Ano (280)
Počet nalezených dokumentů:
280
Publikováno od
do
Úloha osmotických a iontových činidel ve fyziologii rybích spermií
BONDARENKO, Olga
2015 - anglický
Tato studie byla zaměřena na objasnění role osmotických a iontových složek prostředí pro iniciaci motility spermií u různých sladkovodních druhů ryb. Navíc, byla zjišťována i úloha iontových a osmotických činidel i při dozrávání spermatu u jeseterů. První cíl práce byl zaměřen na studium osmotické regulace změn objemu spermií u různých druhů ryb. To vedlo ke zjištění, že schopnost spermatu zvětšovat svůj objem je druhově specifická: sperma druhů s iontovým módem aktivace motility (jeseter, pstruh) nemá žádnou detekovatelnou schopnost pro zvětšování objemu, zatímco objem spermií kapra (osmotický mód aktivace) koreluje s osmolalitou prostředí. Druhým cílem práce byla aplikace schopnosti změn objemu spermatu u kapra při proceduře kryoprezervace pro zlepšení kvality spermatu po následném rozmrazení. Po rozmrazení pak byly vyhodnocovány parametry motility a schopnost oplození jiker a tyto hodnoty byly porovnávány s kontrolou. U spermatu vystavenému hypotonickému mediu byla pozorována vyšší míra motility, velocity a oplozenosti ve srovnání se spermatem bez zásahu. Naše výsledky tak ukazují, že schopnost spermií pro hypotonické změny by mohla být využívána pro zlepšení procedury kryoprezervace spermatu. Třetím cílem naší práce bylo stanovení role environmentální osmolality a iontové kompozice v motilitě rybích spermií. Spermie jeseterovitých a lososovitých ryb byly aktivovány v médiích o různém iontovém a osmotickém složení. I přesto, že koncentrace Ca2+ v prostředí není zásadní v podmínkách za přítomnosti Na+, minimální intracelulární koncentrace volného Ca2+ by měla být přítomna ve spermatu u jeseterů pro iniciaci motility. Zdá se proto, že změny v osmolalitě nehrají hlavní roli v regulaci aktivace spermatu u pstruha. Změna podle sezónních výkyvů v citlivosti k Ca2+ byla zjištěna během tření. Nízká míra motility byla zjištěna u spermatu sivena na konci třecí sezóny. Nicméně, zvýšení koncentrace Ca2+ až na 10mM v aktivačním médiu vedlo k aktivaci motility nejméně u 85% spermatu, což naznačuje pokles citlivosti k Ca2+ u spermií na konci třecí sezóny. Čtvrtým cílem práce byla studie role osmotických a iontových činidel v dozrávání spermatu u jesetera malého. Naše výsledky demonstrují, že testikulární sperma jesetera postrádá schopnost aktivace motility a fertilizace. Během výtěru je sperma uvolněno z testes, prochází ledvinami, kde je rozptýleno s močí, až do Wolffova vývodu. Naše výsledky prvně ukazují, že inkubace testikulárního spermatu s močí kontroluje in vivo dozrávání, ale může být také provedena in vitro. Zjistili jsme, že dozrávání spermií nenastává za podmínek nedostatku Ca2+, což naznačuje že Ca2+ hraje zásadní roli v tomto procesu. Během procesu dozrávání jsme pozorovali postupný pokles senzitivity spermatu k environmentálnímu Ca2+. Zjistili jsme, že motilita testikulárního spermatu by mohla být aktivována jen v případě, že poskytovaná koncentrace Ca2+ je vysoká. Proto si myslíme, že proces dozrávání může být kontrolován přísunem Ca2+ do buněk s následným ukládáním zásob Ca2+. Pokud je nám známo, naše studie jako první poskytuje důkazy pro přítomnost zásob Ca2+ ve spermatu jesetera. Závěrem, výsledky této studie objasňují osmotickou a iontovou regulaci motility spermií u různých druhů ryb. Prokázali jsme zapojení specifických iontů spolu s osmotickým šokem při dozrávání a stárnutí rybího spermatu. Tyto poznatky rozšiřují možnosti in vitro manipulace spermií v rybářské praxi jako je například použití testikulárního spermatu, zlepšení nízké kvality spermií u lososovitých ryb na konci třecí sezóny a zvýšení odolnosti spermatu kapra při kryoprezervaci. The present study focused on clarification of the roles of environmental osmolality and ion composition in the initiation of spermatozoa motility in different freshwater fish species. Additionally, the role of osmotic and ionic agents in sturgeon spermatozoa maturation was investigated. A first aim of the present study focused on studies of osmotic regulation of spermatozoa volume alterations in different fish species. This led to the discovery that spermatozoa swelling are species-specific: fish sperm with ionic mode of motility activation (sturgeon, trout) has no capacity for swelling, In contrast to carp sperm (osmotic mode of activation) for which volume correlates with environmental osmolality. A second aim was to apply the capacity for swelling in carp spermatozoa to improve the cryopreservation procedure relative to post-thaw sperm quality. Post-thaw motility parameters and ability to fertilize eggs were measured and compared with non-treated sperm. As a result, higher post-thaw motility rate, spermatozoa velocity, and fertilization rate were observed in sperm pretreated with hypotonic solutions compared to non-treated sperm. Thus, our results demonstrate for the first time, that spermatozoa ability for hypotonic changes could be used for improvement of cryopreservation procedure. A third aim of this study was the investigation of the role of environmental osmolality and ion composition in fish sperm motility. Sturgeons and salmonids sperm was activated in media of differing ionic and osmotic composition. Even though environmental Ca2+ concentration is not crucial in conditions of Na+ presence, a minimal intracellular free Ca2+ concentration