Detekce kontaminací v mikrořasových kulturách
Cíl: vyvinout metodu, kterou budeme schopni rychle a spolehlivě
detekovat kontaminanty v kulturách mikrořas
Implementace: Mgr. Lucie Grodecká, Ph.D. a vy
Převzato z: vutbr.cz
Mikrořasy
● Mikroskopické organizmy; fytoplankton
● Prokaryota i eukaryota
± fotosyntetizující, vodní
● Odhad: 200 000 – 800 000 druhů, popsáno asi 50 000 druhů
Synechococcus Chlamydomonas
Kultivace mikrořas
● Polysacharidy: agar, algináty, karagenan
● Pigmenty – karotenoidy
Převzato z: Global Seafood AlliancePřevzato z: AlgaeForBiofuels
Kultivace mikrořas
● Polysacharidy: agar, algináty, karagenan
● Pigmenty – karotenoidy – lososi, kuřata, ovocné šťávy, etc.
● Doplňky stravy a krmiva
Převzato z: Global Seafood AlliancePřevzato z: AlgaeForBiofuels
Kultivace mikrořas
● Polysacharidy: agar, algináty, karagenan
● Pigmenty – karotenoidy – lososi, kuřata, ovocné šťávy, etc.
● Doplňky stravy a krmiva – kvůli hojnosti proteinů a PUFA (omega-3)
● Farmaceutické produkty
Převzato z: Global Seafood AlliancePřevzato z: AlgaeForBiofuels
Kultivace mikrořas
● Polysacharidy: agar, algináty, karagenan
● Pigmenty – karotenoidy – lososi, kuřata, ovocné šťávy, etc.
● Doplňky stravy a krmiva – kvůli hojnosti proteinů a PUFA (omega-3)
● Farmaceutické produkty – antimikrobiální, antivirové, fungicidní,
neuroprotektiva, terapeutické proteiny
Převzato z: Global Seafood AlliancePřevzato z: AlgaeForBiofuels
Kultivace mikrořas
● Polysacharidy: agar, algináty, karagenan
● Pigmenty – karotenoidy – lososi, kuřata, ovocné šťávy, etc.
● Doplňky stravy a krmiva – kvůli hojnosti proteinů a PUFA (omega-3)
● Farmaceutické produkty – antimikrobiální, antivirové, fungicidní,
neuroprotektiva, terapeutické proteiny
● Ekohnojiva, úprava odpadních vod, biopaliva(?), etc.
Převzato z: Global Seafood AlliancePřevzato z: AlgaeForBiofuels
Detekce kontaminací mikrořasových kultur
● Problém rozšíření technologie: ekonomická náročnost
Detekce kontaminací mikrořasových kultur
● Problém rozšíření technologie: ekonomická náročnost … sklízení
● Problém kontaminací: bakterie, viry, houby, rotifera, améby, ale i
necílové mikrořasy
Detekce kontaminací mikrořasových kultur
● Problém rozšíření technologie: ekonomická náročnost … sklízení
● Problém kontaminací: bakterie, viry, houby, rotifera, améby, ale i
necílové mikrořasy
● mohou znehodnotit kulturu během několika dnů, riziko šíření a
perzistence, ztráta produktu + náklady na dekontaminaci → důležitost
včasné detekce
Možnosti detekce
● Mikroskopie: málo efektivní, pracná, náročná na expertýzu
Možnosti detekce
● Mikroskopie: málo efektivní, pracná, náročná na expertýzu
● Průtoková cytometrie: efektivnější, citlivost nižší než u mol. metod
převzato z https://www.newport.com/n/flow-cytometry
Možnosti detekce
● Mikroskopie: málo efektivní, pracná, náročná na expertýzu
● Průtoková cytometrie: efektivnější, citlivost nižší než u mol. metod
● Sekvenace: citlivá, lze zachytit i nečekané kontaminanty, zdlouhavá
Převzato z: www.technologynetworks.com
Možnosti detekce
● Mikroskopie: málo efektivní, pracná, náročná na expertýzu
● Průtoková cytometrie: efektivnější, citlivost nižší než u mol. metod
● Sekvenace: citlivá, lze zachytit i nečekané kontaminanty, zdlouhavá
● Metody založené na PCR: vysoce citlivé, rychlé, leč je třeba znát
kontaminant, který chceme detekovat
Převzato z: Rodriguez-Lazaro
and Hernandez, 2013
Real-time PCR (qPCR)
Fluorescenční detekce produktu během reakce
● Rychlá, vysoce citlivá i specifická
Převzato z: microbeonline.com
Real-time PCR (qPCR)
Evolučně konzervované geny: možnost návrhu primerů specifických pro
širší skupinu organizmů, např. Rotifera
Nanopore sequencing: využití
● Identifikace mikrořasy kontaminujících organizmů, které se běžně
vyskytují v české kotlině
● Potřebujeme vzorky vody, které jsou bohaté na mikrořasy a tedy i na
jejich predátory
Nanopore sequencing: pokyny
Každá skupina:
● dostane jednu 1,5 L vyčištěnou lahev (10% HCl)
● Odebere ve svém okolí vzorek eutrofické vody (1,5 L), lépe v rukavicích
● Vyfotí místo odběru a uloží souřadnice GPS
● Uchová vzorek pokud možno v chladu (cca 4° C) a nejpozději další den
mi donese na Biofyzikální ústav AV ČR, Královopolská 135, Brno –
Žabovřesky, heslo pro vrátného: „skleník“
● Termíny donášky: vždy po 3 skupinách v těchto dnech:
● 29.9., 30.9., 1.10., vždy mezi 9. a 12. hodinou
Děkuji Vám za pozornost.