Využití DNA metabarkódování a proteomiky pro analýzu alergenů v prachu

Abstract

This thesis focuses on an innovative approach combining two high-throughput methods, DNA metabarcoding and bottom-up proteomic analysis, for the detection and identification of allergens in dust, including risk organisms. The theoretical part focuses on the composition of dust, its physicochemical properties and the main groups of allergens and the main agents such as dust mites, fungi, bacteria and various environmental particles. The methodological part deals with the possibilities of dust particle sampling, detection methods and identification of allergens. As a more effective alternative to immunochemical methods, proteomic analysis is presented, which allows comprehensive identification of a wide range of proteins and allergens, including potential uncharacterized allergens and proteins indicating the presence of risk microorganisms. A modern approach involving DNA sequencing is described as a complementary method that provides detailed information on the taxonomic composition of samples, which significantly improves the accuracy of identification at the protein level. The practical part of the work combines proteomic and genomic analysis for detailed characterization of the dust samples. Optimization of the DNA isolation protocol was performed, followed by successful sequencing of the...

Tato diplomová práce se zaměřuje na inovativní přístup kombinující dvě vysokokapacitní metody, DNA metabarkódování a bottom-up proteomickou analýzu pro detekci a identifikaci alergenů v prachu včetně rizikových organismů. Teoretická část se zaměřuje na složení prachu, jeho fyzikálně-chemické vlastnosti a hlavní skupiny alergenů a původce alergenů jako jsou roztoči, houby, bakterie a různé environmentální částice. Metodická část se věnuje možnostem vzorkování prachových částic, metodám detekce a identifikaci alergenů. Jako efektivnější alternativa k imunochemickým metodám je představena proteomická analýza, která umožňuje komplexní identifikaci širokého spektra proteinů a alergenů, včetně potenciálních dosud necharakterizovaných alergenů a proteinů indikujících přítomnost rizikových mikroorganismů. Moderní přístup zahrnující DNA sekvenování je popsán jako komplementární metoda, která poskytuje detailní informace o taxonomickém složení vzorků, což výrazně zlepšuje přesnost identifikace na proteinové úrovni. Praktická část práce kombinuje proteomickou a genomickou analýzu pro detailní charakterizaci prachových vzorků. Byla provedena optimalizace protokolu izolace DNA, následně bylo provedeno úspěšné sekvenování amplifikovaných 16S rRNA a 18S rRNA genů, které poskytlo informace o prokaryotických a...