Master's Thesis

Metabolite profiling of selected tricarboxylic acid (TCA) cycle intermediates in Caenorhabditis elegans

Final Thesis 17.39 MB

Author of thesis: Bc. Giulia Farinasso

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: doc. Ing. Pavel Diviš, Ph.D.

Reviewer: prof. Ing. Stanislav Obruča, Ph.D.

Abstract:

Date of defence

01.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

1. Studentka seznámila členy komise s náplní a cílem diplomové práce. 2. Byly přečteny posudky na diplomovou práci. 3. Studentka akceptovala všechny připomínky oponenta a na všechny otázky odpověděla v plné šíři. Diskuse: prof. RNDr. Ivana Márová, CSc. Jaký gen byl vydeletován u mutantního kmene použitého organismu? Jak byl fluorescenční signál přepočítáván? Jaké látky byly měřeny pomocí plynové chromatografie? Stanovovali jste organické kyseliny? Zmiňujete, že kináza souvisí s metabolismem uracilu, můžete to objasnit? K čemu testovanému organismu slouží trehalóza? prof. Ing. Adriána Kovalčík, Ph.D. Z jakého důvodu byl vybrán jako modelový organismus právě Caenorhabditis elegans? Jaký je rozdíl mezi hladinou metabolitů a tokem metabolismu? Má metabolit stabilní koncentraci? Jaké parametry musíme brát v potaz při stanovení metabolického toku? Jakou jednotku má metabolický tok? Je metabolický tok fixní? Jedná se o změnu v času? Zmínila jste i možné izotopové značení uracilu, můžete to objasnit? Jak velké jsou hlístice? Jak docházelo k jejich kultivaci? Kolik jich bylo na Petriho misce? Z jakého důvodu jste si takovou to práci vybrala? Jak dlouho jste byla na zahraničním pracovišti? Studentka odpověděla na všechny doplňující otázky členů komise, které byly v průběhu diskuse k dané problematice vzneseny. V diskusi studentka prokázala výbornou orientaci v dané problematice. Po diskusi následovalo hodnocení závěrečné práce. Diplomantka prokázala nejen výborné odborné znalosti, ale i schopnost samostatné prezentace dosažených výsledků.

Language of thesis

English

Faculty

Department

Study programme

Chemistry of Natural Products (NKCP_CHPL)

Composition of Committee

prof. RNDr. Ivana Márová, CSc. (předseda)
prof. Ing. Stanislav Obruča, Ph.D. (místopředseda)
doc. Ing. Pavel Diviš, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Adriána Kovalčík, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Eva Vítová, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Iva Burešová, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
doc. Ing. Pavel Diviš, Ph.D.

Studentka pro vypracování své diplomové práce využila externího pracoviště Bulharské akademie věd. I přesto že jsem v práci uveden jako vedoucí jsem měl minimální možnost zasahovat do experimentální části práce a vyjadřovat se k "získaným" výsledkům. Nicméně studentka se mnou pravidelně konzultovala stav teoretické části práce a posléze i zpracování výsledků do formy grafů, formulování závěrů práce apod. Po celou dobu studentka k zadané práci přistupovala velmi svědomitě a byla velmi pečlivá. Práci studentky hodnotím velmi pozitivně, ve většině sledovaných parametrů známkou A, stupněm B hodnotím kvalitu zpracování, interpretaci výsledků a diskusi, kde bylo potřeba provést nejvíce zásahů/korekcí. Práce dle mého názoru splňuje požadavky kladené na VŠKP v rámci FCH VUT a doporučuji ji k obhajobě s celkovým hodnocením A-výborně.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků zadání A
Studium literatury a její zpracování A
Využití poznatků z literatury A
Kvalita zpracování výsledků B
Interpretace výsledků, jejich diskuse B
Závěry práce a jejich formulace B
Využívání konzultací při řešení práce A
Celkový přístup k řešení úkolů A

Grade proposed by supervisor: A

Diplomová práce studentky Bc. Giulie Farinasso je zaměřena na studium metabolismu trikarboxylového cyklu (TCA) v kontextu metabolismu tuků a obezity na modelovém organismu Caenorhabditis elegans, a to jak u wild type linie, tak u knock-out mutanta. Jedná se o aktuální a biologicky velmi relevantní téma, které propojuje problematiku metabolismu, molekulární biologie a studia metabolických onemocnění.