should be present in sturgeon spermatozoa for initiation of motility. Alteration of osmolality does not seem to play a major regulatory role in trout spermatozoa activation. Alteration of sperm sensitivity to Ca2+ was detected during spawning, according to seasonality. Low motility rate was detected in brook trout spermatozoa at the end of the spawning period. However, a Ca2+ concentration increase up to 10 mM in activating media led to activate motility in at least 85% of the spermatozoa, which suggests a decrease of sperm sensitivity to Ca2+ at the end of the spawning season. The fourth aim was the study of the role of osmotic and ionic agents in sterlet spermatozoa maturation. Our results demonstrate that sturgeon testicular spermatozoa lack capability for motility activation and fertilization. During spawning, sperm is released from testis, pass through the kidney where it is mixed with urine, into the Wolffian duct. We demonstrated for the first time, that testicular sperm incubation with urine controls in vivo maturation, but can be performed in vitro as well (Chapter 6). We detected that sperm maturation does not occur under conditions of Ca2+ deficiency, suggesting that Ca2+ plays an essential role in this process (Chapter 7). During this maturation process, we observed a gradual decrease of spermatozoa sensitivity to environmental Ca2+. We found that testicular spermatozoa motility could be activated only when the Ca2+ concentration is high. Thus, we hypothesize that maturation process might be controlled by Ca2+ influx into the cell with subsequent loading of some Ca2+ stores. To our knowledge, these results provide, for the first time, evidence for the presence of Ca2+ stores in sturgeon spermatozoa. As a conclusion, the results of this study shed light on osmotic and ionic regulation of sperm motility in different fish species. The involvement of specific ions together with osmotic shock in fish spermatozoa maturation and aging were clarified. These findings broaden the possibilities of in vitro sperm manipulation in fisheries practice such as the use of sturgeon testicular spermatozoa, improvement of poor quality sperm in salmonids at the end of spawning season, and increase of carp sperm cryoresistance.
Klíčová slova:
ryby spermií; pohyblivost; zrání; iontový transport; osmoregulace; změny objemu; kryo-rezistence
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři JČU.
Úloha osmotických a iontových činidel ve fyziologii rybích spermií
Tato studie byla zaměřena na objasnění role osmotických a iontových složek prostředí pro iniciaci motility spermií u různých sladkovodních druhů ryb. Navíc, byla zjišťována i úloha iontových a ...
Iniciace pohybu byčíku, signalizace a regulace pohyblivosti spermií ryb: fyzikální a biochemické řízení
PROKOPCHUK, Galina
2016 - anglický
Tato studie se pokouší vrhnout světlo na regulační procesy a uspořádání odezvy rybích spermií v průběhu zrání a iniciace motility. Prvním záměrem této studie bylo zlepšit porozumění mechanismům odpovědných za akvizici potenciálu pro motilitu spermatu u jeseterů. Fyziologické procesy, kterým podléhá dozrávání spermatu, nebyly dosud vůbec u tohoto druhu popsány. Naše výsledky ukazují, že dozrávání spermatu u jesetera nastává mimo testes kvůli zředění spermatu močí a zahrnuje účast sloučenin s vysokou molekulární hmotností stejně jako přítomnost iontů vápníku v seminální tekutině a/nebo moči. Druhým cílem této práce studium vyrovnávacího mechanismu u rybího spermatu s osmotickým a iontovým modem aktivace, stejně jako u spermatu euryhalinních druhů ryb, při různých podmínkách prostředí. Ukázali jsme, že změna osmolality prostředí může ovlivnit rybí sperma různými způsoby, což závisí na druhu ryby a módu aktivace motility spermatu - buď osmotickém či iontovém. V odpovědi na osmotický stres způsobený hypotonicitou, sperma kapra reguluje tok vody napříč buněčnou membránou a zvyšuje svůj cytoplasmatický objem během své krátké periody motility. V kontrastu, nebyla pozorována žádná indikace změn v objemu ani u jesetera malého ani u sivena amerického, oba mající iontový mód aktivace motility. V této studii jsme se zabývali mechanismem, kterým lze přizpůsobit spuštění motility spermatu euryhalinních ryb v odlišném rozsahu salinity prostředí. Naše výsledky ukazují, že sperma euryhalinní tilápie (Sarotherodon melanotheron heudelotii) odchované v sladké, slané i hypersalinní vodě může být aktivováno v hypotonickém, isotonickém i hypertonickém prostředí za předpokladu, že ionty Ca2+ jsou přítomny na různých úrovních. Bylo zjištěno, že čím vyšší salinita při odchovu ryb nebo čím hypertoničtější okolní medium při aktivaci spermatu, tím vyšší extracelulární koncentrace iontů Ca2+ je vyžadována. Zjistili jsme také, že bez ohledu na salinitu při odchovu ryb, mechanismus aktivace spermatu u této euryhalinní tilápie zůstává stejný. Výsledky získané v této studii umožňují domněnku, že osmolalita není hlavní faktor inhibující motilitu uvnitř testes u S. melanotheron heudelotii. Třetím cílem této studie bylo zjištění iniciačního procesu regulace motility a popis iniciace pohybu bičíku u spermatu chrupavčitých ryb. U lososovitých a jeseterů, regulace aktivace motility spermatu je zejména přičítána snížení extracelulární koncentrace K+ při přechodu spermatu ze seminální tekutiny do sladké vody, kde osmolalita stejně jako koncentrace K+ je mnohem nižší. Zjistili jsme, že u spermatu jesetera inhibice K+ může být