Tým vedený vědci z CEITEC Masarykovy univerzity objasnil mechanismus infekce u bičíkatých bakteriofágů, tedy jedné ze skupin virů, které napadají bakterie. Tyto fágy cílí mimo jiné na zlatého stafylokoka (Staphylococcus aureus), významného původce infekcí často odolného vůči antibiotikům, který patří mezi bakterie vyznačující se mimořádně silnou buněčnou stěnou. Přestože byl mechanismus infekce u některých jiných bakteriofágů popsán již dříve, u bičíkatých fágů napadajících stafylokoka a další bakterie se silnou buněčnou stěnou zůstával dosud neznámý. Vědci nyní ukázali, jak bakteriofág dokáže prorazit ochrannou vrstvu bakteriální buňky a dopravit do ní svou genetickou informaci. Výsledky výzkumu tak mohou přispět k vývoji nových přístupů v boji proti bakteriím odolným vůči antibiotikům.Zlatý stafylokok (Staphylococcus aureus) patří mezi nejčastější původce infekcí u lidí. Může způsobovat kožní infekce, zápaly plic i život ohrožující otravy krve. Řada jeho kmenů je navíc rezistentní vůči běžně používaným antibiotikům, což zvyšuje zájem o alternativní způsoby léčby, mezi které patří právě bakteriofágy.„Bakteriofágy jsou nejpočetnější biologické entity na Zemi a bakterie napadají už miliardy let. Přesto stále neznáme detaily toho, jak přesně dokážou překonat buněčnou stěnu některých Gram-pozitivních (tlustostěnných) bakterií. Nyní jsme mohli tento proces zrekonstruovat díky snímkům bakteriofága před a po přichycení na bakterii“ říká <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://www.ceitec.cz/mgr-jan-binovsky-ph-d/u91173?page=publication">Ján Bíňovský</a> z CEITEC Masarykovy univerzity (MUNI), který výzkum vedl spolu s&nbsp;Martou Šiborovou.Studovaný bakteriofág 812 napadá právě bakterii Staphylococcus aureus. Vědci zjistili, že po rozpoznání správného hostitele u něj dochází k rozsáhlým změnám v&nbsp;proteinové struktuře na konci bičíku. Jednotlivé části této struktury připomínající přistávací modul se přeskupí do nové podoby, která umožní pevné přichycení viru k povrchu bakterie. Zároveň se aktivuje mechanismus, který spustí smrštění bičíku viru.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/CEITEC_Jak_zabit_zlateho_stafylokoka_novy_pohled_na_viry_ktere_si_poradi_s_bakteriemi_01c86d5e42.jpg" alt="CEITEC/Plevka Lab: Jak zabít zlatého stafylokoka: nový pohled na viry, které si poradí s bakteriemi: Fág před přichycením na buňku." srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_CEITEC_Jak_zabit_zlateho_stafylokoka_novy_pohled_na_viry_ktere_si_poradi_s_bakteriemi_01c86d5e42.jpg 245w," sizes="100vw" width="4339" height="1600"><img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/CEITEC_Jak_zabit_zlateho_stafylokoka_novy_pohled_na_viry_ktere_si_poradi_s_bakteriemi_2_53422574db.jpg" alt="CEITEC/Plevka Lab: Jak zabít zlatého stafylokoka: nový pohled na viry, které si poradí s bakteriemi: Stav fágu po přichycení na buňku." srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_CEITEC_Jak_zabit_zlateho_stafylokoka_novy_pohled_na_viry_ktere_si_poradi_s_bakteriemi_2_53422574db.jpg 245w," sizes="100vw" width="4085" height="1600">„Tento proces funguje podobně jako uvolnění natažené pružiny. Bičík bakteriofága se zkrátí přibližně na polovinu své původní délky a uvolněná energie protlačí centrální trubici skrz ochranné vrstvy bakterie. Následně může virus dopravit svou genetickou informaci do jejího nitra a zahájit infekci,“ vysvětluje Marta Šiborová.Na rozdíl od mnoha jiných bakterií je buněčná stěna zlatého stafylokoka mimořádně silná. Vědci proto zkoumali v detailu, jak si s touto překážkou bakteriofág poradí. Zjistili, že virus využívá kombinaci mechanické síly a enzymů. Některé části jeho infekčního aparátu pravděpodobně narušují teichoové kyseliny tvořící vnější ochrannou vrstvu buněčné stěny. Další proteiny následně rozkládají peptidoglykan, tedy hlavní stavební materiál bakteriální stěny. Nakonec bakteriofág prorazí i vnitřní lipidovou membránu. Teprve poté dojde k průniku infekční trubice do buňky.Výsledky ukazují, že bakteriofág nefunguje jako jednoduchá „jehla“, ale jako složitý nanostroj složený z desítek spolupracujících proteinů.Přestože jde o základní výzkum, získané poznatky mohou být důležité i pro budoucí medicínské aplikace. Bakteriofágy jsou považovány za jednu z možných cest léčby infekcí způsobených bakteriemi odolnými vůči antibiotikům. „Pokud chceme bakteriofágy v budoucnu cíleně využívat nebo dokonce upravovat pro léčebné účely, musíme nejprve detailně porozumět tomu, jak fungují. Naše práce poskytuje znalosti, jak bakteriofágy rozpoznávají své hostitele a jak zahajují infekci,“ říká <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://www.ceitec.cz/doc-mgr-pavel-plevka-ph-d/u26854">Pavel Plevka</a>, strukturní biolog a vedoucí výzkumné skupiny na CEITEC MUNI.<blockquote>Na studii, která byla publikována v&nbsp;<a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://link.springer.com/article/10.1038/s44318-026-00834-9">EMBO Journal</a>, spolupracovali i vědci a vědkyně z&nbsp;Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity.</blockquote><img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/CEITEC_Jak_zabit_zlateho_stafylokoka_novy_pohled_na_viry_ktere_si_poradi_s_bakteriemi_3_fba5a65145.jpg" alt="CEITEC/Plevka Lab: Jak zabít zlatého stafylokoka: nový pohled na viry, které si poradí s bakteriemi: Černá = proteinová struktura na konci bičíku po změně struktury (přichycení k povrchu bakteriální stěny), červená = část bičíku, která se začíná smršťovat (zvětšení tloušťky bičíku), modrá = část bičíku, která je ještě napnutá (původní tloušťka bičíku)." srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_CEITEC_Jak_zabit_zlateho_stafylokoka_novy_pohled_na_viry_ktere_si_poradi_s_bakteriemi_3_fba5a65145.jpg 245w," sizes="100vw" width="1600" height="782"><blockquote><h4>Původní článek</h4><h4><a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://link.springer.com/article/10.1038/s44318-026-00834-9">Conformational changes of the baseplate regulating tail contraction of Staphylococcus phage 812</a></h4>Ján Bíňovský, Marta Šiborová, Maryna Zlatohurska, Jiří Nováček, Pavol Bárdy, Roman Baška, Karel Škubník, Tibor Botka, Martin Benešík, Roman Pantuček, Konstantinos Tripsianes &amp; Pavel PlevkaEMBO J (2026)<a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://doi.org/10.1038/s44318-026-00834-9">https://doi.org/10.1038/s44318-026-00834-9</a>&nbsp;<h6>licencováno pod <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">CC-BY 4.0</a></h6></blockquote>

