Praktické využití in vitro biotestu CAFLUX v hodnocení kontaminace životního prostředí

Bc. Zuzana Šalplachtová

Master's thesis

Use of in vitro biotest CAFLUX in assessment of environmental contamination

Abstract:

Dioxiny a látky jim podobné vykazují celou řadu toxických účinků. Z tohoto důvodu je nezbytné monitorovat jejich přítomnost v životním prostředí. K monitoringu těchto látek v životním prostředí lze využít in vitro biotesty buněčných linií s vloženými reportérovými geny jakou jsou CAFLUX a H4IIE-luc. Těchto buněčných linií bylo využito při hodnocení účinnosti úpravy odpadních a pitných vod v celosvětovém projektu usilujícím o vybrání citlivých a spolehlivých biotestů pro rutinní monitoring kvality vod. Z celkových 103 použitých in vitro biotestů bylo vybráno 18, které jsou citlivé a robustní pro rutinní monitoring kvality vod. Oba tyto biotesty byly doporučeny jako dostatečně spolehlivé a efektivní. Buněčná linie CAFLUX byla dále využita při studiu biodegradace benzo[a]pyrenu v čase a pro hodnocení využitelnosti tohoto biotestu při rozlišení zastoupení perzistentními a neperzistentními látkami v environmentálních vzorcích. Tento jev byl zkoumán za pomocí perzistentního PCB 169 a méně perzistentních látek benzo[a]pyrenu, benzo[a]anthracenu a dibenz[a,h]antharcenu. V případě testování těchto látek jako jednotlivých chemických individuí byla buněčná linie CAFLUX schopna rozlišit mezi perzistentními/neperzistentními látkami, avšak při testování reálných vzorků byla odpověď stejná jak u frakce tvořené perzistentními, tak neperzistentními látkami. Praktické využití sledování změn buněčné odpovědi v čase pro hodnocení míry persistentnosti AhR aktivních polutantů tak vyžaduje další výzkum.

Abstract:

Dioxins and dioxin like chemicals (DLC) cause many diverse toxic effects. Because of it, it is necessary to monitor their occurrence in the environment. The in vitro bioassays with inserted reporter gene CAFLUX and H4IIE-luc are a useful tool for monitoring dioxins DLC in the environment. These two bioassays were used to assess efficacy of water treatment processes in global project which aimed at selecting bioassays covering relevant steps in the toxicity pathways for routine water monitoring and both of them were recommended for this purpose because they both shown selectivity and reliability. The cell-line CAFLUX was then used to study matabolization of persistent pollutants in real time and to assess the utility of this bioassay to distinguish between content of persistent/nonpersistent substances. It was study by using persistent PCB 169 and less persistent substances benzo[a]pyren, benzo[a]anthracen and dibenzo[a,h]anthracen. The cell-line CAFLUX was able to distinguish between these individual substances but in the case of real environmental sample there were no difference between persistent and nonpersistent fraction. There is a need for further research in the field of metabolization of diverse chemicals by using CAFLUX bioassay.

Keywords

CAFLUX, H1G1.1c3, CALUX, H4IIE-luc, kontaminace, (eko)toxicita, biotesty

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 5. 2014

Thesis defence

• Date of defence: 6. 6. 2014
• Supervisor: RNDr. Mgr. Michal Bittner, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Experimental Biology / Special Biology