překlenuta díky pre-expozici buněk spermatu vyššímu osmotickému šoku před jeho přechodem do K+ bohatého prostředí plavacího media. Navíc, po tomto ošetření, motilita spermatu jesetera se stává necitlivá k vysoké koncentraci extracelulárního K+. Proto se domníváme, že sperma jesetera může být aktivováno užitím neočekáváné signální dráhy, nezávisle na pravidelné stimulaci iontů. Postupné aktivační kroky u spermatu jesetera byly zaznamenávány vysokorychlostní kamerou s užitím specifické experimentální situace, kdy iniciace motility spermatu byla zpožděna v čase až o několik sekund. Při iniciaci motility, prvních pár vlnění vznikajících v bazálním regionu se začíná šířit i směrem ke špičce bičíku, ale postupně slábne směrem ke středu bičíku. Toto chování se několikrát opakuje až do stavu, kde amplitudy vlnění postupně dosáhnou podobných hodnot, což eventuálně vede k progresivnímu posunu spermie. Celkový čas potřebný pro přechod bičíku z imobilního stavu s rigidním tvarem do plné aktivity s pravidelně šířeným vlněním se pohybuje v rozmezí 0.4 až 1.2 sek. Závěrem, výsledky této studie přinášejí cenné kousky informací do obecného porozumění procesu dozrávání rybího spermatu, jeho schopnosti přizpůsobit se rozdílným fyzikálním a biochemickým okolnostem, extra i intra celulární signalizaci stejně jako regulačním mechanismům aktivace motility rybího spermatu The current study attempted to shed light on the regulatory processes and response arrangements of fish spermatozoa during the course of maturation and motility initiation. The first intent of this study was to improve the understanding of the mechanism underlying the acquisition of potential for sperm motility in sturgeon. Up to present work, the physiological process underlying sperm maturation in this species has not been described at all. Our results showed that sperm maturation in sturgeon occurs outside the testes because of dilution of sperm by urine and involves the participation of high molecular weight substances as well as calcium ions present in seminal fluid and/or urine. The second aim of the present study was to investigate the coping mechanisms in fish spermatozoa with osmotic and ionic activating mode, as well as in spermatozoa of euryhaline fishes, to various environmental conditions. We showed that alteration of environmental osmolality might affect the fish sperm in different ways, depending on fish species and modes of spermatozoa motility activation either osmotic or ionic mode. In response to osmotic stress caused by hypotonicity, carp spermatozoa regulated the flow of water across their cell membrane and increased their cytoplasmic volume during their short motility period. In contrast, no indications of sperm volume changes were observed neither in sterlet nor in brook trout spermatozoa, both of which having an ionic mode of motility activation. We also examined the mechanism by which sperm motility triggering in euryhaline fishes can adapt to a broad range of environmental salinity. Our results demonstrated that spermatozoa of euryhaline tilapia, Sarotherodon melanotheron heudelotii, reared in fresh-, sea- or hypersaline water can be activated in hypotonic, isotonic or hypertonic conditions of swimming milieu, provided Ca2+ ions are present at various levels. It was established that the higher the fish rearing salinity or the more hypertonic ambient media at spermatozoa activation, the higher extracellular concentration of Ca2+ ions is required. The results obtained in the present study allow suggesting that osmolality is not the main factor inhibiting sperm motility inside the testis in the S. melanotheron heudelotii. A third aim of this study was investigation of the regulation of motility initiation process and description of flagellar beating initiation in chondrostean spermatozoa. We detected that K+ inhibition of sperm motility in sturgeon can be by-passed due to the pre-exposure of sperm cells to a high osmolality shock prior to its transfer to K+-rich swimming media. Thus, we hypothesized that sturgeon spermatozoa may be activated by use of an unexpected signaling pathway, independent from regular ionic stimulation. The successive activation steps in sturgeon spermatozoa were investigated by high-speed video microscopy, using specific experimental situation, where sperm motility initiation was delayed in time up to several seconds. At motility initiation, the first couple of bends formed at the basal region begins to propagate towards the flagellar tip, but gradually fades when reaching the mid-flagellum. This behavior repeats several times until a stage where the amplitudes of bends gradually reach similar value, what eventually leads to sperm progressive displacement. The total period needed for the flagellum to switch from immobility with rigid shape to full activity with regular propagating bends ranges from 0.4 to 1.2 seconds. In conclusion, the results of the current study bring valuable pieces of information into the general understanding of the processes of maturation of fish spermatozoa, their adaptability to different physical and biochemical circumstances, the extra- and intra-cellular signaling as well as the regulatory mechanisms of motility activation in fish spermatozoa.
Klíčová slova:
rybí sperma; dozrávání spermatu; iniciace motility; pohyby bičíku; osmolality; objemové změny spermie; euryhalinní ryby
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři JČU.
