Profilování bakteriálního metylomu pomocí nanoporového sekvenování

Abstract

Táto práca sa zaoberá problematikou bakteriálnej epigenetiky so zameraním na výskyt a význam metylácie DNA. Úvodná časť bola venovaná literárnej rešerši, v ktorej dostali priestor ako súčasné poznatky o funkciách DNA metylácie u baktérií, tak dostupné metódy a voľne prístupné nástroje na detekciu metylovaných pozícií v DNA pomocou sekvenčných technológií tretej generácie, s dôrazom na platformu Oxford Nanopore Technologies (ONT) MinION. V praktickej časti práce bola vykonaná analýza metylačných profilov u vybraných bakteriálnych kmeňov. Táto analýza bola zameraná predovšetkým na výskyt metylovaných pozícií v génoch spojených s antibiotickou rezistenciou a virulenciou. Poznatky získané z tejto analýzy boli následne využité v návrhu metodického postupu pre klasifikáciu bakteriálnych kmeňov, ako aj vyhodnotení ich vzájomnej príbuznosti prostredníctvom porovnania metylačných profilov naprieč genómami.

This thesis addresses the topic of bacterial epigenetics, with a focus on the occurrence and significance of DNA methylation. The introductory part is dedicated to a literature review, covering current knowledge on the functions of DNA methylation in bacteria as well as available methods and open-access tools for detecting methylated positions in DNA using third-generation sequencing technologies, with an emphasis on the Oxford Nanopore Technologies (ONT) MinION platform. The practical part of the thesis involves an analysis of methylation profiles in selected bacterial strains. This analysis primarily focused on the occurrence of methylated positions in genes associated with antibiotic resistance and virulence. The findings from this analysis were subsequently used to design a methodological approach for classifying bacterial strains and for evaluating their mutual relatedness through comparison of methylation profiles across genomes.