|
|
Genomic approaches for studying speciation
Vozárová, Zuzana ; Reifová, Radka (vedoucí práce) ; Hulva, Pavel (oponent)
Pokrok v oblasti technologií sekvenace DNA spolu se vznikem nových informatických přístupů, vedly ke vzniku nových možností na poli biologie. V této bakalářské práci se zaměřuji na informatické přístupy používané v speciační genomice,což je vědecký obor, který se soustředí na problematiku vzniku nových druhů. Představím statistické metody, které tyto přístupy využívají. Čtyři konkrétní metody, o kterých píšu, jsou Odhad maximální věrohodnosti, Bayesovské modely, Markovovské řetězce Monte Carlo a Iterativní přístup. Přiblížím několik metod používaných v detekci mezidruhových hybridů a určovaní jak nedávného tak historického mezidruhového genového toku. Tyto metody zahrnují program NewHybrids, hybridní index, genomické a prostorové klíny a metody založené na koalescenčních modelech. Tato práce vyzdvihuje prospěšnost propojení aplikované matematiky a genomiky při řešení obecných biologických problémů a speciace konkrétně.
|
|
|
Současné přístupy celogenomového sekvenování a de novo sestavení genomu
Halenková, Zuzana ; Reifová, Radka (vedoucí práce) ; Röslein, Jan (oponent)
Během uplynulých deseti let klesla díky vývoji sekvenátorů druhé a třetí generace cena sekvenování téměř desettisíckrát. Osekvenování a sestavení celogenomové sekvence organismu je tak čím dál tím dostupnějším nástrojem a může najít využití v mnoha vědních oborech. Na cestě za kompletní sekvencí DNA organismu je nutné učinit několik rozhodnutí, která jsou stěžejní pro úspěšné sestavení kvalitní celogenomové sekvence. Tato rozhodnutí se týkají přípravy vzorků, výběru metody sekvenování a stanovení vhodného přístupu k sestavení sekvence. Bakalářská práce popisuje různé metody, které lze pro jednotlivé části procesu zvolit, a aspekty, které je nutné při rozhodování zohlednit. Klíčová slova: sekvenování nové generace, sekvenování třetí generace, celogenomové sekvenování, de novo sestavení genomu, algoritmy genomového sestavení
|
|
|
Morfologie spermií v sekundární kontaktní zóně slavíka obecného a slavíka tmavého
Opletalová, Kamila ; Reifová, Radka (vedoucí práce) ; Piálek, Jaroslav (oponent)
Samčí gamety (spermie) jsou často vystaveny silnému pohlavnímu výběru, a proto bývají morfologicky velmi rozmanité a často se liší i mezi blízce příbuznými druhy. Rychlá evoluce morfologie spermií může být příčinou důležité role spermií v reprodukční izolaci mezi druhy. V rámci této diplomové práce jsem studovala možný vliv změn morfologie spermií v reprodukční izolaci u dvou sesterských druhů pěvců, slavíka obecného (Luscinia megarhynchos) a slavíka tmavého (L. luscinia). Areály obou druhů se střetávají v sekundární kontaktní zóně probíhající střední a východní Evropou, kde se také příležitostně kříží. Porovnávala jsem morfologii spermií u samců obou druhů pocházejících z alopatrických a sympatrických oblastí a mezidruhových hybridů. Výsledky ukázaly, že oba druhy mají zásadně odlišnou délku spermií (rozdíl cca 20 % délky ve prospěch slavíka obecného). Hlavní důvod tohoto rozdílu je zejména odlišná délka krčku (obsahujícího mitochondrie) mezi druhy. Délka spermií mezidruhových hybridů byla intermediární mezi rodičovskými druhy, a zároveň byly oproti předpokladům spermie hybridů morfologicky nepoškozené. Tento nález odpovídá pozorované fertilitě F1 hybridních samců. Za zásadní považuji zjištění, že druhy vykazují větší rozdíl ve velikosti hlavičky spermie v sympatrii ve srovnání s alopatrií,...
|
|
|
Srovnání evolučních rychlostí gonozomálních a autozomálních genů u plazů
Kuldanová, Kateřina ; Johnson Pokorná, Martina (vedoucí práce) ; Reifová, Radka (oponent)
Teorie efektu rychlejšího X říká, že geny lokalizované na gonozomech X a Z se vyvíjejí rychleji něž autozomální geny, a je jedním ze současných, intenzivně studovaných témat evolučního výzkumu. Provést kvalitní test je ale náročné, protože výsledky ovlivňuje několik faktorů - efektivní velikost populace gonozomu, pohlavní výběr, závislost mutační rychlosti a selekce na pohlaví a mechanizmus kompenzace genové dávky. Roli hraje i konzervativnost genů a možné rozdíly mezi evoluční rychlostí jednotlivých autozomů, což ne všechny studie zohledňují. Tato práce ukazuje problémy párových srovnání poměrů dN/dS tradičně užívaných pro test efektu rychlejšího X či Z a přináší základy nové metody srovnávání evolučních rychlostí (CREC) založené na relativních genetických vzdálenostech mezi třemi druhy. Metoda CREC omezuje vliv konzervativnosti genů na výsledky a je vhodná pro testování efektu rychlejšího X či Z u druhů, ke kterým lze do srovnání vybrat dva druhy, s nimiž nemá testovaný druh homologické gonozomy. Za účelem vývoje této metody byl testován efekt rychlejšího Z na souboru 9 autozomálních genů a 13 genů vázaných na gonozom Z u bičochvosta šestipruhého (Takydromus sexlineatus). Výsledky testu sice neukazují na přítomnost efektu rychlejšího Z u studovaného druhu, ale metoda CREC se ukázala jako...
