Využití fyzikálně-chemických analýz při studiu stresových odpovědí mikroorganismů
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Tato diplomová práce se zabývá využitelností fyzikálně-chemických analýz při vlivu stresových faktorů na mikroorganismy, kde hlavní náplní této práce bylo navržení a následná optimalizace technik a metod, které jsou obecně využívány v odlišných oblastech vědy a výzkumu. Jako modelové mikroorganismy, podrobené fyzikálně-chemickým analýzám v experimentální části této práce, byly zvoleny dva bakteriální kmeny: Cupriavidus necator H16 a její mutantní kmen Cupriavidus necator PHB-4 lišící se schopností produkce polyhydroxyalkanoátů. Nejprve byly navrženy a otestovány mikroskopické techniky jako transmisní elektronová mikroskopie (TEM), kryo skenovací elektronová mikroskopie (kryo-SEM) a mikroskopie atomárních sil (AFM) sloužící k charakterizaci morfologických odlišností bakterií. Dále byly stanovovány a porovnávány viskoelastické vlastnosti bakterií prostřednictvím oscilačních testů metodou reologie, které byly rovněž otestovány a optimalizovány s ohledem na typ vzorků. Mezi další navržené a otestované fyzikálně-chemické metody patří termická analýza, konkrétně diferenční skenovací kalorimetrie (DSC) a termogravimetrická analýza (TGA) zabývající se transportem vody a chování intracelulární vody s ohledem na vliv přítomných PHB granulí v bakteriích. Poslední technika, která byla zavedena a optimalizována, je použití dynamického a elektroforetického rozptylu při měnícím se pH, sloužící k charakterizaci povrchových vlastností bakterií (velikost, zeta potenciál, izoelektrický bod).
This diploma thesis deals with the utilization of physico-chemical analysis in study on microbial stress–response. The main content of this work was to propose and optimize techniques and methods which are generally used in different industries. Two bacterial strains, Cupriavidus necator H16 and its mutant strain Cupriavidus necator PHB-4 producing polyhydroxyalkanoates (PHA) under certain conditions, were used as model microorganisms. Initially, microscopic teques such as transmission electron microscopy (TEM), cryo scanning electron microscopy (cryo SEM) and atomic force microscopy (AFM) were proposed and tested for the characteriozation of morphological differences of bacteria. Furthermore, viscoelastic properties of bacteria were determined and compared by the oscillatory tests of the rheology method considering another type of samples. Thermal analysis methods, differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA) in particular, focused on water transport and behavior of intracellular water influenced by presence of the granules of PHB in bacteria. The last technique, utilized in the study, was dynamic and electrophoretic light dispersion during pH changes for characterization of the surface properties of bacteria such as size, zeta potential and the isoelectric point.
This diploma thesis deals with the utilization of physico-chemical analysis in study on microbial stress–response. The main content of this work was to propose and optimize techniques and methods which are generally used in different industries. Two bacterial strains, Cupriavidus necator H16 and its mutant strain Cupriavidus necator PHB-4 producing polyhydroxyalkanoates (PHA) under certain conditions, were used as model microorganisms. Initially, microscopic teques such as transmission electron microscopy (TEM), cryo scanning electron microscopy (cryo SEM) and atomic force microscopy (AFM) were proposed and tested for the characteriozation of morphological differences of bacteria. Furthermore, viscoelastic properties of bacteria were determined and compared by the oscillatory tests of the rheology method considering another type of samples. Thermal analysis methods, differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA) in particular, focused on water transport and behavior of intracellular water influenced by presence of the granules of PHB in bacteria. The last technique, utilized in the study, was dynamic and electrophoretic light dispersion during pH changes for characterization of the surface properties of bacteria such as size, zeta potential and the isoelectric point.
Description
Citation
SLANINOVÁ, E. Využití fyzikálně-chemických analýz při studiu stresových odpovědí mikroorganismů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2016.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Chemie pro medicínské aplikace
Comittee
prof. Ing. Miloslav Pekař, CSc. (předseda)
prof. RNDr. Ivana Márová, CSc. (místopředseda)
doc. Ing. Pavel Diviš, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Stanislav Obruča, Ph.D. (člen)
doc. RNDr. Vladimír Velebný, CSc. (člen)
prof. Ing. Oldřich Zmeškal, CSc. (člen)
Date of acceptance
2016-05-31
Defence
Zmeškal: komplexní viskozita, proč je ztrátový úhel v logaritmickém měřítku
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení