Analýza genů polyvalentního stafylokokového bakteriofága ovlivňujících rozmezí hostitele

Bc. Martin Benešík, Ph.D.

Master's thesis

Analysis of polyvalent staphylococcal bacteriophage genes influencing phage host range

Abstract:

Zvyšující se množství patogenních bakterií odolných vůči antibiotikům se stává problémem v medicíně. Fágová terapie se jeví jako vhodná alternativa léčby antibiotiky. Dříve se uvažovalo o použití celých fágů jako antimikrobiálních agens, ale v současnosti se pozornost zaměřuje na fágem kódované proteiny. První část práce byla zaměřena na identifikaci genomických změn v oblasti ORF 66 – 68, které by mohly vést ke změně rozmezí hostitele. V této části byly použity fágy 812, jeho mutanty 812b, 812p a příbuzný fág SK311.Vlastnosti lytických enzymů mohou mít vliv na rozmezí hostitele podle toho zda jsou schopny štěpit peptidoglykan buněčné stěny odlišných bakteriálních kmenů. V další části práce jsem se pokoušel klonovat a exprimovat lytické proteiny fágů 812, mutanty 812F1 a příbuzných fágů 131 a SK311 a srovnat jejich vlastnosti. Tyto enzymy usmrcují buňky S. aureus a mohly by mít navíc praktické využití ve fágové terapii. Rozmezí hostitele může být ovlivněno schopností lytického enzymu navázat se na buněčnou stěnu bakterie. Za specifitu vazby endolyzinu na peptidoglykan buněčné stěny je zodpovědná SH3-doména tohoto proteinu. Pro účely určení trojrozměrné struktury metodou krystalografie, byl klonován gen pro SH3-doménu lytického enzymu fága 812.

Abstract:

The increasing number of pathogenic antibiotic resistant bacteria is becoming problem in medicine. Phage therapy appears to be a suitable alternative to antibiotics treatment. In history, it was envisaged to use bacteriophages as antimicrobial agents, but but currently the research focus on phage encoded antimicrobial proteins. The first part of this work was focused on identification of potencial genomic rearrangement in ORF 66 – 68 region. In this experiment, polyvalent staphylococcal phage 812, its host-range mutants 812b, 812p and related phage SK311 were used. In the next part of this work I have tried to clone and express lytic proteins of phage 812, its mutant 812F1 and related phages 131 and SK311. These enzymes kill S. aureus cells and could have practical use in phage therapy. SH3-domain is cell wall targetting domain, which is responsible for specifity binding of lytic enzyme to peptidoglykan. Gene for SH3b-domain of phage 812 was cloned for the purpose of determining three-dimensional structure using crystallography method.

Keywords

bakteriofágy, bacteriophages, phages, fágy, lytic enzymes, lytické enzymy, phage therapy, fágová terapie, endolyzin, endolysin, SH3-domain, SH3 doména

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 18. 5. 2009

Thesis defence

• Date of defence: 22. 6. 2009
• Supervisor: doc. RNDr. Roman Pantůček, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / Molecular Biology and Genetics