Master's Thesis

Detection of Biosynthetic Gene Clusters Using a Multi-Tool Approach

Final Thesis 13.69 MB Appendix 28.84 kB

Author of thesis: Ing. Martina Pražáková

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Markéta Jakubíčková, Ph.D.

Reviewer: Ing. Jana Musilová, Ph.D.

Abstract:

sekundární metabolity, RiPP, prohledávání genomu, rodiny genových klastrů

Keywords:

secondary metabolites, RiPP, genome mining, gene cluster families

Date of defence

15.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Studentka prezentovala výsledky své práce a komise byla seznámena s posudky. Doc. Šafránek položil otázku: Jak byla implementace analýzy technicky provedena? Jak jsou metody reprodukovatelné a zobecnitelné? Prof. Provazník položila otázku: Jaké dovednosti jste se díky práci naučila? Co je nejdůležitějším výsledkem práce? Mělo by smysl vytvořit jeden komplexní nástroj místo stávajících? Ing. Němcová položila otázku: Jak jste vybírala nástroje pro analýzy? Lze nástroje nastavit z hlediska citlivosti? Studentka obhájila diplomovou práci a odpověděla na otázky členů komise a oponenta.

Language of thesis

English

Faculty

Department

Study programme

Biomedical Engineering and Bioinformatics (MPC-BTB)

Composition of Committee

doc. RNDr. David Šafránek, Ph.D. (předseda)
prof. Ing. Valentýna Provazník, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Markéta Jakubíčková, Ph.D. (člen)
Ing. Roman Jakubíček, Ph.D. (člen)
Ing. Andrea Němcová, Ph.D. (člen)

Studentka Martina Pražáková vypracovala diplomovou práci zaměřenou na detekci biosyntetických genových klastrů u bakterií pocházejících z Antarktidy pomocí nástrojů využívajících různé metody detekce. Práce obsahuje od úvodu po závěr 75 stran a odkazuje se na 59 relevantních zahraničních zdrojů.
Teoretická část práce popisuje biosyntetické genové klastry, jejich možné dělení a dále se zaměřuje zejména na ribozomálně syntetizované a posttranslačně modifikované peptidy (RiPPy), které jsou stěžejní pro tuto práci. Součástí práce je také přehled existujících přístupů a nástrojů pro detekci biosyntetických klastrů a RiPPů, ve kterém je popsáno celkem 10 metod. Teoretická část je tedy poměrně obsáhlá, ale zároveň relevantní k tématu práce.
V praktické části studentka vyzkoušela na poskytnutém datasetu 15 antarktických bakterií celkem 8 nástrojů, což je nad rámec zadání a oceňuji to. Zároveň testovala vliv různých anotačních strategií na výsledky jednotlivých nástrojů. Výsledky ze 6 nástrojů byly porovnány a na jejich základě byly vybrány dva nejvhodnější nástroje, jejichž výstupy byly dále využity pro analýzu pomocí podobnostních sítí zaměřenou na hledání potenciálně nových RiPP-asociovaných biosyntetických genových klastrů.
Vzhledem k omezenému datasetu bylo identifikováno pouze 5 menších rodin genových klastrů, které byly dále porovnány z hlediska genového obsahu. Práce nicméně představuje ucelený praktický framework pro prioritizaci a analýzu kandidátních RiPP biosyntetických klastrů, který by při aplikaci na větším datasetu mohl vést k biologicky významnějším výsledkům.
Po formální stránce je práce na dobré úrovni. Práce je psána v angličtině srozumitelně a většinou bez stylistických nedostatků.
Studentka na práci během semestru aktivně pracovala, na konzultace chodila dle potřeby připravená a s věcnými dotazy.
Práci tedy doporučuji k obhajobě a hodnotím ji stupněm A/95 bodů. Points proposed by supervisor: 95

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Jana Musilová, Ph.D.

Teoretická část je pečlivě zpracována, svědčí o důkladném nastudování problematiky a obsahuje veškeré potřebné informace pro uvedení čtenáře do tématu. Některé sekce by mohly být stručnější, což ale uvádím jako osobní pohled na práci, ne jako výtku.

Stejná kvalita je patrná i v popisu praktické části, která přehledně a detailně popisuje všechny kroky postupu. Samotné řešení je logicky strukturováno a jednotlivé kroky na sebe smysluplně navazují. Výběr použitých nástrojů i jejich množství nad rámec zadání (osm nástrojů namísto požadovaných pěti) oceňuji, stejně jako časovou náročnost spojenou s jejich zprovozněním a osvojením.

Spojení do snadno spustitelného skriptu, případně jednoduchého uživatelského rozhraní, by práci dále zhodnotilo. Drobnou výtku mám ke skriptům, které často obsahují natvrdo zadané cesty k souborům. To je jednak nepoužitelné pro další uživatele a jednak z hlediska zveřejnění rizikové. 

Popis i diskuze výsledků v kapitolách 6 a 7 jsou kvalitní; výsledky jsou nejen věcně popsány, ale i skutečně diskutovány, včetně limitací datasetu a zdůraznění čistě výpočetní povahy nálezů.

Po formální stránce hodnotím práci taktéž jako výbornou.

Celkově zadání považuji za splněné nad rámec požadavků. Navrhuji hodnocení A / 92 bodů. Points proposed by reviewer: 92

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová