Vnímavost kaprovitých a nekaprovitých druhů ryb k CyHV-3
POSPÍCHAL, Aleš
2019 - English Cyprinid herpesvirus 3 (CyHV-3) also known as koi herpesvirus (KHV) is a causative agent of highly contagious disease (koi herpesvirus disease) and can cause significant losses in fish stocks. The disease is restricted to koi and common carp, but recent investigations have shown that other cyprinids as well as non-cyprinid species may be asymptomatically susceptible to this virus and might play roles as potential carriers or can contribute to biological conservation leading to persistence of this virus in environment. Therefore, it seems to be important to verify not only the susceptibility of other cyprinid and non-cyprinid species, but also their ability to transmit KHV infection to susceptible species. We investigated the susceptibility of stone loach (Barbatula barbatula) and sterbel - a hybrid between sterlet (Acipenser ruthenus) and beluga (Huso huso) to KHV. The investigation was performed by means of their cohabitation together with na?ve koi and intraperitoneally KHV-infected koi (primary challenge). This part of investigation is followed by secondary challenge, when a portion of the surviving stone loach and sterbel was cohabited with health na?ve koi (testing of ability to carry KHV). All samples of fish both from primary challenge and secondary challenge were tested for the presence of KHV DNA by nested PCR. In the primary challenge, results of PCR revealed the presence of KHV DNA in 95% of cohabited na?ve koi samples. Furthermore, PCR analysis of fish samples surviving primary challenge revealed the presence of viral DNA in 77.8% (7/9) of stone loach and in 22.2% (2/9) of sterbel. In case of samples of fish coming from secondary challenge, nested PCR did not reveal any of them to be positive for KHV DNA. Next investigation was focused on assessment of the susceptibility of topmouth gudgeon (Pseudorasbora parva). In this case, we performed cohabitation based on two different conditions. All experiments consisted of primary and secondary challenges as well as in all previous cases. Firstly, we tested topmouth gudgeon under standard conditions (no-stress experiment). After the primary challenge, nested PCR did not reveal the presence of KHV DNA in any specimen of cohabited topmouth gudgeon, but all specimens of dead koi were KHV DNA positive. Nested PCR of fish tissues subjected to the secondary challenge did not show the transfer of virus to naive fish. After that, we changed the experimental conditions and we applied two stress factors (scaring by net and removal of skin mucus) to imitate the stress most commonly encountered in the wild. In this case, all samples were tested for the presence of KHV DNA using real-time PCR. After exposure to stress (removal of skin mucus), real-time PCR revealed four out of five samples (80%) of topmouth gudgeon to be positive for KHV DNA. Two out of five samples (40%) of topmouth gudgeon treated by scaring were found to be positive for the presence of viral DNA. Real-time PCR after the secondary challenge did not reveal any viral DNA positivity in specimens of topmouth gudgeon from groups previously exposed to stress. The stress experiments showed that removal of skin mucus might potentially lead to susceptibility of topmouth gudgeon to CyHV-3 infection, but the transmission of the virus to koi carp was not observed. Even though PCRs positive findings of KHV DNA in tissues of fish were relatively low, the presented results of cohabitation assays of cyprinid and non-cyprinid fish species indicate other species showing slight asymptomatic susceptibility to CyHV-3. On the other hand, on the base of our results coming from "virus-carrier" assays, we could not prove that hybrids between sterlet and beluga, stone loach and topmouth gudgeon can transfer this virus to naive koi. "Kapří herpesvirus 3" - Cyprinid herpesvirus 3 (CyHV-3) známý také jako koi herpesvirus (KHV) je původcem vysoce nakažlivé choroby (koi herpesviróza) a může