Probiotika jsou živé zdraví prospěšné mikroorganismy. Nejčastěji se jako probiotika využívají bakterie rodů Lactobacillus, Lactococcus nebo Bifidobacterium; nicméně i gram-negativní Escherichia coli slouží jako probiotikum v několika komerčních preparátech, např. u preparátů Mutaflor, Symbioflor-2 a Colinfant New Born. Z pohledu probiotického potenciálu je pro bakterie důležitá schopnost kolonizace střeva hostitele a současně/následně schopnost úspěšně potlačit růst patogena. E. coli produkuje antimikrobiální látky – bakteriociny, které se vyznačují specifickým účinkem vůči blízce příbuzným bakteriím. Současné studie naznačují, že samotná produkce bakteriocinů je důležitým faktorem pro úspěšnou kolonizaci střeva, avšak předpokládá se, že k překonání intestinální resistence jsou potřebné další, doposud neznáme mechanizmy.
V současnosti byly v naší laboratoři identifikovány 4 kmeny E. coli s různým stupněm kolonizační kapacity v myším modelu. Cílem této diplomové práce bude analýza genomů těchto čtyř potenciálně probiotických kmenů za účelem identifikace markerů/oblastí důležitých pro kolonizaci. K tomu budou použity metody molekulární biologie a mikrobiologie (např. celogenomové sekvencování, cílená mutageneze, klonování, in vivo studie na myším modelu). Diplomová práce je součástí několikaletého studia bakteriocinů v naší laboratoři za účelem využití jejích probiotického potenciálu při léčbě gastrointestinálních infekcí.

Literatura:
Pineiro, M. & Stanton, C. Probiotic bacteria: legislative framework-- requirements to evidence basis. J. Nutr. 137, 850S–3S (2007). doi: 10.1093/jn/137.3.850S.

Wassenaar, T. M. Insights from 100 years of research with probiotic E. coli. Eur. J. Microbiol. Immunol. 6, 147–161 (2016).

Dobson, A., Cotter, P. D., Ross, R. P. & Hill, C. Bacteriocin production: a probiotic trait? Appl. Environ. Microbiol. 78, 1–6 (2012).

Gillor, O., Kirkup, B. C. & Riley, M. A. Colicins and microcins: the next generation antimicrobials. Adv. Appl. Microbiol. 54, 129–146 (2004).

Stecher, B. The roles of inflammation, nutrient availability and the commensal microbiota in enteric pathogen infection. Metabolism and Bacterial Pathogenesis 3, 297–320 (2015). doi:10.1128/microbiolspec.MBP-0008-2014.

Lawley, T. D. & Walker, A. W. Intestinal colonization resistance. Immunology 138, 1–11 (2013).