Methods for characterization of persistent state after exposure to selected antibiotics in Staphylococcus aureus

Staphylococcus aureus is a opportunistic pathogen that can cause severe and chronic infections. The reason of the infections relapse is often the persistence. It is about adapting to stressful conditions by inducing a dormant state, which would allow bacteria to survive exposure to antibiotics and grow again after their elimination. Bacteria that persist in the patient acquire various adaptive mutations, which are transmited creating subpopulations that have a better ability to persist. The aim of this diploma thesis was to compare individual methods of persistent study that could be used in clinical practice in the future, and at the same time to try a closer molecular characterization of the persistent state with using methods for calculating gene expression. I had chronological isolates of Staphylococcus aureus at my disposal, the initial one being the primoisolate, an isolate taken at the diagnostics of cystic fibrosis before the start of antibiotic treatment. Another was taken at a distance of three-quarters of a year and the last with a half-year interval from the previous one. Following whole genome sequencing, genes in which adaptive mutations occurred were identified. The first method determines the degree of persistence by calculating CFU (Colony Forming Units) after antibiotic treatment....Staphylococcus aureus je oportunní patogen, který může způsobit těžké a chronické infekce. Důvodem recidivy bakteriálních infekcí je často tzv. perzistence. Jde o přizpůsobení se stresovým podmínkám navozením dormantního stavu, který bakteriím umožní přežít vystavení antibiotikům a po jejich eliminici opět vyrůst. Bakterie, které v pacientovi perzistují, získávají různé adaptační mutace, které si předávají a vznikají tu tak subpopulace, které mají lepší schopnost perzistovat. Cílem této diplomové práce bylo porovnat jednotlivé metody studia perzistorů, které by se mohly v budoucnu používat v klinické praxi, a zároveň se pokusit o bližší molekulární charakterizaci perzistentního stavu pomocí metod stanovení genové exprese. K dispozici mi byly chronologické izoláty Staphylococcus aureus, kdy počáteční byl tzv. primoizolát, izolát odebraný při odhalení cystické fibrózy ještě před zahájením antibiotické léčby. Další pak odebraný s odstupem třičtvrtě roku a poslední s půlročním odstupem od předchozího. Po následné celogenomové sekvenaci byly zjištěny geny, ve kterých vznikly adaptační mutace. První metoda určuje míru schopnosti perzistovat podle stanovení CFU (Colony Forming Units) po působení antibiotika. Zjistila jsem, že tato schopnost závisí převážně na adaptaci izolátu a získaných adaptačních...Department of Genetics and MicrobiologyKatedra genetiky a mikrobiologiePřírodovědecká fakultaFaculty of Scienc