způsobit v populacích ryb značné ztráty. Tato choroba je v přirozených podmínkách hostitelsky omezena na barevné variety kapra - koi a kapry obecné. Nedávná šetření však ukázala, že i jiné kaprovité a nekaprovité druhy mohou být vůči tomuto viru asymptomaticky vnímavé a mohly by hrát roli potenciálních nosičů nebo mohou přispět k "biologickému zakonzervování" viru vedoucímu k jeho přetrvávání v prostředí. Proto se jeví jako důležité ověřit nejen citlivost jiných kaprovitých a nekaprovitých druhů ryb, ale také jejich schopnost přenášet infekci CyHV-3 na vnímavé druhy. Z výše zmíněných důvodů jsme tedy testovali vnímavost mřenky mramorované (Barbatula barbatula) a sterbela - hybrida mezi jeseterem malým (Acipenser ruthenus) a vyzou velkou (Huso huso) vůči koi herpesviru. Experimentální infekce byla provedena metodou kohabitace - sdílení stejného vodního prostředí spolu s naivními koi kapry a koi kapry intraperitoneálně infikovanými KHV - primární část pokusu). Po této části experimentu následovala sekundární část pokusu, kdy část přeživších mřenek mramorovaných a sterbelů byla kohabitována se zdravými naivními koi (testování schopnosti přenášet KHV). Všechny vzorky ryb jak z primární části, tak ze sekundární části byly testovány na přítomnost KHV DNA pomocí nested PCR. Výsledky PCR z primární infekce ukázaly přítomnost KHV DNA v 95% vzorků odebraných z kohabitovaných koi, dale pak v 77.8% (7/9) vzorků mřenky mramorované a ve 22.2% (2/9) v případě sterbela. Ve vzorcích pocházejících ze sekundárního testu nested PCR neprokázala KHV DNA ani v jednom případě naivních koi kohabitovaných s mřenkami a sterbely z primární infekce. Náš další výzkum byl zaměřen na hodnocení vnímavosti střevličky východní (Pseudorasbora parva). I zde byla k experimentální infekci použita metoda kohabitace. V prvním experimentu, kde jsme kohabitovali střevličku s infikovanými koi za standardních podmínek, nested PCR neodhalila přítomnost KHV DNA ve tkáních tohoto testovaného druhu. V dalším experimentu jsme změnili experimentální podmínky a aplikovali jsme dva stresové faktory (plašení sítí a odstranění kožního hlenu), abychom napodobili stresové situace, které se mohou vyskytovat ve volné přírodě. Všechny experimenty se skládaly z primárních a sekundárních částí, stejně jako ve všech předchozích případech testování. Všechny ryby (mrtvé, přeživší a usmrcené) byly testovány na přítomnost KHV DNA pomocí konvenční nested PCR (experiment bez stresu) a real-time PCR (stresový experiment). Po primární části pokusu bez stresu nested PCR neodhalila přítomnost KHV DNA v žádném vzorku z kohabitovaných střevliček, ale všechny vzorky z uhynulých koi nested PCR pozitivní byly. Výsledky nested PCR rybích tkání ze sekundární části pokusu neprokázaly přenos viru na naivní ryby. Po vystavení střevličky východní stresu (odstranění kožního hlenu) kvantitativní PCR odhalila čtyři z pěti vzorků (80%) pozitivní na přítomnost KHV DNA. Dále bylo zjištěno, že dva z pěti vzorků (40%) plašených střevliček východních jsou pozitivní na přítomnost virové DNA. Kvantitativní PCR po sekundární expozici však neodhalila žádnou virovou DNA ve vzorcích střevliček dříve vystavených stresu. Stresové experimenty naznačují, že odstranění kožního hlenu by mohlo potenciálně vést k vyšší náchylnosti střevličky východní k infekci koi herpesvirem, nicméně přenos viru na koi kapra nebyl pozorován. Přestože PCR pozitivní nálezy KHV DNA v tkáních ryb byly relativně nízké, předložené výsledky kohabitačních testů kaprovitých a nekaprovitých druhů ryb naznačují, že i jiné druhy ryb vykazují mírnou asymptomatickou vnímavost vůči CyHV-3. Na druhou stranu, na základě našich výsledků se nám nepodařilo u hybridů jesetera malého a vyzy velké, mřenky mramorované ani střevličky východní prokázat vironosičství. Keywords: koi herpesvirus; cyprinid herpesvirus-3; vnímavost; kohabitace; jeseter malý; vyza velká; střevlička východní Available in the Digital Repository of University of South Bohemia. Vnímavost kaprovitých a nekaprovitých druhů ryb k CyHV-3

