Elektroforetická analýza fragmentů provirální DNA získaných pomocí specifických rekombináz

Bc. Martin Zahálka

Diplomová práce

Electrophoretic analysis of proviral DNA fragments obtained by specific recombinases

Anotace:

Tato diplomová práce, se zabývá analýzou fragmentů DNA, které vznikly působením restrikčních endonukleáz a specifických rekombináz. Cílem je navrhnout citlivý a spolehlivý biosenzor pro detekci HIV, jehož podstatou bude detekce provirálního fragmentu DNA. V teoretické části je nastíněná problematika a původ HIV. Jsou zde popsány jednotlivé kroky životního cyklu viru HIV na molekulární úrovni, které vedou ke vzniku onemocnění. Dále jsou zde charakterizovány symptomy onemocnění a následně specifikovány jednotlivé metody pro detekci HIV. V další kapitole je teoretická část věnována rozdílným přístupům k léčbě a současně prevenci tohoto onemocnění. V závěru literárního přehledu je také rozpracována kapitola, která se zabývá biosenzory a detekčními molekulami. Experimentální část práce se zabývá jednotlivými klíčovými kroky, které jsou nezbytné k návrhu biosenzoru, jež je potřeba provést a optimalizovat. Plazmidová DNA, která slouží jako výchozí substrát, je pomocí restrikční endonukleáz rozštěpena a výsledné fragmenty jsou analyzovány zde optimalizovanou metodou na kapilární elektroforéze. V další části je testována imobilizace proteinu na povrch magnetických částic, které tvoři základní část biosenzoru, za využití BSA. V navazujících studiích je však zapotřebí optimalizovat další kroky, které jsou nezbytné pro úspěšný vývoj biosenzoru. V závěru práce je nastíněna vize finálního biosenzoru, který je připraven pro reálné použití.

Abstract:

This diploma thesis deals with the analysis of DNA fragments formed by the action of restriction endonucleases and specific recombinases. The aim is to design a sensitive and reliable biosensor for HIV detection, the essence of which will be the detection of a proviral DNA fragment. The theoretical part outlines the issues and origins of HIV. Also, the individual steps of the HIV life cycle at the molecular level that lead to the development of the disease are described. Furthermore, the symptoms of the disease are characterized and subsequently, the particular methods for the detection of HIV are specified. In the following chapter, the theoretical part is devoted to different approaches to the treatment and simultaneously to the prevention of this disease. At the end of the literature review, a chapter dealing with biosensors and detection molecules is also present. The experimental part of the thesis discusses the individual key steps required for design of the biosensor that need to be performed and optimized. Plasmid DNA, which serves as a starting substrate, is digested with restriction endonucleases, and the resulting fragments are analyzed by the capillary electrophoresis method optimized herein. In the next part, the immobilization of the protein on the surface of magnetic particles, which form the basic part of the biosensor, is tested using BSA. However, in following studies, it is necessary to optimize further steps that are necessary for the successful development of the biosensor. At the end of the thesis, a vision of the final biosensor, which is ready for real use, is outlined.

Klíčová slova

biosenzor, HIV, Brec1, detekce, magnetické částice

Keywords

Brec1, detection, magnetic particles, biosensor, HIV

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 21. 4. 2021

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: doc. Mgr. Markéta Vaculovičová, Ph.D.
• Oponent: Monika Kratochvílová, externi

Mendelova univerzita v Brně

Agronomická fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Zootechnika / Živočišné biotechnologie