|
|
Analýza dat ze sekvenování příští generace ke studiu aktivity transposonů v nádorových buňkách
Hrazdilová, Ivana ; Čegan,, Radim (oponent) ; Eduard, Kejnovský (vedoucí práce)
Teoretická část diplomové práce poskytuje stručnou charakteristiku lidských mobilních genetických elementů (transposonů), které tvoří přibližně 50% lidského genomu a jsou schopny “skákat” z místa na místo. Jsou zde popsány základní rozdělení a typy transposonů přítomné v lidském genomu, mechanismy jejich šíření, aktivace a umlčování. Práce se také věnuje tzv. domestikaci transposonů, popisuje způsoby jakými TE přispívají k poškození DNA a shrnuje nemoci způsobené mutagenní aktivitou transposonů v lidském genomu. Závěr teoretické části je věnován technologiím sekvenace příští generace (NGS). V praktické části byla analyzována data z RNA-seq experimentu, pomocí kterých byla srovnána aktivita transposonů v normálních a rakovinných buňkách prostaty a tlustého střeva. K analýze byly použity jak veřejně dostupné sofistikované nástroje (TopHat), tak vlastní skripty. Výsledky dokazují, že u rakovinných buněk dochází ke zvýšené expresi transposonů, což koresponduje s publikovanými výsledky a naznačuje souvislost aktivity transposonů se vznikem rakoviny.
|
|
|
Identifikace nekódující RNA u Clostridium beijerinckii NRRL B-598 pomocí RNA-Seq dat
Pomykalová, Barbora ; Sedlář, Karel (oponent) ; Jurečková, Kateřina (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce obsahuje stručný úvod do problematiky nekódujících malých RNA u bakterií (sRNA). Zaměřuje se na jejich vlastnosti a funkce v organismu a to konktrétně pro bakterii Clostridium beijerinckii NRRL B-598. Dále obsahuje popis laboratorních metod pro stanovení genové exprese a navrhuje postup pro identifikaci malých nekódujících RNA z dat získaných metodou RNA-Seq, pro zkoumanou bakterii Clostridium beijerinckii NRRL B-598. V neposlední řadě dochází k implementaci navrženého postupu v prostředí MATLAB a zhodnocení výsledků získaných touto metodou.
|
|
|
Gene regulation in Clostridium beijerinckii NRRL B-598
Schwarzerová, Jana ; Jurečková, Kateřina (oponent) ; Sedlář, Karel (vedoucí práce)
The master’s thesis deals with the study of gene regulatory in Clostridium beijerinckii NRRL B-598 for inference gene regulatory network for C. beijerinckii NRRL B-598. The theoretic part describes basic nomenclature gene regulatory with the main focus on gene regulatory networks nomenclature. Laboratory methods which serve to obtain suitable gene describing express data are described there. These data are based on the study of gene regulatory and inference gene regulatory networks. The thesis is mainly focused on the RNA-Seq technology and brief description of laboratory data which were gathered using the strain C. beijerinckii NRRL B-598. In the practical part of the thesis pre-processing of these raw laboratory data and following gene regulatory research is performed which focuses on inference operons and creating first gene regulatory networks for C. beijerinckii NRRL B-598 using different approaches.
|
|
|
Transcriptomic Characterization Using RNA-Seq Data Analysis
Abo Khayal, Layal ; Babula, Petr (oponent) ; Lexa,, Matej (oponent) ; Provazník, Ivo (vedoucí práce)
The high-throughputs sequence technologies produce a massive amount of data, that can reveal new genes, identify splice variants, and quantify gene expression genome-wide. However, the volume and the complexity of data from RNA-seq experiments necessitate a scalable, and mathematical analysis based on a robust statistical model. Therefore, it is challenging to design integrated workflow, that incorporates the various analysis procedures. Particularly, the comparative transcriptome analysis is complicated due to several sources of measurement variability and poses numerous statistical challenges. In this research, we performed an integrated transcriptional profiling pipeline, which generates novel reproducible codes to obtain biologically interpretable results. Starting with the annotation of RNA-seq data and quality assessment, we provided a set of codes to serve the quality assessment visualization needed for establishing the RNA-Seq data analysis experiment. Additionally, we performed comprehensive differential gene expression analysis, presenting descriptive methods to interpret the RNA-Seq data. For implementing alternative splicing and differential exons usage analysis, we improved the performance of the Bioconductor package DEXSeq by defining the open reading frame of the exonic regions, which are differentially used between biological conditions due to the alternative splicing of the transcripts. Furthermore, we present a new methodology to analyze the differentially expressed long non-coding RNA, by finding the functional correlation of the long non-coding RNA with neighboring differential expressed protein coding genes. Thus, we obtain a clearer view of the regulation mechanism, and give a hypothesis about the role of long non-coding RNA in gene expression regulation.
