Moderní metody v molekulární diagnostice veterinárních onemocnění

Markéta Výborná

Bakalářská práce

Modern methods in molecular diagnostics of veterinary diseases

Anotace:

Včasná a přesná diagnostika onemocnění je ve veterinární medicíně faktorem, který rozhoduje o úspěšnosti léčby a kvalitě života zvířat. Současný vědecký pokrok nabízí širokou škálu molekulárně-biologických metod, které umožňují nahlédnout hlouběji do patofyziologických procesů organismu. Tato bakalářská práce byla vypracována formou literární rešerše a jejím hlavním záměrem bylo zhodnotit přínos těchto moderních technik se zvláštním důrazem na perspektivní obor metabolomiky. V úvodní části práce byla pozornost věnována zavedeným diagnostickým postupům na úrovni nukleových kyselin a proteinů. Byly popsány metody jako PCR nebo sekvenování, které se staly standardem při odhalování infekčních agens a genetických vad. Následně se text zaměřil na metabolomiku jako na nejmladší z řady „omics“ věd. Právě ta se jeví jako ideální nástroj pro monitorování aktuálního stavu organismu, protože zachycuje konečné produkty látkové výměny, které přímo odrážejí vliv prostředí, výživy či nastupující choroby. Hlavní a převážná část práce byla věnována technické stránce a praktickému využití metabolomické analýzy. Nejdříve byly představeny principy nukleární magnetické rezonance a hmotnostní spektrometrie jakožto hlavních analytických nástrojů pro identifikaci biomarkerů. V této souvislosti byly rozebrány různé typy biologických vzorků, od běžně odebírané krve až po neinvazivní matrice, jako jsou sliny nebo mléko, které představují šetrnější alternativu zvyšující welfare zvířat i kvalitu následné péče. V závěrečných kapitolách byly na konkrétních studiích demonstrovány praktické aplikace, jako je včasná diagnostika chronického onemocnění ledvin u koček, predikce subklinické ketózy u dojnic či monitoring zánětlivých střevních onemocnění u psů. Přínos práce spočívá v uceleném shrnutí moderních trendů, jak integrace moderních technologií posouvá veterinární péči směrem k multi-omics přístupu a personalizované medicíně.

Abstract:

Early and accurate diagnosis of diseases is a key factor determining treatment success and animal welfare in veterinary medicine. Recent scientific advances have introduced a wide range of molecular biological methods that allow a deeper understanding of pathophysiological processes in the organism. This bachelor's thesis is based on a literature review and aims to evaluate the contribution of these modern techniques, with particular emphasis on the emerging field of metabolomics. The introductory part focuses on established diagnostic approaches at the level of nucleic acids and proteins, including methods such as polymerase chain reaction (PCR) and sequencing, which have become standard tools for the detection of infectious agents and genetic disorders. The thesis then highlights metabolomics as the most recent “omics” discipline, which reflects the current physiological state of the organism by analyzing end products of metabolism influenced by environmental factors, nutrition, and disease. The main part of the thesis is devoted to the technical principles and practical applications of metabolomic analysis. It describes nuclear magnetic resonance spectroscopy and mass spectrometry as the primary analytical techniques used for biomarker identification. Furthermore, different types of biological samples are discussed, ranging from commonly collected blood to non-invasive matrices such as saliva and milk, which improve animal welfare and simplify sample collection. The final chapters present selected studies demonstrating practical applications of metabolomics, including early diagnosis of chronic kidney disease in cats, prediction of subclinical ketosis in dairy cows, and monitoring of inflammatory bowel disease in dogs. The thesis highlights the growing importance of integrating modern technologies and emphasizes the transition towards multi-omics approaches and personalized veterinary medicine.

Klíčová slova

biomarker, hmotnostní spektrometrie, nukleární magnetická rezonance, omics technologie, metabolomika, veterinární diagnostika

Keywords

biomarker, mass spectrometry, nuclear magnetic resonance, omics technologies, metabolomics, veterinary diagnostics

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 29. 4. 2026

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: doc. Ing. Petr Kačer, Ph.D.
• Oponent: Vladimír Hönig, Ph.D. Ph.D.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů

Bakalářský studijní program:
Veterinární asistent