text size

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

Notice: I hereby declare that I am aware that the information acquired from theses published by Charles University may not be used for commercial purposes or may not be published for educational, scientific or other creative activities as activities of person other than the author.
Title:
Profil lakasové aktivity v kulturách houby Trametes versicolor během degradace endokrinně disruptivní látky Delor 103
Titile (in english):
Laccase activity profiling in Trametes versicolor cultures degrading endocrine-disrupting compound Delor 103
Type:
Diploma thesis
Author:
Mgr. Martina Plačková
Supervisor:
Mgr. Kateřina Svobodová, Ph.D.
Opponent:
RNDr. Gabriela Seydlová, Ph.D.
Thesis Id:
67486
Faculty:
Faculty of Science (PřF)
Department:
Department of Genetics and Microbiology (31-140)
Study programm:
Biology (N1501)
Study branch:
Microbiology (NMIKRO)
Degree granted:
Mgr.
Defence date:
30/05/2011
Defence result:
Excellent
Language:
Czech
Keywords (in czech):
Trametes versicolor, Delor 103, lakasa, biodegradace PCB, exprese genu, endokrinně disruptivní látky
Keywords:
Trametes versicolor, Delor 103, laccase, PCB biodegradation, gene expression, endocrine disrupting compounds
Abstract (in czech):
ABSTRAKT V této práci byl studován endokrinně disruptivní potenciál Deloru 103 (směs kongenerů PCB) a jeho vliv na produkci a vlastnosti ligninolytického enzymu lakasy u houbové kultury Trametes versicolor. Byla prokázána androgenní aktivita Deloru 103 (EC50 = 2,29.10-2 mg/l). Potenciální metabolity vznikající mikrobiální degradací této látky (chlorbenzoové kyseliny) vykazovaly estrogenní aktivitu, což naznačuje možné změny v hormonální aktivitě Deloru 103 v průběhu jeho mikrobiální degradace. Přítomnost Deloru 103 v kulturách T. versicolor v minerálním médiu stimulovala u houby vyšší produkci lakasy (až 257 krát), která vykazovala zároveň jiné izoformové složení než enzymy z kontrolních kultur. V komplexním médiu s Delorem 103 byla pozorovaná indukce produkce aktivního enzymu 64x nižší než u kultur rostlých v minerálním médiu. Dále bylo prokázáno, že indukce lakasy a produkce jejích různých forem závisela na stavu kultury v době přidání polutantu. Exponenciálně rostoucí kultury T. versicolor po přidání Deloru 103 produkovaly 7 různých pI forem lakasy, kdežto kultury v stacionární fázi růstu produkovaly pouze 4 formy o vyšším pI. Indukce lakasové aktivity u T. versicolor však nekorelovala s degradačním potenciálem kultur. Vyšší degradace (přibližně o 21 %) byla pozorována v kulturách rostlých v komplexním médiu. Zároveň stacionární kultury v minerálním médiu nevykázaly dostatečně prokazatelnou schopnost degradovat Delor 103, ikdyž indukce produkce lakasy v těchto kulturách (až 2,6x oproti kontrolní kultuře) byla prokázána i na úrovni transkripce genů. In vitro pokusy ukázaly, že lakasy ze supernatantů odebraných z různých fází kultivace vykazovaly rozdílnou schopnost degradovat Delor 103. Nejlépe degradovaly tuto látku enzymy s pI 3,5 - 3,6 získané z kultur ovlivněných Delorem 103. Dekolorizace modelových syntetických barviv byla naopak nejlépe katalyzována enzymy s vyšším pI 3,8 - 4,0. Klíčová slova: Trametes versicolor, Delor 103, lakasa, biodegradace PCB, exprese genu, endokrinně disruptivní látky.
Abstract:
ABSTRACT 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). Key words: Trametes versicolor, Delor 103, laccase, PCB biodegradation, gene expression, endocrine disrupting compounds
Documents
Download Document Author Type File size
Download Text of the thesis Mgr. Martina Plačková 1.11 MB
Download Attachment to the thesis Mgr. Martina Plačková 392 kB
Download Abstract in czech Mgr. Martina Plačková 18 kB
Download Abstract in english Mgr. Martina Plačková 9 kB
Download Supervisor's review Mgr. Kateřina Svobodová, Ph.D. 29 kB
Download Opponent's review RNDr. Gabriela Seydlová, Ph.D. 36 kB
Download Defence's report doc. RNDr. Ivo Konopásek, CSc. 81 kB