|
|
|
Navržení genové regulační sítě na základě vzájemné informace u nemodelových organismů
Pirkl, Petr ; Sedlář, Karel (oponent) ; Musilová, Jana (vedoucí práce)
Práce se zabývá shrnutím základních laboratorních metod pro stanovování genové exprese, postupy předzpracování dat a nástroji používanými k odvozování genových regulačních sítí. Dále se práce zabývá samotným předzpracováním dat, tedy vytvořením matice počtů a její normalizace s využitím dat nemodelového organismu Clostridium beijerinckii NRRL B-598. Hlavní částí práce je poté navržení algoritmu pro tvorbu genové regulační sítě s využitím vzájemné informace a jeho implementace v jazyku R, včetně testování na datech nemodelového organismu i zlatého standardu.
|
|
|
Methylace virových RNA
Šimonová, Anna ; Macíčková Cahová, Hana (vedoucí práce) ; Sýkora, David (oponent) ; Elleder, Daniel (oponent)
Viry svým působením zasáhly vývoj všech organizmů. Mají jednoduchou vnitřní organizaci a obsahují menší množství, většinou dobře popsaných RNA. V případě (+)ssRNA virů slouží genomová RNA rovněž jako mRNA. Díky tomu se viry jeví jako ideální modelový systém pro získání informací o nových RNA modifikacích a zároveň k pochopení funkce modifikací již popsaných. V této práci byl jako modelový systém použit zástupce retrovirů, virus lidské imunitní nedostatečnosti typ 1 (HIV-1). V další studii byli testováni čtyři zástupci pikornavirů pro popis methylačního spektra. Pro získání informace o RNA methylacích byla použita kombinace dvou technik, kapalinové chromatografie s hmotnostní detekcí (LC-MS) a sekvenačních technik. Výsledky LC-MS analýzy odhalily velké množství 1-methyladenosinu (m1 A) v RNA izolované z HIV-1. Mapovací technika vytvořená pro m1 A pak potvrdila přítomnost methylace pouze v přibalených tRNA. Tento výsledek následně vedl k přepočítaní RNA složení virové partikule HIV-1. V případě pikornavirů odhalila LC-MS m1 A pouze u dvou hmyzích virů (virus pytlíčkovitého plodu, SBV a virus deformovaných křídel, DWV). Stejně tak byla potvrzena i přítomnost 5-methylcytidinu (m5 C). Následné sekvenační techniky (m1 A mapování a bisulfitové sekvenování) potvrdily přítomnost m1 A a m5 C pouze v tRNA....
|
|
|
Effects of peripheral inflammation on gene expression modulation in passerines and parrots
Kuttiyarthu Veetil, Nithya ; Vinkler, Michal (vedoucí práce) ; Hyršl, Pavel (oponent) ; Harazim, Markéta (oponent)
(in Czech) Ptáci hrají významné role při udržování ekologické rovnováhy jako predátoři, roznašeči semen, cyklátoři živin a opylovači, což z nich činí nedílnou součást mnoha ekosystémů. Ptáci jsou často vlajkovými druhy a jsou tak důležití pro ochranu volně žijících živočichů obecně. Některé ptačí populace jsou globálně propojené v důsledku migrace, což je činí náchylnými k epidemiím infekcí. Ptáci také čelí různým existenčním hrozbám v náročných podmínkách prostředí, od pouští po studené hory. Aby se vyrovnali s těmito různorodými prostředími, potřebují nejen fyziologické adaptace, ale také velmi dobře vybavený imunitní systém optimalizovaný na patogeny běžné v prostředí, které obývají. Jak dobře imunitní systém hostitele reaguje na patogeny, určuje celkovou fitness a přežití jedince. Vhled do funkce ptačích imunitních systémů je velmi důležitý, protože ptáci jsou zásobárnou nesčetných patogenů. Byli primárním zdrojem několika velkých epidemií vedoucích k celosvětovým úmrtím lidí a zvířat (např. Covid 19, ptačí chřipka, virus západonilské horečky). Podobně jako všechny živé bytosti jsou ptačí hostitelé a patogeny vždy v neustálém adaptačním závodě ve zbrojení. Tato koevoluce hostitelů a jejich patogenů tvoří základ vývoje imunitního systému hostitele. Patogeny využívají různé mechanismy, aby se...
