Autophagy and other processes in colonies of natural yeast strains

Abstrakt Kvasinky Saccharomyces cerevisiae na pevném médiu vytvářejí mnohobuněčné útvary zvané kolonie. V rámci vývoje kvasinkové kolonie dochází k diferenciaci buněk a změnám metabolismu, mimo jiné se tvoří vrstva horních a dolních buněk. Metabolická aktivita horních a dolních buněk se liší. Například hladina autofagie je vyšší v U buňkách. V rámci této diplomové práce byl z dostupné literatury vytvořen ucelený přehled poznatků o molekulárních mechanismech autofagie v kvasinkách. Kolonie kvasinek při nedostatku živin do okolí v pulzech produkují amoniakový signál, díky kterému komunikují na dlouhé vzdálenosti. Studie, odhalující diferenciaci buněk v kolonii a amoniakovou signalizaci mezi koloniemi, byly prováděny s použitím laboratorních kmenů kvasinek. Kvasinky izolované z přírody vytvářejí trojrozměrné útvary zvané vrásčité kolonie. Kvasinky v rámci vrásčitých kolonií také vytvářejí různé buněčné subtypy, ale situace se zdá složitější než v rámci kolonií laboratorních kmenů kvasinek, které vytvářejí hladké kolonie. Pro studium diferenciace a dalších procesů v koloniích divokých kmenů kvasinek byly vytvořeny kmeny produkující ukazatelové proteiny Icl2p, Pox1p, Mae1p, Pma1p, Pma2p, Ino1p, Met17p, Atg8p s fluorescenční značkou. Pro...Abstract The yeast Saccharomyces cerevisiae on solid media forms multicellular colonies. Cells within colonies undergo differentiation and metabolic diversification, including formation of two layers of cells called Upper and Lower cells. The metabolic activity of U and L cells is different. For instance a higher level of autophagy was observed in U cells. This thesis includes a literature review of molecular mechanisms of autophagy in yeasts. Yeast colonies, under starvation conditions, produce volatile ammonia signal. This signal allows them communicate over a distance. Studies, revealing cell differentiation within colonies and ammonia signalling among colonies, were performed in colonies of laboratory strains. Strains isolated from nature, so-called wild strains, form distinct structured colonies, termed fluffy. Yeast within fluffy colonies also form different cell types. However the situation seems to be more complex that within smooth colonies of laboratory strains. Strains were constructed during this study, which express marker proteins Icl2p, Pox1p, Mae1p, Pma1p, Pma2p, Ino1p, Met17p and Atg8p fused with fluorescent labels in order to study cell differentiation and other processes within fluffy colonies. Furthermore, a new system for ...Department of Genetics and MicrobiologyKatedra genetiky a mikrobiologiePřírodovědecká fakultaFaculty of Scienc

Phytochemical study of Helianthus annuus

First part of our work aimed to isolate flavonoids from leaves of H. annuus. The leaves were macerated and the resulting water extract was further processed - shaking using dichloromethane, separation on silica gel, isolation of substances using preparative chromatography. We managed to obtain pure substance which was submitted for identification using NMR analysis. Obtained butanol fraction will be further processed. Second part of our work focused on the assessment of biological activity of extracts and fractions. Acute toxicity tests, antioxidant activity tests (DPPH test, FRAP method) and antimycotic activity test were carried out. The ethanol extract showed positive results in all applied tests and appears to be the most promising

Klinicky významné druhy kvasinek a jejich interakce s hostitelem

Pathogenic yeasts are nowadays a serious threat for mammalian host. They can cause dangerous diseases, which in many cases even result in death. Pathogens increase the chances of systemic infections by many virulence mechanisms. Experiments addressing the pathogenhost interactions are crucial for defeating these types of infections within the human body. Host-pathogen interactions are very complex and include all components of multicellular host organism. Recently, scientists have focused on the interaction of the mammalian immune system and pathogenic yeasts in more detail. This work summarises interactions of pathogen with selected host cells, especially with macrophages. Yeast pathogens, especially Candida albicans, are capable of influencing the gene expression in interacting cells. These pathogens are capable of modulating the expression while engulfed inside macrophages and other cells of the immune system. Pathogenic yeasts can also change the overall characteristics of their surrounding environment. C. albicans can sense pH and influence it. Therefore, it can increase its virulence by the changes of pH leading to autoinduction of morphological transitions. This work briefly reviews how selected yeast pathogens influence their surroundings while interacting within the host organism. Deeper..

Molecular mechanisms of mammalian circadian clocks, its sensitivity to constant light and aging

Many processes in mammalian body exhibit circadian rhythms. These rhythms are driven by an intricate system composed of the central pacemaker, suprachiasmatic nuclei (SCN) in the brain, which entrains the peripheral oscillators in various organs, such as pancreas, liver, colon and lungs. Circadian clocks are autonomously driven in each cell based on molecular circuits involving so called clock genes, such as BMAL, CLOCK, PER and CRY. Age- dependent impairment of physiological functions of mammalian body, such as behaviour and metabolic functions, has been well documented. However, it has not been fully elucidated whether the impairment is linked with worsening of the circadian clock function. The aim of our study was to find out whether i) aging affects basic properties of the circadian clock in SCN and peripheral organs, such as pancreas, colon, liver and lungs, ii) aging- induced changes in glucose homeostasis affect the properties of the circadian clock in the pancreas, and iii) the sensitivity of circadian clock in SCN and peripheral organs to disturbances in environmental lightning conditions is altered during aging. We used groups of adult (9 months) and aged (25 months) animals which were subjected to 3 different light regimes, namely to light/dark regime (LD 12:12), constant light (LL) and..

Phytochemical study of Helianthus annuus leaves

SOUHRN Cílem této diplomové práce bylo najít nejpřínosnější izolační postup pro získání látek z listů slunečnice roční a pokusit se odstranit chlorofyl, kterého bylo v extraktu velké množství a mohl by komplikovat další postup. Náplní druhé části diplomové práce bylo provést biologické hodnocení získaných extraktů. Nejprve byl připraven ethanolový extrakt z listů H. annuus zpracováním 100 g výchozího materiálu, se kterým byla provedena extrakce 400 ml 80% EtOH a následovala filtrace. Extrakce byla zopakována ještě s 200 ml 80% ethanolu, oba filtráty byly spojeny a bylo získáno celkem 360 ml ethanolového extraktu. Dalším krokem bylo odstranění chlorofylu z tohoto extraktu. 3 ml extraktu bylo podrobeno zkoušce na odstranění chlorofylu. K extraktu se přikapával 15% roztok octanu olovnatého. Vznikla sraženina, která byla odfiltrována. K filtrátu se přikapával nasycený roztok uhličitanu barnatého a opět byla provedena filtrace. Po přidání uhličitanu barnatého se vysrážel chlorofyl. Pro orientaci byla provedena TLC dichlormethan-ethylacetát 80 : 20, chloroform-methanol 80 : 20. Celé množství sumárního extraktu (347 ml) bylo zbaveno chlorofylu stejnou metodou, která byla odzkoušena nejprve s malým množstvím extraktu, tedy pomocí octanu olovnatého (435 kapek) a následně přidáním uhličitanu barnatého (100 ml + 800..