|
|
Implementing modern species delimitation techniques into fungal taxonomy: Aspergillus charting the course
Sklenář, František ; Hubka, Vít (vedoucí práce) ; Haelewaters, Danny (oponent) ; Janko, Karel (oponent)
Tato práce se zaměřuje na implementaci moderních metod a přístupů pro delimitaci druhů u hospodářsky významného rodu Aspergillus, který je také využíván jako modelový organismus. Dosavadní taxonomické studie v rámci rodu Aspergillus zahrnovali několik lokusů DNA (obvykle čtyři) a samotná fylogenetická analýza většinou spočívala ve výpočtu fylogenetického stromu na základě jednotlivých lokusů a konkatenovaného souboru dat, v některých případech také vyhodnocení na principu genealogické konkordance. Použité soubory dat navíc obvykle obsahovaly pouze omezený počet kmenů od každého druhu. Doplnění sofistikovanějších metod fylogenetické delimitace druhů (většinou založených na modelu mnohodruhové koalescence) do taxonomie rodu Aspergillus dává analýze nový rozměr a přináší mnohem vyšší objektivitu taxonomických rozhodnutí. Každý z osmi prezentovaných článků obsahuje taxonomickou revizi určité části rodu s fylogenetickými analýzami založenými na souborech dat obsahujících DNA sekvence ze tří až šesti lokusů nebo data z celého genomu (série Nigri). Dostupná molekulární data jsou analyzována pomocí neustálé vylepšovaného a aktualizovaného souboru metod pro delimitaci druhů, který odráží pokrok dosažený v tomto oboru mezi roky 2017 a 2022. Jednotlivé práce se věnují také některým specifickým znakům, které...
|
|
|
triggers of asexual reproduction: on the crosslink between hybridization, asexuality, polyploidy and speciation on example of Cobitidae loaches
Marta, Anatolie ; Janko, Karel (vedoucí práce) ; Arai, Katsutoshi (oponent) ; Trachtulec, Zdeněk (oponent)
Sexuální reprodukce je u eukaryotických organismů považována za téměř univerzální způsob rozmnožování a má se za to, že jde o evolučně původní stav. Sexuální reprodukce je reprezentována meiotickým dělením, rekombinací, produkcí haploidních gamet a fertilizací. Ačkoliv jsou základní molekulární a cytologické mechanismy meiotického dělení vysoce konzervativní, mohou být narušeny mnoha způsoby, které vedou k výskytu takzvaných asexuálních linií. Původ asexuality se může u jednotlivých taxonů lišit. U obratlovců se spouštěcím mechanismem jeví mezidruhová hybridizace. Současné "klasické" teorie předpokládají, že by asexualita v dlouhodobém evolučním horizontu neměla přetrvat. I přes to jsou mnohé hybridní linie schopny překonat post-zygotické bariéry, způsobující problémy jako kompletní hybridní sterilitu, pozměněnou meiózu vedoucí k asexuálnímu rozmnožování, nebo také zvýšení ploidní úrovně. Přestože jedním z nejčastějších důsledků mezidruhového křížení je sterilita hybridů, mnohé taxony našly způsob, jak produkovat funkční klonální gamety. Znalosti přesných mechanismů formování neredukovaných gamet u asexuálních linií jsou však značně limitovány metodologickými a technologickými obtížemi. Sekavci rodu Cobitis jsou jedním z nejvhodnějších modelů ke studiu otázek týkajících se hybridizace, původu...