|
|
|
Gene expression analysis on a subgene level
Kloda, František ; Fišer, Karel (vedoucí práce) ; Novotný, Marian (oponent)
RNA sekvenování nám umožňuje zkoumat expresi jednotlivých genů v buňkách. Vzniklá data je možné interpretovat na více úrovních, kde každá úroveň poskytuje rozdílný typ informace. Kromě měření exprese celých genů je možné kvantifikovat expresi jednolivých exonů, nebo transkriptů (isoforem genů), což umožňuje podrobnější stadium regulačních mechanizmů. Hlavní rozdíl mezi přístupy je při určování původu krátkých readů. Tento krok je především složitější při analýze exprese jednotlivých transkriptů kvůli velké míře sekvenční podobnosti mezi transkripty pocházejícími ze stejného genu. V této práci jsme popsali jedenáct nástrojů pro analýzu exprese na subgenové úrovni a pro porovnání jsme tři z těchto nástrojů spustili na reálných pacientských datech. Výsledky poskytnuté všemi třemi nástroji byli velmi podobné, nejvýraznější rozdíl byl v čase analýzy.
|
|
|
Detection of subpopulation-specific neuronal membrane molecules using single-cell expression data
Zátko, Matěj ; Modrák, Martin (vedoucí práce) ; Kubovčiak, Jan (oponent)
Single-cell RNA sekvenování nám umožňuje zkoumat genovou expresi na nebývalé úrovni. Informace o transkripci genů v jednotlivých buňkách může poukázat na dříve nerozpoznatelné rozdíly a pomoci nám odhalit nové buňečné typy. Zde jsme použili exis- tující single-cell RNA datasety k nalezení populačně-specifických membránových proteinů u populací myších neuronů. Tyto membránové proteiny by mohly být později využity k zacílení léčby na konkrétní neuronové populace. Nejprve jsme identifikovali 5 vhodných single-cell datasetů. Následně jsme, na základě předchozích testů, porovnali stávající metody pro analýzu diferenciální exprese, techniku, která zkoumá rozdíly v expresi genů mezi buňkami. Na závěr jsme k identifikaci populačně-specifických membránových pro- teinů v datasetech použili Wilcoxonův test. 1
|
|
|
Nástroj pro predikci small RNA v RNA-Seq datech
Pomykalová, Barbora ; Čejková, Darina (oponent) ; Jurečková, Kateřina (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zaměřuje na problematiku detekce small RNA (sRNA) v bakteriálním genomu. Small RNA jsou krátké nekódující transkripty, které hrají klíčovou roli v genové expresi. K dnešnímu dni existuje několik algoritmů zaměřujících se na detekci sRNA z RNA-Sequencing (RNA-Seq) dat, jež mohou být získána z některých sekvenačních platforem. Nejčastěji jsou používány platformy Illumina či Ion Torrent, spadající do nové generace sekvenování, a PacBio s Oxford Nanopore patřící do třetí generace sekvenování. V této práci byly popsány principy detekce sRNA u volně dostupných nástrojů a následně byl navržen vlastní nástroj pro detekci sRNA – nástroj SEARCHsRNA. Dva z volně dostupných nástrojů – Rockhopper a DETR’PROK, společně s nástrojem SEARCHsRNA, byly otestovány na datech RNA-Seq pro bakterii Vibrio atlanticus LGP32.
|
host ::
RSS.