Cyprinid herpesvirus 3 (CyHV-3) also known as koi herpesvirus (KHV) is a causative agent of highly contagious disease (koi herpesvirus disease) and can cause significant losses in fish stocks. The ...

POSPÍCHAL, Aleš
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2019

Computational modeling of biomolecular interactions in proteins using MD simulations.
ZARA, Zeenat
2023 - English Available in the Digital Repository of University of South Bohemia. Computational modeling of biomolecular interactions in proteins using MD simulations.

ZARA, Zeenat
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2023

Biodiversity of Myxozoa based on extensive screening of fish and environmental samples
LISNEROVÁ, Martina
2022 - English Myxozoans represent a group of morphologically simplified endoparasites infecting mainly fish, annelid and bryozoan hosts including more than 2,600 nominal species. However, the diversity seems to be unexplored and undervalued. Host searching and invasive dissection is a commonly used method for the identification of myxozoan species diversity. Metabarcoding and amplicon analyses of environmental DNA from sediment, water and soil is developing approach for biodiversity assessment and have been performed in many biological areas to identify the diversity of organisms, communities and populations. Using classical morphological and molecular approaches, we explored the myxozoan diversity in selected areas and host groups. In addition, we propose a new methodological approach for the studying of myxozoan diversity based on environmental DNA from sediment and amplicon sequencing. Illumina Mi-Seq with metabarcoding and newly designed primer sets is suitable for analyzing myxozoan communities without the need to find and capture intermediate or final hosts. Keywords: Myxozoa; Diversity; Phylogeny; eDNA; elasmobranchs Available in the Digital Repository of University of South Bohemia. Biodiversity of Myxozoa based on extensive screening of fish and environmental samples

Myxozoans represent a group of morphologically simplified endoparasites infecting mainly fish, annelid and bryozoan hosts including more than 2,600 nominal species. However, the diversity seems to be ...

