Včela medonosná (Apis mellifera) je nejvýznamnější opylovatel na světě. Značný vliv na kvalitu a délku života včel mají stresové faktory, které jsou mimo jiné zodpovědné za nadměrnou tvorbu reaktivních forem kyslíku (ROS) vyvolávajících oxidační stres. Oxidační stres je popsán jako nerovnováha mezi produkcí ROS a kapacitou antioxidačního systému buňky ve prospěch tvorby ROS. Projevuje se oxidačním poškozením biomolekul, jako jsou lipidy, DNA a proteiny, což může mít pro organismus fatální dopad.
V teoretické části bakalářské práce byla shrnuta tvorba ROS a charakterizován antioxidační systém živých organismů, který chrání buňky před negativními účinky ROS. Dále byla shrnuta signální role ROS v živých organismech a také byl popsán negativní účinek ROS vedoucí k oxidačnímu poškození biomolekul. Jednotlivé kapitoly byly popsány obecně u živých organismů a se zaměřením na včelu medonosnou. V poslední kapitole teoretické části byly popsány metody pro stanovení oxidačního poškození proteinů, respektive karbonylovaných proteinů, s využitím interakce s 2,4-dinitrofenylhydrazinem.
V experimentální části byla provedena oxidace hovězího sérového albuminu (BSA) a byla sestavena kalibrační křivka karbonylovaného BSA. Dále byla provedena optimalizace spektrofotometrického stanovení karbonylovaných proteinů pro včelí extrakty a byla stanovena koncentrace karbonylovaných proteinů u včel ošetřených paraquatem, což je činidlo vyvolávající oxidační stres.
Anotace v angličtině
The honeybee (Apis mellifera) is the most important pollinator in the world. Stress factors have a considerable influence on the quality and life expectancy of bees, which are, among other things, responsible for the excessive formation of reactive oxygen species (ROS) causing oxidative stress. Oxidative stress is described as an imbalance between the production of ROS and the capacity of the cell's antioxidant system in favour of the formation of ROS. It is manifested by oxidative damage to biomolecules such as lipids, DNA and proteins, which can have a fatal impact on the organism.
In the theoretical part of the bachelor thesis, the formation of ROS is summarised and the antioxidant system of living organisms, which protects cells from the negative effects of ROS, is characterized. Furthermore, the signal role of ROS in living organisms was summarized and the negative effect of ROS leading to oxidative damage of biomolecules was also described. Individual chapters were described in general in living organisms and with a focus on the honeybee. In the last chapter of the theoretical part, methods for determining oxidative damage of proteins, respectively carbonylated proteins, were described using interaction with 2,4-dinitrophenylhydrazine.
In the experimental part, oxidation of bovine serum albumin (BSA) was performed and a calibration curve of carbonylated BSA was compiled. Furthermore, spectrophotometric determination of carbonylated proteins for bee extracts was optimized and the concentration of carbonylated proteins was determined in bees treated with paraquat, an oxidizing stress agent.
Včela medonosná (Apis mellifera) je nejvýznamnější opylovatel na světě. Značný vliv na kvalitu a délku života včel mají stresové faktory, které jsou mimo jiné zodpovědné za nadměrnou tvorbu reaktivních forem kyslíku (ROS) vyvolávajících oxidační stres. Oxidační stres je popsán jako nerovnováha mezi produkcí ROS a kapacitou antioxidačního systému buňky ve prospěch tvorby ROS. Projevuje se oxidačním poškozením biomolekul, jako jsou lipidy, DNA a proteiny, což může mít pro organismus fatální dopad.
V teoretické části bakalářské práce byla shrnuta tvorba ROS a charakterizován antioxidační systém živých organismů, který chrání buňky před negativními účinky ROS. Dále byla shrnuta signální role ROS v živých organismech a také byl popsán negativní účinek ROS vedoucí k oxidačnímu poškození biomolekul. Jednotlivé kapitoly byly popsány obecně u živých organismů a se zaměřením na včelu medonosnou. V poslední kapitole teoretické části byly popsány metody pro stanovení oxidačního poškození proteinů, respektive karbonylovaných proteinů, s využitím interakce s 2,4-dinitrofenylhydrazinem.
