Enzymy oxidativního stresu u extrémně acidofilních mikroorganismů

Bc. Marek Šťavík

Bachelor's thesis

Oxidative stress enzymes in extremely acidophilic microorganisms

Abstract:

Tato bakalářská práce se zabývá studiem enzymů zapojených do ochrany proti oxidativnímu stresu u polyextrémních mikroorganismů žijících v kyselém prostředí s vysokou koncentrací kovů. Tyto chemolitotrofní mikroorganismy jsou respiračně velmi aktivní, což v kombinaci s tímto prostředím vede často k tvorbě reaktivních forem kyslíku. Praktická část byla zaměřena na stanovení katalasové aktivity u modelové bakterie Acidithiobacillus ferrooxidans. Bylo testováno několik metod stanovení této enzymatické aktivity, z nichž nejvhodnější se jevila metoda využívající elektrochemické stanovení kyslíku. Mírná aktivita byla také detekována v buněčných frakcích pomocí specifického barvení nativního gelu. Podařilo se získat částečně purifikovanou proteinovou frakci s katalasovou aktivitou. Dalším postupem by mohla být vícekroková purifikace a identifikace čistého proteinu, či proteinů s touto aktivitou.

Abstract:

This bachelor thesis deals with the study of enzymes involved in protection against oxidative stress in polyextreme microorganisms inhabiting acidic environments with a high concentration of heavy metals. These chemolithotrophic microorganisms are very active by respiration, which leads in combination with their extreme habitats to the generation of reactive oxygen species. The practical part of the bachelor thesis was focused on catalase activity determination in model bacterium Acidithiobacillus ferrooxidans. Several methods for determining enzymatic activity were compared, of which electrochemical determination of oxygen was most suitable for our application. Low activity was also detected in cell fractions by using a catalase-specific coloring of native gel. In addition, a partly purified protein fraction with catalase activity was obtained. The next step would be multistep purification and identification of pure protein or proteins with this enzymatic activity.

Keywords

acidofilní mikroorganismy, oxidativní stres, Acidithiobacillus ferrooxidans, peroxid vodíku, ROS, acidophilic microorganisms, oxidative stress, hydrogen peroxide

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 8. 2020

Thesis defence

• Date of defence: 7. 9. 2020
• Supervisor: doc. RNDr. Oldřich Janiczek, CSc., Mgr. Jiří Kučera, Ph.D.
• Reader: Mgr. Vojtěch Sedláček, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biochemistry / Biochemistry