|
|
Lokalizace metylačních míst transposonů
Kmeť, Miroslav ; Martínek, Tomáš (oponent) ; Vogel, Ivan (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá realizací nástroje na extrakci metylační úrovně transpozonových sekvencí. Transpozony jsou prvky DNA schopné množení nebo přemístňování a jejich aktivita je regulována mechanismem metylace DNA. Informace o metylovaných pozicích jednotlivých sekvencí je uložená v bisulfitových datech a pro jejich zpracování jsou využívány části existujících nástrojů v kombinaci s vytvořenými moduly. Vzniklý nástroj zohledňuje unikátní výzvy, které transpozónové sekvence přináší do procesu analýzy metylace a jeho funkcionalita je prezentováná na sadě experimentů se simulačními a reálnými daty.
|
|
|
Rekonstrukce transposonů
Šurina, Oliver ; Martínek, Tomáš (oponent) ; Puterová, Janka (vedoucí práce)
Táto práca sa zaoberá rekonštrukciou transpozónov na základe výstupu programu RepeatExplorer. V prvej časti práca predstavuje základy molekulárnej biológie so zameraním na transpozóny a ich štruktúru. Ďalej popisuje návrh a implementáciu aplikácie, ktorá rekonštruuje transpozóny na základe výstupov RepeatExploreru. K prezentácii dosiahnutých výsledkov bolo vytvorené interaktívne grafické uživateľské rozhranie. Aplikácia bola ná- sledne testovaná v realnom prostredí. Práca tiež prináša prehľad o existujúcich nástrojoch pre identifikáciu transpozónov.
|
|
|
Detection of repetitive sequences in genomes
Puterová, Janka ; Jedlička, Pavel (oponent) ; Kléma, Jiří (oponent) ; Zendulka, Jaroslav (vedoucí práce)
Repetitive sequences can make up a significant part of the genome, in some cases more than 80%, but scientists have often overlooked them. Today we know that repeats have various functions in the genomes and are divided into two main groups: interspersed and tandem repeats. This work aimed to develop bioinformatics tools to detect repetitive sequences, either directly from sequencing data generated by sequencers or assembled genomes. In the introductory part, the work provides an insight into the issue and an overview of the repeat types occurring in genomes. Furthermore, the work deals with existing approaches and tools with an aim to detect repeats directly from the assembled sequences. The main contribution to this area was developing the digIS tool, which aims to detect insertion sequences that represent the most abundant interspersed repeats in prokaryotes. digIS is based on the principle of profile hidden Markov models constructed for the catalytic domains of transposases, representing the most conserved part of the insertion sequences and retaining a secondary structure within the family. Subsequently, the work provides an overview of sequencing technologies and discusses existing methods for detecting repeats directly from sequencing data without the need for prior genome assembly. A novel approach for a detailed analysis of tandem repeats is presented. This approach extends the primary analysis of RepeatExplorer, which detects and characterizes repeats directly from sequencing data. The work further discusses the applications of repeat detection in biological research, especially from the point of view of comparative repeatome studies and the evolution of sex chromosomes. Finally, the work summarizes the research results in the form of four articles published in international journals, the full text of which is available in the appendices, and provides a general summary of the work together with possibilities for future research.
|
|
|
Bioinformatický nástroj pro anotaci transposonů
Jenčo, Michal ; Martínek, Tomáš (oponent) ; Puterová, Janka (vedoucí práce)
Táto práca poskytuje teoretické východiská pre návrh nového bioinformatického nástroja pre anotáciu transpozónov so zameraním na ich prídavné štruktúrne prvky. Sú v nej z biologického hľadiska popísané transpozóny, mobilné elementy v DNA, ich rozdelenie a vnútorná štruktúra. Ďalej sa zaoberá prehľadom a rozdelením dostupných bioinformatických nástrojov na identifikáciu a anotáciu transpozónov, popisom funkcie a implementácie vybraných z nich. Následne je popísaný návrh a implementácia nového bioinformatického nástroja na vyhľadávanie a anotáciu LTR retrotranspozónov so zameraním na extra ORF a tandemové repetície. Funkcionalita nástroja bola testovaná na genóme A. thaliana. Bolo identifikovaných 95 skupín konzervovaných extra ORF a 10 skupín konzervovaných tandemových repetícií.
|
|
|
Analýza repetic v genomech vybraných druhů modrásků rodů \kur{Polyommatus} a \kur{Lysandra}
HRUBÁ, Monika
Tato bakalářská práce se zabývá studiem mobilních elementů, které by mohly mít vliv na fragmentaci karyotypu u řádů Polyommatus a Lysandra (Lepidoptera). Přítomnost vybraných repetic v genomech 15 vybraných druhů modrásků byla testována metodou PCR. Stejná metoda byla také použita k detekci studovaných elementů u 13 vybraných druhů mravenců, protože mezi mravenci a myrmekofilními modrásky by mohlo docházet k horizontálnímu přenosu genů. Vybrané mobilní elementy byly lokalizovány na pachytenních jádrech pomocí fluorescenční in situ hybridizace. Výsledky této práce naznačují mozaikovitou distribuci repetic v rámci fylogenetických vztahů zkoumaných modrásků, která by mohla být částečně vysvětlena šířením mobilních elementů mezidruhovým křížením a horizontálním přenosem mezi studovanými rody Polyommatus a Lysandra.
