Geny sekundárního metabolismu v půdních bakteriálních společenstvech

Abstract

Potřeba nových antibiotik a dalších sloučenin s biologickou aktivitou je důvodem zvýšeného zájmu o sekundární metabolity půdních bakterií. V půdním prostředí má dominantní postavení kmen Actinobacteria, jehož potenciál spočívá ve schopnosti produkce širokého spektra antibiotik a také přítomnosti řady mechanismů, kterými se působení antibiotik brání. Cílem této diplomové práce bylo pomocí navržených primerů a primerů převzatých z publikací stanovit počty kopií vybraných genů sekundárního metabolismu v půdách dvou lokalit. Nepodařilo se navrhnout dostatečně účinné nové primery k detekci vybraných genů v půdním prostředí, a proto byly použity pouze již publikované primery, jejichž specifita byla ověřena. Ve vzorcích odebraných z půdních profilů dvou stanovišť byla prostřednictvím digitálního PCR stanovena množství bakterií, aktinobakterií, genů pro polyketid-syntázu typu II a Erm metyltransferázu zprostředkovávající rezistenci k antibiotikům skupiny MLSB (makrolidy, linkosamidy a streptograminy B). Porovnání stanovených počtů genových kopií přineslo informaci o struktuře bakteriálního společenstva a o zastoupení bakterií nesoucích vybrané geny sekundárního metabolismu v závislosti na změně podmínek vlivem stromového patra a narůstající hloubky půdního profilu. Množství bakterií a aktinobakterií byla...

The need for new antibiotics and other biologically active compounds is the reason for an increased interest in secondary metabolites of soil bacteria. The phylum Actinobacteria has the dominant position in the soil environment thanks to the potential of producing a broad spectrum of antibiotics and the presence of a number of defense mechanisms preventing the effects of antibiotics. The aim of this thesis was to determine the number of copies of selected secondary metabolic genes in the soils of two sites using designed primers and primers from literature. The design of effective new primers for the detection of selected genes in the soil environment was not achieved in this work, and therefore only primers from literature that had been verified for their specificity were used. In samples taken from soil profiles of two sites, abundances of bacteria, actinobacteria, type II polyketide synthase genes and Erm methyltransferase genes mediating resistance to MLSB antibiotics (macrolides, lincosamides and streptogramins B) were determined by digital PCR. The comparison of the determined copy numbers gave an information about the structure of the bacterial community and the relative abundance of bacteria carrying selected secondary metabolic genes depending on the soil condition changes due to the...