Oddelenie génovej expresie
RNDr. Renáta Nováková, CSc.
Názov DP: Charakterizácia génov kódujúcich proteíny potrebné pre rezistenciu na antibiotikum auricín
v kmeni Streptomyces aureofaciens CCM3239
Ciele DP :
1, Rozrušenie potenciálnych génov pre export auricínu, aur1J, sa39, sa51.
2, Verifikácia pripravených mutantov Southern blot hybridizáciou
3, Fenotypická analýza pripravených mutantov vo vzťahu k produkcii auricínu a stabilite plazmidu
pSA3239
4, Rozrušenie génu pre homológ TetR (sa40) a charakterizácia jeho potenciálne úlohy v regulácii
expresie exportných génov.
5, Fenotypická analýza pripraveného mutanu vo vzťahu k produkcii auricínu a stabilite plazmidu
pSA3239.
Kľúčové slová : auricin, Streptomyces, antibiotika, polyketidy, regulácia, rezistencia na antibiotiká.
Publikácia:
RNDr. Dagmar Homerová, CSc.
Názov DP: Charakterizácia promótorov rozpoznávaných deviatimi homológmi sigma faktora SigB v S.
coelicolor A3(2).
Ciele DP:
1, Bioinformatická analýza genómu S. coelicolor za účelom identifikácie promótorov na základe
konsensus sekvencie SigB.
2, Charakterizácia rozpoznávania zástupcov identifikovaných promótorov v dvojplazmidovom systéme
s deviatimi homológmi SigB.
3, Verifikácia identifikovaných promótorov in vivo pomocou luciferázového reportérového systému v S.
coelicolor a v príslušných mutantoch pre SigB homológy.
Kľúčové slová: sigma faktory, promótor, Streptomyces, odozva na stres, diferenciácia .
Publikácia:
Oddelenie mikrobiológie, Laboratórium molekulárnej mikrobiológie
RNDr. Marián Farkašovský, CSc.
Téma 1
Názov DP : Príprava a analýza metagenómových knižníc
Ciele: Cieľom tejto práce bude izolovať DNA z pôdy a pripraviť metagenómovú
knižnicu v BAC vektore (bacterial artificial chromosome). Takto pripravená
knižnica sa bude charakterizovať na prítomnosť sekvencií biosyntetických
génov charakteristických pre sekundárne metabolity, ako aj na expresiu
prírodných látok.
Publikácia: BANIK JJ, BRADY SF Recent application of metagenomic appoaches toward the
discovery of antimicrobials and other bioactive small molecules. In Current Opinion in Microbiology
2010, vol.13, no. 5, p. 603-609.
Téma 2
Názov DP: Štruktúrne zmeny septínov počas bunkového cyklu.
Cieľ: Cieľom tohto projektu je pomocou fluorescenčnej elektrónovej mikroskopie, biochemických
analýz a genetického prístupu pochopiť ako zmena medzi monometrickými komplexami septínov
a štruktúrami vyššieho poriadku reguluje rôzne procesy v rovine delenia buniek. Hlavnou úlohou bude
určiť ako sa proteín kinázy podieľajú na regulácii skladania septínov v rôznych štádiách bunkového
cyklu. Rozdielne štruktúry vyššieho poriadku sú potrebné na kontinuitu bunkového cyklu a esenciálne
pre základné procesy ako je cytokinéza.
Publikácia: MOSTOWY,S. - COSSART, P. 2012 Septins: fourth component of the cytoskeleton. Nat
Rev Mol Cell Biol 2012, Febr. 8, 13 (3): 189-94
Laboratórium neurobiológie
Školiteľ: RNDr. František Jurský, CSc.
Téma diplomovej práce:
Regulácia transportérov neurotransmiterov proteázou kalpain.
Cieľom práce je skúmanie vplyvu skrátenia transportérov neurotransmiterov
proteázou kalpain na ich funkciu za fyziologických ako aj patologických
podmienok simulovaných v tkanivových kultúrach.
Vybrané publikácie:
1. Jursky F, Baliova M. Expression and purification of recombinant
calpain-derived N-terminal peptides from glycine transporter GlyT2.
Protein Expr Purif. 2013 (88)143-149. 2., Baliova M, Betz H, Jursky F.
Calpain-mediated proteolytic cleavage of the neuronal glycine transporter,
GlyT2. J Neurochem. (2004) 88, 227-232.
.
Oddelenie mikrobiálnej genetiky
Názov: Štúdium tvorby spórového obalu Bacillus subtilis.
Školiteľ : Ing. Daniela Krajčíková, CSc.
V podmienkach nutričnej deprivácie baktéria Bacillus subtilis zahajuje energeticky a časovo
náročný proces nazývaný sporulácia, výsledkom ktorého je vznik vysoko rezistentnej bunky,
nazývanej spóra. Spóry sú schopné prežiť dlhé časové obdobia a pôsobenie mnohých nepriaznivých
faktorov bez poškodenia a začať proces opätovného rastu v okamihu, keď sa ocitnú opäť vo vhodnom
prostredí. Stabilita spór je determinovaná niekoľkými ochrannými vrstvami, pričom každá vrstva má
svoju nezastupiteľnú funkciu. Jednou z nich je spórový obal. Spórový obal je vysoko organizovaná
ochranná vrstva vytvorená z viac ako 70 rôznych proteínov. Molekulárny mechanizmus procesu, v
ktorom táto sofistikovaná štruktúra vzniká, je pomerne málo preštudovaný. V naším cieľom je pochopiť
ako sa spórový obal vytvára prostredníctvom štúdia proteín-proteínových interakcií medzi jednotlivými
komponentmi spórového obalu, ako aj štúdiom ich vlastností, predovšetkým ich schopnosti sa
spontánne organizovať do vysoko oligomérných štruktúr.
Literatúra:
1. Qiao H, Krajcikova D, Xing C, Lu B, Hao J, Ke X, Wang H, Barak I, Tang J. (2013)
Study of the interactions between the key spore coat morphogenetic proteins CotE and
SpoVID. J Struct Biol. 181(2):128-35.
2. Qiao H, Krajcikova D, Liu C, Li Y, Wang H, Barak I, Tang J. (2012) The Interactions of SporeCoat Morphogenetic Proteins Studied by Single-Molecule Recognition Force Spectroscopy.
Chem Asian J. 7(4):725-31
3. Mullerová D., Krajčíková D., I. Barák. (2009) Interactions between Bacillus subtilis early spore
coat morphogenetic proteins. FEMS Microbiol. Letters 299: 74-85.
4. Krajcíková D, Lukácová M, Müllerová D, Cutting SM, Barák I. (2009) Searching for proteinprotein interactions within the Bacillus subtilis spore coat. J.Bacteriol. 191:3212-3219
5. Tang, J., Krajcikova, D., Zhu, R., Ebner, A., Cutting, S., Gruber, H.J., Barak, I., Hinterdorfer, P.
Atomic force microscopy imaging and single molecule recognition force spectroscopy of coat
proteins on the surface of Bacillus subtilis spore. J. Mol. Recognit. 20: 483-489
Cieľ: Štúdium samorganizujúcich sa vlastností morfogenetických proteínov s ďaľšími proteínmi
spórového obalu pomocou metód molekulárnej biológie a proteínovej chémie.
Kľúčové slová: Bacillus subtilis, sporulácia, spórový obal
Laboratórium evolúcie proteínov
Školiteľ: Ing. Štefan Janeček, DrSc.
Téma diplomovej práce 1: Amylolytické enzýmy - in silico analýza zameraná na sekvencie,
štruktúry, špecificity a evolúciu."
