Tvorba nástroje pro rychlou bakteriální typizaci a charakterizaci patogenních bakterií

Abstract

Antibiotická rezistencia v nemocniciach naďalej predstavuje kritický problém, ktorý komplikuje liečbu a zvyšuje záťaž na zdravotnú starostlivosť. Rapídna typizácia baktérií má zásadný význam pre výber najúčinnejšej liečby. Táto diplomová práca sa zameriava na vývoj bioinformatického nástroja pre bakteriálnu typizáciu a detekciu génov virulencie a antibiotickej rezistencie v zostavených genómoch aj sekvenačných čítaniach. Obsahuje podrobnú literárnu rešeršu o metódach typizácie baktérií a identifikácii významných oblastí DNA. V práci sú uvedené charakteristiky patogénov skupiny ESKAPE a prehľad webových aplikačných rámcov Pythonu. Navrhovaný nástroj je detailne popísaný, rovnako ako aj jeho aplikácia na genomické dáta poskytnuté Centrom molekulárnej biológie a genetiky Fakultnej nemocnice Brno, kde klasifikoval bakteriálne kmene a vizualizoval výsledky pomocou tabuliek a fylogenetických stromov.

Antibiotic resistance in hospitals continues to be a critical concern, complicating treatments and increasing healthcare burdens. Rapid bacterial sequence typing is crucial for the selection of the most effective therapy. This diploma thesis focuses on the development of a bioinformatics tool for bacterial sequence typing and detection of virulence and antibiotic resistance genes in both assembled and raw sequencing data. It presents a detailed literature review on bacterial typing methods and the identification of significant DNA regions. The characteristics of ESKAPE pathogens and an overview of Python web application frameworks are provided. The proposed tool is described in detail, along with its application on genomic data provided by the Centre of Molecular Biology and Genetics of the Brno University Hospital, classifying bacterial strains and visualizing results through tables and phylogenetic trees.