V experimentální části byla provedena oxidace hovězího sérového albuminu (BSA) a byla sestavena kalibrační křivka karbonylovaného BSA. Dále byla provedena optimalizace spektrofotometrického stanovení karbonylovaných proteinů pro včelí extrakty a byla stanovena koncentrace karbonylovaných proteinů u včel ošetřených paraquatem, což je činidlo vyvolávající oxidační stres.
Anotace v angličtině
The honeybee (Apis mellifera) is the most important pollinator in the world. Stress factors have a considerable influence on the quality and life expectancy of bees, which are, among other things, responsible for the excessive formation of reactive oxygen species (ROS) causing oxidative stress. Oxidative stress is described as an imbalance between the production of ROS and the capacity of the cell's antioxidant system in favour of the formation of ROS. It is manifested by oxidative damage to biomolecules such as lipids, DNA and proteins, which can have a fatal impact on the organism.
In the theoretical part of the bachelor thesis, the formation of ROS is summarised and the antioxidant system of living organisms, which protects cells from the negative effects of ROS, is characterized. Furthermore, the signal role of ROS in living organisms was summarized and the negative effect of ROS leading to oxidative damage of biomolecules was also described. Individual chapters were described in general in living organisms and with a focus on the honeybee. In the last chapter of the theoretical part, methods for determining oxidative damage of proteins, respectively carbonylated proteins, were described using interaction with 2,4-dinitrophenylhydrazine.
In the experimental part, oxidation of bovine serum albumin (BSA) was performed and a calibration curve of carbonylated BSA was compiled. Furthermore, spectrophotometric determination of carbonylated proteins for bee extracts was optimized and the concentration of carbonylated proteins was determined in bees treated with paraquat, an oxidizing stress agent.
Zpracování literární rešerše shrnující obecnou charakteristiku reaktivních forem kyslíku (ROS) v živých organismech a v zaměření na úlohu ROS v rámci imunitního systému hmyzu.
Shrnutí poznatků antioxidačním systému hmyzu se zaměřením na včelu medonosnou.
Charakteristika oxidačního stresu a oxidačních poškození způsobených ROS se zaměřením na karbonylaci proteinů a oxidační poškození DNA.
Zavedení a optimalizace metod pro stanovení karbonylovaných proteinů.
Závěrečná práce bude vypracována v souladu s doporučeným stylem pro závěrečné práce na oboru Biochemie PřF UP uvedeným na webové stránce Katedry biochemie https://www.prf.upol.cz/katedra-biochemie/studium/bakalarske-a-diplomove-prace/.
Student je povinen vložit ekvivalentní elektronickou podobu závěrečné práce do systému STAG a doplnit povinné údaje o své práci (viz Opatření děkana Přírodovědecké fakulty UP v Olomouci k provedení některých ustanovení Studijního a zkušebního řádu UP v Olomouci a Rigorózního řádu UP v Olomouci).
Student odevzdá jeden svázaný výtisk závěrečné práce přímo zkušební komisi v den obhajoby. CD s elektronickou verzí BP/DP není požadováno.
Zásady pro vypracování
Zpracování literární rešerše shrnující obecnou charakteristiku reaktivních forem kyslíku (ROS) v živých organismech a v zaměření na úlohu ROS v rámci imunitního systému hmyzu.
Shrnutí poznatků antioxidačním systému hmyzu se zaměřením na včelu medonosnou.
Charakteristika oxidačního stresu a oxidačních poškození způsobených ROS se zaměřením na karbonylaci proteinů a oxidační poškození DNA.
Zavedení a optimalizace metod pro stanovení karbonylovaných proteinů.
Závěrečná práce bude vypracována v souladu s doporučeným stylem pro závěrečné práce na oboru Biochemie PřF UP uvedeným na webové stránce Katedry biochemie https://www.prf.upol.cz/katedra-biochemie/studium/bakalarske-a-diplomove-prace/.
Student je povinen vložit ekvivalentní elektronickou podobu závěrečné práce do systému STAG a doplnit povinné údaje o své práci (viz Opatření děkana Přírodovědecké fakulty UP v Olomouci k provedení některých ustanovení Studijního a zkušebního řádu UP v Olomouci a Rigorózního řádu UP v Olomouci).
Student odevzdá jeden svázaný výtisk závěrečné práce přímo zkušební komisi v den obhajoby. CD s elektronickou verzí BP/DP není požadováno.
Seznam doporučené literatury
Janků M., Danihlík D., Petřivalský M. Oxidační stres a ochranný antioxidační systém včel. Veterinářství 2019;69(9):607-611.
Weidinger, A., and Kozlov, A.V. (2015). Biological activities of reactive oxygen and nitrogen species: Oxidative stress versus signal transduction. Biomolecules 5, 472\textendash484.
Birben, E., Sahiner, U.M., Sackesen, C., Erzurum, S., and Kalayci, O. (2012). Oxidative stress and antioxidant defense. World Allergy Organization Journal 5, 9\textendash19.
Chaitanya R.K., Shashank K. and Sridevi P. (2016). Oxidative Stress in Invertebrate Systems. Free Radicals and Diseases, http://dx.doi.org/10.5772/64573
Weirich, G.F., Collins, A.M., and Williams, V.P. (2002). Antioxidant enzymes in the honey bee, Apis mellifera. Apidologie 33, 3\textendash14.
Mesquita, C.S., Oliveira, R., Bento, F., Geraldo, D., Rodrigues, J.V., and Marcos, J.C. (2014). Simplified 2,4-dinitrophenylhydrazine spectrophotometric assay for quantification of carbonyls in oxidized proteins. Analytical Biochemistry 458, 69\textendash71.
Dabrowska, N., and Wiczkowski, A. (2017). Analytics of oxidative stress markers in the early diagnosis of oxygen DNA damage. Advances in Clinical and Experimental Medicine 26, 155\textendash166.
Seznam doporučené literatury
Janků M., Danihlík D., Petřivalský M. Oxidační stres a ochranný antioxidační systém včel. Veterinářství 2019;69(9):607-611.
Weidinger, A., and Kozlov, A.V. (2015). Biological activities of reactive oxygen and nitrogen species: Oxidative stress versus signal transduction. Biomolecules 5, 472\textendash484.
Birben, E., Sahiner, U.M., Sackesen, C., Erzurum, S., and Kalayci, O. (2012). Oxidative stress and antioxidant defense. World Allergy Organization Journal 5, 9\textendash19.
Chaitanya R.K., Shashank K. and Sridevi P. (2016). Oxidative Stress in Invertebrate Systems. Free Radicals and Diseases, http://dx.doi.org/10.5772/64573
Weirich, G.F., Collins, A.M., and Williams, V.P. (2002). Antioxidant enzymes in the honey bee, Apis mellifera. Apidologie 33, 3\textendash14.
Mesquita, C.S., Oliveira, R., Bento, F., Geraldo, D., Rodrigues, J.V., and Marcos, J.C. (2014). Simplified 2,4-dinitrophenylhydrazine spectrophotometric assay for quantification of carbonyls in oxidized proteins. Analytical Biochemistry 458, 69\textendash71.
Dabrowska, N., and Wiczkowski, A. (2017). Analytics of oxidative stress markers in the early diagnosis of oxygen DNA damage. Advances in Clinical and Experimental Medicine 26, 155\textendash166.
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
-
Převzato z knihovny
Ano
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
V úvodu obhajoby předsedkyně komise doc. RNDr. Lenka Luhová, Ph.D. představila studentku přítomným akademickým pracovníkům a hostům. V rámci prezentace své práce Reaktivní formy kyslíku a oxidační stres u včely medonosné (Apis mellifera) studentka seznámila všechny zúčastněné s cíli práce a hlavními metodami využitými při jejím zpracování, dále se získanými výsledky a z nich vyplývajícími závěry.
Následně byl přečten posudek vedoucí práce a oponentský posudek. Studentka zodpověděla dotazy položené v posudku oponentky. Odpověděla také na dotazy členů zkušební komise:
prof. Petřivalský: Uváděla jste, že karbonylace je nejhojnější poškození proteinů, existuje ale ještě i jiné poškození proteinů? Ještě bych upřesnil, že u nás na katedře se používá deionizovaná voda, nikolik destilovaná. Jaká aminokyselina se velmi snadno oxiduje ve struktuře proteinů? Přemýšlela jste nad nějakým jiným způsobem vyvolání oxidačního stresu?