|
|
Genomic prediction and genome-wide association studies of metabolic networks
Schwarzerová, Jana ; Weckwerth, Wolfram (referee) ; Ramberger,, Benjamin (advisor)
Současný výzkum rozhraní bioinformatiky a ekologického inženýrství nabízí potenciál díky kombinaci laboratorní analýzy a pokročilých bioinformatických algoritmů. Tato práce zkoumá kombinaci metabolické analýzu GC-MS pro identifikaci a kvantifikaci metabolitů při narušení životního prostředí s pokročilými bioinformatickými přístupy celo-genomových asociačních studií (GWAS). Analýza se provádí pomocí genomové predikce založené na dvou různých podmínkách růstu souvisejících s teplotou shromážděného souboru dat z 241 přirozených přístupů (genotypů) Arabidopsis thaliany. Současné výzvy, které vyplývají ze změny klimatu a globálního znečištění, podporují základní výzkum adaptace organismů v důsledku vlivů na životní prostředí. Výzkum v této oblasti může hrát klíčovou roli při řešení souvisejících problémů životního prostředí. Zejména rostlin sloužících jako primární producenti našich nejdůležitějších zdrojů, potravin, zdraví a energie, představují v tomto ohledu nejdůležitější výzkumné subjekty. Výsledky prezentované v této práci odhalují jednotlivé strategie adaptace na stres rostliny chladem v závislosti na jejím původním prostředí. Kromě toho asociace metabolitů s GWAS odhalila potenciální genomové oblasti podílející se na adaptaci rostliny na chladnou teplotu. Zatímco jednoduchá pozorování odhalují pouze změny fenotypů, změny v genotypech organismů lze zachytit pomocí metabolické technologie GWAS uvedené v této práci s dalším možným využitím v průmyslové ekologii a biotechnologii. Závěrečná část práce je rozšířena o použití inverzní stochastické Lyapunovovy maticové rovnice pro získané výsledky pomocí zkoumání regulace metabolismu během adaptace na chladnou teplotu.
|
|
|
Dynamic metabolomic prediction from genetic variation
Nemčeková, Petra ; Weckwerth, Wolfram (referee) ; Schwarzerová, Jana (advisor)
Hordeum vulgare, tak ako mnoho ďalších plodín, trpí redukovaním genetickej rôznorodosti spôsobeným klimatickými zmenami. Preto je potrebné zlepšiť účinnosť jeho kríženia. Oblasť záujmu sa v poslednej dobe obracia na výskum nepriamych selekčných metód založených na výpočetných predikčných modeloch. Táto práca sa zaoberá dynamickou metabolomickou predikciou založenou na genomických dátach, ktoré pozostávajú z 33,005 jednonukleotidových polymorfizmov. Metabolomické dáta zahŕňajú 128 metabolitov 25 rodín Halle exotického jačmeňa. Hlavným cieľom tejto práce je vytvoriť metabolomické predikcie dynamických dát pomocou rôznych metód, ktoré boli vybrané na základe rôznych publikácií. Vytvorené modely napomôžu predikcii fenotypu alebo odhaleniu dôležitých vlastností rastliny Hordeum vulgare.
|
|
|
Comprehensive analysis of putrescine metabolism in A thaliana using GWAS, genetic risk score, metabolic modelling and data mining
Schwarzerová, Jana ; Bartoň, Vojtěch ; