velikost textu

Effects of microbiota on defense system of earthworms

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:
Effects of microbiota on defense system of earthworms
Název v češtině:
Vliv mikrobioty na obranné mechanismy žížal
Typ:
Disertační práce
Autor:
Mgr. Jiří Dvořák
Školitel:
RNDr. Martin Bilej, DrSc.
Oponenti:
Ing. Jan Kopečný, DrSc.
prof. RNDr. Petr Horák, Ph.D.
Id práce:
84756
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra genetiky a mikrobiologie (31-140)
Program studia:
Mikrobiologie (P1510)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
20. 9. 2017
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Abstrakt:
Abstrakt Žížaly patří mezi významné půdní bezobratlé živočichy. Přispívají ke koloběhu živin v půdních ekosystémech a podílí se na tvorbě půd ovlivňováním jak fyzikálně chemických tak mikrobiálních procesů. Půdy jsou nejvíce mikrobiálně různorodým prostředím na Zemi. Půdní bezobratlí proto musí mít dobře vyvinutý imunitní systém. Žížaly se používají jako modelový organismus pro studium imunitních procesů několik desítek let. Mají jednoduchou stavbu těla. Její základní schéma je založeno na trávicí trubici, která leží uvnitř dutiny coelomu. Obě dutiny jsou otevřené vůči vnějšímu prostředí, a z toho důvodu obsahují mikroorganismy. V naší laboratoři používáme mnoho let jako imunologický model druh žížaly Eisenia andrei. Přirozeným prostředím těchto žížal je kompost obsahující velké množství mikroorganismů, a proto mají dobře vyvinutý imunitní systém. Objasnění nových obranných mechanismů tohoto druhu je předmětem této práce. Popsali jsme dva nové receptory rozpoznávající vzory u žížal, a sice Toll-like receptor (TLR) a protein rozpoznávající lipopolysacharid (LBP/BPI). Obě tyto molekuly jsou produkovány coelomocyty a jejich exprese se zvyšuje po mikrobiální stimulaci. Tyto receptory se také exprimují v trávicím traktu. Střevo žížal obsahuje mnohem více bakterií v porovnání s coelomem. Slizniční imunitní systém střev vytváří složité interakce se střevními mikroorganismy. Na těchto interakcích se podílejí také trávicí procesy, které mohou štěpením bakterií podpořit proces rozpoznávání bakteriálních komponent proteiny rozpoznávající vzory. Předpokládáme, že vysoká mikrobiální zátěž v trávicím traktu může podnítit uvolňování coelomocytů z výstelky coelomu a jejich následnou diferenciaci. Aktivita imunitního systému byla sledována u dvou epigeických druhů, E. andrei a E. fetida. Imunitní systém E. andrei je v některých ohledech efektivnější, konkrétně v produkci antimikrobiálních proteinů. Navíc bylo prokázáno, že dioxiny významně poškozují tkáně trávicího traktu. Žížaly reagují na tyto polutanty produkcí antioxidačních molekul.
Abstract v angličtině:
Abstract Earthworms are important soil invertebrate organisms that participate in nutrient cycling in terrestrial ecosystems and in the formation of the soil profile from the physical, chemical and also microbial point of view. Soils are considered the most microbially diverse environments on earth. All invertebrates living in soil therefore need to possess a complex immune system. Earthworms are used as a model organism in immunology for decades. Their simple body plan consists of two main body cavities: true coelom and digestive tube. Both coelomic cavity and digestive tract represent open systems with permanent contact with soil microorganisms. Eisenia andrei species is used as a standard immunological model in our laboratory for many years. E andrei earthworms live in compost, microbially abundant environment, which is reflected in their well-developed immune system. Some new mechanisms of E. andrei defense system are described in this work. Two novel pattern recognition receptors (PRRs), Toll-like receptor (TLR) and lipopolysaccharide binding protein/bactericidal permeability-increasing protein (LBP/BPI) were characterized in earthworms. These molecules are expressed in coelomocytes and their production is upregulated after microbial challenge. Moreover, both receptors were detected in digestive tract of earthworms. Intestine of earthworms contains significantly higher amount of microorganisms in comparison with coelom. Interactions between microorganisms and mucosal immune system of the gut are more complex and they also include digestive enzymes which can promote molecular recognition of bacterial components by immune system. We hypothesize that high microbial load of bacteria in the gut can trigger release of coelomocytes from the coelomic lining and the differentiation of free coelomocytes in coelom. Comparison of two epigeic earthworms, E. andrei and E. fetida revealed stronger immune response in coelom of E. andrei in some aspects, especially in the production of antimicrobial proteins. Moreover, adverse effects of dioxin pollution on earthworm gut were documented and the response to these toxins is reflected in higher expression of antioxidant molecules.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Jiří Dvořák 1.74 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Jiří Dvořák 265 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Jiří Dvořák 260 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce Mgr. Jiří Dvořák 508 kB
Stáhnout Posudek oponenta Ing. Jan Kopečný, DrSc. 440 kB
Stáhnout Posudek oponenta prof. RNDr. Petr Horák, Ph.D. 170 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 731 kB