|
|
|
Phylogeography of Rousettus aegyptiacus in the Mediterranean region
Dundarova, Cheliana ; Hulva, Pavel (vedoucí práce) ; Janko, Karel (oponent)
Rod Rousettus má pro kaloně netypický areál zahrnující Asii i Afriku. V Persii, Arábii a východním Středomoří tvoří severní hranici rozšíření čeledi. To bylo ovlivněno schopností echolokace, která umožnila této skupině používat jako úkryty jeskyně, šířit se nezávisle na přítomnosti lesních biotopů a osídlit oblasti s mediteránním typem klimatu. Cílem práce je pomocí sekvenování mitochondriálního markeru s rychlou evolucí studovat genetickou variabilitu, její geografickou distribuci a demografii u severních populací kaloně egyptského (Rousettus aegyptiacus). Fylogenetické rekonstrukce naznačují relativně hlubokou divergenci mezi disjunktními částmi areálu ve východní Africe a východním Mediteránu. Haplotypy ze Sinaje a Jordánu mají bazální pozici v rámci severního klastru, což ukazuje na roli příslušných oblastí při kolonizaci východního Středomoří. Severní haploskupina je středně diverzifikovaná s částečnou geografickou lokalizací jednotlivých haplotypů. Signifikantní korelace mezi maticí genetických a geografických vzdáleností svědčí o určitém omezení genového toku mezi jednotlivými koloniemi, přinejmenším u samic. Analýzy landscape genetics odhalují diskontinuity v prostorové distribuci genetické variability, v některých případech korelující s geografickými bariérami, např. na Kypru, kde patrně hraje roli...
|
|
|
Role ekologických faktorů při udržování sexuality
Toman, Jan ; Flegr, Jaroslav (vedoucí práce) ; Janko, Karel (oponent)
Existence a široké rozšíření pohlavního rozmnožování navzdory jeho očividným nevýhodám je jednou z největších otázek evoluční biologie. Podle teorie zamrzlé plasticity by se měl zásadně odlišovat průběh evoluce pohlavních a nepohlavních druhů. Jedním z jejích teoretických důsledků jsou i odlišné ekologické preference těchto druhů. Pohlavní druhy by měly upřednostňovat bioticky i abioticky proměnlivé habitaty, protože se dokáží rychle a vratně přizpůsobit momentálním podmínkám tohoto prostředí. Naopak nepohlavní druhy by měly mít jasnou výhodu v bioticky i abioticky stabilních habitatech, neboť se v delším časovém horizontu dokáží dokonale přizpůsobit i extrémním faktorům prostředí. Tyto předpovědi jsem se rozhodl otestovat formou metastudie na srovnání starobyle nepohlavních skupin (u kterých si můžeme být jisti, že jsou obligátně nepohlavní, dlouhodobě evolučně životaschopné a nejde jen o krátkodobě úspěšné klony) s jejich sesterskými či blízce příbuznými ekologicky srovnatelnými pohlavními skupinami. Hypotéza o abioticky i bioticky homogennějším charakteru prostředí obývaném těmito nepohlavními skupinami byla provedenou studií podpořena. Naopak hypotéza, vycházející z předpokládané schopnosti nepohlavních skupin se v delším časovém měřítku přizpůsobit širšímu rozmezí podmínek prostředí, testovaná...
|
|
|
Evolutionary history of hedgehogs from genus>Erinaceus
Černá Bolfíková, Barbora ; Hulva, Pavel (vedoucí práce) ; Janko, Karel (oponent) ; Kryštufek, Boris (oponent)
Ježci rodu Erinaceus jsou velmi zajímavý model pro studium dopadu pleistocénních klimatických změn na procesy spojené se vznikem nových druhů. Erinaceus europaeus a E. roumanicus prošli divergencí v jižních refugiích a vytvořili sekundární kontaktní zónu ve střední Evropě. Nejširší část této zóny je v České republice. Naše práce těží z této výhodné pozice a studuje procesy jako je reinforcement, posun znaků a hybridizace. Dále jsme se zabývali biologickými invazemi a tématy spojenými s procesy v peripatrii. Za využití kombinace jaderné a mitochondriální DNA jsme detekovali odlišnosti v populační struktuře obou druhů i rozdíly mezi pohlavími. E. roumanicus se vyskytuje především v nížinách. Areály obou druhů expandují a hybridizace může hrát určitou roli během vzniku reprodukčních bariér. S použitím 3D geometrické morfometriky jsme nezaznamenali ekologický posun znaků. Populace v sympatrii jsou si podobnější než v allopatrii. Další studie se zabývá odlišnostmi společenstev parazitů u sympatrických populací a diskutuje roli vztahů parazit - hostitel při speciaci. Studie provedená u novozélandských populací byla založena na srovnání historických a genetických dat s použitím Bayesiánského modelování (ABC), metody mimořádně vhodné k řešení složitých populačních historií. Podle genetické struktury byl...
