Vyhledávání genetickým screeningem a analýza potenciálních producentů bioaktivních látek se strukturou lineárních polyenů u aktinomycet
| Thesis title in Czech: | Vyhledávání genetickým screeningem a analýza potenciálních producentů bioaktivních látek se strukturou lineárních polyenů u aktinomycet |
|---|---|
| Thesis title in English: | Genetic screening and analysis of potential bioactive compounds of linear polyene structure in actinomycetes |
| Key words: | aktinomycety, Streptomyces, sekundární metabolity, antibiotika, imunomodulatory, Kancerostatika, genetický screening, biologicky aktivní látky |
| English key words: | actinomycetes, Streptomyces, secondary metabolites, antibiotics, immunomodulators, cancerostatics, genetic screening, bioactive compounds |
| Academic year of topic announcement: | 2020/2021 |
| Thesis type: | diploma thesis |
| Thesis language: | čeština |
| Department: | Department of Genetics and Microbiology (31-140) |
| Supervisor: | Mgr. Kateřina Petříčková, Ph.D. |
| Author: |
| Preliminary scope of work |
| Genomy streptomycet nesou nepřeberné množství genetické informace pro biosyntézu široké škály biologicky aktivních látek, která často není v laboratorních podmínkách exprimována. Jednou ze skupin jsou látky s lineárními polyenovými řetězci, které jsou syntetizovány polyketidsyntázami (PKS). Novou skupinou jsou metabolity, jejichž lineární řetězce jsou syntetizovány PKS typu II (podjednotkový typ), které obsahují nový unikátní typ podjednotky - tzv. chain length faktoru pro krátké řetězce. Relativně dobře charakterizovaným reprezentantem jsou látky manumycinového typu, jejichž polyketidové řetězce jsou nositeli farmaceuticky atraktivních biologických aktivit - imunomodulační a protirakovinné. V genomech streptomycet a podobných organismů se však podobných operonů pro PKS II nachází celá řada a jejich produkty jsou neznámé. Práce je zaměřena na analýzy biosyntetických genových clusterů, které biosyntézu látek s takovými řetězci obsahují, jejich aktivaci, heterologní expresi a identifikaci jejich produktů. Násladně směřuje k charakterizaci jejich biologických aktivit na vhodných modelových buňkách (lidských mikrobních patogenech u antibiotických aktivit, buňkách lidského imunitního systému u imunomodulačních a kancerostatických aktivit). Práce kombinuje techniky mikrobiologiké, molekulárně genetické, metody analytické chemie a základní imunologické postupy. |
| Preliminary scope of work in English |
| Genomes of streptomycetes contain innumerable genetic information for biosynthesis of broad spectrum of bioactive compounds that is, however, quite often silent in laboratory conditions. Compounds with linear polyketide chains represent one of the structural groups synthetized by polyketide synthases (PKS). Novel subgroup of these are metabolites with linear polyketide chains synthetized by the type II PKS (subunit type) that contain a novel subunit - a short chain length factor. Manumycin-type compounds are the only well-characterized representative of them; their polyketide chains carry pharmaceutically-attractive bioactivities - immunomodulatory and anti-cancer. However, the genomes of streptomycetes and related organisms contain similar PKS II-encoding operons and their products are unknown. The work aims in analysis of biosynthetic gene clusters that encode compounds with such polyketide chains, their activation, heterologous expression and identification of their products. Next, it targets their biological activities using suitable biological models (human microbial pathogens for antibiotic activities, human immune cells for immunomodulatory and anti-cancer activities). The work combines techniques of microbiology, molecular genetics, analytical chemistry and basic immunology methods. |