|
|
|
Význam hybridizace v evoluci živočichů
Šárová, Markéta ; Reifová, Radka (vedoucí práce) ; Černá Bolfíková, Barbora (oponent)
V současnosti se objevuje stále více studií, které ukazují, že mezidruhová hybridizace a s ní spojená genová introgrese mají zcela zásadní vliv na evoluci živočichů. Tyto studie zdůrazňují, že hybridizace a s ní spojená genová introgrese jsou důležitým zdrojem genetické variability. V rámci procesu adaptivní genové introgrese se mezi druhy mohou šířit i adaptivní vlastnosti, které mohou druhům pomoci rozšířit se do nových prostředí. Mezidruhová hybridizace může přispívat ke vzniku zcela nových fenotypů a unikátních evolučních novinek a vést tak k adaptivním radiacím. Hybridizace také může být příčinou paralelní evoluce u mnohých organismů. Další způsob, jak hybridizace ovlivňuje evoluci, se týká speciace. Hybridní speciace může být jednou z příčin vzniku nových druhů, čímž může přispět ke zvýšení biodiverzity. V mnoha případech má však hybridizace zcela opačné dopady a představuje nebezpečí zániku druhů. Cílem této bakalářské práce je shrnutí a vysvětlení výše popsaných procesů a mechanismů jejich fungování, uvést vybrané příklady živočichů, kterých se tyto procesy týkají, a celkově zhodnotit roli mezidruhové hybridizace v evoluci živočichů. Klíčová slova: mezidruhová hybridizace, adaptivní genová introgrese, adaptivní radiace, paralelní evoluce, hybridní speciace
|
|
|
Evoluční význam smíšených zpěvů v kontaktní zóně dvou druhů slavíků
Kohoutová, Hana ; Reifová, Radka (vedoucí práce) ; Sedláček, Ondřej (oponent)
Zpěv je důležitý nástroj komunikace u ptáků. U některých druhů ptáků dochází ke kopírování zpěvu od jiných druhů. Toto heterospecifické kopírování zpěvů je časté zejména u blízce příbuzných druhů ptáků, kde se označuje jako tzv. smíšené zpěvy. Smíšené zpěvy bývají často asymetrické, kdy kopíruje pouze jeden z dvojice druhů. Význam smíšených zpěvů není zatím příliš prozkoumán. Nejčastější příčinou vzniku je pravděpodobně chyba během fáze učení zpěvu, ale v některých případech je možné, že mají smíšené zpěvy i adaptivní význam. Ve své diplomové práci se zabývám evolučním významem smíšených zpěvů u dvou blízce příbuzných druhů pěvců - slavíka obecného (Luscinia megarhynchos) a slavíka tmavého (Luscinia luscinia). Tyto druhy se setkávají v sekundární kontaktní zóně v centrální a východní části Evropy. Smíšené zpěvy nalezneme pouze u slavíka tmavého, který je větším a pravděpodobně dominantnějším druhem. V playbackových experimentech prováděných na slavících obecných jsem zkoumala možný adaptivní význam smíšených zpěvů pro mezidruhovou komunikaci. Testovala jsem rozdíl v chování a zpěvové reakci slavíků obecných na tři typy stimulů: čistý zpěv slavíka obecného, čistý zpěv slavíka tmavého a smíšený zpěv slavíka tmavého. Ukázalo se, že testovaní jedinci vykazovali signifikantně slabší zpěvovou reakci na...
|
|
|
Haldaneovo pravidlo a mechanismy hybridní sterility samic u ptáků
Baránková, Lucie ; Reifová, Radka (vedoucí práce) ; Jansa, Petr (oponent)
Hybridní sterilita je jedním z mechanismů vnitřních postzygotických reprodukčních bariér mezi druhy a hraje klíčovou roli při procesu speciace čili vzniku nových druhů. V souladu s Haldaneovým pravidlem postihuje hybridní sterilita přednostně heterogametické pohlaví, což znamená, že u organismů s pohlavními chromozomy XY, jako jsou savci či drozofila, budou sterilitou hybridních potomků postiženi samci, zatímco u organismů s pohlavními chromozomy ZW, jako jsou ptáci či motýli, budou sterilní hybridní samice. Projevy a mechanismy hybridní sterility jsou dobře prostudovány na organismech s heterogametickými samci, oproti tomu u organismů s heterogametickými samicemi bylo provedno mnohem méně výzkumů. Ve své bakalářské práci uvedu základní teorie, vysvětlující dvě obecná pravidla speciace, Haldaneovo pravidlo a s ním související velký vliv chromozomu X nebo Z při vzniku hybridní sterility. Dále se ve své práci budu zabývat projevy hybridní sterility samic u ptáků a u vybraných druhů uvedu mechanismy, které tuto sterilitu způsobují. Klíčová slova: Haldaneovo pravidlo, hybridní sterilita, speciace, ptáci, postzygotická izolace
|
|
|
Mutační a substituční tempo u sexuálních a klonáních forem: možný klíč k vysvětlení persistence sexu u modelové skupiny sekavců?
