Studentská vědecká konference

Zemědělské plodiny žijí jako většina rostlin v symbiotickém vztahu s mikroorganismy (MO), které mohou ovlivňovat stav rostlin, podporovat jejich růst a výnosnost. Současné agronomické strategie se snaží vést k udržitelnému zemědělství a zároveň k maximální výnosnosti plodin. Jakýkoliv zásah do půdního ekosystému však ovlivňuje rovněž půdní, rhizosferní a endofytní MO a tím nepřímo produktivitu rostlin. V této práci je sledován vliv minerálního hnojiva (NPK) a biocharu na rhizosferní a endofytní mikrobiotu kukuřice seté. Rostliny byly pěstovány ve dvou typech půd, v kambizemi a luvizemi, za tří různých podmínek: i) kontrolní půda bez hnojení, ii) půdy hnojené minerálním hnojivem a iii) půdy s přídavkem biocharu (5 % hm.). Použitý biochar byl připraven ze zbytků po separaci kuřecího masa při teplotě 500 °C. Celkem bylo analyzováno 48 vzorků rhizosféry a 24 vzorků kořenů. Ze všech vzorků byla izolována celková genomová DNA, ze které byly amplifikovány taxonomické markery, 16S rRNA (sloužící k charakterizaci prokaryot) a ITS region (pro identifikaci eukaryot).  Z amplifikovaných úseků byla připravena knihovna a sekvenace bude probíhat pomocí metody Illumina MiSeq. Ze získaných dat bude vyhodnocena mikrobiální diverzita a změny v zastoupení jednotlivých MO.

Metalothioneiny jsou peptidy, které jsou díky svým řetězcům bohatým na cystein schopny vázat těžké kovy. Organismy je díky této vlastnosti využívají k ochraně buněk před vystavením nadměrnému množství kovů, čímž se zamezuje vzniku oxidačního stresu, který může být pro buňky fatální. Rekombinantní metalothioneiny mají potenciál především v bioremediaci prostředí kontaminovaných kovy. Rovněž se jejich hlubším zkoumáním odhaluje role metalothioneinů v karcinogenezi a případné možnosti terapie. Umělé neuronové sítě jsou složitý počítačový algoritmus navržený na základě podobnosti s fungováním lidského mozku. Systém je schopen tzv. strojového učení. Do programu jsou zadány sekvence známých metalothioneinů a na základě podobnosti sekvencí jsou generovány zcela nové sekvence peptidů. Cílem této práce je ověření schopnosti neuronových sítí navrhnout funkční peptidy, které se běžně nevyskytují v přírodě. Ověřování funkčnosti je prováděno přípravou vybraných rekombinantních kmenů kvasinek Saccharomyces cerevisiae. Tyto kmeny obsahují plazmid se syntetickým genem pro vybrané uměle navržené peptidy. Následným testováním tolerance kvasinek vůči kovům je ověřována aktivita těchto peptidů.

Bakterie rezistentní vůči účinku antibiotik jsou jednou z největších současných hrozeb pro lidské zdraví. Vývoj nových antibiotik nedrží krok s rozvojem rezistence, proto je potřeba hledat alternativní přístupy. Velmi slibně se jeví antivirulentní přístup, který se zaměřuje na inhibici bakteriální mezibuněčné komunikace (tzv. quorum sensing, QS). QS reguluje klíčové geny pro produkci virulentních faktorů nebo tvorbu biofilmu, což má za následek rozvoj patogenity dané bakterie. V rámci této práce je zkoumána schopnost rostlinných extraktů inhibovat bakteriální komunikaci u vybraných klinických izolátů rezistentních kmenů Pseudomonas aeruginosa a Staphylococcus aureus. K tomuto účelu byla zavedena reportérová metoda, při které jsou využity dva kmeny Vibrio campbellii schopné odpovídat na určité typy autoinduktorů luminiscencí. Natě slézu, jahodníku, řepíku i šalvěje a květ bezu i heřmánku jsou součástí tradičního léčitelství již po staletí. V rámci této práce jsme prokázali, že ethanolové extrakty těchto rostlin tak výrazně snižují virulenci sledovaných bakterií inhibicí mezibuněčné bakteriální komunikace založené na autoinduktorech typu furanů a furanosylborátů.

Extrémní podmínky pramenů vyvěrajících ve stříbro-uranových jáchymovských dolech vytváří, díky své radioaktivitě a izolovanosti, unikátní prostředí, ve kterém je možno předpokládat výskyt dosud nepopsaných mikroorganismů. V rámci mikrobiální analýzy těchto vod byly izolovány tři potenciálně fylogeneticky nové bakteriální druhy. K potvrzení jejich novosti a následnému etablování těchto nových taxonů byl využit polyfázní přístup, který k popisu mikroorganismů využívá současně analýzu genotypových a fenotypových vlastností. Na základě sekvenace genu pro 16S rRNA byli určeni nejbližší typoví zástupci zkoumaných izolátů a jednalo se o Hymenobacter russus BT18^T (98,10 % sekvenční podobnosti), Mesorhizobium qingshengii CCBAU 33460^T (98,30 %) a Pseudomonas campi S1-A32-2^T (99,93 %). V rámci fenotypové analýzy bylo zjištěno, že se jedná o gramnegativní, aerobní, mesofilní, alkalifilní bakterie, které během kultivace vyžadují nízkou koncentraci NaCl. Za pomoci komerčních sestav APIZYM a BIOLOG byla prokázána schopnost utilizace pouze omezeného spektra sacharidů. Vzhledem k původu izolátů bude následně testována jejich rezistence k reaktivním formám kyslíku. Výsledkem charakterizace izolátů bude jejich fylogenetická a fenotypová analýza a etablování nových bakteriálních taxonů.  

