Studentská vědecká konference

In a growing number of in vitro studies, RNA helicases have been found to be involved in immune responses to viruses by acting as viral RNA sensors or immune signaling adapters. The cellular RNA helicase DHX15 has an essential role in the retroviral lifecycle, however the exact mechanism of its cellular localization and function have yet to be determined. The present work aims to determine the localization of the DHX15 helicase in Mason-Pfizer monkey virus (M-PMV) infected cells, which would help us to predict its function during virus replication. By transfection of COS-1 and HEK293 cells with the vector encoding the entire M-PMV genome, we confirmed that DHX15 is incorporated in the M-PMV virions produced in both human and monkey cells. Initially, the localization of DHX15 in M-PMV infected and non-infected cells was determined by confocal microscopy. To further support our finding that DHX15 is present in both nuclear and cytosolic compartments, immunochemical analysis was used. Following the separation of nuclear and cytosolic fractions, the presence of DHX15 proteins was confirmed in both fractions of M-PMV infected and non-infected HEK 293 cells.  

Pseudomonas aeruginosa i Aspergillus fumigatus představují oportunně patogenní organismy, které mohou způsobovat vážné komplikace u imunokompromitovaných pacientů, zejména těch s cystickou fibrózou. Mechanismus vzájemného působení těchto mikroorganismů souvisí i s jejich kompeticí o železo (esenciální prvek pro metabolismus buňky), což vede ke zvýhodnění jednoho mikroorganismu nad druhým prostřednictvím produkce sideroforů (chelatorů železa). Cílem tohoto projektu je pochopení morfologických a funkčních změn na úrovni sekundárního metabolismu těchto patogenů ve směsných kulturách in vitro, což je nezbytně nutné pro popis interakcí uvnitř hostitele. Vzájemný vliv mikroorganismů bude monitorován s využitím mikrobiologických technik, elektronové mikroskopie (SEM) a především analýzy pomocí kapalinové chromatografie s hmotnostním spektrometrem (LC/MS), která poskytne profil produkovaných sekundárních metabolitů, sideroforů, které se jako faktory virulence podílejí na patogenitě mikroorganismu. Výsledkem je studium vlivu P. aeruginosa na růst dvou kmenů A. fumigatus, zahrnující klinický izolát a sbírkový kmen.

Nanostruktury jsou novodobým řešením stále se rozšiřující rezistence bakterií vůči antibiotikům. Cílem práce bylo navrhnout a modifikovat podmínky syntézy lignin-stříbro nanočástic. Nejprve byly nanočástice připravovány v prostředí mikrotitrační destičky. Vzniklé nanočástice byly poté za účelem nalezení maximálních hodnot absorbance charakterizovány pomocí UV-Vis spektrometrie. Následně byly na základě výsledků zvoleny 2 vstupní koncentrace ligninu, které byly využity k reakci ve 40x větším objemu. Takto vzniklé nanočástice byly izolovány a charakterizovány kromě UV-Vis spektrometrie také dynamickým rozptylem světla, atomovou absorpční spektrometrií a transmisním elektronovým mikroskopem. Na základě výsledků byly zvoleny 2 podmínky experimentu, za kterých byly nanočástice syntetizovány v 10x větším objemu. Vzniklé nanočástice byly opět izolovány a charakterizovány výše popsanými metodami. Na základě výsledků těchto analýz nebyly pozorovány významné změny v průběhu syntézy ve větším objemu. Jádro a povrch nanočástic budou dále charakterizovány za pomoci rentgenové difrakční analýzy a infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací. U lignin‑stříbro nanočástic bude následně studována jejich antimikrobiální aktivita, a to konkrétně proti P. aeruginosa a S. aureus.

Bakterie Pseudomonas aeruginosa je oportunním patogenem způsobujícím infekce u imunosuprimovaných pacientů a fatální komplikace u pacientů s cystickou fibrózou. Až 80 % jím vyvolaných onemocnění je zapříčiněno tvorbou biofilmu, komunikaci buněk při jeho formaci zajišťují tzv. quorum sensing molekuly (QS). Cílem tohoto projektu je detekovat produkci QS molekul P. aeruginosa v průběhu jednotlivých fází růstu (planktonická kultura vs biofilm), oddělit kolonizaci substrátu od vyvolání infekce a zjistit, zda jsou specifické QS molekuly vhodné biomarkery infekce pro potenciální diagnostické využití. Experimenty byly zaměřeny na zachycení rozdílů v profilu vylučovaných QS molekul při optimálních podmínkách růstu planktonické kultury a biofilmu, a dále při působení stresových faktorů v podobě různého výchozího pH, vyšší koncentrace NaCl a při ko-kultivaci s houbovou kulturou Aspergillus fumigatus. Vzorky odebrané z kultivací byly analyzovány na kapalinové chromatografii s hmotnostním spektrometrem (LC-MS). Byla provedena optimalizace procesu detekce QS molekul na LC-MS, včetně extrakce vzorků, LC metody a MS parametrů. Detekovány byly zatím některé skupiny QS molekul a byl zaznamenán vývoj jejich produkce v průběhu kultivace. Biofilm byl vizualizován pomocí elektronové mikroskopie (SEM).

