Extrakce DNA a základní analýza genomu u bakterií izolovaných z kyselých lesních půd.

Markéta Mičudová

Bakalářská práce

DNA extraction and basic genome analysis in bacteria isolated from forest soils.

Anotace:

S rozvojem ekologického zemědělství a snahou lidí praktikovat zemědělství s větším respektem k půdě, se začaly hledat způsoby, které by mohly alespoň částečně nahradit chemické látky používané při pěstování rostlin. Jednou z těchto metod by mohlo být využívání bakterií PGPR (rhizobakterie podporující růst rostlin), které napomáhají růstu rostlin, jejich rozličnými vlastnostmi a produkcí sekundárních metabolitů. Cílem práce bylo extrahovat DNA z deseti kmenů půdních aktinobakterií (třída Actinobacteria). V literární rešerši se aktinobakterie třídí do taxonomických skupin a rozebírají se jejich fyziologické, chemické a molekulární vlastnosti. Dále se rešerše zaměřuje na soužití aktinobakterií s rostlinami a jejich vlastnosti, které tomuto vztahu napomáhají. Nápomocné bakterie žijící v rizosféře rostlin se souhrnně označují PGPR (z anglického plant growth-promoting rhizobacteriaz). Početným zástupcem těchto bakterií jsou právě aktinobakterie. Proto je důležité podrobně prozkoumat jejich sekundární metabolity, které by mohly být prospěšné pro rostlinnou produkci. Některé sekundární metabolity jsou bakteriemi vylučovány jen za velmi specifických podmínek a nemusí k jejich produkci vůbec dojít. K tomu je pro objevení nových užitečných metabolitů důležité řádně prozkoumat bakteriální genom, aby se zjistilo, zda bakterie nenese „skryté“ metabolity, které by mohly být užitečné. Pokud bychom tyto geny nebo celé genové klastry objevili, bylo by možné navodit vhodné kultivační podmínky a získat tak úplně nové látky. Závěrem této práce byla extrakce DNA z deseti kmenů půdních aktinobaterií a připravit je na odeslání k sekvenaci jejich genomů.

Abstract:

With the development of organic farming and the effort of people to practice farming with more respect for the soil, efforts have begun to look for ways that can at least partially replace the chemicals used in plant cultivation. One of these methods could be the use of plant growth-promoting bacteria (PGPR) for their various properties and the production of secondary metabolites. The aim of my work was to extract DNA from ten strains of soil actinobacteria (class Actinobacteria). In the literature search, actinobacteria are classified into taxonomic groups, and their physiological, chemical and molecular properties are analyzed. Furthermore, the review focuses on the coexistence of actinobacteria with the plants and also on the properties by which actinobacteria help plant growth. The helper bacteria living in the plant rhizosphere are collectively referred to as PGPR. Actinobacteria are common representatives of these bacteria. Therefore, it is important to investigate in detail their secondary metabolites, which could be beneficial for crop production. The production of secondary metabolites is already encoded in the DNA. Some secondary metabolites are excreted by bacteria only under very specific conditions and may not be produced at all. To this end, in order to discover new useful metabolites, it is important to properly examine the genetic code to see if the bacteria carry genes for "hidden" metabolites that could be useful. If we discovered these genes or entire gene clusters, it would be possible to induce suitable conditions and thus obtain completely new substances. The finalization of this work was represented by extraction of DNA from ten strains of soil actinobacteria and thus preparing them for consequent genome sequencing.

Klíčová slova

sekundární metabolity, extrakce DNA, Aktinobakterie

Keywords

DNA extraction, secondary metabolites, Actinobacteria

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 22. 4. 2022

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: doc. RNDr. Markéta Marečková, Ph.D.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů

Bakalářský studijní program / obor:
Ekologické zemědělství / Ekologické zemědělství