Práce byla realizována na zahraničním pracovišti a je psána v anglickém jazyce. Po jazykové stránce hodnotím práci jako velmi kvalitní. Text je odborný, stylisticky vyrovnaný, dobře strukturovaný a srozumitelný. Studentka pracuje s velkým množstvím relevantních literárních zdrojů, které vhodně cituje a efektivně využívá při interpretaci výsledků. Oceňuji rovněž logickou strukturu celé práce a dobrou návaznost jednotlivých kapitol.

Experimentální část práce je vystavěna velmi kvalitně a využívá moderní metodické přístupy. Studentka kombinuje více experimentálních technik a přistupuje k řešené problematice komplexně. Zejména využití GC-MS metabolomiky, fluorescenční analýzy lipidů pomocí Nile Red a pokročilých statistických metod významně zvyšuje odbornou úroveň práce.

Je zřejmé, že realizace takto komplexní práce vyžadovala zapojení do funkčního výzkumného týmu a využití již existující infrastruktury i zkušeností s pokročilou metodologií. Metodologie je popsána podrobně, logicky a dostatečně přehledně.

Výsledky práce naznačují, že genetické pozadí modelového organismu má v kontextu studovaných parametrů výraznější vliv než samotné nutriční podmínky.
U knock-out mutantů byl pozorován nižší obsah lipidů ve srovnání s wild type linií, což představuje zajímavý poznatek ve vztahu ke studiu regulace metabolismu lipidů.

Velmi pozitivně hodnotím také využití pokročilých statistických nástrojů při vyhodnocení dat. Studentka se nesoustředí pouze na deskriptivní prezentaci výsledků, ale snaží se data interpretovat v širším biologickém kontextu.

K práci mám několik připomínek a dotazů. Analýza lipidů pomocí Nile Red a fluorescenční mikroskopie je zajímavě zpracována, nicméně uvítal bych podrobnější informaci o tom, kolik organismů bylo použito pro jednotlivé analýzy a jak přesně byl fluorescenční signál přepočítáván na hodnoty CTCF (kapitola 5.1 a obrázek 7).
Současně se nabízí možnost doplnění podrobnější analýzy lipidového profilu, například pomocí GC analýzy mastných kyselin a lipidů. Je však zřejmé, že takové rozšíření by již významně přesahovalo rozsah diplomové práce.


Určitou metodickou otázku vyvolává také interpretace koncentrací jednotlivých metabolitů TCA cyklu. Samotná koncentrace metabolitů totiž nemusí plně odrážet skutečnou aktivitu metabolické dráhy, zejména pokud dochází ke zvýšení metabolického toku a cyklus „probíhá rychleji“ při zachování podobných koncentrací meziproduktů.


Celkově hodnotím práci jako velmi kvalitní, metodicky pokročilou a odborně přínosnou. Studentka prokázala schopnost orientovat se v komplexní problematice metabolismu i pracovat s moderními analytickými metodami. Diplomová práce splňuje požadavky kladené na tento typ kvalifikačních prací, doporučuji ji k obhajobě a hodnotím známkou A.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků zadání A
Logické členění práce A
Kvalita zpracování výsledků A
Interpretace výsledků, jejich diskuse A
Využití literatury a její citace A
Úroveň jazykového zpracování A
Formální úroveň práce – celkový dojem A
Závěry práce a jejich formulace A
Topics for thesis defence:
  1. 1. Vzhledem ke komplexnosti experimentální části práce by bylo zajímavé upřesnit, které konkrétní experimentální a analytické úkoly realizovala studentka samostatně, kterých se aktivně účastnila a které byly provedeny jinými členy týmu. Týká se to nejen experimentální práce, ale také zpracování a interpretace dat.
  2. 2. Samotná koncentrace metabolitů nemusí vždy odrážet skutečnou aktivitu metabolické dráhy, pokud dochází ke zvýšení metabolického toku. Jaký přístup nebo metodologie by mohly tento problém řešit a umožnit přesnější hodnocení aktivity TCA cyklu?
  3. 3. Přináší podle studentky tato studie nové poznatky relevantní pro pochopení nebo případně léčbu obezity u lidské populace, což bylo jednou z ambicí práce?

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová