Optimizacija izolacije bakterijske genomske DNA za sekvenciranje s tehnologijo nanopore in analiza zaporedij izbranih sevovLovše, Urša (Avtor) Lapanje, Aleš (Mentor) Dolinar, Marko (Komentor) sekvenciranje tretje generacijetehnologija nanoporebakterijska genomikaizolacija DNAbioinformatikaHitro razvijajoče se tehnologije sekvenciranja, kamor uvrščamo tudi sekvenciranje s tehnologijo nanopore, povečujejo potrebo po razvoju novih učinkovitih metod izolacije bakterijske genomske DNA. Prednosti omenjene tehnologije so poleg cenovne dostopnosti, relativno hitrega in natančnega določanja zaporedij tudi sposobnost sekvenciranja posameznih molekul brez predhodnega pomnoževanja DNA. Da pa je sekvenciranje z omenjeno tehnologijo možno, je potrebno za pripravo genomskih knjižnic in nadaljnje sekvenciranje zagotoviti zadostno začetno koncentracijo molekul DNA s čim bolj enakomerno dolžino izoliranih fragmentov DNA. S tem si namreč v nadaljevanju dela, ki zajema bioinformacijsko analizo, med drugim olajšamo sestavljanje zaporedij genomov de novo. S tem dobimo vpogled v informacije o bakterijah, ki se odražajo v njihovih fenotipskih lastnostih, kot sta to na primer protimikrobna aktivnost in razgradnja lignina, ki sta bila tudi objekta naših raziskav. Tekom magistrskega dela smo sprva razvili metodo izolacije bakterijske genomske DNA za namen sekvenciranja z napravo MinION, na novo razvito metodo pa smo nato uporabili za izolacijo genomske DNA iz različnih sevov bakterij. Ustreznost omenjene metode za namen karakterizacije mikrobnih genomov smo preverili z bioinformacijsko analizo desetih sevov, izoliranih iz dveh zelo različnih okolij, pri čemer je prvo okolje predstavljala ustna votlina zdravih posameznikov (i) in drugo okolje razpadajoči ligninski material invazivnih rastlin (ii). Pri tem smo preverjali, ali so podatki, pridobljeni s to metodo, dovolj kvalitetni, da bomo z njimi lahko analizirali genome na treh ravneh kompleksnosti. Tekom magistrskega dela smo iz nukleotidnih zaporedij sevov, izoliranih iz okolja (i), identificirali več zapisov za sintezo sekundarnih metabolitov s potencialnim protimikrobnim učinkom proti bakteriji Aggregatibacter actinomycetemcomitans, pri sevih, izoliranih iz okolja (ii), pa smo identificirali zapise za encime s potencialno ligninolitično aktivnostjo. Poleg tega smo uspeli iz zaporedij, pridobljenih z na novo razvito metodo, pridobiti vpogled tudi v metabolne poti sevov, izoliranih iz omenjenih okolij.20232023-02-17 15:05:00Magistrsko delo/naloga144389sl