Použití PCR pro detekci nízkých počtů hygienicky významných bakterií ve vzorcích vod

Bc. Milada Lytková

Master's thesis

Use of PCR for detection of low counts of health-retaled bacteria in water

Abstract:

Ve vodním prostředí se vyskytuje řada autochtonních a allochtonních druhů bakterií, včetně druhů patogenních. Voda je významným vektorem přenosu původců infekčních onemocnění, proto je její kontrola nezbytná. I když dnešní znalosti umožňují stanovení řady patogenů, rutinní stanovování všech ve vodě potenciálně přítomných patogenů se neprovádí. K hodnocení kvality vod se využívají indikátorové organismy, které se dělí na indikátory organického a fekálního znečištění. V praxi se k jejich stanovování užívá zejména kultivačních metod a následných biochemických testů. Nevýhodou kultivačních metod je časová náročnost, navíc neumožňují stanovení nekultivovatelných bakterií a bakterií běžně kultivovatelných, které následkem stresu tuto vlastnost ztratily (např. bakterie ve VBNC - viable but non-culturable - stavu). Kultivační metody nejsou vhodné ani u pomalu rostoucích organismů. Identifikaci problematicky kultivovatelných bakterií naopak umožňují metody genotypové, mezi které patří polymerázová řetězová reakce (PCR). PCR je citlivá a rychlá metoda umožňující detekci malého množství cílové DNA. Při identifikaci izolátů z prostředí pomocí PCR hraje klíčovou roli postup izolace DNA ze vzorku, který umožňuje odstranění inhibitorů a zisk dostatečného množství DNA. Cílem této práce je srovnání metod pro izolaci DNA a navržení optimálního postupu pro izolaci DNA ze vzorků vod.

Abstract:

A lot of autochtonnous and allochtonnous bacterial species and also pathogens occur in water. Water control is important and necessary especially because of these waterborne pathogens. Despite the fact, that these days is identification of many species possible and well-known, rutine methods for water testing are used only for some of potencial pathogens. For evaluation of water quality are used so-called indicator species which can be divided into indicators of organic and fecal polution. Classical cultivation techniques and biotying are commonly used for identification of these indicators. These methods are timeconsuming and unsuitable for identification of nonculturable strains, for slowly-growing strains or stains in VBNC (viable but non-culturable) state. On the other hand genotypic methods are very suitable for identification of these problematic species and strains. Polymerase chain reaction (PCR) in plenty of its modifications is commonly used for identification of many bacterial species. PCR is a rapid and sensitive genotypic method allowing detection of small amounts of DNA. Crucial factor determining the performance of PCR is the treatment of environmental samples and technique of isolation DNA, which allows gain of sufficient concentration of target DNA and elimination of PCR-inhibitors. The aim of this diploma work is to find an optimal method for isolation of bacterial DNA from water samples.

Keywords

PCR, izolace DNA, vzorky vod, Enterococcus, hygienicky významné bakterie

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 17. 5. 2010

Thesis defence

• Date of defence: 10. 6. 2010
• Supervisor: RNDr. Hana Mlejnková, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / General Biology