Tomas Bata University in Zlín

Environmental Chemistry and Technology

Usage of CRISPR/Cas9 technology in the study of enzymatic processes in environmental technologies

Téma:Využití technologií CRISPR pro studium enzymatických procesů v environmentálních technologiích
Topic:Usage of CRISPR/Cas9 technology in the study of enzymatic processes in environmental technologies
Školitel/Tutor:prof. Mgr. Marek Koutný, Ph.D.
Konzultant/Consultant:Ing. Pavel Pleva, Ph.D.
E-mail:mkoutny@utb.cz
Anotace:
Polyhydroxyalkanoáty (PHA) jsou polyestery organických hydroxykyselin akumulované ve formě granulí uvnitř buněk mikroorganismů.

Technologie založené na CRISPR/Cas9 se vyvíjí velmi rychle. Její využití spočívá nejen v genetických manipulacích, ale i při detekci a stanovení exprese genů, které jsou důležité v environmentálních technologiích. Cílem práce bude hledání potenciálu CRISPR/Cas9 technologie ve studiu environmentálních procesů a technologií. Dílčími cíli bude využití CRISPR/Cas9 pro měření exprese vybraných genů a knockoutu vybraných genů souvisejících s metabolismem PHA u mikroorganismů izolovaných ze životního prostředí.

Annotation:
Polyhydroxyalkanoates (PHA) are polyesters of organic hydroxyacids accumulated in the form of granules inside of cells of microorganisms. Technologies based on CRISPR/Cas9 develop very quickly. This technology is not only used in genetic engineering but also to detect and determine gene expressions which are important for environmental technologies. The aim of this study is searching for the potential of using CRISPR/Cas9 technology for studying of environmental processes and technologies. Another goals is the usage of CRISPR/Cas9 technology for measuring the selected gene expressions and knockout of selected genes related to PHA metabolism of microorganisms isolated from the environment.
Požadavky na studenta:
Absolvent magisterského studia technického, nebo přírodovědného směru. Zájem o další vzdělávání a experimentální práci.
Requirements:
Graduates of technical or natural sciences. Interest in further educational and experimental work.
Literatura/Literature:
Web of Science, Scopus

1.      BLEVINS, H. M. et al., 2018. Characterization of an Extracellular Polyhydroxyalkanoate Depolymerase from Streptomyces sp. SFB5A. Journal of Bioremediation & Biodegradation09(05), 1-11. ISSN 21556199. Dostupné z: doi:10.4172/2155-6199.1000452

2.      GANESH SARATALE, Rijuta, Si-Kyung CHO, Ganesh DATTATRAYA SARATALE, et al., 2021, A comprehensive overview and recent advances on polyhydroxyalkanoates (PHA) production using various organic waste streams. Bioresource Technology. ISSN 09608524. Dostupné z: doi:10.1016/j.biortech.2021.124685

3.      LI, Linxian, Shiyuan LI, Na WU, Jiacheng WU, Gang WANG, Guoping ZHAO a Jin WANG HOLMESv2. 2019. A CRISPR-Cas12b-Assisted Platform for Nucleic Acid Detection and DNA Methylation Quantitation. ACS Synthetic Biology, 8(10), 2228-2237. ISSN 2161-5063. Dostupné z: doi:10.1021/acssynbio.9b00209

4.      LI, Yi, Shiyuan LI, Jin WANG a Guozhen LIU. 2019, CRISPR/Cas Systems towards Next-Generation Biosensing. Trends in Biotechnology. 37(7), 730-743. ISSN 01677799. Dostupné z: doi:10.1016/j.tibtech.2018.12.005

5.      LU, J., R. C. TAPPEL a C. T. NOMURA, 2009. Mini-Review: Biosynthesis of Poly(hydroxyalkanoates). Polymer Reviews49(3), 226-248 [cit. 2021-01-04]. ISSN 1558-3724. Dostupné z: doi:10.1080/15583720903048243

6.      MARTÍNEZ-TOBÓN, D. et al., 2019. Streamlined production, purification, and comparison of recombinant extracellular polyhydroxybutyrate depolymerases. BioRxiv. 1-22. Dostupné z: doi:10.1101/700252

7.      PRAJAPATI, Karan, Radhika NAYAK, Arpit SHUKLA, Paritosh PARMAR, Dweipayan GOSWAMI a Meenu SARAF, 2021, Polyhydroxyalkanoates: An Exotic Gleam in the Gloomy Tale of Plastics. Journal of Polymers and the Environment. ISSN 1566-2543. Dostupné z: doi:10.1007/s10924-020-02025-x

8.      SHARMA, P. K. et al., 2019. Colonization and degradation of polyhydroxyalkanoates by lipase-producing bacteria. Canadian Journal of Microbiology65(6), 461-475. ISSN 0008-4166. Dostupné z: doi:10.1139/cjm-2019-0042

9.      VIGNESWARI, S. et al., 2015. Extracellular Polyhydroxyalkanoate Depolymerase by Acidovorax sp. DP5. Enzyme Research2015, 1-8. ISSN 2090-0406. Dostupné z: doi:10.1155/2015/212159

Faculties and departments

Close