|
|
|
Objasnění druhových hranic v sekci Restricti rodu Aspergillus na základě multigenové fylogeneze a analýzy fenotypu
Sklenář, František ; Hubka, Vít (vedoucí práce) ; Janko, Karel (oponent)
Sekce Restricti je jednou z posledních sekcí rodu Aspergillus, která dosud nebyla revidována v moderní taxonomické éře. Jedná se o osmofilní druhy s jednoduchou morfologií, jejichž hlavní význam spočívá ve znehodnocování potravin, krmiva a osiva, navíc některé druhy negativně ovlivňují vnitřní ovzduší budov. Při poslední taxonomické revizi z roku 2008 založené pouze na molekulárně genetických datech zahrnovala sekce sedm druhů. V této práci bylo studováno celkem 126 izolátů této sekce, pocházejících ze čtyř kontinentů, včetně ex- typových kmenů. Revize sekce byla provedena přístupem kombinujícím molekulárně fylogenetické analýzy s tradičními taxonomickými metodami. Pro rekonstrukci fylogeneze byly využity moderní metody vymezení druhů založené na modelu mnohodruhové koalescence (multispecies coalescent model). Z tradičních metod byla zahrnuta analýza morfologie (makro- a mikromorfologie, včetně skenovací elektronové mikroskopie) a fyziologie (růst v osmotickém gradientu při několika kultivačních teplotách). Kromě sedmi popsaných druhů bylo analýzou odhaleno osm nových, dosud nepopsaných druhů. Nejvíce nových druhů bylo nalezeno v rámci komplexu Aspergillus penicillioides. Klíčová slova: Aspergillus restrictus, osmofilní houby, delimitace druhů, model mnohodruhové koalescence, multigenová...
|
|
|
The effect of climatic changes on genetic build-up of populations and their role in promoting adaptive radiations
Štefková Kašparová, Eva ; Janko, Karel (vedoucí práce) ; Šabacká, Marie (oponent) ; Hulva, Pavel (oponent)
Jižní Oceán a jeho enormně chladný a křehký kontinet Antarktida si doposud prošly řadou zásadních klimatických změn. Antarktida byla tradičně nazírána jako pustá krajina a mnoho se také nevědělo o druhové diverzitě organizmů nebo fylogeografii. Tato práce si klade za cíl osvětlit a upřesnit zásadní hypotézy týkající se zmíněných biologických vlastností živočišných společenstev jak v šelfových vodách, tak i v suchozemském prostředí Antarktidy. Pomocí multilokusové analýzy bylo zjišťováno, jak souvisí životní styl - bentický nebo pelagický, se zřetelem na délku pelagického larválního stádia notothenioidních ryb, s konektivitou mezi jejich populacemi. Životní styl, spolu s oceánografickými faktory, je vhodným vodítkem k odhadu genového toku mezi populacemi. Je však životní styl faktorem ovlivňujícím populační dynamiku v dobách glaciace? Tuto otázku jsme aplikovali jak u fylogeneticky blízce příbuzných skupin ryb Notothenioidea nebo ježovek Echinoidea, tak také u fylogeneticky nepříbuzných druhů shelfových a hlubokomořských antarktických Invertebrata, dostupných v NCBI databázi. Ukazuje se, že populace bentických druhů prošly recentnější expanzí, než populace hlubokomořských nebo pelagických orgnismů. Studium evoluce mořského života jsme vyvážili studiem evoluce terestrických ekosystémů. Zde jsme se...
|
|
|
Genomická architektura a molekulární mechanismy hybridní sterility myši.
