Enkapsulacija linearne DNA v bakterijah Bacillus thuringiensis in Escherichia coliHostnik, Maja (Avtor) Butala, Matej (Mentor) sporulacijaBacillus thuringiensisbakteriofagbakterijski mikrorazdelekenkapsulacija DNAMolekula DNA je ključna za preživetje organizmov, vendar je nezaščitena občutljiva na okoljske dejavnike. Nekatere bakterije v neugodnih razmerah v procesu sporulacije tvorijo spore in tako zaščitijo svoj genom pred razgradnjo. Nedavne raziskave kažejo, da lahko bakteriofagi, ki okužujejo sporogene bakterije, modulirajo proces sporulacije in izkoriščajo ta proces za zaščito lastnega genoma. V prvem delu doktorskega dela smo želeli raziskati, ali bakteriofag GIL01, ki okužuje sporogeno bakterijo Bacillus thuringiensis serovar israelensis, vpliva na proces sporulacije te bakterije in proučiti, ali se poleg bakterijskega genoma v nastajajoče spore vključi tudi linearni genom faga GIL01. V raziskavi nismo zaznali neposrednega vpliva bakteriofaga GIL01 na frekvenco sporulacije sevov GBJ002 in T0131 bakterije B. thuringiensis serovar israelensis. Ugotovili smo, da se linearni profag GIL01 enkapsulira v več kot 98 % spor bakterije B. thuringiensis serovar israelensis, kar podpira hipotezo, da lahko fagi izkoristijo proces sporulacije gostitelja za preživetje v neugodnih razmerah. Razumevanje tovrstnih naravnih mehanizmov zaščite DNA lahko pripomore k razvoju sintetičnih ogrodij za njeno enkapsulacijo, zato smo želeli v drugem delu doktorskega dela pripraviti program za enkapsulacijo DNA v sicer nesporogeni bakteriji Escherichia coli. V študiji smo preoblikovali mikrorazdelek Pdu za metabolizem 1,2-propandiola bakterije Citrobacter freundii, v sintetično proteinsko ovojnico, namenjeno enkapsulaciji izbranega linearnega odseka DNA. V ta namen smo transkripcijski represor LacI zasnovali tako, da se skupaj s tarčno DNA usmeri v notranjost ovojnice mikrorazdelka Pdu, ki ga iz bakterijskega lizata izoliramo z afinitetno kromatografijo preko značke Twin-Strep-tag. Rezultati sekvenciranja DNA, pridobljene iz afinitetno izoliranih mikrorazdelkov Pdu, potrjujejo, da vzpostavljena metoda omogoča enkapsulacijo izbranega linearnega odseka DNA z več vezavnimi mesti za represor LacI. Rezultati dokazujejo, da mikrorazdelki Pdu ščitijo enkapsulirano DNA pred razgradnjo z nukleazami, dodanimi k mikrorazdelkom, kar predstavlja pomemben korak k razvoju novih mehanizmov za učinkovito enkapsulacijo in zaščito DNA.[M. Hostnik]20252025-12-10 07:15:58Doktorsko delo/naloga176718sl