Röslein, Jan ; Janko, Karel (vedoucí práce) ; Rothová, Olga (oponent) ; Reifová, Radka (oponent)
NÁZEV: Mutační a substituční tempo u sexuálních a klonáních forem: možný klíč k vysvětlení persistence sexu u modelové skupiny sekavců? AUTOR: Jan Röslein KATEDRA (ÚSTAV): Ústav živočišné fyziologie a genetiky AVČR, v.v.i. VEDOUCÍ PRÁCE: Mgr. Karel Janko, Ph.D. ABSTRAKT: Předmětem diplomové práce je testování několika hypotéz o evoluci asexuálního rozmnožování u modelové skupiny ryb rodu sekavec a jeho udržení při vzájemné kompetici sexuálních a asexuálních forem, čímž se dotkne jedné z nejstarších a zároveň nevyřešených otázek biologie. Konkrétně se práce zabývá otázkou akumulace nesynonymních mutací, jejichž zrychlená akumulace v genomu klonálních linií teoreticky vede ke zvýšené extinkci oproti sexuálně se množícím populacím (tzv. teorie Mullerovy rohatky a Kondrashovovy sekerky). Diplomová práce je založena na sekvenačních datech normalizované cDNA tkáně oocytů a jater, která posloužila jako základní matrice pro vytvořený transkriptom a dat nenormalizované cDNA sekvenace (RNAseq), jež posloužily k validaci získaných polymorfismů, detekci diferenciální exprese a alelově specifické exprese (ASE) hybridních biotypů. Diplomová práce tedy nastiňuje široké spektrum hypotéz týkajících se evoluce hybridních linií rodu sekavec, dále též následků, vlivů polyplidizace a hybridizace na transkriptom. Výsledky...
|
|
|
Evoluce vnitřních postzygotických reprodukčních bariér u ptáků
Opletalová, Kamila ; Reifová, Radka (vedoucí práce) ; Vošlajerová, Barbora (oponent)
Hybridní sterilita hraje klíčovou roli v reprodukční izolaci v průběhu evoluce druhů. Její role a mechanismy, které jsou za ní zodpovědné, jsou relativně dobře prozkoumány u savců a drozofily (organismů s heterogametickými samci), ale u organismů s heterogametickými samicemi (například u ptáků) se o nich ví velmi málo. Studium reprodukční izolace u ptáků neprobíhá obvykle v zajetí, ale v přírodních hybridních zónách. Hybridní sterilita přednostně postihuje heterogametické pohlaví, u savců tedy samce (XY) a u ptáků samice (ZW), v souladu s Haldaneovým pravidlem. V důsledku toho pozorujeme u ptáků sníženou introgresi na pohlavních chromozomech a v mitochondriální DNA oproti autozomální DNA. Práce shrnuje známé informace o příčinách a projevech hybridní sterility u dvou lépe prostudovaných modelů mezidruhové hybridizace, lejsků a slavíků. Součástí práce je navíc i praktická část, která porovnává morfologii spermií dvou druhů slavíků. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Mezidruhové kopírování zpěvů u ptáků: mechanismy vzniku a evoluční důsledky
Kohoutová, Hana ; Reifová, Radka (vedoucí práce) ; Vokurková, Jana (oponent)
Ptačí zpěv je velmi důležitým nástrojem komunikace u ptáků, zejména u pěvců. Pomáhá samcům vymezit teritorium a slouží také k přilákání partnera v období páření. Zpěv je navíc jeden z důležitých znaků, které udržují prezygotickou reprodukční bariéru. U různých druhů ptáků, zejména u blízce příbuzných, může docházet k heterospecifickému kopírování zpěvů. Tento fenomén je znám také jako tzv. smíšené zpěvy. Smíšené zpěvy vznikají u různých druhů různými mechanismy. Nejčastěji se jedná o chybu během fáze učení zpěvu, ale v některých případech může být kopírování zpěvů adaptivní. Cílem této práce je shrnout dosavadní poznatky o mezidruhovém kopírování zpěvu u ptáků, popsat známé příklady kopírování zpěvů u blízce příbuzných druhů, pojednat o možných příčinách, které vedou ke vzniku smíšených zpěvů a diskutovat možný ekologický a evoluční význam tohoto jevu. Klíčová slova: ptáci, zpěvy, smíšené zpěvy, vokální mimikry, sesterské druhy
|
host ::
RSS.