Jak zabít zlatého stafylokoka: nový pohled na viry, které si poradí s bakteriemi

Čistírny odpadních vod každý den bojují s látkami, které z vody jen tak nezmizí. Odbourávání dusíkatých látek je na čistírnách velmi důležité. Když jich ve vodě zůstane moc, škodí řekám i životu v nich. Karel Havlíček z CXI TUL byl spoluřešitelem projektu HYMNA, který spojil dvě známé technologie čištění do jednoho systému. A přidal k nim něco, co se na čistírnách běžně nepoužívá: nanovlákna.Celý název projektu zní Hybridní systém MBR-MBBR využívající nanomateriály pro dočišťování odpadních vod. Zkratka je HYMNA. „Zní to trochu vznešeně,“ směje se spoluřešitel Karel Havlíček z&nbsp;Oddělení technologie ochrany životního prostředí. Ale cíl vznešený byl. Voda, která z čistírny odtéká, není vždy tak čistá, jak by mohla být. A to je problém, který stojí za řešení.<h4>Síto a kuličky</h4>Za zkratkami MBR a MBBR se skrývají dvě technologie, které čistírny obvykle nasazují každou zvlášť. Karel je ale poslal do jedné linky za sebou a ukázal, že společně dokážou fungovat výrazně lépe. Kombinaci ověřil v praxi a navrhl z ní technologii, která má jasný postup, měřitelné výsledky a potenciál pro reálné nasazení.MBR funguje jako jemné síto. Membrány zachytí nečistoty, organické látky i nerozpuštěné částice. Jenže ani tak není hotovo, v čiré vodě pořád zůstávají dusíkaté látky.Na ně Karel Havlíček spolu s partnery nasadil druhou část technologie: MBBR. Malé plastové kuličky s otvory a nanovlákny uvnitř se za pomoci vzdušnění volně pohybují v nádrži. Na povrchu nanovláken rostou a žijí mikroorganismy, které přeměňují amoniakální dusík na dusičnany.Proč na tom záleží? Amoniakální dusík je pro ryby jedovatý, poškozuje jim žábry a ve vyšších koncentracích je zabíjí. Přebytek dusíku spouští přemnožení řas, takže voda zelená, ubývá v ní kyslíku a život v ní se dusí.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/CXI_TUL_Kulicky_s_nanovlakennym_srdcem_Takhle_se_da_cistit_voda_lip_2_6559ff2373.jpg" alt="CXI TUL: Kuličky s nanovlákenným srdcem. Takhle se dá čistit voda líp." srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_CXI_TUL_Kulicky_s_nanovlakennym_srdcem_Takhle_se_da_cistit_voda_lip_2_6559ff2373.jpg 117w," sizes="100vw" width="768" height="1024"><h4>Kuličky s nanovlákenným srdcem</h4>Kuličky nejsou náhoda. Karel vložil do plastových tělísek s otvory nanovlákenné nosiče, což je jemný vláknitý materiál, na kterém se mikroorganismy rychle a pevně uchytí. Navrhoval je už v dizertační práci.Cesta k finální podobě nebyla přímá. Původně šlo o nanovlákennou vrstvu. Ta ale z kuliček postupně utíkala. Nahradili ji přízí, která drží. Výsledkem je užitný vzor pro nové nosiče biomasy.Hlavní výhoda je rychlost uchycení. Na klasických materiálech trvá osídlení mnohem déle. Na nanovláknech se mikroorganismy nastěhují rychle. To je klíčové zvlášť tam, kde je voda pro ně nepříznivá nebo toxická.Průmyslové odpadní vody bývají tak znečištěné, že bakterie na běžných nosičích nepřežijí. Na nanovlákenném povrchu se ale stihnou uchytit dřív, než je prostředí zničí. Systém pak funguje i tam, kde by jiné technologie selhaly.