Archivní fotografické materiály se dnes považují za kulturní dědictví, ale zároveň i historické prameny. Tyto fotografie jsou z vrstveného materiálu. Na nosič (nejčastěji papír) je nanesena světlocitlivá vrstva (emulze), která obsahuje halogenidy stříbra rozptýlené v pojivu. Mezi nejčastěji užívaná pojiva se řadí albumin, želatina nebo kolodium. Právě tyto materiály fotosenzitivní vrstvy mohou být snadným zdrojem živin pro mikroorganismy. Největší riziko představují především vláknité mikromycety – plísně. Pokud nastanou vhodné podmínky pro mikrobiální růst, mohou být archivní fotografické materiály nenávratně zničeny. Může se jednat o mechanické nebo biochemické poškození. Biodegradační potenciál vláknitých mikromycet spočívá v produkci extracelulárních enzymů a dalších látek, které vážně poškozují světlocitlivou vrstvu archivních fotografických materiálů. Proto se v archivech, knihovnách, či muzeích, kde jsou tyto fotografie uloženy, velmi dbá na vhodné prostředí, které předchází růstu mikroorganismů. Cílem této práce je charakterizace souboru vybraných izolátů vláknitých mikromycet, které se na archivních materiálech běžně nevyskytují, z hlediska jejich biodegradačního potenciálu a citlivosti k doporučeným dezinfekčním prostředkům.

Endofytní mikroorganismy jsou významnou součástí všech rostlin. Kolonizují rostlinné orgány a vytváří složité interakce, které jsou zpravidla oboustranně prospěšné. Rosliny poskytují endofytům výživu a ochranu, na druhou stranu od nich získávají důležité funkční metabolity pozitivně ovlivňující jejich růst a vývoj. Díky těmto vlastnostem lze spatřit v endofytech možnou alternativu pesticidů používaných v zemědělství. Pesticidy sice zajišťují vysokou zemědělskou produkci, ale jsou spojeny také s riziky pro člověka i životní prostředí. Tato práce se zabývá izolací a charakterizací přirozeně se vyskytujících mikroorganismů v semenech pšenice seté (Triticum aestivum). Izolováno bylo 34 bakterií, 2 kvasinky a 8 mikroskopických vláknitých hub. Bakterie byly následně identifikovány metodou MALDI-TOF-MS. U bakterií a kvasinek byla provedena charakterizace vlastností podporujících růst rostlin analýzou produkce bioaktivních látek a enzymů. Následovat bude testování vlivu bakteriálních endofytních izolátů s nejvyšší aktivitou na klíčivost semen a růst pšenice měřením fyziologických a morfologických paramterů rostliny, případně budou tyto izoláty identifikovány pomocí sekvenace genu 16S rRNA.

Rod Enterococcus sú grampozitívne, fakultatívne anaeróbné a nesporulujúce koky. Prirodzene sa vyskytujúce v črevnej mikroflóre. Optimálna teplota pre ich rast je medzi 35 a 37 °C. Voda nie je ich prirodzeným prostredím, avšak môžeme ich nájsť v povrchových alebo odpadných vodách. Vyskytujú sa tu druhy ako Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium, Enterococcus durans a Enterococcus hirae, ktoré sa tu dostanú pravdepodobne z výkalov zvierat a ľudí. Je ich preto možné považovať za indikátory fekálneho znečistenia. Intestinálne enterokoky sú kataláza negatívne baktérie, ktoré obvykle tvoria retiazky. Na ich stanovenie som použila postup podľa normy ISO 7899-2 a následne vypočítala neistoty stanovenia. Metódou podľa tejto normy môžu byt stanovené Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium, Enterococcus durans a Enterococcus hirae. Neistota merania je parametrom kvality výsledku merania a jej odhad je teda veľmi dôležitý. Údaj o neistote merania by mal byť neoddeliteľnou súčasťou vyjadrovania výsledku merania a hrá významnú úlohu v prípadoch, kedy sa výsledky merania vzťahujú k nejakej hraničnej hodnote. Stanovenie neistoty je súčasťou správnej laboratórnej praxe a poskytuje cennú informáciu o kvalite a spoľahlivosti merania.

Bakterie Bordetella pertussis, původce černého kašle, je schopna překonat imunitní obranu hostitele za účelem kolonizace horních cest dýchacích. K tomu ji slouží řada virulenčních faktorů včetně adenylátcyklázového toxinu (CyaA), který cílí na myeloidní fagocyty exprimující CR3-receptor a blokuje jejich baktericidní funkce vyvoláním nadprodukce cAMP jako signální molekuly. To vede k inhibici diferenciace primárních monocytů na baktericidní makrofágy. Naše výsledky naznačují, že signalizace zprostředkovaná cAMP aktivuje proteinkinázu A, která následně modifikuje klíčové lysinové zbytky na histonech a spouští tvorbu transkripčně inaktivního heterochromatinu. Nedochází tedy k expresi genů potřebných pro diferenciaci. Ukázali jsme, že Trichostatin-A, který inhibuje histondeacetylázy, snižuje účinnost inhibice diferenciace monocytů na makrofágy. Tyto výsledky odhalují mechanismus, kterým se B. pertussis vyhýbá vrozené imunitní obraně, aby se mohla rozmnožil a přenést na nového hostitele.