|
|
Detection of structural variants in genomes of two nightingale species
Halenková, Zuzana ; Reifová, Radka (vedoucí práce) ; Jansa, Petr (oponent)
Strukturální varianty jsou mutace v sekvenci DNA ovlivňující pozici, orientaci nebo počet kopií úseků delších než 50 bp. Přestože má tento typ mutací potenciál k vytvoření velkých změn ve fenotypu, strukturální varianty jsou v porovnání s ostatními typy mutací (jako jsou například jednonukleotidové polymorfismy) z velké části neprobádané, neboť je poměrně obtížné je detekovat. Ukazuje se ale, že strukturální varianty by mohly hrát důležitou roli v evoluci druhů. Obzvláště inverze bývají považovány za účinný mechanismus pro adaptaci a speciaci kvůli jejich schopnosti potlačit rekombinaci. Tato práce poskytuje první vhled do strukturální variace mezi dvěma blízce příbuznými, přirozeně se křížícími druhy, slavíkem obecným (Luscinia megarhynchos) a slavíkem tmavým (Luscinia luscinia). Strukturální varianty byly detekovány pomocí dlouhých čtení a vysoce kvalitních de novo sestavených genomů z jednoho jedince od každého druhu. Finální výběr kandidátních strukturálních variant byl vytvořen pro každý referenční genom zvlášť jako průnik výsledků několika metod detekujících strukturální varianty a obsahoval 18 839 variant při referenci slavíka obecného a 19 864 variant při referenci slavíka tmavého. Mezi nimi bylo nalezeno 9 kandidátních inverzí polymorfních mezi druhy. Tyto inverze by potenciálně mohly hrát...
|
|
|
Speciation genomics in nightingales
Mořkovský, Libor
Shrnutí Speciacejeobvyklepomalýproces,kdesečasměřívtisícíchažmilionechlet.Todělávýzkum speciaceobtížným,protože"celou"speciacinelzeanipozorovat,anisníexperimentálněma- nipulovat.Nejvíceinformacíospeciacinámposkytnepodrobnápopulačnístrukturaspolečně s rekonstruovanou populační historií vybraných populací, které považujeme za vznikající nebo nedávno vzniklé druhy. Díky nedávnému vzestupu nových sekvenačních metod lze nyní zjistit genotypy mnoha jedinců ve velkém rozlišení za přijatelnou cenu. Výzkum spe- ciace tím získává nové obzory. Speciace totiž není jeden konkrétní proces, který se pokaždé odehraje podle stejného scénáře, ale spíše symfonie různých událostí, jež vedou v konečném důsledku k (trvalé) reprodukční izolaci dvou subpopulací. Proto je k pochopení celého feno- ménudůležitézkoumatpříkladyurůznýchmodelovýchsystémů.Myjsmesizvolilidvadruhy slavíků(LuscinialusciniaaL.megarhynchos),kteréseoddělilypředzhruba1,8 milionemlet, pravděpodobnědíkyposunůmzaledněníběhemstřídánídobledových.Našímhlavnímcílem bylopomocínovýchsekvenačníchmetod(1)detekovatmezidruhovéhybridy,(2)odhadnout úroveň genového toku mezi druhy, (3) najít oblasti v genomu slavíka, které podmiňují reprodukční izolaci mezi druhy a konečně (4) prozkoumat roli chromosomu Z při speciaci....
|
|
|
Analýza diferenciace karyotypů a pohlavních chromozómů u afrických anuálních halančíků rodu Nothobranchius (Teleostei: Nothobranchiidae)
Lukšíková, Karolína ; Sember, Alexandr (vedoucí práce) ; Zrzavá, Magda (oponent)
Kostnaté ryby (Teleosteii) zahrnují nadpoloviční většinu biodiverzity obratlovců na Zemi. Jejich genomy jsou charakteristické značnou flexibilitou a plasticitou, jdoucí ruku v ruce s polyploidizačními událostmi a dynamikou repetitivní DNA. Kostnaté ryby rovněž vykazují značnou diverzitu mechanizmů diferenciace a determinace pohlaví. Úkolem této diplomové práce bylo studovat mechanizmy diferenciace karyotypů a pohlavních chromozómů prostřednictvím cytogenetického mapování repetitivní DNA (metodou fluorescenční hybridizace in situ, FISH) u vybraných zástupců afrických anuálních halančíků rodu Nothobranchius (Cyprinodontiformes). Jedná se o unikátní taxon adaptovaný na život v dočasných sladkovodních tůních, limitovaných svou existencí na období dešťů v afrických savanách. Evolučně mladá diverzifikace druhů, alopatrická speciace v nepřekrývajících se generacích s malou populační velikostí a rovněž dosud známá cytogenetická data naznačují rychlou dynamiku chromozómových změn u halančíků. Práce těžila i) z možnosti analyzovat více populací v rámci několika blízce příbuzných druhů a ii) z paralelní analýzy genomů vybraných halančíků programem RepeatExplorer, která identifikovala nejvíce zastoupené repetitivní sekvence. Moje práce ukázala značnou dynamiku a rychlý obrat repetitivní DNA v genomech...