|
|
|
Detection of repetitive sequences in genomes
Puterová, Janka ; Jedlička, Pavel (oponent) ; Kléma, Jiří (oponent) ; Zendulka, Jaroslav (vedoucí práce)
Repetitive sequences can make up a significant part of the genome, in some cases more than 80%, but scientists have often overlooked them. Today we know that repeats have various functions in the genomes and are divided into two main groups: interspersed and tandem repeats. This work aimed to develop bioinformatics tools to detect repetitive sequences, either directly from sequencing data generated by sequencers or assembled genomes. In the introductory part, the work provides an insight into the issue and an overview of the repeat types occurring in genomes. Furthermore, the work deals with existing approaches and tools with an aim to detect repeats directly from the assembled sequences. The main contribution to this area was developing the digIS tool, which aims to detect insertion sequences that represent the most abundant interspersed repeats in prokaryotes. digIS is based on the principle of profile hidden Markov models constructed for the catalytic domains of transposases, representing the most conserved part of the insertion sequences and retaining a secondary structure within the family. Subsequently, the work provides an overview of sequencing technologies and discusses existing methods for detecting repeats directly from sequencing data without the need for prior genome assembly. A novel approach for a detailed analysis of tandem repeats is presented. This approach extends the primary analysis of RepeatExplorer, which detects and characterizes repeats directly from sequencing data. The work further discusses the applications of repeat detection in biological research, especially from the point of view of comparative repeatome studies and the evolution of sex chromosomes. Finally, the work summarizes the research results in the form of four articles published in international journals, the full text of which is available in the appendices, and provides a general summary of the work together with possibilities for future research.
|
|
|
Studie jednovláknových DNA biofyzikálními metodami
Svoboda, Jakub ; Schneider, Bohdan (vedoucí práce) ; Novák, Petr (oponent)
DNA je základní funkční molekula všech domén života. Jednou z jejích charakteristických vlastností je asociace do tvorby dvouvláknové šroubovice. Přesto může i jednovláknová DNA tvořit nekanonické struktury jako například vlásenky, triplexy nebo tetraplexy. Mezi zajímavé jednovláknové sekvence patří REP elementy. Tyto úseky DNA jsou zástupcem bakteriálních transpozonů tzv. inserčních sekvencí, které se vyskytují ve velkém počtu kopií v široké škále bakteriálních organismů. Tato práce se zabývá studiem struktury a charakterizací vybraných REP sekvencí. Jsou předkládány výsledky měření oligonukleotidů se sekvencemi REP elementů spektrální metodou cirkulárního dichroismu, kalorimetrickým měřením a strukturní analýzy jejich monokrystalů difrakcí paprsků X. Klíčová slova Jednovláknová DNA, krystalografie, cirkulární dichroismus, kalorimetrie, transpozony, REP elementy, inserční sekvence.
|
|
|
Bioinformatický nástroj pro anotaci transposonů
Jenčo, Michal ; Martínek, Tomáš (oponent) ; Puterová, Janka (vedoucí práce)
Táto práca poskytuje teoretické východiská pre návrh nového bioinformatického nástroja pre anotáciu transpozónov so zameraním na ich prídavné štruktúrne prvky. Sú v nej z biologického hľadiska popísané transpozóny, mobilné elementy v DNA, ich rozdelenie a vnútorná štruktúra. Ďalej sa zaoberá prehľadom a rozdelením dostupných bioinformatických nástrojov na identifikáciu a anotáciu transpozónov, popisom funkcie a implementácie vybraných z nich. Následne je popísaný návrh a implementácia nového bioinformatického nástroja na vyhľadávanie a anotáciu LTR retrotranspozónov so zameraním na extra ORF a tandemové repetície. Funkcionalita nástroja bola testovaná na genóme A. thaliana. Bolo identifikovaných 95 skupín konzervovaných extra ORF a 10 skupín konzervovaných tandemových repetícií.
|
|
|
Rekonstrukce transposonů
Šurina, Oliver ; Martínek, Tomáš (oponent) ; Puterová, Janka (vedoucí práce)
Táto práca sa zaoberá rekonštrukciou transpozónov na základe výstupu programu RepeatExplorer. V prvej časti práca predstavuje základy molekulárnej biológie so zameraním na transpozóny a ich štruktúru. Ďalej popisuje návrh a implementáciu aplikácie, ktorá rekonštruuje transpozóny na základe výstupov RepeatExploreru. K prezentácii dosiahnutých výsledkov bolo vytvorené interaktívne grafické uživateľské rozhranie. Aplikácia bola ná- sledne testovaná v realnom prostredí. Práca tiež prináša prehľad o existujúcich nástrojoch pre identifikáciu transpozónov.
|
|
|
Epigenetické reprogramování u rostlin a živočichů
Tomanová, Markéta
Organismy se téměř dnes a denně musí vyrovnávat s aktivitou transponovatelných elementů, které v nich díky své schopnosti transpozice, mohou vyvolat negativní účinky. Za normálních okolností je aktivita transpozonů regulována. Nejkritičtější fází z hlediska jejich potenciální škodlivé aktivity je období vzniku gamet a embryogeneze, kdy dochází k tzv. epigenetickému reprogramování genomu, tedy k odstranění epigenetické informace (zejména metylace DNA) a jejímu opětovnému ustavení nutnému pro diferenciaci buněk a tvorbu tkání. Tato fáze je pro organismy kritická, protože epigenetickému reprogramování krom ostatních genů podléhají i transpozony a stávají se tak opět aktivní. V této práci bude zaměřena pozornost právě na metylaci DNA u transpozonů, což je děj, který se pravděpodobně vyvinul, jako obrana před jejich možným škodlivým působením. Dále budou popsány i procesy, ke kterým dochází v reprodukčních buňkách. Zmíněné děje se u rostlinných a živočišných buněk mohou lišit. V některých aspektech jsou však velice podobné a i o nich tato práce pojednává.
|
host ::
RSS.