LISNEROVÁ, Martina
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2022

Intrinsic behavioural parameters of autonomous objects based on motion
LONHUS, Kirill
2021 - English This thesis outlines quantitative behaviour analysis methods. In laboratory conditions, the video tracking-based methods are the best, and thus they are investigated in depth. Methods of image acquisition, physical camera calibration, and spectral image reconstruction are intensively discussed in the author's articles, which are included in the thesis. Software solution for individualized object tracking was developed and applied to aquarium fish. Causality networks were introduced, investigated, and applied to multiple agent data of swimming fish. The networks highlighted school hierarchy, allowed to mine individual parameters of agents, and achieve the primary goal of the thesis -- how individual behaviour manifests itself in collective behaviour. This thesis outlines quantitative behaviour analysis methods. In laboratory conditions, the video tracking-based methods are the best, and thus they are investigated in depth. Methods of image acquisition, physical camera calibration, and spectral image reconstruction are intensively discussed in the author's articles, which are included in the thesis. Software solution for individualized object tracking was developed and applied to aquarium fish. Causality networks were introduced, investigated, and applied to multiple agent data of swimming fish. The networks highlighted school hierarchy, allowed to mine individual parameters of agents, and achieve the primary goal of the thesis -- how individual behaviour manifests itself in collective behaviour. Keywords: collective behaviour; causality; school hierarchy; quantitative behaviour; network analysis Available in the Digital Repository of University of South Bohemia. Intrinsic behavioural parameters of autonomous objects based on motion

This thesis outlines quantitative behaviour analysis methods. In laboratory conditions, the video tracking-based methods are the best, and thus they are investigated in depth. Methods of image ...

LONHUS, Kirill
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2021

Cirkulární a dlouhodobě udržitelná výživa ryb
ROY, Koushik
2022 - English The linear flow of nutrients from aquafeed, feeding fish to excretory products released by the fish if closed by integrating with plants, then the excretory waste does not seem to be a waste, but rather a resource. Whether a nutrient molecule is going in fish (i.e., nutrition) or coming from fish (i.e., excretion) depends a lot on the interactions of management decisions in aquaculture and the biological or physical environment of a feeding fish. If circular-origin feedstuffs are used in future aquaculture or species that are societal discards are integrated into aquaculture, both offer prospects as a nutrition source either for humans (food) or for farmed animals (feed). However, they are not without problems either- nutritionally. On the one hand, the nutritional requirements of raising such new circular origin 'food' may not be well known. On the other hand, the nutritional value of the circular origin 'feed' may not be perfect. Thus, completely integrating everything (feed and food) within an umbrella of 'circularity' would bring their own, completely new challenges. Feeding decisions or nutrition provisioning in aquaculture greatly impact neutralizing nutrient footprint and achieving sustainable production. But in semi-intensive pond aquaculture, the repercussions of feeding decisions and its resultant nutrient footprint are nothing compared to the many times higher positive value of intangible ecosystem services such systems provide. Therefore, the focus for sustainable production in the future should focus more on ecosystem functioning than blindly curbing production intensity and assuming it would make a significant difference in environmental sustainability. By using fish nutrition and excretion knowledge, there are possibilities to manipulate in-vivo systems to maximize nutrient retention efficiency and minimize losses in-situ. If these pieces of knowledge are applied in line with contemporary ecological principles in outdoor semi-intensive aquaculture systems, future adaptation strategies may be intelligently formulated to achieve improved resource use efficiency of a farming system. The entire system (in-vivo and in-situ nutrients pool) must be visualized as a unit, functioning individually but synchronized. The synchronization mechanisms should be targeted for future biomanipulation. The applications of fish nutrition (and excretion) can also be beyond the nutrition (growth and physiology) of farmed animals or emissions (and re-valorization) of nutrients. Knowledge of the digestibility of different nutrients in a wide range of feed ingredients by a particular fish species, and its established digestible nutrient requirement, can help find more precise replacements of finite, unsustainable, and conventionally overexploited or even non-circular resources presently used in aquafeed of a given species. The knowledge of nutrient partitioning (digestibility, metabolic losses), its retention or total loss limits and repercussions on growth and excretion by fish, composition of excreted products itself (suspended losses versus reactive losses) can further make the recycling and re-use of nutrients (in circular food system models like aquaponics) more precise and more efficient. Even using the knowledge, the in-vivo system of fish can be taken advantage of through tailored feed formulation (crude intake levels) that would result in manipulated levels of excreted nutrients in-situ, available to microbial processes or plants. Živiny vstupující do ryb krmivem jsou rybami vyloučeny jako odpadní produkty, nicméně, pokud jsou živiny integrovány do rostlin a tok živin je uzavřen (cirkuluje), pak lze odpadní produkty ryb pokládat za zdroj živin, nikoli za odpad. Zda jsou živiny pro ryby (tj. pro jejich výživu) nebo pocházejí z ryb (tj. vylučování) závisí převážně na interakcích managementu akvakultury, fyziologii ryb a prostředí, kde jsou ryby chovány. Použití krmiv produkovaných v souladu s cirkularitou nebo začlenění druhů, které nejsou společností akceptovány jako zdroje potravy/živin, jsou pravděpodobně budoucí zdroje výživy buď pro člověka (potraviny), nebo pro hospodářská zvířata (krmivo). Nicméně, u zmíněných možností se lze setkat s problémy. Na jednu stranu nemusí být známé či dostupné živinové nároky pěstované "potraviny", na stranu druhou nutriční hodnota "krmiva" nemusí být plně optimální. Úplná integrace krmiva a potravin pod deštník "cirkularity" by tedy přinesla úplně nové výzvy. Management krmení či zajišťování výživy v akvakultuře má vliv na neutralizaci živinové stopy a dosažení udržitelné produkce. Nicméně, živinová stopa managementu krmení v polointenzivním rybničním chovu ryb je minimální ve srovnání s mnohonásobně vyšší kladnou hodnotou ekosystémových služeb, které právě rybniční ekosystémy přinášejí. Udržitelná produkce by se proto měla v budoucnu zaměřit spíše na fungování ekosystému samotného, než slepě omezovat intenzitu produkce a předpokládat, že takové rozhodnutí by mělo významný pozitivní vliv na udržitelnost životního prostředí. Aplikace znalostí o výživě a vylučování ryb přináší možnost manipulace systému in vivo k dosažení maximální účinnosti zadržování živin a minimálních ztrát in situ. Pokud jsou výše zmíněné znalosti aplikovány v souladu se současnými ekologickými principy ve venkovním polointenzivním chovu ryb, budoucí adaptační strategie mohou být formulovány tak, aby bylo dosaženo lepší účinnosti využívání zdrojů (resource use efficiency). Celý systém (in vivo a in situ nutrients pool), fungující jak jednotlivě, tak synchronizovaně, musí být vizualizován jako jedna jednotka. Takový synchronizační mechanismus by měla být v budoucnu cílený při jakékoliv biomanipulaci (např. manipulace toku živin). Aplikace výživy ryb (a jejich vylučování) může mít mnohdy mnohem větší dosah. Znalost stravitelnosti různých živin širokého spektra ingrediencí krmiv a nutriční požadavky konkrétního druhu ryby můžou pomoci při hledání lepšího zdroje živin, než je původní konvenční, který se většinou neslučuje se zásadami cirkularity a udržitelnosti. Znalosti procesů transformace živin organismem (stravitelnost, metabolické ztráty), retenční limity živin nebo jejich limity ztrátové, dopady na růst ryb, vylučování ryb a forma ve které jsou odpadní produkty vyloučeny (suspendované versus rozpuštěné) můžou dále přispět k přesnější a efektivnější recyklaci a opětovnému využití živin (například v cirkulárním systému jako je akvaponie). V in vivo systému ryb lze navrhnout krmivo (přístupem tzv. na míru), jehož transformací v organismu lze dosáhnout úrovně živin, která by v in situ systému odpovídala živinovým nárokům rostlin nebo bakterií. Keywords: Cirkulární; dlouhodobě udržitelná; výživa ryb; akvakultury Available in the Digital Repository of University of South Bohemia. Cirkulární a dlouhodobě udržitelná výživa ryb