Iniciace pohybu byčíku, signalizace a regulace pohyblivosti spermií ryb: fyzikální a biochemické řízení
Tato studie se pokouší vrhnout světlo na regulační procesy a uspořádání odezvy rybích spermií v průběhu zrání a iniciace motility. Prvním záměrem této studie bylo zlepšit porozumění mechanismům ...
Nové postupy biomonitoringu cizorodých látek ve vodním prostředí
ČERVENÝ, Daniel
2016 - anglický
V rámci disertační práce byly studovány a hodnoceny různé přístupy biomonitoringu. Metoda hodnocení zdravotních rizik byla v minulosti dobře popsána a používá se k hodnocení složek potravy v lidské výživě. V rámci této práce byla metoda aplikována na hodnocení rizik spojených s konzumací masa volně žijících ryb ve významných rybářských revírech v České republice. Tato studie byla zaměřena na skupinu populace věnující se sportovnímu rybolovu, která často ryby z volných vod konzumuje. Z tohoto důvodu nebyly výsledky práce publikovány pouze ve vědeckém časopise, ale také byly zájemcům z řad rybářů distribuovány ve formě brožury prostřednictvím Českého rybářského svazu. Zdravotní rizika spojená s konzumací ryb z volných vod závisí na druhu ryby a lokalitě. Zatímco zcela bez rizik je na všech sledovaných lokalitách konzumace masa kapra obecného (Cyprinus carpio), častou konzumaci většího množství masa dravých ryb nelze na některých lokalitách doporučit. Použití pasivních vzorkovačů se stává v posledních dvou desetiletích stále atraktivnější. Vzhledem k tomu, že tyto zařízení dokáží napodobit absorpci kontaminantů, která probíhá v živých organismech, mají v rutinních programech monitorujících výskyt cizorodých látek značný potenciál, neboť jsou schopné nahradit ryby jako bioindikátory znečištění. V rámci naší práce byla tato teorie potvrzena v případě PFASs, kdy koncentrace těchto polutantů byly na vybraných lokalitách porovnány v tkáních ryb a v extraktech z pasivních vzorkovačů. V porovnání s živými organizmy neprobíhá v pasivních vzorkovačích metabolická přeměna kontaminantů vyskytujících se ve vodním prostředí, a proto výsledky analýz lépe odpovídají reálné situaci na dané lokalitě. Použití pasivních vzorkovačů navíc naplňuje mezinárodně uznávané principy Replacement, Reduction, Refinement (3R). Dalším slibným přístupem se jeví použití juvenilních (tohoročních) ryb jako bioindikátorů znečištění. Směsné vícedruhové vzorky homogenátu ryb této věkové kategorie byly v rámci práce vyhodnoceny jako lepší indikátor širokého spektra polutantů, než dospělé ryby jednoho druhu odlovené ve stejné lokalitě. Vzhledem k tomu, že homogenát tvořený celými těly vzorkovaných jedinců obsahuje veškeré vnitřní orgány, je možné v těchto vzorcích detekovat širší spektrum kontaminantů, než ve svalovině dospělců. Kromě nižších hodnot limitů detekce a kvantifikace přináší tato metoda značné praktické a ekonomické výhody. Využití juvenilních ryb částečně naplňuje principy 3R, protože odlovem této věkové kategorie dochází k menšímu ovlivnění rybích populací, než při využití ryb v reprodukčním věku. V případě rtuti, která je limitujícím kontaminantem pro konzumaci ryb z volných vod v ČR, je možné pro posouzení kontaminace vodního prostředí použít metodu založenou na analýze ústřižků ploutví, která nevyžaduje usmrcení vzorkovaných jedinců. Kromě monitoringu výskytu rtuti na monitorovaných lokalitách, je možné tento přístup využít také k odhadu koncentrace rtuti ve svalovině ryb. Rozdíl mezi skutečnou a odhadnutou průměrnou koncentrací rtuti ve svalovině ryb činil při použití námi optimalizované metody na většině posuzovaných lokalit méně než 10%. Přesto, že bentos představuje významný článek potravního řetězce ve vodním prostředí, informace ohledně kontaminace cizorodými látkami jsou značně omezené. V další studii zařazené do této práce se podařilo poprvé prokázat kumulaci některých léčiv v bentických organismech, které jsou významnou složkou potravních řetězců ve vodním prostředí. Ačkoliv léčiva jsou obecně považována za látky, které se nekumulují v organismech, naše studie prokázala, že u některá farmaka mají bioakumulační potenciál a tedy existuje i reálné riziko kontaminace vyšších organismů (ryb) prostřednictvím přijímané potravy. Within the presented work, several approaches of biomonitoring were studied. A well-established method for human health risk assessment was applied to evaluate the quality of fish from open waters in the Czech Republic. As this work is targeted on sport fishermen, who frequently consume their own catches, besides the publication in scientific journal, a brochure with results of this study was distributed via the Czech Fishing Union. Health risks for consumers related to the consumption of wild fish were found strongly species and locality dependent. As there is no risks related with the consumption of carp (Cyprinus carpio) at all investigated sites, frequent consumption of predatory fish should be avoided at some fishing grounds. The use of passive samplers has become more and more attractive in the last two decades. As these devices are able to mimic the biological uptake of chemicals, their potential for replacing fish as bioindicators in routine biomonitoring programmes is evident. In our study, the comparison between analysis of fish tissues and POCIS extracts from selected sampling sites confirms this idea about interchangeability of these indicators in the case of PFASs as target pollutants. Moreover, no metabolic transformation of contaminants present in water take place in passive samplers contrary to living organisms, thus these reflect the actual contamination at the locality more precisely. The use of passive samplers completely fulfils the internationally accepted principles of Replacement, Reduction, Refinement (the three R´s). Another promising approach using YOY fish as bioindicators was evaluated within the present study. Multispecies samples of YOY fish homogenate was found as a better indicator for