Lidská infekční onemocnění a genově manipulované organizmy

Tereza KOBLIHOVÁ

Bachelor's thesis

Human infectious diseases and GMO

Abstract:

Tato bakalářská práce se zaměřuje na detekci transgenů v DNA geneticky modifikovaných plodin, a to především na detekci transgenu nptII, a dále na zjištění štěpného poměru (počtu kopií) vnesených transgenů do další generace. Teoretická část této bakalářské práce obsahuje informace o bakteriích, neboť některé druhy jsou příčinou lidských infekčních onemocnění a přitom některé bakterie se využívají v genetickém inženýrství k transformaci rostlin. Onemocnění, které bakterie způsobují, se léčí antibiotiky, což jsou antimikrobní látky používané k zastavení růstu nebo usmrcení těchto mikroorganizmů. Teoretická část zahrnuje především poznatky o antibiotikách a geneticky manipulovaných organizmech (GMO), s nimiž jsou spjaté obavy o použití selekčního genu nptII v konstruktu těchto organizmů. Neboť tento markerový gen kóduje enzym neomycin fosfotransferázu II, který inaktivuje antibiotikum zvané kanamycin. Organizmus obsahující tento gen je tak vůči tomuto antibiotiku rezistentní. Cílem metodické části této práce bylo vypěstování vlastních geneticky modifikovaných rostlin nesoucích uměle vložené geny pro rezistenci vůči kanamycinu (nptII) a signální gen GUS, a následné stanovení přítomnosti genu nptII ve vzorcích z těchto rostlin. Ke stanovení genu nptII v transgenních rostlinách bylo nejdříve zapotřebí namnožení DNA úseku obsahující tento gen, což bylo provedeno pomocí polymerázové řetězové reakce (PCR) a poté byla provedena jeho detekce ve vzorku pomocí gelové elektroforézy. Pro detekci přítomnosti genu nptII v rostlinných vzorcích a k potvrzení transformace byl použit také histochemický test. Jako modelový organizmus byl zvolen tabák virginský (Nicotiana tabacum), který byl transformován pomocí Agrobacteria tumefaciens.

Abstract:

This bachelor thesis is focused on the detection of the transgenes in DNA of the genetically modified plants, especially on the detection of the transgene nptII. Moreover, it will discuss the determinations of the fission ratio (the amount of copies) of the injected transgenes into the next generation. The theoretical part of this bachelor thesis includes information about bacteria because some of their kinds are the reasons of human infection diseases, however, couple of them are used in genetic engineering for plant transformation at the same time. The diseases which are caused by bacteria are cured by antibiotics. Antibiotics are antimicrobic substances which are used to stop the growth of or exterminate these microorganisms. The theoretical part is especially focused on findings related to antibiotics and gene manipulated organisms (GMO). They are related to the concerns about using the selective gene nptII in the construct of these organisms, because this gene codes enzyme neomycin phosphotransferase II, which deactivates the effects of the Antibiotic called kanamycin. Organisms, where this gene is included are getting resistant to these antibiotics. The aim of the methodical part was the cultivation of own genetic modified plants carrying artificially injected genes for the resistance to kanamycin (nptII) and the signal gene GUS. Furthermore, we were looking for the subsequent determination of presence of the gene ntpII in the samples from these plants. The first necessary step to the determination of the gene nptII in the transgenic plants was multiplying of the DNA section containing this gene. That was accomplished by Polymerase Chain Reaction (PCR). After PCR was adapted, the detection of nptII gene in samples was made by gel electrophoresis. A histochemical test was used for the detection of the presence of the gene nptII in the plant samples and the confirmation of the transformation. As a model organism, the Nicotiana tabacum was chosen, which was transformed by Agrobacterium tumefaciens.

Keywords

GMO, nptII, kanamycin, PCR, elektroforéza, histochemický test, Agrobacterium tumefaciens

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 11. 8. 2020

Thesis defence

• Supervisor: RNDr. Štěpánka Šebestianová, Ph.D.

UNIVERSITY OF SOUTH BOHEMIA IN ČESKÉ BUDĚJOVICE

Faculty of Health and Social Sciences

Bachelor programme / field:
Specialization in Health Service / Health Technician