The linear flow of nutrients from aquafeed, feeding fish to excretory products released by the fish if closed by integrating with plants, then the excretory waste does not seem to be a waste, but ...

ROY, Koushik
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2022

Dýchání spermií ryb: druhová specifičnost a vliv teploty prostředí
RAHI, Deepali
2022 - English The presented studies were designed to investigate the role of mitochondrial respiration, glycolysis, and fatty acid oxidation in the energy supply of spermatozoa in freshwater, externally fertilizing fish species possessing differences in sperm motility duration and spawning temperature. The first study conducted on Siberian sturgeon (Acipenser baerii, Acipenseriformes) revealed that mitochondrial respiration is essential for the energy supply of spermatozoa, while glycolysis and fatty acid oxidation have minor importance at both states - before and after attaining motility. Spermatozoon oxygen consumption rate (OCR) was higher than one detected for coldwater teleosts, such as trout, and lower than in marine species, for example, turbot. The presented study also revealed that sturgeons belong to the group of fishes whose spermatozoa possess the capacity to enhance oxidative metabolism after motility activation and uncoupling of oxidative phosphorylation (OXPHOS). In the second study conducted on spermatozoa of coldwater species burbot (Lota lota, Gadiformes), the functioning of the most important bioenergetic pathways (mitochondrial respiration, glycolysis, and fatty acid oxidation) was investigated at spawning temperature (4 °C) and maximum critical temperature (CTmax, 15 °C). At spawning temperature, similar to the results revealed for Siberian sturgeon spermatozoa, the role of glycolysis and fatty acid oxidation in energy supply was insignificant. Mitochondrial respiration was detectable at both quiescent and motile states, but no inhibition was observed after exposure of sperm to the respiratory inhibitor. Also, the OCR range was the lowest compared to the available data for OCR in teleost spermatozoa at motile or immotile state. Additionally, the OCR was not enhanced after motility activation or after treatment with an uncoupling agent. Contrastingly, at CTmax, the activity of OXPHOS became predominant. The OCR was enhanced, and that could be inhibited by using a respiratory inhibitor. Furthermore, to explore the long-lasting motility of sturgeon spermatozoa, succeeding steps were taken by studying the phosphocreatine-creatine (PCr-Cr) shuttle system apart from the previously studied pathways - OXPHOS, glycolysis, and fatty acid oxidation. The results obtained for sterlet (A. ruthenus, Acipenseriformes) revealed that PCr-Cr shuttle, known for maintaining a homogenous concentration of ATP molecules throughout the flagellar length, plays an active role while spermatozoa are at a quiescent state. No significant contribution of this shuttle in energy supply after sterlet sperm motility activation was detected. In addition to this, presented results also revealed that sturgeon spermatozoa, similar to carp and trout sperm, can be reactivated after the termination of the first motility period, and these secondly activated spermatozoa can successfully fertilize eggs. Moreover, for the first time, it was revealed that OXPHOS and PCr-Cr shuttle systems are the most crucial bioenergetic pathways during the sperm reactivation process. Overall, it was concluded that in the studied fish species, despite taxonomical differences or varying spawning temperature , sperm energy production and utilization strategy remained the same: most of the spermatozoon energy was derived from stored ATP that had been synthesized via OXPHOS during a quiescent but bioenergetically active state. Also, sturgeons are the group of fishes that possess an ability of sperm reactivation, with mitochondrial respiration and PCr-Cr shuttle system being the major contributing pathways for energy supply during reactivation process. Tyto studie byly navrženy tak, aby zkoumaly roli mitochondriální respirace, glykolýzy, a oxidace mastných kyselin v energetickém zásobování spermatu u sladkovodních druhů ryb s vnějším oplozením lišících se rozdílnou délkou trvání motility spermatu a teplotou tření. První studie provedená na jeseterovi sibiřském (Acipenser baerii, Acipenseriformes) odhalila, že mitochondriální respirace je nezbytná pro zásobování spermatu energií, zatímco glykolýza a oxidace mastných kyselin mají menší význam jak před tak i po dosažení motility. Míra spotřeby kyslíku u spermatu (OCR) byla vyšší než u chladnomilných druhů, jako je např. pstruh, a nižší než u mořských druhů, například kambaly. Předložená studie také odhalila, že jeseteři patří do skupiny ryb, jejichž spermie mají schopnost zvýšit oxidační metabolismus po aktivaci motility a odpojit oxidační fosforylaci (OXPHOS). Ve druhé studii provedené na spermiích chladnomilného druhu mníka (Lota lota, Gadiformes) bylo zkoumáno fungování nejdůležitějších bioenergetických drah (mitochondriální dýchání, glykolýza a oxidace mastných kyselin) za teploty tření (4 °C) a maximální kritické teploty (CTmax, 15 °C). Při teplotě tření, podobně jako u spermií jesetera sibiřského, byla úloha glykolýzy a oxidace mastných kyselin v dodávce energie nevýznamná. Mitochondriální dýchání bylo detekovatelné v klidovém i pohyblivém stavu, ale po expozici spermatu inhibitoru dýchání nebyla pozorována žádná inhibice. Také rozsah OCR byl nejnižší ve srovnání s dostupnými údaji pro OCR u spermií Teleostů v pohyblivém nebo nepohyblivém stavu. Kromě toho nebyl OCR zvýšen po aktivaci motility nebo po ošetření odpojovacím činidlem. Naproti tomu při CTmax se aktivita OXPHOS stala dominantní. Míra spotřeby kyslíku byla zvýšena a mohla být inhibována použitím inhibitoru respirace. Dále, abychom mohli prozkoumat dlouhodobou motilitu spermatu jeseterů, jsme se zaměřili na na studium fosfokreatin-kreatinového (PCr-Cr) shuttle systému vedle předtím dříve studovaných drah - OXPHOS, glykolýzy a oxidace mastných kyselin. Výsledky získané u jesetera malého (A. ruthenus, Acipenseriformes) odhalily, že PCr-Cr kyvadlo, známé pro udržování homogenní koncentrace molekul ATP po celé délce bičíku, hraje aktivní roli, zatímco jsou spermie v klidovém stavu. Nebyl detekován žádný signifikantní příspěvek tohoto kyvadla v dodávání energie po aktivaci motility spermatu. Kromě toho prezentované výsledky také odhalily, že spermie jesetera, podobně jako spermie kapra a pstruha, mohou být po ukončení prvního období motility reaktivovány a tyto podruhé aktivované spermie mohou úspěšně oplodnit jikry. Navíc bylo poprvé odhaleno, že OXPHOS a PCr-Cr shuttle systémy jsou nejdůležitější bioenergetické dráhy během procesu reaktivace spermií. Obecně shrnuto, u studovaných druhů ryb navzdory taxonomickým rozdílům a rozdílné výtěrové teplotě zůstala produkce a využití energie spermatu stejné: většina energie spermií byla dodávána ze skladovaného ATP, který byl syntetizován prostřednictvím OXPHOS během klidového ale bioenergeticky aktivního stavu. Jeseteři jsou také skupinou ryb, která má schopnost reaktivace spermatu, přičemž mitochondriální dýchání a kyvadlový systém PCr-Cr jsou hlavními mechanismy pro dodávku energie během procesu reaktivace Keywords: fish; sperm; motility; bioenergetics; oxidative phosphorylation; glycolysis; fatty acid oxidation; reactivation Available in the Digital Repository of University of South Bohemia. Dýchání spermií ryb: druhová specifičnost a vliv teploty prostředí

