Molecular biology tools for diagnostics of ongoing remediation

Title Alternative:Sanační technologie s využitím molekulárně- genetických analýz
dc.contributor
dc.contributor.advisor
dc.contributor.authorDolinová, Iva
dc.contributor.otherŠevců Alena, RNDr. Ph.D. Skolitel : 61225
dc.date2018
dc.date.accessioned2019-03-27T14:22:04Z
dc.date.available2019-03-27T14:22:04Z
dc.date.committed2018-3-15
dc.date.defense2018-12-4
dc.date.submitted2012-3-15
dc.date.updated2018-12-10
dc.degree.levelPh.D.
dc.description.abstractPředkládaná dizertační práce řešila dva hlavní cíle. Prvním byl monitoring a hodnocení bioremediačních procesů in situ pomocí molekulárně genetických metod. Druhým cílem byla příprava nanovlákených nosičů biomasy, které by měly sloužit k odběru a izolaci DNA ze vzorků získaných na reálné lokalitě. Výzkum byl cílený na problematiku chlorovaných ethenů patřících mezi nejčastější kontaminanty s prokázaným negativním vlivem na životní prostředí i lidské zdraví.Kombinace chemické a biologické sanace patří k častým strategiím odstranění chlorovaných ethenů. V disertační práci byl zkoumán vliv těchto technik na přítomná bakteriální společenstva pomocí molekulárně genetických metod. Použité markery zahrnovaly 16S rRNA gen specifických degradérů i geny pro reduktivní dehalogenázy. Dále byly testovány markery charakterizující denitrifikační a síru redukující bakterie. Monitoring hladin jednotlivých testovaných markerů dovoloval hodnotit průběh a efektivitu probíhajících sanačních procesů.Metody molekulární genetiky spolu s hydrogeochemickými analýzami byly také použité při hodnocení biologických dějů v kvartérním aluviálním podloží nacházejícím se v blízkosti historického zdroje rozsáhlé kontaminace tetrachlorethylenem. Relativní hladiny specifických degradérů byly měřené metodou polymerázové řetězové reakce v reálném čase (real-time PCR). Detailní charakterizace zkoumané lokality, respektive autochtonní mikroflóry, byla prováděná metodou sekvenace nové generace. Výsledky obou metod potvrdily hypotézu zonace aktivní reduktivní dechlorace v souladu s hydrogeochmickými parametry.Druhým cílem dizertační práce bylo vyvinout nanovlákenné nosiče, které by bylo možné opakovaně použít při dlouhodobém sledování kontaminované lokality, protože odběr vzorků podzemních vod, jejich transport a zpracování je komplikovaný. Podobně pravidelný odběr vzorků půdy není možný nejen z důvodu finančních, ale i sporné reprodukovatelnosti. Vyvinuté nanovlákenné nosiče jsou kompaktní, dostatečně malé, snadno přenositelné, a především vhodné pro izolaci DNA. Dlouhodobé testy in situ potvrdily funkčnost pro využití nanovlákenných nosičů pro molekulárně genetické analýzy autochtonní mikroflóry. Jednotlivé varianty nanovlákenných nosičů byly patentovány.cs
dc.description.abstractThis thesis focuses on bioremediation, molecular genetic methods and the preparation of nanofibre carriers for actual microbial community sampling. The research was focused exclusively on chlorinated ethenes with severe negative effects on both the environment and human health. The combination of chemical and biological methods, along with application of Fenton's reagent and enhanced reductive dechlorination, are the most common remediation strategies for removal of chlorinated ethenes. In this thesis study, the influence of such techniques on indigenous bacteria was assessed using a wide spectrum of molecular genetic markers, including the 16S rRNA gene, specific chlorinated ethene degraders and reductive dehalogenase genes, together with sulphate-reducing and denitrifying bacteria. Bioremediation was monitored through the level of individual enzymes or bacterial strains. Molecular genetics and hydrochemical tools were also used to evaluate natural attenuation of chlorinated ethenes in a Quaternary alluvial aquifer located close to a historical source of large-scale tetrachloroethylene contamination. Next