Studium fyziologie a hledání proteomických nástrojů pro supresi a detekci Varroa destructor

• Název práce v češtině: Studium fyziologie a hledání proteomických nástrojů ; pro supresi a detekci Varroa destructor
• Název v anglickém jazyce: Study of physiology and searching of proteomic tools ; useful in suppression and detection of Varroa destructor
• Klíčová slova: Varroa destructor, Apis mellifera
• Klíčová slova anglicky: Varroa destructor, Apis mellifera
• Akademický rok vypsání: 2009/2010
• Typ práce: diplomová práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Katedra ekologie (31-162)
• Vedoucí / školitel: RNDr. Tomáš Erban, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno vedoucím/školitelem
• Datum přihlášení: 07.11.2009
• Datum zadání: 07.11.2009
• Datum odevzdání elektronické podoby: 23.08.2012
• Datum proběhlé obhajoby: 17.09.2012
• Oponenti: Ing. Dalibor Titěra, CSc.

Předběžná náplň práce

V Evropě, Číně a USA se včelaři setkávají s náhlým masivním úbytkem včel. Apis melifera je klíčový opylovač, přibližně 35 % produkce potravin závisí přímo i nepřímo na opylení hmyzem. Více než 99 % včelstev v Evropě je napadeno ektoparazitickým roztočem Varroa destructor. Tento parazitický roztoč včelstva oslabuje a je jednou z příčin jejich masivního úbytku, jeho hubení bez vlivu na necílový organismus v současnosti nemožné .
Diplomová práce bude zaměřena na studium fyziologie, proteomu Varroa destructor, na proteinové úrovni bude porovnávána fyziologie s Apis melifera. Z výsledků bude vytypováno užší spektrum enzymů, které se budou jevit jako nejvíce rozdílné či budou absentovat. Pozitivní rozdíl je očekáván vzhledem k odlišnému zdroji potravy pro včely a parazitující roztoče. Tímto způsobem bude vytypován cíl pro akaricid co nejvíce účinný na cílový organismus, tj. Varroa, a nejméně účinný na necílový organismus, tj. včelu. Proti vytypovaným enzymům bude testováno spektrum komerčně dostupných inhibitorů. Tyto inhibitory budou testovány nejdříve in vitro a poté taktéž in vivo a to jak na cílový, tak i necílový organismus. Na základě výsledků budou vybrány nejvhodnější kandidáti se kterými bude pracováno dále. Histologicky bude provedena lokalizace cílového enzymu v těle Varroa, popřípadě i včely. Bude provedena proteomická analýza nejvhodnějšího kandidáta, homogenáty budou separovány 2D elektroforézou/a nebo HPLC a identifikace proběhne pomocí fluorescenčně značeného inhibitoru. Poté bude protein/enzym vyseparován a bude analyzován Maldi TOF/TOF nebo nano LC ESI MS/MS hmotnostním spektrometrem, pokud nebude protein nalezen v databázi bude provedena sekvenace de novo.
Poté co bude známa sekvence kandidáta bude pomocí molekulové dynamiky (nebude práce studenta) navržen strukturní analog, který bude ještě účinnější. Tento systém pak bude využitelný a bude testován při selektivním hubení parazitického roztoče (Inhibitor based Control Strategies) a po získání protilátky na protein/enzym bude možno detekovat nákazu Varroa a kontaminaci dokonce i v?medu. Je předpokládán alergenní účinek proteinů Varroa. Toto lze chápat jako návaznost na diplomovou práci a jako pokračování např. v dizertační práci.