wide range of pollutants than muscle tissue of adult fish within one species from the same locality. As all inner organs and tissues are presented in analysed samples, more target pollutants in higher concentrations are detected compared to the muscle of adults. Besides the higher sensitivity in pollutants detection and quantification, practical and economic benefits are of concern in the case of the YOY fish approach. The YOY fish approach also particularly fulfil the three R´s strategy, as sampling of this age group of fish has a smaller impact on the environment than the sampling of adults. In case of mercury, that was found as a limiting contaminant for the consumption of fish from open waters in the Czech Republic, a nonlethal method of finclips sampling can be used for the monitoring of this compound in aquatic environments. Besides the monitoring, our optimised method for the estimation of muscle tissue concentrations could be used for human health risk assessment as well. The difference between real muscle concentrations and concentrations estimated using our method differs less than 10% in most of the investigated localities. Benthic organisms are an important part of the food web in aquatic environments, but insufficient information about its contamination is available. In another study included in this thesis, first evidence about bioaccumulation of certain pharmaceuticals in benthic organisms was described. Although, pharmaceuticals are generally considered to be not accumulative in organisms, our study proved that certain pharmaceuticals have bioaccumulation potential. From this finding, it is evident that not only the concentrations of pharmaceutical dissolved in water but also the diet represents an important exposure pathway of contamination by these compounds for organisms (fish) inhabiting aquatic environments.
Klíčová slova:
perfluorované látky; rtuť; kontaminace; tloušť; cejn; hodnocení rizik; bentos; pasivní vzorkování; POCIS
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři JČU.
Nové postupy biomonitoringu cizorodých látek ve vodním prostředí
V rámci disertační práce byly studovány a hodnoceny různé přístupy biomonitoringu. Metoda hodnocení zdravotních rizik byla v minulosti dobře popsána a používá se k hodnocení složek potravy v lidské ...
Vliv teploty vody a intenzity světla na raný vývoj sumečka afrického v komerčním chovu
PROKEŠOVÁ, Markéta
2016 - anglický
Úspěšná produkce dostatečného množství kvalitních larev je klíčová pro umělý odchov všech druhů ryb. Tento proces je však u ryb, jako studenokrevných živočichů citlivých vůči podmínkám prostředí, poněkud problematický. Zejména jejich raná stádia (embrya a larvy) jsou více ovlivňována různými biotickými a abiotickými faktory (např. predace, hustota obsádky, teplota, světlo, pH, salinita, kyslík, dostupnost potravy a interakce těchto faktorů). Většina životních procesů ryb (reprodukce, metabolismus, přežívání, vývoj a růst) může být významně (pozitivně, negativně nebo vůbec) ovlivňována těmito faktory. Porozumění jejich vlivům na embryonální, larvální, juvenilní, adultní a případně senescentní periodu ryb je proto velmi žádoucí. Aplikace nových znalostí do praxe (zejména o druhově a věkově specifických optimálních podmínkách) by totiž mohla vést k vyššímu přežívání ryb, lepší růstové rychlosti, správnému vývoji, snížení výskytu malformací, či nižší frekvenci kanibalismu. Cílem této disertační práce bylo posoudit vliv teploty vody a intenzity světla na raný vývoj (embryonální a larvální periodu) keříčkovce jihoafrického, který je perspektivním druhem pro sladkovodní intenzivní akvakulturu. Díky skvělým vlastnostem (např. rychlý růst, schopnost dýchat atmosférický kyslík, chov při vysokých hustotách obsádky) by se tento druh mohl významně podílet na globální produkci akvakultury, jejíž růst je očekáván v následujících letech. V raném odchovu keříčkovce jihoafrického je však stále několik obtížností týkajících se kanibalismu, krmení, přežívání a potřeby detailních informací o vlivech některých biotických a abiotických faktorů včetně jejich interakcí. The successful production of quality early fish stages is crucial for artificial rearing fish species. Nevertheless, it is quite a problematic process, because fish as poikilothermic organisms are highly sensitive to various environmental conditions. Moreover, both fish embryos and larvae are more affected by biotic and abiotic factors (such as predation, stocking density, temperature, light, pH, salinity, oxygen saturation, feeding availability, or their interactions) than older juveniles or adults. Most fish processes such as reproduction, metabolism, survival, development and growth can be considerably (positively, negatively or not) influenced by these conditions. Therefore, it is important to understand their impacts on fish stages during embryonic, larval, juvenile, adult, and eventually the senescent period. Then, following the application of new knowledge to the practise, especially species- and age-specific optimal conditions, should result in higher survival, better growth rate, well developed fish without deformities and lower cannibalism. The objectives of the present thesis were to assess the effect of water temperature and light intensity on the early development (embryonic and larval period) of African sharptooth catfish as a perspective fish species for freshwater intensive aquaculture. Due to its great characteristics (for instance fast growth, ability to breathe atmospheric air, rearing at high stocking density) this species can meaningfully contribute to the global aquaculture production which is expected to rise in the coming years. However, there are still some difficulties in the early rearing African sharptooth catfish regarding the cannibalism, feeding, survival and necessity of detailed information about the effects of some abiotic factors and their interactions.
