkem faktoru podporující resuscitaci buněk, který byl izolován ze supernatantu bakterie Micrococcus luteus. Získané kolonie byly identifikovány metodou MALDI-TOF MS. Z metagenomové DNA byly připraveny amplikony pro gen 16S rRNA a ITS region pomocí dvoustupňové PCR. Amplikony budou zaslány na sekvenování pomocí Illumina Miseq. Výsledky budou statisticky zpracovány a porovnány s kultivačními metodami. Identifikace přítomných mikroorganismů povede ke zvolení vhodnějších podmínek kultivace a následné ochraně AVM.

Proces přípravy plynných standardních směsí je mnohem komplikovanější ve srovnání s přípravami kapalných nebo pevných standardů. Stupeň obtížnosti se zvyšuje se snižující se koncentrací analytu v připravované plynné směsi, obzvláště v řádech koncentrací ppb a ppt a níže. Dále je generování standardních směsí obsahující stopové koncentrace analytů spojeno s mnoha technickými a procedurálními komplikacemi, kde mezi nejvýznamnější patří například adsorpce a desorpce analytů na/ze stěn kontejnerů, nádob a potrubí; změna složení směsi v důsledku přítomnosti kontaminantů z nádob; problémy související se získáním a udržováním úplné homogenity směsi a tím i nebezpečí stratifikace plynné směsi a mnohé další. V rámci této práce se zaměřuji převážně na metody permeační a jejich parametry pro přípravu sub-ppm koncentrací plynných směsí obsahující organické látky (alkoholy, aldehydy aj.). Permeační technika poskytuje průtok analytu řádově v jednotkách ng/min. Plynné vzorky připravené permeací se porovnávají v rámci práce se vzorky připravenými statickými metodami – důležitým parametrem zde je jejich stabilita v plynné směsi v závislosti na čase.  

Mikrobiální kontaminace archivních fotografických materiálů je problém, který je třeba řešit kvůli jejich historické hodnotě, a také z důvodu bezpečnosti práce lidí, kteří s těmito materiály manipulují. Pokud dojde k mikrobiální kontaminaci, fotografické materiály jsou nevratně poškozeny – mechanickým tlakem prorůstajícího mycelia plísní, enzymatickou degradací složek světlocitlivé vrstvy (želatina, albumin) či produkcí pigmentů. Každý živý organismus (včetně plísní a bakterií) produkuje ve svém metabolickém cyklu molekuly ATP (adenosin-5‘-trifosfát). ATP je cyklická organická sloučenina, v jejíchž vazbách je uložena energie pro organismus. Tuto energii lze uvolnit odštěpením fosfátových skupin z molekul ATP, čehož se využívá v bioluminiscenčních metodách. V přítomnosti ATP se reakcí mezi substrátem (luciferin) a enzymem (luciferáza) uvolní určitá intenzita světla, která je úměrná množství žijících mikroorganismů (je tedy úměrná míře mikrobiální kontaminace). K měření luminiscence a její intenzity se používá luminometr, což je malý přenosný spektrometr. Tento přístroj se používá především k rychlému potvrzení či vyvrácení přítomnosti mikroorganismů v potravinářství. Cílem této práce je zhodnotit, zda by se tato metoda dala využít i pro preventivní péči o archivní materiály.  

Prolin (Pro, P) jako jediná proteinogenní aminokyselina nemá primární aminoskupinu, je tedy jedinečný svojí strukturou a v organismu plní velmi rozmanité funkce, např. má zásadní význam v reakci rostliny na abiotický stres související s osmotickým přizpůsobením. V této práci byly studovány dvě spektrofotometrické metody stanovení prolinu – metoda využívající reakci s ninhydrinem a metoda využívající reakci katalyzovanou rekombinantně připraveným enzymem 1-pyrrolin-5-karboxylátreduktasou. Stanovení prolinu pomocí reakce s ninhydrinem je založeno na vysoce specifické reakci, kdy při teplotě blížící se 100 °C ninhydrin reaguje pouze s prolinem za tvorby červeného produktu, jehož absorbance je měřena při 520 nm. Principem stanovení prolinu pomocí reakce s 1-pyrrolin-5-karboxylátreduktasou je měření nárůstu absorbance produktu reakce (NADH) při 340 nm. Cílem práce bylo také připravit rekombinantní 1-pyrrolin-5-karboxylátreduktasu. K její produkci byl použit kmen BL21 bakterie Escherichia coli. Enzym byl dále izolován a purifikován za využití chelatační afinitní chromatografie a jeho přítomnost ověřena pomocí Western blotu. Byl rovněž navržen model prostorové struktury 1-pyrrolin-5-karboxylátreduktasy v Arabidopsis thaliana za využití programu Modeller.

