Detekce ATP v bakterii Acidithiobacillus ferroxidans oxidující Fe(II)

Bc. Romana Marková

Diplomová práce

ATP detection in Acidithiobacillus ferroxidans bacteria oxidizing Fe(II)

Anotace:

Práce se zabývá aplikací luminiscenčního stanovení ATP v bakterii Acidithiobacillus ferrooxidans oxidující Fe(II). Použitý komerční kit na stanovení ATP byl testován na řadě mikroorganismů, ne však na acidofilních chemolitotrofních bakteriích, které byly předmětem práce. V našem případě docházelo k inhibici luciferasy způsobené aciditou a železem(III) přítomným v bakteriálním vzorku. Ačkoli instrukce kitu zaručují dostatečnou pufrační kapacitu, bylo nutné vzorek vhodně ředit. Tento krok eliminoval také inhibici železem(III). Zásadním rozporem s metodickým doporučením se ukázalo být množství přídavku standardu ATP. Náš postup poskytuje dobrou citlivost luminiscence pro standard ATP pro různé koncentrace buněk ve vzorku. Měření ukázala korelaci růstu buněk, oxidace Fe(II) a tvorby ATP. Množství ATP obsažené v jedné buňce odpovídá obecným hodnotám pro bakterie, avšak závisí na fyziologickém stavu bakterie. Část práce se zabývá kinetikou bakteriální oxidace síry za vyšších teplot. Na základě dřívějších studií jsme chtěli pomocí vyšší rychlosti oxidace dosáhnout nových kinetických parametrů. Výsledky ovšem potvrdily předchozí data.

Abstract:

Thesis is related to application of bioluminescence on ATP assay in iron-oxidizing Acidithiobacillus ferrooxidans. A commercial ATP kit was used which has been tested for ATP determination in various microorganisms. Under our conditions, luciferase was inhibited due to acidity and iron which were present in bacterial samples. Although a kit instruction assume a sufficient buffer capability, a suitable sample dilution was necessary. This procedure also eliminated inhibition by iron. Another disagreement with the kit instruction was related to use of an ATP standard for ATP determination per one cell. In contrast to those instructions, our procedure provided a good sensitivity of bioluminescence related to the ATP standard under different cell concentration in the sample. We indicated a correlation of growth, iron oxidation and ATP formation in batch cultures. The ATP content in one cell corresponded to general values in other bacteria although this content was dependent on physiological state of bacteria. A thesis part studied kinetics of elemental sulfur biooxidation under a higher temperature. Based on previous studies, we tried to obtain higher oxidation rates to achieve new kinetic parameters. However, the results confirmed earlier data.

Klíčová slova

Acidithiobacillus ferrooxidans, ATP, bioluminiscence, oxidace železa(II)a síry

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 28. 4. 2008

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 9. 6. 2008
• Vedoucí: doc. Ing. Martin Mandl, CSc.
• Oponent: prof. RNDr. Igor Kučera, DrSc.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Biochemie / Biochemie