Klíčová slova:
Clariidae; ontogeneze ryb; embryo; larva; líhnutí; absorbce žloutkového váčku; růst; přežívání; líhňařský management
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři JČU.
Vliv teploty vody a intenzity světla na raný vývoj sumečka afrického v komerčním chovu
Úspěšná produkce dostatečného množství kvalitních larev je klíčová pro umělý odchov všech druhů ryb. Tento proces je však u ryb, jako studenokrevných živočichů citlivých vůči podmínkám prostředí, ...
Účinky xenobiotik na oxidační stres, metabolizmus lipidů, integritu DNA a životaschopnost lidských buněk a rybích spermií in vitro
LINHARTOVÁ, Pavla
2016 - anglický
Znečišťování vodního prostředí anorganickými a organickými chemikáliemi je jedním z hlavních faktorů představujících vážnou hrozbu v přežití vodních organismů včetně ryb. Proto hodnocení rizik a přínosů týkajících se konzumace ryb je v současné době intenzivně diskutované téma veřejného zdraví. Spermie téměř všech druhů ryb se před oplodněním uvolňují do vodního prostředí, kde mohou být přímo vystaveny různým sloučeninám, jako jsou například cizorodé látky zahrnující též toxické kovy. Kromě toho i samotná expozice dospělých jedinců různým škodlivinám by mohla ovlivnit kvalitu rybích gamet, jejímž následkem bude snížená oplozovací schopnost a oplodnění samotné. Mimo jiné výhody konzumace ryb jsou dobře známé, a to nejen jako bohatého zdroje bílkovin a dalších nezbytných živin, ale rovněž i mnoha zdravotních výhod. Věda a výzkum v posledních několika desetiletích ukázaly, že živiny, zejména n-3 mastné kyseliny (MK), vyskytující se u ryb a mořských plodů, jsou prospěšné pro funkci srdce a nezbytné pro vývoj mozku. Celá práce byla založena na hodnocení dvou rozdílných typů modelových buněk. Za prvé lidské jaterní buňky (Hep G2, ATCC), které byly použity jako nástroj pro studium cytotoxicity kadmia (Cd2+) in vitro formou simulace po požití kontaminované ryby a následné změny ve složení mastných kyselin a fosfolipidových tříd. Za druhé byly pro studium účinků potenciálně nebezpečných xenobiotik vyskytujících se ve volných vodách použity jako in vitro model spermie jednoho ohroženého druhu ryby, jesetera malého (Acipenser ruthenus). Spermie jesetera malého byly vystaveny po dobu 2 hod při 4 °C koncentracím xenobiotik vyskytujících se v životním prostředí. Jmenovitě u DQ (0-150 Pollution of the aquatic environment by inorganic and organic chemicals is a major factor posing a serious threat to the survival of aquatic organisms including fish. In addition balancing risks and benefits of fish consumption is nowadays an intensively discussed public health topic. Spermatozoa of almost all fish species are released into water environment where they can be directly exposed to various compounds, such as xenobiotics including toxic metals, prior to fertilization. In addition, exposure of parental adults to various xenobiotics may affect gamete quality, which may subsequently reduce fertilization success. On the other hand the advantages of eating fish are well-known, not only in the point that fish is a healthy source of protein and other nutrients, but eating contaminated fish may also confer various health benefits. Research over the past few decades has shown that the nutrients and particularly the n-3 fatty acids (FA) found in fish and seafood, are for examples protective against cardiac diseases and have a positive impact on brain development. The thesis provides a focus on two different cell model types. Firstly, human hepatocellular cells (Hep G2, ATCC) were used as in vitro tool for studying the effect of the intake of cadmium (Cd2+) contaminated fish on cytotoxicity, oxidative stress and fatty acid and phospholipid class compositions. Secondly, spermatozoa of one threatened species of fish, sterlet (Acipenser ruthenus) were used as in vitro model for studying effect of potentially hazardous xenobiotic compounds' occurring in open waters. Sperm from sterlet were exposed for 2h to environmentally relevant concentrations of DQ (0-150
Klíčová slova:
Lidské buňky; rybí sperma; mastné kyseliny; xenobiotika; těžký kov; oxidační stres; DNA integrita; životaschpnost buněk.
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři JČU.
Účinky xenobiotik na oxidační stres, metabolizmus lipidů, integritu DNA a životaschopnost lidských buněk a rybích spermií in vitro
Znečišťování vodního prostředí anorganickými a organickými chemikáliemi je jedním z hlavních faktorů představujících vážnou hrozbu v přežití vodních organismů včetně ryb. Proto hodnocení rizik a ...