Vymáhání dodržování Úmluvy o mezinárodním obchodu s ohroženými druhy volně žijících živočichů a planě rostoucích rostlin (CITES) nebo ochrana spotřebitele při koupi různých výrobků z kožešin jsou příklady situací, které si žádají možnost objektivního odborného posouzení pravosti. V současné době se v takových případech využívá tzv. morfologické identifikace zvířecích chlupů (MIAH), která se neobejde bez světelného a skenovacího elektronového mikroskopu, ale především bez zkušeností znalce. Další možností může být, vyjma analýzy mitochondriální DNA, analýza proteinového složení. Proteomický přístup s výhodou cílí především na odolné keratiny, které buňkám zvířecí srsti dominují. Protože existuje celá řada subtypů tohoto proteinu, které se navzájem liší svými aminokyselinovými sekvencemi, můžeme díky tomu srst různých zvířecích druhů vzájemně rozlišit. V této práci se zaměřujeme na vhodnou přípravu srsti vybraných druhů zvířat (rozmělnění vzorku, odstranění lipidového filmu z povrchu chlupů a extrakce proteinů) pro analýzu pomocí techniky MALDI-TOF MS s následným zpracováním analýzou hlavních komponent. Pro jednoznačnější rozlišení zvířecí srsti je využívána technika LC-ESI-Q-TOF v kombinaci s lineární diskriminační analýzou.

V oblasti omamných a psychotropních látek je v dnešní době velkým problémem produkce nových syntetických drog (NPS). Tyto látky, vyráběné jako strukturní analoga již známých a nelegálních drog, nejsou explicitně kontrolovány a jejich výrobci tak obcházejí stávající legislativu. Nákup NPS je snadnější z důvodu jejich nižší ceny, snazší dostupnosti a zdánlivé bezpečnosti vycházející z jejich legálního statutu. Rizikem při jejich užívání je málo známý účinek na lidský organismus. Rychlý vývoj těchto látek musí být tedy následován vývojem metod pro jejich detekci a následnou analýzu. Je třeba vyvíjet metody, které by NPS detekovaly snadno, rychle, levně, spolehlivě a byly použitelné i v terénu. Cílem této práce je sestavení multianalytového imunochromatografického testu v uzavřeném formátu pro detekci látek ze tří různých skupin NPS – syntetických kanabinoidů (zástupcem je JWH-200) fenethylaminů (2C-B) a tryptaminů (diisopropyltryptamin). Na otevřeném formátu testů byla ověřena funkčnost skupinově specifických polyklonálních králičích protilátek proti daným drogám, stanoveny vizuální detekční limity a následně sestaven multianalytový test v otevřeném formátu. Dále bude test převeden do uzavřeného formátu a ověřena specifita daných protilátek pomocí křížových interakcí.

Rybí maso je jako zdroj bílkovin a omega-3 mastných kyselin nedílnou součástí zdravé lidské výživy. Jeho vysoká cena a poměrně velká spotřeba z něj dělají vhodný cíl pro falšovatele potravin. Jedním z nejčastějších typů falšování je druhová substituce, kdy je maso dražší ryby nahrazováno masem ryby levnější. Zhruba 16–22 % z celkového složení rybího masa tvoří proteiny. Mezi nejvýznamnější patří aktin a myosin, myoglobin, kolagen a také různé enzymy. Obsah těchto proteinů je pro každý druh ryby charakteristický. Cílem práce je rozlišení jednotlivých druhů ryb, a to na základě rozdílů v proteinovém složení jejich masa pomocí hmotnostně-spektrometrických metod. Bylo zkoumáno maso šesti druhů – tří sladkovodních (kapra obecného, pstruha duhového a štiky obecné) a tří mořských (lososa obecného, tresky pestré a makrely obecné). K rozlišení jednotlivých druhů byla využita technika MALDI-TOF s následným zpracováním metodou analýzy hlavních komponent. Metoda LC-ESI-Q-TOF umožnila identifikaci konkrétních proteinů obsažených v rybím mase. Získané výsledky ukazují, že jednotlivé druhy ryb se touto metodou daří rozlišit. Dalším cílem bude pokusit se rozlišit jednotlivé druhy i v tepelně upraveném mase a také zjistit, zdali se podaří odlišit syrové a tepelně opracované maso téhož druhu.