Význam horizontálního přenosu genů v evoluci patogenních bakterií

Mgr. Simona Dalihodová

Bachelor's thesis

The importance of horizontal gene transfer in the evolution of pathogenic bacteria

Anotácia:

Horizontální přenos genů (HGT) je důležitým faktorem, který významně přispívá k šíření determinant antibiotické rezistence a faktorů virulence v bakteriálních populacích. Byl zaznamenán na úrovni kmenů, druhů, a dokonce i rodů bakterií. Cílem bakalářské práce je uvést HGT do souvislosti se vznikem nových kmenů patogenních druhů bakterií a jejich evolucí. Budou popsány základní mechanizmy HGT a jejich přínos pro adaptaci bakterií na prostředí. Bude zahrnuto také krátké srovnání HGT s procesem adaptace prostřednictvím mutací. Dále budou charakterizovány jednotlivé typy mobilních genetických elementů, na nichž jsou geny pro rezistenci k antibiotikům a faktory virulence nejčastěji lokalizovány, a jejichž horizontálním přenosem dochází ke konverzi nepatogenních kmenů bakterií na kmeny patogenní. Na závěr budou uvedeny konkrétní příklady vybraných bakteriálních druhů (s důrazem na druh Staphylococcus aureus), u nichž byla popsána vysoká míra adaptability a virulence zprostředkovaná HGT.

Abstract:

Horizontal gene transfer (HGT) is an important factor with a major contribution to antibiotic resistance determinants and virulence factors spread in populations of bacteria. It was registered at the level of strains, species, and even genera of bacteria. The goal of this bachelor thesis is to put HGT to context with formation of new strains of pathogen bacteria species and their evolution. Basic mechanisms of HGT and their contribution to bacterial environmental adaptation will be described. Also short comparison of HGT and mutation adaptation process will be involved. There will also be characterization of various types of mobile genetic elements where the antibiotic resistance genes and virulent factors are located the most often and by theirs horizontal transfer occurs to conversion from non-pathogens to pathogen strains. At the conclusion, there will be given specific examples of selected bacterial species (with emphasis on Staphylococcus aureus), which have been described by a high degree of adaptability and virulence mediated by HGT.

Kľúčové slová

horizontální přenos genů, mobilní genetické elementy, mutace, evoluce, faktory virulence, rezistence, multirezistence, patogenita, MRSA, Horizontal Gene Transfer, Mobile Genetics Elements, Mutation, Evolution, Virulence Factors, Resistance, Multiresistance, Pathogenity

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 14. 5. 2014

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 11. 6. 2014
• Vedúci: Mgr. Marian Varga, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / odbor:
Experimental Biology / Molecular Biology and Genetics