The role of p38-Mapk14/11 as an enabler of primitive endoderm (PrE) maturation and as a sensor of metabolism during mouse preimplantation embryo development
THAMODARAN, Vasanth
2016 - anglický
ANNOTATION This thesis describes the role of p38 mitogen activated kinases alpha/beta, also referred to as Mapk14/11 (p38-Mapk14/11), in regulating primitive endoderm (PrE) cell-fate and its sensitivity towards exogenously supplemented amino acids during mouse preimplantation embryo development. This study utilizing various pharmacological inhibitors, gene transcript over-expression and immunofluorescence assisted confocal microscopy imaging, has revealed a novel and pivotal role p38-Mapk14/11 in promoting germane maturation of the blastocyst stage inner cell mass (ICM)into the defined epiblast (EPI) and PrE and its potential requirement under amino acid deprived conditions. ANNOTATION This thesis describes the role of p38 mitogen activated kinases alpha/beta, also referred to as Mapk14/11 (p38-Mapk14/11), in regulating primitive endoderm (PrE) cell-fate and its sensitivity towards exogenously supplemented amino acids during mouse preimplantation embryo development. This study utilizing various pharmacological inhibitors, gene transcript over-expression and immunofluorescence assisted confocal microscopy imaging, has revealed a novel and pivotal role p38-Mapk14/11 in promoting germane maturation of the blastocyst stage inner cell mass (ICM)into the defined epiblast (EPI) and PrE and its potential requirement under amino acid deprived conditions.
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři JČU.
The role of p38-Mapk14/11 as an enabler of primitive endoderm (PrE) maturation and as a sensor of metabolism during mouse preimplantation embryo development
ANNOTATION This thesis describes the role of p38 mitogen activated kinases alpha/beta, also referred to as Mapk14/11 (p38-Mapk14/11), in regulating primitive endoderm (PrE) cell-fate and its ...
The Interplay Between the Notch Signaling Pathway and Cellular Metabolism
SLANINOVÁ, Věra
2016 - anglický
We identified four metabolic genes as direct targets of Notch signaling pathway both in vitro and in vivo and investigated the hypothesis that Notch directed metabolic changes support the growth of the imaginal wing dics. Vice versa, we observed the influence of metabolic changes on the activity of Notch signaling pathway and we identified Sirt1 as a metabolic sensor for the Notch pathway that helps to elicit an efficient response to Notch signal, in a metabolism sensitive manner. We identified four metabolic genes as direct targets of Notch signaling pathway both in vitro and in vivo and investigated the hypothesis that Notch directed metabolic changes support the growth of the imaginal wing dics. Vice versa, we observed the influence of metabolic changes on the activity of Notch signaling pathway and we identified Sirt1 as a metabolic sensor for the Notch pathway that helps to elicit an efficient response to Notch signal, in a metabolism sensitive manner.
Klíčová slova:
Notch; metabolism; growth; metabolic sensors; sirt1
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři JČU.
The Interplay Between the Notch Signaling Pathway and Cellular Metabolism
We identified four metabolic genes as direct targets of Notch signaling pathway both in vitro and in vivo and investigated the hypothesis that Notch directed metabolic changes support the growth of ...
Vývoj metodologické a technologické platformy pro neinvazivní odhad fenolických látek v listech a bobulích
ŠEBELA, David
2016 - anglický
Optické signály rostliných pletiv mohou sloužit jako významný zdroj informací o biochemických a fyziologických procesech v rostlinách. Tyto signály jsou v zásadě ovlivněny primárním či sekundárním metabolismem - tedy vyzařovány látkami vlastními rostlině, a mohou tak sloužit i jako jejich kvalitativní i kvantitativní indikátory. Při dopadu světelného záření na povrch rostliny (listu či plodu) může dojít v zásadě ke třem hlavním dějům - (i) odrazu, (ii) pohlcení/absorbci či (iii) průchodu daného záření. Pravděpodobnost těchto tří dějů zavisí jak na vlnové délce dopadajícího záření, tak i na vlastnostech samotných rostlinných pletiv. Jako taková jsou rostlinná těla plná pigmentů a fluorescenčních sloučenin, které buď odráží, pohlcují nebo propouští část spektra v různých vlnových délkách daného záření. Biofyzikální techniky pracující s optickými vlastnostmi daných rostliných pigmentů a sloučenin se staly univerzálním a běžně používaným nástrojem v základním i aplikovaném výzkumu rostlin. Například zobrazování kinetiky fluorescence chlorofylu, měření fluorescence indukované ultrafialovým zářením, nebo měření spektrálních charakteristik odraženého světla se dostaly do popředí zájmu díky svému neinvazivnímu charakteru, díky němuž zachovávají integritu buněk i celé měřené rostliny. Tato práce se snaží poskytnout ucelenou studii, týkající se možnosti neinvazivního monitoringu fenolických látek v listech a plodech, za pomocí zmíněných optických metod. Plant optical signals can serve as important source of information about biochemical and physiological processes in plants. These signals are influenced by compounds synthesized by plants during primary or secondary metabolism and thus, can also serve as their qualitative and quantitative indicators. Light reaching plant surface (leaf or fruit) can undergo three main pathways- it can be (i) reflected, (ii) absorbed or it can (iii) transmit through plant material. The probability of these three processes depends on particular wavelength of incident irradiation and on the morphological characteristics of plant tissues themselves. As such, plant contains various spectrum of photosynthetic pigments and fluorescent compounds which can either reflect, absorb or pass incident irradiation through at specific wavelengths. Biophysical techniques working with these optical properties of plant pigments and/or other compounds have become universal and common tool in basic and applied research. To quote some example, chlorophyll fluorescence imaging, UV induced fluorescence or spectroscopic techniques are on the top of interest thanks to its non-invasive nature, allowing maintain the integrity of measured cells or the whole plant constituents. The main aim of this thesis is to provide a comprehensive study on the possibility of non-invasive monitoring of phenolic compounds in the leaves and fruits.
