Oxidační stres u bakterií

Mgr. Petra Rejmontová

Bachelor's thesis

Oxidative stress in bacteria

Abstract:

Oxidační stres je nevyhnutelnou součástí metabolismu aerobních bakterií. Radikály poškozují zejména DNA, lipidy a proteiny. Při nedostatečné obraně může oxidační poškození vést k výskytu mutací, proteolýze, či inhibici proteosyntésy. Ochrana bakterií před oxidačním poškozením je postavena na syntéze antioxidantů a tvorbě opravných mechanismů. Protože cytoplazmatický protein FerB bakterie Paracoccus denitrificans působí jako chinonreduktasa, může se účastnit obrany proti oxidačnímu stresu. V experimentální části bakalářské práce byl po třech hodinách kultivace s přídavkem 50 μM PQ stanoven vyšší stupeň LP u FerB- mutantního kmenu v porovnání s divokým kmenem P. denitrificans. Rozdíl v nárůstu množství MDA činil 54 % u FerB- mutantního kmenu ve srovnání s nárůstem množství MDA u divokého kmenu. Při opakovaném pokusu byl zaznamenán nárůst o 20 %. V případě poškození proteinů nebyly zaznamenány výrazné odchylky mezi mutantním a divokým kmenem. Při dvouhodinové kultivaci bakterie s přídavkem 50 mM H2O2 nebyly taktéž pozorovány výraznější rozdíly. I přesto, že byly očekávány větší rozdíly při iniciaci oxidačního stresu mezi divokým a FerB- mutantním kmenem, dosažené výsledky ukazují, že protein FerB může být součástí obranné odpovědi bakterie P. denitrificans proti oxidačnímu stresu.

Abstract:

Oxidative stress is inevitable part of metabolism of aerobic bakteria. The main targets of radicals are DNA, lipids and proteins. The inadequate defence may leed to mutations, proteolysis or inhibition of protein synthesis. The protection of bacteria against oxidative damage is based on synthesis of antioxidants and production of reparative mechanisms. Since the cytoplasmic protein FerB of Paracoccus denitrificans acts as a quinone reductase, it may take part in the defense against oxidative stress. In the experimental part of the thesis the higher level of LP in a FerB- mutant strain was determined if we compared it to the wild strain of Paracoccus denitrificans after three-hours cultivation with the addition of 50 μM PQ. The increase in MDA was 54 % in the FerB- mutant strain, compared to the wild strain. On repeating the experiment an increase of 20 % was found. Regarding the damage of proteins any significant difference was noted between the mutant and the wild strain. After two-hours cultivation within addition of 50 mM H2O2 there were no marked differences, too. In spite of the fact that we had anticipated higher differences at the iniciation of the oxidative stress between wild and mutant strain, the results obtained show that the FerB protein could be a part of defensive response of P. denitrificans to the oxidative stress.

Keywords

oxidační stres, chinonreduktasa B, lipidová peroxidace, karbonylované proteiny, Paracoccus denitrificans, oxidative stress, quinone reductase B, lipid peroxidation, carbonyl proteins

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 1. 2011

Thesis defence

• Date of defence: 10. 2. 2011
• Supervisor: prof. RNDr. Igor Kučera, DrSc.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biochemistry