Vališková, Barbora ; Forejt, Jiří (vedoucí práce) ; Janko, Karel (oponent) ; Macholán, Miloš (oponent)
Hybridní sterilita je jedním z reprodukčně izolačních mechanismů, který zabraňuje genovému toku mezi příbuznými druhy a tím vede ke speciaci. Prdm9 je zatím jediný známý gen hybridní sterility u obratlovců, jenž určuje místa DNA dvouřetězcových zlomů (DSBs), a tak specifikuje hotspot místa meiotické rekombinace, avšak u hybridů mezi dvěma myšími poddruhy způsobuje selhání synapse meiotických chromozomů a samčí hybridní sterilitu. V této studii na sterilních hybridech jsme zjistili, že nejvíce náchylných k asynapsi bylo pět nejmenších autozomů. Abychom mohli manipulovat s mírou synapse, začlenili jsme různě dlouhé konsubspecifické homologní úseky do vybraných autozomálních párů. Konsubspecifické úseky delší než 27 Mb dokázaly obnovit synapsi u daných chromozomů. Dále jsme zjistili, že alespoň dva symetrické DNA dvouřetězcové zlomy na chromozomu jsou nezbytné pro správnou synapsi. Navíc došlo k částečné nápravě samčí neplodnosti F1 hybridů u jedinců s obnovenou synapsí tří ze čtyř segregujících chromozomů. K ověření vlivu nedostatečného počtu symetrických DSBs u meiotických chromozomů sterilních hybridů byly generovány exogenní DNA DSBs s využitím chemoterapeutického léčiva cisplatiny. Jádra, která byla ošetřena cisplatinou o koncetraci 5 mg/kg a 10 mg/kg váhy těla, vykazovala zvýšený počet DSBs...
|
|
|
Historie výskytu žábronožky Branchinecta gaini na souostroví Jamese Rosse a její fylogeografie
Pokorný, Matěj ; Sacherová, Veronika (vedoucí práce) ; Janko, Karel (oponent)
Žábronožka Branchinecta gaini Daday, 1910 je největším sladkovodním bezobratlým živočichem Antarktidy a zároveň vrcholovým konzumentem zdejších potravních sítí. Ekologické nároky B. gaini doprovázené "ruderální" životní strategií spolu s rozšířením zasahujícím do Patagonie naznačují, že poslední glaciál přežila v Jižní Americe a že se do Antarktidy rozšířila krátce po jeho skončení. Na ostrově Jamese Rosse, který je klimaticky nejdrsnějším územím, které dnes tato žábronožka obývá byla považována až do roku 2008 za vyhynulou, a to na základě paleolimnologické analýzy několika zdejších jezer, podle které se měla na ostrově vyskytovat asi v letech 4200 až cca 1500 let před dneškem, kdy zde díky změnám v povodí jezer způsobených neoglaciálními podmínkami vymřela. Paleolimnolgický rozbor Monolith Lake předkládané práce ukázal, že byla tato hypotéza chybná a že B. gaini obývala ostrov Jamese Rosse po celou dobu neoglaciálu až do současnosti. Fylogeografická analýza 16S rDNA jedinců B. gaini z Patagonie, Jižních Orknejí, Jižních Shetland a ostrova Jamese Rosse odhalil, že vysoká morfologická variabilita této žábronožky není na úrovni tohoto genu podpořena a že všechny zkoumané populace B. gaini tvoří jeden druh navíc s velmi malým počtem geograficky sdílených haplotypů. Jedinou výjimkou poukazující na delší...
|
|
| |
host ::
RSS.