Klíčová slova:
chlorofylová fluorescence; fenolické látky; neinvazivní monitoring; reflektance; UV indukovaná fluorescence
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři JČU.
Vývoj metodologické a technologické platformy pro neinvazivní odhad fenolických látek v listech a bobulích
Optické signály rostliných pletiv mohou sloužit jako významný zdroj informací o biochemických a fyziologických procesech v rostlinách. Tyto signály jsou v zásadě ovlivněny primárním či sekundárním ...
Časově rozlišená spektroskopie světlem indukovaných procesů
KUZNETSOVA, Valentyna
2017 - anglický
Tato dizertační práce je věnována studiu fotofyzikálních vlastností fotosyntetických pigmentů. Stručný úvod do oboru je uveden v Kapitole 1. Ve studiích prezentovaných v této práci byla použita femtosekundová pump-probe spektroskopie pro stanovení vztahu mezi molekulární strukturou karotenoidů a jejich spektroskopickými vlastnostmi. Experimentální metody a metody analýzy dat jsou popsány v Kapitole 2. Kapitola 3 se zabývá zkoumáním vlivu izomerizace na dynamiku excitovaného stavu karotenoidu fucoxanthin obsahujícího karbonylovou skupinu. V Kapitole 4 je pro odhad struktury neznámého karotenoidu z Chromera velia použita schopnost karbonylových karotenoidů účastnit se protolytických reakcí s rozpouštědly. V Kapitole 5 byly studovány spektroskopické vlastnosti stavu S1 tří lineárních karotenoidů po nadměrné excitaci stavu S2. V Kapitole 6 je uvedena femtosekundová spektroskopická srovnávací studie Orange a Red Carotenoid Proteins, které obsahuji různé karotenoidy. This Ph.D. thesis is devoted to the study of the photophysical properties of photosynthetic pigments. The brief introduction to the field is given in Chapter 1. In studies presented in the thesis, femtosecond pump-probe spectroscopy was used to determine the relation between the molecular structure of carotenoids and its spectroscopic properties. The experimental and data analysis methods are described in Chapter 2. Chapter 3 addresses the investigation of the effect of isomerization on excited-state dynamics of the carbonyl carotenoid fucoxanthin. In Chapter 4, the different response of carbonyl carotenoids to solvent proticity is used to estimate the structure of an unknown carotenoid from Chromera velia. In Chapter 5, spectroscopic properties of the S1 state of three linear carotenoids were studied after excess energy excitation in the S2 state. Chapter 6 presents a femtosecond spectroscopic comparison study of Orange and Red Carotenoid Proteins binding different carotenoids.
Klíčová slova:
karotenoidy; karbonylové karotenoidy; dynamika excitovaných stavů; molekulární struktura; závislos na rozpouštědle
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři JČU.
Časově rozlišená spektroskopie světlem indukovaných procesů
Tato dizertační práce je věnována studiu fotofyzikálních vlastností fotosyntetických pigmentů. Stručný úvod do oboru je uveden v Kapitole 1. Ve studiích prezentovaných v této práci byla použita ...
Ecology of top fish predators, European catfish and asp, with consequences to fish communities
ŠMEJKAL, Marek
2017 - anglický
The dissertation thesis focuses on predator ecology in artificial water bodies. Paper I deals with the importance of chemical cues for predator-prey interactions in an aquatic environment. Here, I demonstrate that the ability to detect chemical cues represents a survival benefit for prey species. Paper II points out gillnet methodological bias, which may have subsequent repercussions in field evaluation of a predator's presence and assessment of larger fish abundance in general. Papers III and IV focus on asp Leuciscus aspius spawning grounds. In Paper III, I demonstrate how males maximize their spawning chances by early arrival and in Paper IV, I evaluate the predation pressure of asp prey, Alburnus alburnus, directed on asp eggs. The dissertation thesis focuses on predator ecology in artificial water bodies. Paper I deals with the importance of chemical cues for predator-prey interactions in an aquatic environment. Here, I demonstrate that the ability to detect chemical cues represents a survival benefit for prey species. Paper II points out gillnet methodological bias, which may have subsequent repercussions in field evaluation of a predator's presence and assessment of larger fish abundance in general. Papers III and IV focus on asp Leuciscus aspius spawning grounds. In Paper III, I demonstrate how males maximize their spawning chances by early arrival and in Paper IV, I evaluate the predation pressure of asp prey, Alburnus alburnus, directed on asp eggs.
Klíčová slova:
chemical cues; European catfish; asp; bleak; protandry; predator-prey reversal
Plné texty jsou dostupné v digitálním repozitáři JČU.
Ecology of top fish predators, European catfish and asp, with consequences to fish communities
The dissertation thesis focuses on predator ecology in artificial water bodies. Paper I deals with the importance of chemical cues for predator-prey interactions in an aquatic environment. Here, I ...
NUŠL poskytuje centrální přístup k informacím o šedé literatuře vznikající v ČR v oblastech vědy, výzkumu a vzdělávání. Více informací o šedé literatuře a NUŠL najdete na webu služby.
Vaše náměty a připomínky posílejte na email nusl@techlib.cz
Provozovatel
Zahraniční báze