|
|
|
Karyotype evolution of the family Araneidae
Pajpach, Filip ; Král, Jiří (vedoucí práce) ; Sember, Alexandr (oponent)
Križiakovití (Araneidae) sú početnou čeľaďou pavúkov zahŕňajúcou viac ako 3100 druhov v 170 rodoch. Spolu s 13 ďalšími čeľaďami tvoria nadčeľaď Araneoi- dea. Predložená práca je zameraná na karyotypovú evolúciu čeľade Araneidae, vrá- tane jej porovnania s príbuznou čeľaďou čeľustnatkovití (Tetragnathidae). Vý- sledky získané z 19 druhov križiakov a štyroch druhov čeľustnatiek potvrdzujú pub- likovanú hypotézu, že pôvodný karyotyp nadčeľade Araneoidea (vrátane čeľade Araneidae) pozostáva z 24 akrocentrických chromozómov u samcov, vrátane dvoch akrocentrických chromozómov X systému X1X20. U rady križiakov však dochádza k výraznému zníženiu 2n prostredníctvom centrických fúzií. Centrické fúzie zasiahli väčšinu autozómov (a niekedy aj gonozómy); počet párov klesol z 11 na šesť. V pred- loženej práci boli zistené tri takéto redukčné udalosti. Súčasťou práce bol aj výskum nukleolárnych organizátorov (NOR) s použitím fluorescenčnej hybridizácie in situ, nakoľko dostupné údaje o evolúcii tohto znaku u pavúkov sú obmedzené. Počet NOR bol veľmi variabilný, s rozpätím jeden až 13 lokusov. Mnohonásobné centrické fúzie boli vždy sprevádzané významným zvýšením počtu NOR. Frekvencia chiazmat na chromozóm bola u križiakov a čeľustnatiek s ancestrálnym karyotypom nízka. Na druhej strane u druhov vykazujúcich...
|
|
|
Změny forem stopových prvků po mechanické disturbanci půdního profilu
Kochergina, Yulia
Formy rizikových prvků v půdách byly studovány před a po porušení půdního profilu. Pro výzkum byly vybrány dvě oblasti s různým vegetačním pokryvem: porost buku lesního (Fagus sylvatica) a porost smrku obecného (Picea abies) na lokalitě Načetín v Krušných horách. Tato oblast v minulosti patřila k místům s vysokou kyselou atmosférickou depozicí. Přestože jednotlivá stanoviště od sebe nejsou příliš vzdálená a mají tedy stejné klimatické podmínky, geologické podloží a vstupy znečišťujících látek, fyzikálně-chemické parametry (pH, CEC, BS, Ctot, Stot) půd spolu s koncentracemi hlavních a stopových prvků se lišily. Na vybraných místech smrkového a bukového porostu v roce 2010 byly vykopány sondy do hloubky (40-50 cm) a odebrány vzorky jednotlivých půdních horizontů z profilu pro chemickou analýzu (cca 0,5 kg). V půdě smrkového lesa byly odebrány 4 vzorky z L, H, A a B horizontu, v bukovém lese bylo odebráno 5 vzorků z L, H, A, B a C horizontu. V roce 2011 byly odebrány půdní vzorky z horizontů, které byly porušeny v roce 2010, a také vzorky z neporušených horizontů ze stejných půdních sond. Celkové koncentrace stopových prvků byly stanoveny pomocí ICP-MS, formy jednotlivých prvků v půdách byly stanoveny pomocí BCR - sekvenční extrakční analýzy. Po porovnání výsledků analýz bylo zjištěno, že porušení...
|
|
|
Sperm motility and postmating prezygotic isolation in two nightingale species
Baránková, Lucie ; Reifová, Radka (vedoucí práce) ; Frolíková, Michaela (oponent)
Motilita samčích gamet (spermií) je jedním z důležitých faktorů ovlivňujících reprodukční úspěch samců. Protože spermie jsou často vystaveny silnému postkopulačnímu pohlavnímu výběru a i blízce příbuzné druhy se liší v morfologii spermií, dalo by se očekávat, že se spermie odlišných druhů se budou lišit také svou motilitou, což může přispívat k reprodukční izolaci mezi druhy. V rámci mé diplomové práce jsem studovala motilitu spermií u dvou blízce příbuzných druhů pěvců, slavíka obecného (Luscinia megarhynchos) a slavíka tmavého (Luscinia luscinia). Tyto dva druhy slavíků jsou ideální modelový systém, protože se areály těchto dvou druhů překrývají v sekundární kontaktní zóně probíhající napříč střední a východní Evropu, kde příležitostně hybridizují a tím umožňují zkoumat mechanismy speciace v přirozeném prostředí. Oba druhy se také velmi liší celkovou délkou spermie. V rámci mé diplomové práce jsem studovala možný vliv rozdílné morfologie spermií na jejich motilitu. Dále jsem testovala, zda se motilita spermií slavíků liší ve fluidu z kloaky samice stejného druhu a odlišného druhu, čímž by se prokázala přítomnost postkopulační prezygotické reprodukční izolace mezi druhy. Výsledky mé práce ukázaly, že navzdory rozdílné morfologii se spermie těchto dvou druhů neliší jejich motilitou. Dále jsem...
