Struktura, funkce a evoluce halogenalkandehalogenáz

Mgr. Jakub Harnoš

Bachelor's thesis

Structure, function and evolution of haloalkane dehalogenases

Abstract:

Halogenalkandehalogenasy jsou enzymy, které katalyzují hydrolytický rozklad řady halogenovaných uhlovodíků. Tyto enzymy jsou často používány jako modelové systémy pro výzkum základních principů enzymové katalýzy a díky svým vlastnostem také nabízí řadu potenciálních praktických aplikací. První část bakalářské práce shrnuje aktuální informace o struktuře, funkci a evoluci halogenalkandehalogenas. Druhá část práce je pak věnována možnostem rozšíření dosavadních znalostí o této proteinové rodině za pomocí studie zaměřené na rekonstrukci sekvence předka. V práci jsou přiblíženy statistické přístupy a výpočetní programy používané pro předpověď sekvence předka in silico. Vybrané programy byly otestovány při předpovědi sekvence předka halogenalkandehalogenas DbeA a DbjA. V závěru jsou pak diskutovány odlišnosti mezi výsledky jednotlivých metod a problematika nejednoznačných předpovědí. Metodologie pro předpověď sekvence předka a informace o použitelnosti a limitacích jednotlivých nástrojů, které jsou uvedeny v této práci, mohou být v budoucnu použity pro předpovědi sekvencí předků dalších vybraných zástupců halogenalkandehalogenas.

Abstract:

Haloalkane dehalogenases are enzymes that catalyze hydrolytic cleavage of the carbon-halogen bond in a wide range of halogenated compounds. These enzymes are often used as model systems to study principles of enzyme catalysis and also have a number of potential practical applications. The first part of the bachelor thesis summarizes current knowledge about structure, function and evolution of haloalkane dehalogenases. The second part is focused on the possibility to reconstruct ancestral sequences of selected haloalkane dehalogenases and thereby extend the knowledge about this protein family. Statistical approaches and programs for the in silico prediction of the ancestral sequences are described. Selected programs were used to predict the ancestral sequence of haloalkane dehalogenases DbeA and DbjA. Differences between results obtained from individual programs and prediction reliability are discussed. Described methodology and information about advantages and limitations of individual methods can be used to predict ancestral sequences of other members of the haloalkane dehalogenase family.

Keywords

Halogenalkanedehalogenasy, enzymy, struktura, funkce, evoluce, rekonstrukce sekvence předka. Haloalkane dehalogenases, enzymes, structure, function, evolution, ancestral sequence reconstruction.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 5. 2011

Thesis defence

• Date of defence: 16. 6. 2011
• Supervisor: Mgr. Eva Šebestová, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biology / Molecular Biology and Genetics