generation sequencing of the middle and/or lower zones served as a tool for detailed characterisation. The relative abundance of specific degraders was identified using real-time PCR. The combined results confirm the hypothesis that there is significant potential for reductive dechlorination by natural attenuation.At present, sampling and processing of groundwater for DNA analysis is complicated and influenced by transport and filtration in the laboratory. Regular soil sampling is not always possible due to the financial costs and reproducibility. The aim of this research was to develop a system of nanofibre carriers that could be used repeatedly for long-term monitoring of contaminated localities. The newly developed nanofibre carrier displayed non-preferential growth, is small thus easily transportable, and the material meets the requirement for DNA isolation. Long-term testing in situ proved that the nanofibre carriers are more than suitable for molecular genetic analysis. Individual composition and the arrangement of the nanofibre carriers were patented.en
dc.formattext
dc.format.extent1
dc.identifier.signatureU 993 M
dc.identifier.urihttps://dspace.tul.cz/handle/15240/151793
dc.language.isoan
dc.publisherTechnická Univerzita v Libercics
dc.rightsVysokoškolská závěrečná práce je autorské dílo chráněné dle zákona č. 121/2000 Sb., autorský zákon, ve znění pozdějších předpisů. Je možné pořizovat z něj na své náklady a pro svoji osobní potřebu výpisy, opisy a rozmnoženiny. Jeho využití musí být v souladu s autorským zákonem https://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf a citační etikou https://knihovna.tul.cz/document/67cs
dc.rightsA university thesis is a work protected by the Copyright Act. Extracts, copies and transcripts of the thesis are allowed for personal use only and at one?s own expense. The use of thesis should be in compliance with the Copyright Act. https://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf and the citation ethics https://knihovna.tul.cz/document/67en
dc.rights.urihttps://knihovna.tul.cz/document/26
dc.rights.urihttps://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf
dc.subjectbioremediacecs
dc.subjectkontaminované lokalitycs
dc.subjectchlorované ethenycs
dc.subjectmolekulární genetikacs
dc.subjectnosiče nanovlákencs
dc.subjectbioremediationen
dc.subjectcontaminated sitesen
dc.subjectchlorinated ethenesen
dc.subjectmolecular genetic methodsen
dc.subjectnanofibre carriersen
dc.subject.verbisbioremediationen
dc.titleMolecular biology tools for diagnostics of ongoing remediationcs
dc.titleRemediation technologies using genetics methodsen
dc.title.alternativeSanační technologie s využitím molekulárně- genetických analýzcs
dc.typeThesis
dc.typedisertační prácecs
local.degree.disciplineAVI-D
local.degree.programmeAplikované vědy v inženýrství
local.degree.programmeabbreviationP3901
local.department.abbreviationNTI
local.facultyFakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studiícs
local.faculty.abbreviationFM
local.identifier.authorM11000347
local.identifier.stag38411
local.identifier.verbiskpw06570098
local.note.administratorsTrykarovaA
local.verbis.aktualizace2019-10-05 07:26:37cs
local.verbis.studijniprogramNTI Applied sciences in engineering/Applied sciences in engineeringcs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 4 of 4
Loading...
Thumbnail Image
Name:
PhD_Thesis_Dolinova_Iva.pdf
Size:
6.58 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
VSKP
Loading...
Thumbnail Image
Name:
hodnoceni_vedouciho.pdf
Size:
493.75 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek_vedouciho_VSKP
Loading...
Thumbnail Image
Name:
posudky_oponentu.pdf
Size:
1.18 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek_oponenta_VSKP
Loading...
Thumbnail Image
Name:
zapis_o_obhajobe.pdf
Size:
663.6 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Prubeh_obhajoby_VSKP
Collections