Houba Monascus je významným producentem oligoketidových pigmentů, které mají především v asijských zemích hojné využití jako potravinářská barviva. Kromě pigmentů se může tvořit i mykotoxin citrinin či monakolin K. Všechny tyto sekundární metabolity jsou v poslední době zkoumány jako možné inhibitory enzymů zodpovědných za rozvoj diabetu nebo hyperlipidémie. První část práce je věnována submerzní kultivaci houby Monascus purpureus a Monascus sp. v médiích lišících se zdrojem dusíku a hodnotou pH. Nejběžnějším zdrojem dusíku pro kultivaci této houby je kvasničný extrakt, nicméně růst a produkce sekundárních metabolitů byla pozorována také při kultivaci na glutamátu sodném či dusičnanu sodném. Nižší koncentrace pigmentů byla dle zabarvení pozorovatelná i při růstu na chloridu amonném. Stanovení extracelulárních a intracelulárních sekundárních metabolitů v médiu po kultivaci a v extraktech z mycelia bylo provedeno pomocí UHPLC. Druhá část práce je zaměřena na testování biologických aktivit sekundárních metabolitů, především červených pigmentů. Právě tyto pigmenty jsou rozpustné ve vodě a jejich vodné roztoky je možné použít pro testy enzymové inhibice. Ostatní produkované pigmenty jsou rozpustné pouze v ethanolu či DMSO, tato rozpouštědla však interferují s enzymatickými testy.  

Chmelová rostlina disponuje mnoha zdraví prospěšnými látkami. Některé z nich, ale zejména ty, řadící se mezi chmelové pryskyřice, skýtají značný potenciál pro možné uplatnění jako eliminační faktor mikrobiální kontaminace v potravinách. Jako nejvhodnější pro potenciální výzkum se jeví α- a β- kyseliny. Jejich strukturu je možné po chemické stránce popsat jako deriváty fluoroglucinolu. Alfa- i β- kyseliny mají prokázány antimikrobiální účinek zejména proti G+ bakteriím a v menší míře proti G- bakteriím. Takové působení pryskyřic se může projevovat v podobě bránění aktivního transportu či inhibicí dýchacího řetězce bakterií. Cílem této práce bylo ověřit výsledky prezentované v odborné literatuře, tedy působení kyselin na G+ bakterie a pokusit se o získání pozitivních výsledků u působení těchto pryskyřic na G- bakterie. Dalším vytyčeným bodem v této práci bylo srovnání baktericidních účinků α- a β-kyselin s průmyslově používaným konzervantem E202 (sorban draselný). Aktuálně se analyzuje reprodukovatelnost získaných výsledků a provádí se aplikace na širším vzorku bakterií, ať už G+, tak i G-. V případě získání pozitivních a jednoduše opakovatelných výsledků je v úvahu i možná následná aplikace těchto kyselin v průmyslu jako alternativní možnost pro konzervaci a delší úchovu potravin.

Cílem práce je provedení experimentů ověřujících předpokládané účinky hydrodynamické kavitace na průběh izomerace α-hořkých kyselin a porovnání tohoto procesu s tradičním chmelovarem. Experimentální mladina je připravována při teplotách nižších než 100 °C na klasické 1 hl varně s přidaným kavitačním okruhem obsahujícím čerpadlo a Venturiho trubici. Z dosavadních výsledků je zřejmé, že hydrodynamická kavitace zintenzivňuje izomeraci α-hořkých kyselin a k izomeraci dochází v dostatečné míře při teplotách pod 100 °C. Během experimentů při teplotě 90 °C s využitím kavitace bylo dosaženo srovnatelných účinností izomerace jako za podmínek klasického chmelovaru. Předmětem dalších experimentů bude porovnání procesu využívajícího kavitaci s klasickým chmelovarem na základě vybraných parametrů (odpar, barva, lom, TBA, obsah DMS, silic).  

Biogenic Amines in Beer. Detection and Quantification. Implications in Beer Production.  The presentation will cover a part of the diploma work that I am ongoingly working on. Introduction to the topic will explain how biogenic amines are formed in beer. Implications for health of consumers will also be included in the introduction. Hence, the first part of the explanation for why this topic is relevant. The connection between biogenic amines and contamination during the production process will also be explained in the introduction.  The following part will briefly cover the methodology of detection and quantification (HPLC-DAD) including some specific preparations which are required for detection (treatment with dansyl-chloride).  Following the methodology, the concluding part of the presentation will present some preliminary results, which are currently available “on-hand”, and draw the connection to the ongoing work, its goals and theoretical background. The connection to the field of biotechnology will also be drawn as a conclusion to explain the purpose of the study.  Throughout the presentation various references to already existing findings and studies will be made to connect the ongoing experiment with “real-life data”. 

Inhibitory maturace HIV-1 neboli zrání virové částice zabraňují virové proteáze štěpit polyprotein Gag mezi kapsidovou a SP1 doménou. Tím zabraňují vzniku virového jádra tzv. core. Výsledkem je neinfekční virová částice, neschopná infikovat další buňky. Klinická studie nejvýznamnějšího inhibitoru maturace – bevirimatu byla zastavena kvůli často se vyskytujícímu polymorfismu SP1 domény polyproteinu Gag. Tento polymorfismus snižoval citlivost viru k léčivu.  V této práci byl pomocí lentivirového systému testován vliv nových inhibitorů maturace, odvozených od bevirimatu na infektivitu HIV-1 divokého typu. Dále byl testován vliv bevirimatu na infektivitu tří bevirimat-rezistentních mutantů CA-SP1 domény, které se přirozeně vytváří při vystavení pacientů vlivu bevirimatu. Byly selektovány dva nejúčinnější inhibitory, u kterých bude dále testován jejich vliv na infektivitu těchto tří mutantů. V další části práce se budeme věnovat objasnění mechanismu účinku těchto dvou inhibitorů maturace.