Polyhydroxyalkanoáty (PHA) jsou přírodní polymery, které jsou zajímavé především jako alternativa k polymerům petrochemického původu. Vlastnosti jako biokompatibilita a biodegradabilita jsou vhodné pro aplikace v tkáňovém inženýrství jako biomateriálu nebo při průmyslovém využití jako obalového materiálu pro potraviny. Tyto biopolymery jsou při nutričně nevyvážených podmínkách produkovány širokým spektrem mikroorganismů včetně těch, kteří prosperují v extrémních podmínkách (vysoká teplota, salinita, pH), tzv. extrémofily. V této práci byla metodou Next generation sequencing (NGS) zkoumána biodiverzita
přírodních minerálních pramenů z několika lokalit v České republice. Na základě srovnání s literaturou byly objeveny některé bakteriální rody patřící mezi známé PHA producenty (Pseudomonas, Rhodoferax, Thermus). Dále se ze vzorku minerální vody podařilo izolovat bakterii Pseudomonas putida, která byla podrobena fenotypovým a genotypovým testům na produkci PHA.
Annotation in English
Polyhydroxyalkanoates (PHA) are biopolymers examined as an alternative to petroleum-based polymers. Properties such as biocompatibility and biodegradability are suitable for applications in tissue engineering as a biomaterial or for industrial use as packaging material for food. These biopolymers are produced under nutrient deficient conditions by a wide range of microorganisms, including those that thrive in extreme conditions (high temperature, salinity, pH), so-called extremophiles. In this work Next generation sequencing (NGS) was used to investigate the biodiversity of natural mineral springs from several locations in the Czech Republic. Based on a comparison with the literature, some bacterial genera belonging to known PHA producers (Pseudomonas, Rhodoferax, Thermus) were discovered. Furthermore, it was possible to isolate the bacterium Pseudomonas putida from one of the water samples, which was subjected to phenotypic and genotypic tests for PHA production.
Polyhydroxyalkanoáty (PHA) jsou přírodní polymery, které jsou zajímavé především jako alternativa k polymerům petrochemického původu. Vlastnosti jako biokompatibilita a biodegradabilita jsou vhodné pro aplikace v tkáňovém inženýrství jako biomateriálu nebo při průmyslovém využití jako obalového materiálu pro potraviny. Tyto biopolymery jsou při nutričně nevyvážených podmínkách produkovány širokým spektrem mikroorganismů včetně těch, kteří prosperují v extrémních podmínkách (vysoká teplota, salinita, pH), tzv. extrémofily. V této práci byla metodou Next generation sequencing (NGS) zkoumána biodiverzita
přírodních minerálních pramenů z několika lokalit v České republice. Na základě srovnání s literaturou byly objeveny některé bakteriální rody patřící mezi známé PHA producenty (Pseudomonas, Rhodoferax, Thermus). Dále se ze vzorku minerální vody podařilo izolovat bakterii Pseudomonas putida, která byla podrobena fenotypovým a genotypovým testům na produkci PHA.
Annotation in English
Polyhydroxyalkanoates (PHA) are biopolymers examined as an alternative to petroleum-based polymers. Properties such as biocompatibility and biodegradability are suitable for applications in tissue engineering as a biomaterial or for industrial use as packaging material for food. These biopolymers are produced under nutrient deficient conditions by a wide range of microorganisms, including those that thrive in extreme conditions (high temperature, salinity, pH), so-called extremophiles. In this work Next generation sequencing (NGS) was used to investigate the biodiversity of natural mineral springs from several locations in the Czech Republic. Based on a comparison with the literature, some bacterial genera belonging to known PHA producers (Pseudomonas, Rhodoferax, Thermus) were discovered. Furthermore, it was possible to isolate the bacterium Pseudomonas putida from one of the water samples, which was subjected to phenotypic and genotypic tests for PHA production.
Vypracujte literární rešerši zahrnující následující oblasti:
Charakterisitika polyhydroxyalkalonátů
Biodiverzita
Metody detekce polyhydroxyalkalonátů
II. Praktická část
Detekce a identifikace mikroorganizmů pomocí sekvenace DNA
Screening produkce polyhydroxyalkalonátů molekulárně biologickými metodami
Vyhodnocení výsledků a formulace závěrů
Research Plan
I. Teoretická část
Vypracujte literární rešerši zahrnující následující oblasti:
Charakterisitika polyhydroxyalkalonátů
Biodiverzita
Metody detekce polyhydroxyalkalonátů
II. Praktická část
Detekce a identifikace mikroorganizmů pomocí sekvenace DNA
Screening produkce polyhydroxyalkalonátů molekulárně biologickými metodami
Vyhodnocení výsledků a formulace závěrů
Recommended resources
[1] FARIQ, Anila a Azra YASMIN. Production, characterization and bioactivities of biosurfactants from newly isolated strictly halophilic bacteria. Process Biochemistry [online]. 2020, 98, 1-10. ISSN 13595113. Dostupné z: doi:10.1016/j.procbio.2020.07.011.
[2] KOURILOVA, Xenie, Iva PERNICOVA, Karel SEDLAR, Jana MUSILOVA, Petr SEDLACEK, Michal KALINA, Martin KOLLER a Stanislav OBRUCA. Production of polyhydroxyalkanoates (PHA) by a thermophilic strain of Schlegelella thermodepolymerans from xylose rich substrates. Bioresource Technology. 2020, 315. ISSN 09608524. Dostupné z: doi:10.1016/j.biortech.2020.123885.
[3] MARGESIN, Rosa a Franz SCHINNER. Potential of halotolerant and halophilic microorganisms for biotechnology. Extremophiles. 2001, 5(2), 73-83. ISSN 1431-0651. Dostupné z: doi:10.1007/s007920100184.
[4] PARADA-PINILLA, Maria Paula, Maria Alejandra FERREIRA, Juan Camilo RONCALLO, et al. Biopolymer production by halotolerant bacteria isolated from Caatinga biome. Brazilian Journal of Microbiology. 2021, 52(2), 547-559. ISSN 1517-8382. Dostupné z: doi:10.1007/s42770-021-00426-1.
Recommended resources
[1] FARIQ, Anila a Azra YASMIN. Production, characterization and bioactivities of biosurfactants from newly isolated strictly halophilic bacteria. Process Biochemistry [online]. 2020, 98, 1-10. ISSN 13595113. Dostupné z: doi:10.1016/j.procbio.2020.07.011.
[2] KOURILOVA, Xenie, Iva PERNICOVA, Karel SEDLAR, Jana MUSILOVA, Petr SEDLACEK, Michal KALINA, Martin KOLLER a Stanislav OBRUCA. Production of polyhydroxyalkanoates (PHA) by a thermophilic strain of Schlegelella thermodepolymerans from xylose rich substrates. Bioresource Technology. 2020, 315. ISSN 09608524. Dostupné z: doi:10.1016/j.biortech.2020.123885.
[3] MARGESIN, Rosa a Franz SCHINNER. Potential of halotolerant and halophilic microorganisms for biotechnology. Extremophiles. 2001, 5(2), 73-83. ISSN 1431-0651. Dostupné z: doi:10.1007/s007920100184.
[4] PARADA-PINILLA, Maria Paula, Maria Alejandra FERREIRA, Juan Camilo RONCALLO, et al. Biopolymer production by halotolerant bacteria isolated from Caatinga biome. Brazilian Journal of Microbiology. 2021, 52(2), 547-559. ISSN 1517-8382. Dostupné z: doi:10.1007/s42770-021-00426-1.