Charakteristika: Práca bude teoretická, t.j. na počítači (bez experimentov
v klasickom laboratóriu). Amylolytické enzýmy sú v súčasnosti
klasifikované v rámci tzv. CAZy databázy (Carbohydrate Active enZymes;
http://www.cazy.org/) do viacerých rodín glykozidových hydroláz (GH) na
základe ich aminokyselinovej sekvencie, priestorovej štruktúry,
katalytickej mašinérie a reakčného mechanizmu. Špecificita alfa-amylázy sa
nachádza v rodinách GH13, GH58, GH119 a pravdepodobne aj GH126.
Špecificity beta-amylázy a glukoamylázy sú klasifikované do rodín GH14,
resp. GH15. Smerom k vyššej hierarchii tvorí rodina GH13 - hlavná
alfa-amylázová rodina s viac než 30 rôznymi špecificitami a ~13500
sekvenciami - spolu s rodinami GH70 a GH77 klan glykozidových hydroláz
GH-H. Dovnútra smerom k nižšej hierarchii je v rodine GH13 doteraz
etablovaných 37 podrodín.
Ciele: Hlavným cieľom práce bude prispieť k
poznaniu vzájomných vzťahov medzi jednotlivými enzýmovými špecificitami v
alfa-amylázových rodinách GH13 a GH57; napr. identifikovať unikátne
sekvenčné črty, ktoré uľahčia správne experimentálne prisúdenie exaktnej
špecificity pre hypotetické amylolytické proteíny, ako aj nájdu uplatnenie
v proteínovom dizajne týchto priemyselne významných enzýmov.
Publikácie:
Majzlova, K., Pukajova, Z. & Janecek, S. (2013) Tracing the evolution of
the alpha-amylase subfamily GH13_36 covering the amylolytic enzymes
intermediate between oligo-1,6-glucosidases and neopullulanases.
Carbohydrate Research 367: 48-57. - Janecek, S. & Kuchtova, A. (2012) In
silico identification of catalytic residues and domain fold of the family
GH119 sharing the catalytic machinery with the alpha-amylase family GH57.
FEBS Letters 586: 3360-3366. - Blesak, K. & Janecek, S. (2012) Sequence
fingerprints of enzyme specificities from the glycoside hydrolase family
GH57. Extremophiles 16: 497-506. - Gabrisko, M. & Janecek, S. (2009)
Looking for the ancestry of the heavy-chain subunits of heteromeric amino
acid transporters rBAT and 4F2hc within the GH13 alpha-amylase family.
FEBS Journal 276: 7265-7278. - MacGregor, E.A., Janecek, S. & Svensson, B.
(2001) Relationship of sequence and structure to specificity in the
alpha-amylase family of enzymes. Biochimica et Biophysica Acta 1546: 1-20.
- Janecek, S., Leveque, E., Belarbi, A. & Haye, B. (1999) Close
evolutionary relatedness of alpha-amylases from Archaea and plants.
Journal of Molecular Evolution 48: 421-426. - Janecek, S. (1997)
Alpha-amylase family: molecular biology and evolution. Progress in
Biophysics and Molecular Biology 67: 67-97. PubMed ID: 9401418.
Téma diplomovej práce 2: "Bioinformatická analýza škrob-viažucich domén amylolytických
enzýmov."
Charakteristika: Práca bude teoretická, t.j. na počítači (bez experimentov v klasickom laboratóriu).
Škrob-viažuce domény amylolytických enzýmov tvoria súčasť klasifikácie
enzýmov aktívnych voči sacharidom, tzv. CAZy databázy (Carbohydrate Active
enZymes; http://www.cazy.org/). V súčasnosti sú klasifikované do 10 tzv.