The presented studies were designed to investigate the role of mitochondrial respiration, glycolysis, and fatty acid oxidation in the energy supply of spermatozoa in freshwater, externally fertilizing ...

RAHI, Deepali
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2022

Plasma-Assisted Deposition of Functional Bioactive Nanostructured Films
SEZEMSKÝ, Petr
2021 - English The Ph.D. thesis focuses on the interdisciplinary research of advanced materials for the development of biosensors with multiple domain interrogation capabilities for the detection of biomolecules and pathogens, namely, Lyme borreliosis spirochetes, Borrelia burgdorferi s.l. The strategy for biosensor fabrication is based on an optical fiber whose surface is coated by precisely tailored nanostructured thin films by means of low-temperature plasma. The thesis demonstrates that an indium tin oxide (ITO) thin film, deposited by magnetron sputtering onto the optical fiber surface, can serve as an effective transducer for electrochemical and optical measurements. The optical interrogation is based on the measurement of the refractive index utilizing lossy-mode resonance (LMR) phenomena, while the electrochemical interrogation is performed mostly by cyclic voltammetry. It is shown that the optimal design of the active surface on an optical fiber enables simultaneous (in time and in situ) optical and electrochemical interrogation of liquids and detection of biological complexes, including markers of Lyme borreliosis pathogens. Ph.D. práce se zaměřuje na interdisciplinární výzkum pokročilých materiálů pro vývoj biosenzorů s více doménovými senzorovými schopnostmi pro detekci biomolekul a patogenů, konkrétně spirochét lymské boreliózy, Borrelia burgdorferi s.l. Strategie výroby biosenzorů je založena na optickém vláknu, jehož povrch je pokryt pečlivě přizpůsobenými nanostrukturovanými tenkými vrstvami pomocí nízkoteplotního plazmatu. Práce demonstruje, že tenké vrstvy oxidu india a cínu (ITO), nanesené magnetronovým naprašováním na povrch optického vlákna, mohou sloužit jako účinný převodník pro elektrochemická a optická měření. Optická měření jsou založena na určování indexu lomu s využitím rezonance ztrátových módů (LMR), zatímco elektrochemická měření jsou prováděna převážně cyklickou voltametrií. Je ukázáno, že optimální design aktivního povrchu na optickém vláknu umožňuje současnou (v čase a in situ) optickou a elektrochemickou analýzu kapalin a detekci biologických komplexů včetně markerů patogenů lymské boreliózy. Keywords: senzory pro detekci biomolekul a patogenů; analýza kapalin; více doménová detekce; ITO; optická vlákna; rezonance ztrátových módů; elektrochemie; cyklická voltametrie; magnetronové naprašování; fyzika plazmatu; fyzika pevných látek Available in the Digital Repository of University of South Bohemia. Plasma-Assisted Deposition of Functional Bioactive Nanostructured Films

The Ph.D. thesis focuses on the interdisciplinary research of advanced materials for the development of biosensors with multiple domain interrogation capabilities for the detection of biomolecules and ...

SEZEMSKÝ, Petr
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2021

A role of Sirt1 in the Notch signalling pathway.
HORVÁTH, Matej
2017 - English The aim of this thesis was to examine role of Sirt1 in the Notch signalling pathway, using Drosophila as a model organism. Based on in vivo and in vitro studies, we conclude that Sirt1 plays a positive role in Notch signalling. In embryonic S2N cells, Sirt1 is responsible for the protection from metabolic stress-induced down-regulation of subset of E(Spl) genes. During development, Sirt1 is responsible for proper Notch-dependent specification of SOPs and wing development. Sirt1 can regulate the Notch signalling on multiple levels via deacetylation of various substrates involved in the Notch signalling revealed by our proteomic survey. The aim of this thesis was to examine role of Sirt1 in the Notch signalling pathway, using Drosophila as a model organism. Based on in vivo and in vitro studies, we conclude that Sirt1 plays a positive role in Notch signalling. In embryonic S2N cells, Sirt1 is responsible for the protection from metabolic stress-induced down-regulation of subset of E(Spl) genes. During development, Sirt1 is responsible for proper Notch-dependent specification of SOPs and wing development. Sirt1 can regulate the Notch signalling on multiple levels via deacetylation of various substrates involved in the Notch signalling revealed by our proteomic survey. Keywords: Sirt1; Notch signalling; Drosophila development; metabolic sensor; S2N cells; metabolic stress Available in the Digital Repository of University of South Bohemia. A role of Sirt1 in the Notch signalling pathway.