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/CXI_TUL_Kulicky_s_nanovlakennym_srdcem_Takhle_se_da_cistit_voda_lip_3_290e60625f.jpg" alt="CXI TUL: Kuličky s nanovlákenným srdcem. Takhle se dá čistit voda líp." srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_CXI_TUL_Kulicky_s_nanovlakennym_srdcem_Takhle_se_da_cistit_voda_lip_3_290e60625f.jpg 117w," sizes="100vw" width="768" height="1024"><h4>Číslo, které překvapilo</h4>Nejdůležitější bylo, jak si systém poradí s&nbsp;amoniakálním dusíkem. Tým zkoušel i extrémní koncentrace až osmdesát miligramů na litr. A to už není dolaďování. To je zátěžová zkouška na hraně. Taková, která může ochromit nebo úplně zastavit život čisticích mikroorganismů.Systém ji zvládl. Na odtoku naměřili pod jeden miligram na litr.„Dostali jsme se na číslo, které často nezvládne ani běžná čistírna,“ shrnul svoje překvapení Karel.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/CXI_TUL_Kulicky_s_nanovlakennym_srdcem_Takhle_se_da_cistit_voda_lip_4_00a10f7915.jpg" alt="CXI TUL: Kuličky s nanovlákenným srdcem. Takhle se dá čistit voda líp." srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_CXI_TUL_Kulicky_s_nanovlakennym_srdcem_Takhle_se_da_cistit_voda_lip_4_00a10f7915.jpg 117w," sizes="100vw" width="768" height="1024"><h4>Čistírna v kontejneru</h4>Spojení obou technologií přineslo něco navíc. Systém může fungovat nejen jako doplněk (post-treatment) za běžnou čistírnou, ale i jako samostatná modulární čistírna. Žádná stavba, systém lze přivézt, zapojit a spustit.„To ocení hlavně průmyslové provozy. Firmy, které dnes znečištěnou vodu odvážejí v barelech jako nebezpečný odpad, by mohly část čištění zvládnout samy,“ vysvětluje Karel. Pro firmy by to podle něj znamenalo méně odpadu, méně logistiky a nižší náklady.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/CXI_TUL_Kulicky_s_nanovlakennym_srdcem_Takhle_se_da_cistit_voda_lip_5_15c7bfefc3.jpg" alt="CXI TUL: Kuličky s nanovlákenným srdcem. Takhle se dá čistit voda líp." srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_CXI_TUL_Kulicky_s_nanovlakennym_srdcem_Takhle_se_da_cistit_voda_lip_5_15c7bfefc3.jpg 117w," sizes="100vw" width="768" height="1024"><h4>Mýtus, který nevyšel</h4>Mimo hlavní projekt si Karlův tým položil ještě jednu otázku: dokáží mikroorganismy v&nbsp;běžném čistírenském biofilmu na nosičích rozkládat mikropolutanty? Tedy zbytky léků nebo pesticidů, které se dostávají do vody?Některé studie naznačovaly, že by to možné být mohlo.Nadšení ale rychle opadlo. „K žádnému rozkladu nedochází. Mikropolutanty se v systému jen hromadí,“ konstatuje Karel. Zachytí je, ale nezničí. Na to jsou potřeba silnější metody jako třeba ozon nebo UV záření.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/CXI_TUL_Kulicky_s_nanovlakennym_srdcem_Takhle_se_da_cistit_voda_lip_f8251f3b2e.jpg" alt="CXI TUL: Kuličky s nanovlákenným srdcem. Takhle se dá čistit voda líp." srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_CXI_TUL_Kulicky_s_nanovlakennym_srdcem_Takhle_se_da_cistit_voda_lip_f8251f3b2e.jpg 110w," sizes="100vw" width="724" height="1024">Projekt HYMNA v programu TREND Technologické agentury ČR ve spolupráci se společností ENVI-PUR, s.r.o. (hlavní řešitel) a Pražské vodovody a kanalizace, a.s.

