velikost textu

Morfogeneze a vzájemné ovlivňování bakteriálních kolonií

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Morfogeneze a vzájemné ovlivňování bakteriálních kolonií
Název v angličtině:
Morphogenesis of the bacterial colonies and their mutually influencing
Typ:
Disertační práce
Autor:
RNDr. Tomáš Rieger, M.Sc.
Školitel:
doc. RNDr. Anton Markoš, CSc.
Oponenti:
doc. RNDr. Martin Rulík, Ph.D.
Mgr. Martin Kuthan, Ph.D.
Id práce:
113286
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra filosofie a dějin přírodních věd (31-107)
Program studia:
Teoretická a evoluční biologie (P1526)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
22. 9. 2017
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Čeština
Klíčová slova:
bakterie, morfogeneze kolonií, komunikace, signální molekula
Klíčová slova v angličtině:
bacteria, colony development, communication, signal molecule
Abstrakt:
Abstrakt Tato disertace navazuje svým zaměřením na další práce naší skupiny (Rieger T. et al., 2008, dále Cepl J. et al., 2010 a Patkova I. et al., 2012), kde jsme se věnovali studiu morfogeneze bakteriálních kolonií Serratia marcescens za různých inokulačních podmínek na nutričně bohatých agarech. Bakterie S. marcescens dokáží, pokud rostou v dostatečné izolaci na misce s živným agarem obohaceném o glukózu, vytvářet barevné strukturované kolonie, jež jsme nazvali „fontánka“ (F). Díky schopnosti reagovat na proměny okolních podmínek změnou struktury či barevnosti, se tento fenotyp stal ideálním organismem pro další studia vzájemného ovlivňování bakteriálních kolonií. Všimli jsme si, že při standardním výsevu se bakteriální kolonie rostoucí v těsné blízkosti vybarvují dříve než kolonie rostoucí na misce izolovaně. Zjišťovali jsme, za jakých podmínek a jakým způsobem se toto ovlivňování děje. Prokázali jsme, že různé druhy bakteriálních makrokolonií (S. marcescens-fenotyp M, S. rubidea a E. coli) vysílají skrze živný agar informační agens, po jehož přijetí na ní dokáží recipientní fontánkové kolonie S. marcescens reagovat vždy stejným způsobem (X struktura). Jde tedy patrně o jakousi univerzální reakci na látku vysílánou různými druhy Enterobakterií. Růst kolonií fenotypu F na definovaném agaru je pomíněn jeho indukcí konspecifickou i heterospecifickou rostoucí makrokolonií. Při snaze identifikovat hledanou signální molekulu jsme zjisitli, že rostoucí makrokolonie S. rubidea (R) vypouští do vzdáleného agaru (až několik centimetrů) protein, který jsme identifikovali jako hypotetický protein (35 KDa) Serratie marcescens “WP_025304701.1” se 100 % shodou. Nicméně filtrace funkčního kondiciovaného média membránou s propustností 3500Da prokázala, že tento protein není signální molekula, jež indukuje růst F kolonie na definovaném médiu. Pro indukci růstu kolonií fenotypu F, stačí do definovaného agaru zasáknout médium kondiciované rostoucí makrokolonií R. V další části práce jsme se snažili identifikovat signální agens obsažené v kondiciovaném minimálním médiu využitím analytických metod moderní biologie. Podařilo se nám zjistit, že hledanou molekulou je patrně krátký termostabilní peptid o přibližné velikosti 3284 Da. Věříme, že předkládaná disertační práce může poskytnout kvalitní základ pro další studii, jež by za předpokladu optimalizace postupu pročištění signální molekuly, mohla vést k přesné identifikaci signálního agens vysílaného a přijímaného různými druhy Enterobakterií a mohla by tak přispět k lepšímu porozumění intra – i inter – druhové komunikace těchto mikroorganismů.
Abstract v angličtině:
Abstract This thesis follows previous works of our group (Rieger T. et al., 2008; Cepl J. et al., 2010 and Patkova I. et al., 2012), where we focused on the morphology of the bacterial colonies Serratia marcescens and its variety caused by changing of the inoculation conditions on nutrient agar. When bacterial colonies S. marcescens are grown on nutrient agar enriched with glucose isolated enough from other colonies in its living space, it can form coloured structured colonies, which we named morphotype „fountain“ (F). This morpotype becomes ideal for following studies of mutual influencing of the bacterial colonies, because of its ability of pigmentation change or structure loss caused by altering surrounding inoculation conditions. We noticed in normal sowed agar plates, that bacterial colonies, which grows in the close distance with other colonies develop their pigmentation sooner, than colonies, that grows more isolated. We studied how is this influencing happening and what are the necessary conditions for it. We proved, that different species of bacterial macrocolonies (S. marcescens – morphotype (M), S. rubidea and E. coli) emits into the nutrient agar informative signal, which makes the recipient colonies S. marcescens reacts on this signal with the same manner (X structure). It looks, that this is kind of universal reaction on some compounds emitted by diferent species of Enterobacteria. Growth of the F morphotype on minimal agar is conditional on its induction by growing hetospecific or conspecific macrocolony nearby. In the work on signal molecule identification we found out, that growing macrocolony of S. rubidea (R) emits to distant agar (up to few centimetres) protein, which we identified as hypothetical protein (35KDa) of Serratia marcescens „WP_025304701.1“ with 100 % identity. Nevertheless filtration of the functional minimal media obtained from growing fluid culture of R morfotype through the mebrane with cut-off 3500Da proved, that the induction of the growth of F colony on minimal agar plate is not made by this protein. Medium obtained from the growing fluid culture of the R morphotype, when is deprived from the bacterial cells, induce growth of F colony when is added on the minimal agar plate. In the next part of this thesis we tried to identify signal molecule that is contained in the minimal medium obtained from the fluid culture of R morphotype by modern biology analytic methods. We detected taht possible siganl molecule can be short thermostable peptide of approximate mass 3284 Da. We believe, that this thesis can act as a solid base for further study, that can lead, with optimalization of purging methods, to identification of the signal molecules emitted and received by different species of Enterobacteria and thus contribute to our knowledge of intra – and inter- species communiaction of microorganisms.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce RNDr. Tomáš Rieger, M.Sc. 10.01 MB
Stáhnout Příloha k práci RNDr. Tomáš Rieger, M.Sc. 706 kB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce RNDr. Tomáš Rieger, M.Sc. 406 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky RNDr. Tomáš Rieger, M.Sc. 239 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce RNDr. Tomáš Rieger, M.Sc. 799 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. RNDr. Martin Rulík, Ph.D. 2.17 MB
Stáhnout Posudek oponenta Mgr. Martin Kuthan, Ph.D. 52 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 312 kB