Profil lakasové aktivity v kulturách houby Trametes versicolor během degradace endokrinně disruptivní látky Delor 103

• Název práce v češtině: Profil lakasové aktivity v kulturách houby Trametes versicolor ; během degradace endokrinně disruptivní látky Delor 103
• Název v anglickém jazyce: Laccase activity profiling in Trametes versicolor cultures ; degrading endocrine-disrupting compound Delor 103
• Klíčová slova: Trametes versicolor, Delor 103, lakasa, biodegradace PCB, exprese genu, endokrinně disruptivní látky
• Klíčová slova anglicky: Trametes versicolor, Delor 103, laccase, PCB biodegradation, gene expression, endocrine disrupting compounds
• Akademický rok vypsání: 2010/2011
• Typ práce: diplomová práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Katedra genetiky a mikrobiologie (31-140)
• Vedoucí / školitel: Mgr. Kateřina Svobodová, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno vedoucím/školitelem
• Datum přihlášení: 14.01.2009
• Datum zadání: 21.01.2011
• Datum odevzdání elektronické podoby: 05.05.2011
• Datum proběhlé obhajoby: 30.05.2011
• Oponenti: RNDr. Gabriela Mikušová, Ph.D.

Předběžná náplň práce

Dřevokazné houby, tzv. houby bílé hniloby, jsou schopny účinné degradace řady různých organopolutantů, jako jsou např. polyaromatické uhlovodíky, PCB, či syntetická barviva. V současné době je věnována pozornost schopnosti těchto organismů degradovat i látky disruptivně působící na endokrinní systém živočichů (tzv. endokrinní disruptory). Degradační kapacita hub bílé hniloby je pak často spojována s ligninolytickými enzymatickými aktivitami produkovanými těmito houbami. Různé studie prokázaly přímou účast těchto enzymů v degradaci polyaromatických uhlovodíků, či barviv. Dokumentována bylo i snížení, či v některých případech naopak zvýšení hladiny enzymů v kulturách kultivovaných v přítomnosti organopolutantů.
Tato práce bude studovat vliv endokrinních disruptorů (Delor 103) na expresi genů kódujících ligninolytické enzymy (konkrétně lakasy) u houby Trametes versicolor během kultivace na různých mediích s těmito látkami. Cílem této práce bude stanovit vliv endokrinních disruptorů na expresi genů T. versicolor pomocí kvantifikace produkce mRNA kódující lakasu a pomocí různých PCR primerů a sekvenace PCR produktů rozlišit, které konkrétní geny T. versicolor pro lakasu jsou ovlivňovány endokrinními disruptory. Celkový genový expresní profil T. versicolor indukovaný endokrinními disruptory bude dále studován pomocí metod PCR a supresní subtraktivní hybridizace.
Práce by měla přinést nové poznatky o vlivu organopolutantů na genovou expresi vláknitých hub používaných pro bioremediace.

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

In this work endocrine disrupting potential of Delor 103, a commercial mixture of PCB congeners, was studied along with its effect on production of laccase by the ligninolytic fungus Trametes versicolor.
Using a gene-reporter yeast assay for evaluation of hormonal activity Delor 103 showed an androgenic activity with an EC₅₀ value of 2.29^.10^-2 mg/l. Chlorbenzoic acids, Delor 103 potential metabolites resulting from microbial degradation, displayed on the other hand an estrogenic activity, indicating possible changes in hormonal activity of Delor 103 during its microbial degradation.
The addition of Delor 103 to mineral medium T. versicolor cultures resulted in an up to 257times higher laccase activities detected in fungal cultures. Delor 103 induced enzymes showed different pI values from those of control cultures. In a complex malt-extract glucose medium (MEG) the stimulation effect of Delor 103 was kept down. Further, the production of laccase and synthesis of different pI forms depended strongly on the growth phase of fungal cultures. Exponencially growing cultures of T. versicolor were able to produce up to 7 different pI forms of laccase in responce to Delor 103 whereas stationary cultures produced only 4 enzyme forms with higher pI values.
Stimulation of laccase activities in T. versicolor, however, did not correlate with Delor 103 degradation by the fungal cultures. The highest Delor 103 removal was observed in MEG cultures with low laccase activity. Concurently, stationary phase cultures were not able significantly degrade Delor 103, although laccase activity stimulation and an induction of laccase encoding genes transcription was observed in these cultures.
In vitro experiments revealed that Delor 103 addition to fungal cultures affected also dye decolorization and Delor 103 degradation potential of culture supernatants. The most efficient Delor 103 degradation was observed with Delor 103 induced enzymes with pI of 3.5 - 3.6. On the contrary, most efficient dye decolorization was observed with control culture supernatants containing laccases with higher pI (3.0 - 4.0).