Kuličky s nanovlákenným srdcem. Takhle se dá čistit voda líp.

<h3>Měřte chytřeji s menší spotřebou rozpouštědel</h3><h4>Malé objemy. Maximální flexibilita.</h4>Představujeme novou jednotku Small Flow Dispersion Unit pro systémy <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://icpms.cz/products/1806">Litesizer DIF</a> a <a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://icpms.cz/products/1366">Litesizer DIA</a>, která rozšiřuje možnosti měření a zároveň výrazně snižuje spotřebu rozpouštědel.<img src="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/Anton_Paar_Litesizer_a_small_flow_dispersion_unit_2_33f4e216f7.jpg" alt="Anton Paar: dispergační jednotky Small Flow pro analyzátory Litesizer DIA a DIF" srcset="https://storage.googleapis.com/labrulez-bucket-strapi-h3hsga3/thumbnail_Anton_Paar_Litesizer_a_small_flow_dispersion_unit_2_33f4e216f7.jpg 234w," sizes="100vw" width="2400" height="1600">Je ideální pro aplikace využívající omezená, drahá, toxická nebo korozivní rozpouštědla. Automatické plnění minimalizuje kontakt obsluhy se vzorkem, zatímco ultrazvuková sonikace zajišťuje spolehlivou dispergaci částic a přesné výsledky analýzy.Volitelný zobrazovací modul navíc umožňuje analyzovat tvarové parametry částic a získat ještě podrobnější charakterizaci vzorků.<blockquote><a target="_blank" rel="noopener noreferrer" href="https://icpms.cz/products/2484">Více o Smart Flow Dispersion Unit ZDE</a></blockquote><blockquote>Pro více informací nás kontaktujte<ul><li>CZ: Ing. Jiří Špringer (jiri.springer@anton-paar.com)</li><li>SK: Mgr. Richard Landl (richard.landl@anton-paar.com)</li></ul></blockquote>

Novinka Small Flow Dispersion Unit v nabídce Anton Paar

Životní prostředí

Vody

Věda a výzkum

Video

Článek

Produkt

Je výzkumné centrum zaměřené na oblast živých věd, pokročilých materiálů a technologií.  Vznikl v roce 2011 na základech šesti významných brněnských univerzit a výzkumných institucí. Od doby jeho nedávného vzniku se daří budovat významné vědecké centrum, a již nyní se řadí mezi špičkové evropské instituce.

CEITEC

Ústav pro nanomateriály, pokročilé technologie a inovace Technické univerzity v Liberci, známý také jako CXI TUL, byl založen v roce 2009. Naším posláním je podporovat dlouhodobou vizi TUL v oblasti spolupráce s průmyslem a vytváření inovací.

CXI TUL

Anton Paar vyvíjí, vyrábí a distribuuje vysoce přesné laboratorní přístroje a procesní měřicí systémy a nabízí uživatelsky specifická řešení automatizace a robotizace.

Anton Paar

Liebherr ProfiLine GGv 5010 volně stojící mraznička s NoFrost (Testováno)

Liebherr ProfiLine GGv 5010 je profesionální mraznička s objemem 325 l, technologií NoFrost, dynamickým chlazením a teplotním rozsahem −14 až −28 °C. Nabízí elektronické řízení, digitální ukazatel teploty, optický i akustický alarm a ekologické chladivo R290.

Bazar produkty z kategorie Laboratorní chladničky a mrazničky - strana 1

Mohlo by Vás zajímat

Kuličky s nanovlákenným srdcem. Takhle se dá čistit voda líp.

Jak zabít zlatého stafylokoka: nový pohled na viry, které si poradí s bakteriemi

Novinka Small Flow Dispersion Unit v nabídce Anton Paar