|
|
|
Evoluce pohlavních chromozómů u paprskoploutvých ryb (Actinopterygii)
Pavlica, Tomáš ; Sember, Alexandr (vedoucí práce) ; Knytl, Martin (oponent)
Paprskoploutvé ryby se vyznačují značnou diverzitou z hlediska strategií pohlavní diferenciace (zahrnující gonochorizmus, unisexualitu i různé formy hermafroditizmu) a mechanizmů determinace pohlaví (environmentální i genetické). včetně různých přechodů mezi jednotlivými výše zmíněnými strategiemi a mechanizmy. Přestože dosud jen u 5 % cytogeneticky studovaných druhů ryb byly odhaleny pohlavní chromozómy, toto malé procento zahrnuje 9 různých systémů (se samčí nebo samičí heterogametií) v různých fázích diferenciace, které se mohou lišit i u blízce příbuzných druhů a dokonce i v rámci různých populací téhož druhu. Vzhledem k relativnímu evolučnímu mládí pohlavních chromozómů jsou především kostnaté ryby (Teleostei) vhodnou modelovou skupinou pro studium časných fází diferenciace těchto specializovaných oblastí genomu. Navíc se v poslední době ukazuje (u ryb i jiných organizmů), že přítomnost raných fází vývoje pohlavních chromozómů a rovněž samotný mechanizmus přechodu mezi různými systémy mohou mít kauzální souvislost s ekologickou adaptací, speciací nebo genomovým konfliktem. Vedle cytogenetického výzkumu, který zásadní měrou přispěl k současným poznatkům o evoluci a variabilitě rybích pohlavních chromozómů, se začínají v posledních letech čím dál častěji uplatňovat nové genomické a...
|
|
|
Speciation genomics in nightingales
Mořkovský, Libor ; Reifová, Radka (vedoucí práce) ; Macholán, Miloš (oponent) ; Piálek, Lubomír (oponent)
Shrnutí Speciacejeobvyklepomalýproces,kdesečasměřívtisícíchažmilionechlet.Todělávýzkum speciaceobtížným,protože"celou"speciacinelzeanipozorovat,anisníexperimentálněma- nipulovat.Nejvíceinformacíospeciacinámposkytnepodrobnápopulačnístrukturaspolečně s rekonstruovanou populační historií vybraných populací, které považujeme za vznikající nebo nedávno vzniklé druhy. Díky nedávnému vzestupu nových sekvenačních metod lze nyní zjistit genotypy mnoha jedinců ve velkém rozlišení za přijatelnou cenu. Výzkum spe- ciace tím získává nové obzory. Speciace totiž není jeden konkrétní proces, který se pokaždé odehraje podle stejného scénáře, ale spíše symfonie různých událostí, jež vedou v konečném důsledku k (trvalé) reprodukční izolaci dvou subpopulací. Proto je k pochopení celého feno- ménudůležitézkoumatpříkladyurůznýchmodelovýchsystémů.Myjsmesizvolilidvadruhy slavíků(LuscinialusciniaaL.megarhynchos),kteréseoddělilypředzhruba1,8 milionemlet, pravděpodobnědíkyposunůmzaledněníběhemstřídánídobledových.Našímhlavnímcílem bylopomocínovýchsekvenačníchmetod(1)detekovatmezidruhovéhybridy,(2)odhadnout úroveň genového toku mezi druhy, (3) najít oblasti v genomu slavíka, které podmiňují reprodukční izolaci mezi druhy a konečně (4) prozkoumat roli chromosomu Z při speciaci....
|
|
|
Why so specious? The role of pollinators and symbionts in plant population structure and speciation along elevational gradients.
SOUTO VILARÓS, Daniel
This thesis explores the role mutualist pollinators and their symbionts play in the genetic structuring and speciation of their host plants along an elevational gradient in Papua New Guinea. Using the fig and fig-wasp mutualism as a model system, we employed high-throughput sequencing techniques to explore fine-scale population genomics of both fig and wasps along their elevational range. We found there to be clear lowland and highland clustering of tree populations along the gradient, often with a mid-elevation contact zone. In the case of the pollinating wasps, we retrieved the same clustering except in this case, the genetic difference between clusters was high enough as to consider them as separate species. This result supports evidence from other studies challenging the cospeciation paradigm of one wasp species per fig species. In addition, we explore ecological traits which may promote, or at least, maintain, reproductive isolation between fig (sub)species along with behavioural preference tests from pollinating wasps. In order to further investigate the mechanisms promoting wasp speciation along the gradient, we describe Wolbachia infection status as well as strain type. Wolbachia-induced cytoplasmic incompatibility (CI) is often invoked as a possible speciation agent since it can rapidly provoke and maintain reproductive isolation between otherwise freely interbreeding insect populations. Finally, we explore non-pollinating fig wasp (NPFW) diversity along the gradient for a subset of our focal species. Our study reveals that there is a tight relationship between NPFW diversity and host species, and a mid-elevation peak.
|
|
| |
host ::
RSS.