Mycobacterial Plasmids and Their Role in Antibiotic Resistance and Molecular Biology Applications

Abstract

Mycobacteria are a diverse group of bacteria that include significant human pathogens such as Mycobacterium tuberculosis and Mycobacterium leprae. Their unique cell wall structure contributes to their natural antibiotic resistance, making infections difficult to treat. This bachelor's thesis explores the role of mycobacterial plasmids in antibiotic resistance and their applications in molecular biology. It provides an overview of different types of mycobacterial plasmids, including naturally occurring and engineered plasmids used for genetic manipulation. Special attention is given to mycobacteriophage-derived plasmids, such as those utilizing site- specific recombination mechanisms. Furthermore, the thesis examines the mechanisms by which plasmids contribute to horizontal gene transfer, leading to the spread of antibiotic resistance. Understanding these genetic elements is essential for developing new therapeutic strategies and biotechnological applications.

Mykobakterie jsou rozmanitou skupinou bakterií, mezi které patří významné lidské patogeny, jako jsou Mycobacterium tuberculosis a Mycobacterium leprae.Jejich unikátní buněčná stěnapřispívá k jejich přirozené rezistenci vůči antibiotikům, což ztěžuje léčbu infekcí. Tato bakalářská práce zkoumá roli mykobakteriálních plazmidů v antibiotické rezistenci a jejich využití v molekulární biologii. Poskytuje přehled různých typů mykobakteriálních plazmidů, včetně přirozeně se vyskytujících, i těch které byly upraveny pro genetickou manipulaci. Zvláštní pozornost je věnována plazmidům odvozeným od mykobakteriofágů, které využívají mechanismy takzvané místně-specifické rekombinace. Práce se dále zabývá mechanismy, jimiž plazmidy přispívají k horizontálnímu přenosu genů, a tím k šíření antibiotické rezistence. Porozumění těmto genetickým elementům je důležité pro vývoj nových terapeutických strategií a biotechnologických využití.