The aim of this thesis was to examine role of Sirt1 in the Notch signalling pathway, using Drosophila as a model organism. Based on in vivo and in vitro studies, we conclude that Sirt1 plays a ...

HORVÁTH, Matej
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2017

Embryonální vývoj a transplantace primordiálních zárodečných buněk u candáta obecného Sander lucioperca
GÜRALP, Hilal
2017 - English It is the purpose of this thesis to implement primordial germ cell (PGC) transplantation, one of the new biotechnological reproductive methods, and for this to explain the details that we have to know about embryo development and PGC migration in pikeperch. We provide several specific useful methods such as GFP labelling and blastodisc surgery which are required for efficiency assessment of the transplantation technique. The main results of the publications in the thesis could be informative and useful for generation of germline chimera by using pikeperch. We described pikeperch embryo development to first feeding at 15°C in detail and demonstrated effects of temperature on the rate of embryogenesis to determine temperature limits for slowing development with minimum negative effects on growth and survival rate. We also developed a technique to soften the pikeperch chorion by enzyme in order to remove it by forceps for in depth observation. Additional groups of eggs were fertilised and incubated at different temperatures to document embryo developmental stages, developmental rate, and survival. The optimum fertilisation and incubation temperature was 15°C, with the highest fertilisation, survival, and hatching rates. Embryo development was drastically slowed down at 10 °C, with 45% of fertilised embryos surviving to hatching. Development was accelerated at 20 °C, with a 56% survival rate of fertilised embryos. After the series of experiments to characterize the embryo development of pikeperch, it could be a valuable model percid for research in which flexible incubation temperatures is required. We described the important early embryonic events, namely, yolk syncytial layer (YSL) formation and midblastula transition (MBT) during the blastula stage in pikeperch embryos. The chorion was removed as we described in the first study. The YSL was formed after the breakdown of marginal cells during the 512- to 1k-cell stage. Cell division analysis by 4'-6-diaminido-2-phenylindole (DAPI) staining revealed that transition from synchronous to asynchronous division occurred after 1k-cell stage. Our results indicate that MBT starts after this stage. Next, we performed blastodisc isolation assay to find the competent stage for embryonic manipulation. Embryos were manipulated by using a microneedle every hour from the 512-cell to the sphere stage, and then developmental rates were evaluated at the hatching stage. The highest survival rate was obtained when we performed this manipulation at the 1k-cell stage. These results clearly showed that the MBT is the best stage for transplantation of PGCs or any cells in pikeperch. We described PGC migration and performed blastomere transplantation in pikeperch. PGCs were visualised by injection of synthesised green fluorescent protein (GFP) within the 3'untranslated region (UTR) mRNA of nanos3. GFP-positive PGCs appeared in all embryos at approximately 100% epiboly. Time-lapse imaging revealed the PGC migration pattern from their initial appearance to the location at the gonadal ridge. We conducted blastomere transplantation at the blastula stage. Donor embryos were labelled with GFP-nos3 3'UTR mRNA and tetramethylrhodamine dextran to label PGCs and somatic cells, respectively. Twelve blastomere transplantation chimeras were produced, with eight surviving to hatching. All exhibited donor-derived somatic cells in the developing body. The PGCs from donor embryos were observed to migrate towards the gonad region of the host embryos. Our results indicated that blastomere transplantation can be successfully applied in pikeperch, and these findings may be useful to produce germline chimeras in percids. Cílem této práce bylo popsat embryonální vývoj a migraci primordiálních zárodečných buněk neboli primordiálních gonocytů (PGC) a realizovat transplantaci PGC u candáta obecného. V práci popisuji několik specifických metod, jako je GFP značení a mikromanipulace s blastodiskem, které jsou nutné pro posouzení účinnosti transplantační techniky. Hlavní výsledky této práce mohou být využity pro vytvoření chimér zárodečné linie candáta obecného. Detailně jsme popsali embryonální vývoj candáta obecného až do prvního krmení při 15 °C a efekt teploty na rychlost embryogeneze při stanovení teplotních limit pro zpomalení vývoje a to s minimálními negativními důsledky na růst a míru přežití. Také jsme vyvinuli techniku změkčení chorionu candáta obecného díky použití enzymy za účelem snadného odstranění chorionu pomocí pinzet, což umožňuje detailnější pozorování. Navíc byla skupina jiker oplozena a inkubována v rozdílných teplotách za účelem zdokumentování vývojových stádií embrya, rychlosti vývoje a míry přežití. Optimální inkubační teplota, s nejvyšším oplozením, mírou přežití a mírou vykulení, byla 15°C. Embryonální vývoj byl významně zpomalen při 10 °C, s 45 % vykulených embryí (počítáno z oplozených jiker). Vývoj byl zrychlený při 20 °C, s 56 % mírou přežití oplozených embryí. Po sérii experimentů, charakterizujících embryonální vývoj candáta obecného, jsme dospěli k závěru, že pro výzkum, kde jsou požadovány flexibilní inkubační teploty, může být candát obecný z čeledi okounovitých hodnotným modelem. Popsali jsme důležité fáze časné embryogeneze, konkrétně formování žloutkové syncytiální vrstvy (YSL) a přechod midblastuly (MBT) během stádia blastuly embryí candáta. Chorion byl odstraněn způsobem popsaným v první studii. YSL se formovalo po rozpadu marginálních buněk během stádia 512 - 1 000 buněk. Následná analýza buněčného dělení pomocí barvení 4'-6'-diaminido-2-phenylindole (DAPI) ukázala, že přechod ze synchronního k asynchronnímu dělení se vyskytuje po desátém rýhování, ve stádiu 1000 buněk. Naše výsledky naznačují, že fáze MBT nastává až po tomto stádiu. Dále jsme provedli test isolace blastodisku, za účelem nalezení kompetentního stádia pro následnou embryonální manipulaci. S embryi bylo manipulováno za použití mikrojehly a mikromanipulátoru. Každou hodinu od stádia 512 buněk do stádia "sphere stage". Poté byly vyhodnoceny vývojové rychlosti ve stádiu kulení. Nejvyšší míra přežití byla získána, když provádíme tuto manipulaci v 1k-buněčné. Výsledky jasně ukazují, že embryo ve fázi MBT je nejvhodnější pro transplantaci PGC, nebo jinou manipulaci, u candáta obecného. Popsali jsme migraci PGC a provedli jsme transplantaci blastomer candáta obecného. PGC byly vizualizovány díky injikaci uměle syntetizované mRNA GFP-nos3 3'UTR. GFP-positivní PGC se objevily ve všech embryích ve stádiu přibližně 100% epiboly. Pomocí časosběrného snímání jsme popsali migrační vzor PGC od jejich počátečního objevení až po lokaci v zárodečné rýze. Během stádia blastuly jsme provedli transplantaci blastomer. Embrya donora byla značena pomocí GFP-nos3 3'UT mRNA a tetramethylrhodamine dextran pro značení PGC a somatických buněk. Vzniklo tak 12 chimér vyniklých transplantací blastomér, z nichž 8 se dožilo kulení. Ve vyvíjejících chimérách byly zřetelné dále se vyvíjející PGC a somatické buňky pocházející od donora. Transplantované PGC byly pozorovány během migrace až do usídlení v zárodečné rýze recipienta. Naše výsledky ukazují, že transplantace blastomér může být úspěšně aplikována u candáta obecného a naše výsledky mohou být užitečné pro produkci chimér zárodečné linie u okounovitých. Keywords: embryogenezi; candát; chimérická zárodečná linie; izolace blastodisku; migrace primárních zárodečných buněk; přechod midblastuly; vizualizace primárních zárodečných buněk; teplotní tolerance; transplantace blastomérů Available in the Digital Repository of University of South Bohemia. Embryonální vývoj a transplantace primordiálních zárodečných buněk u candáta obecného Sander lucioperca