CBM rodín (Carbohydrate-Binding Module): CBM20, 21, 25, 26, 34, 41, 45,
48, 53 a 58. Sú to väzbové (nekatalytické) domény, ktoré sa však
nachádzajú aj v sekvenciách ne-amylolytických enzýmov, ako napr.
glukánfosfatázy, beta podjednotka AMP-aktivovanej proteínkinázy, atď. Snáď
najznámejší je proteín laforín, ktorého poškodenie napr. u cicavcov v je
zodpovedné za tzv. Laforov typ epilepsie (hromadenie Laforových
polyglukózanových teliesok v mozgu a krvi). Hoci amylolytické enzýmy,
ktoré obsahujú škrob-viažuce domény sú prevažne mikrobiálneho pôvodu
(baktérie, archaebaktérie, prípadne mikroskopické huby), homológy
škrob-viažucich domén u ne-amylolytických enzýmov sa nachádzajú aj u
rastlín a živočíchov.
Ciele: Hlavným cieľom práce bude prispieť k poznaniu
vzájomných vzťahov medzi rôznymi rodinami škrob-viažucich domén, ako aj v
rámci jednotlivých rodín; napr. objasniť možné evolučné súvislosti medzi
týmito funkčnými motívmi a pomôcť pri identifikácii hypotetických
škrob-viažucich domén s reálnou schopnosťou viazať surový škrob a príbuzné
sacharidy.
Publikácie:
Janecek, S., Svensson, B. & MacGregor, E.A.
(2011) Structural and evolutionary aspects of two families of
non-catalytic domains present in starch and glycogen binding proteins from
microbes, plants and animals. Enzyme and Microbial Technology 49: 429-440.
- Machovic, M. & Janecek, S. (2006) Starch-binding domains in the
post-genome era. Cellular and Molecular Life Sciences 63: 2710-2724. Machovic, M. & Janecek, S. (2006) The evolution of putative starch-binding
domains. FEBS Letters 580: 6349-6356. - Machovic, M., Svensson, B.,
MacGregor, E.A. & Janecek, S. (2005) A new clan of CBM families based on
bioinformatics of starch-binding domains from families CBM20 and CBM21.
FEBS Journal 272: 5497-5513. - Janecek, S., Svensson, B. & MacGregor, E.A.
(2003) Relation between domain evolution, specificity, and taxonomy of the
alpha-amylase family members containing a C-terminal starch-binding
domain. European Journal of Biochemistry 270: 635-645. - Janecek, S.
(2002) A motif of a microbial starch-binding domain found in human
genethonin. Bioinformatics 18: 1534-1537. - Janecek, S. & Sevcik, J.
(1999) The evolution of starch-binding domain. FEBS Letters 456: 119-125.
Laboratórium genomiky
Školiteľ diplomovej práce: RNDr. Gabriela Bukovská, CSc.
(ukončenie dipl. práce 2014/2015)
Názov diplomovej práce: Príprava fágového endolyzínu s novými vlastnosťami
Cieľ: Cieľom práce je štúdium endolyzínov korynefága BFK20 a bakteriofága phiBP, štúdium
katalytickej a väzbovej domény endolyzínov, ich charakterizácia a príprava endolyzínu s novými
vlastnosťami.
Kľúčové slová:
bakteriofágy, lytická aktivita, expresia proteínov, izolácia proteínov
Literatúra:
1. MORADPOUR, Z. – GHASEMIAN, A. 2011, Modified phages: Novel antimicrobial agents to
combat infectious diseases. In Biotechnology Advances, ISSN 0734-9750, vol. 29, p. 732 –
738.
2. FISCHETTI, A. V. 2010. Bacteriophage endolysins: A novel anti-infective to control Grampositive pathogens. In International Journal of Medical Microbiology, ISSN 1438-4221, 2010,
vol. 300, p. 357-362.
3. GARCIA, P. a kol. 2010, Food biopreservation: promising strategies using bacteriocins,
bacteriophages and endolysins. In Trends in Food Science & Technology, ISSN 0924-2244,
2010, vol. 21, p. 373 – 382.
4. Borysowski J. a kol. 2006, Bacteriophage Endolysins as a Novel Class of Antibacterial Agents.
In Experimental Biology and Medicine , ISSN 1535-3702, vol. 231, p. 366 – 377.
Download

Prehľad tém diplomových prác vypísaných na ÚMB