It is the purpose of this thesis to implement primordial germ cell (PGC) transplantation, one of the new biotechnological reproductive methods, and for this to explain the details that we have to know ...

GÜRALP, Hilal
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2017

Microbial and Viral Genomic Diversity in Freshwater Environments
SILVA KAVAGUTTI, Vinicius
2022 - English Most abundant microbes from natural environments remain uncultured as traditional culture approaches fail to sufficiently simulate native conditions. Moreover, the efforts to obtain axenic cultures are also hampered due to inter-microbial dependencies. The absence of cultured representatives has several downstream effects, e.g., little chance of experimentation and creating genetic models or hypothesis testing, phage isolation, or even producing complete, closed reference genomes. Lack of all these maintains severe gaps in our abilities to understand microbes in appropriate phylogenetic and ecological contexts and also their habitat at large. This thesis tries to circumvent these issues through a meticulous investigation of freshwater microbes and their viruses using a metagenomic approach in the Římov reservoir. Most abundant microbes from natural environments remain uncultured as traditional culture approaches fail to sufficiently simulate native conditions. Moreover, the efforts to obtain axenic cultures are also hampered due to inter-microbial dependencies. The absence of cultured representatives has several downstream effects, e.g., little chance of experimentation and creating genetic models or hypothesis testing, phage isolation, or even producing complete, closed reference genomes. Lack of all these maintains severe gaps in our abilities to understand microbes in appropriate phylogenetic and ecological contexts and also their habitat at large. This thesis tries to circumvent these issues through a meticulous investigation of freshwater microbes and their viruses using a metagenomic approach in the Římov reservoir. Available in the Digital Repository of University of South Bohemia. Microbial and Viral Genomic Diversity in Freshwater Environments

Most abundant microbes from natural environments remain uncultured as traditional culture approaches fail to sufficiently simulate native conditions. Moreover, the efforts to obtain axenic cultures ...

SILVA KAVAGUTTI, Vinicius
Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích, 2022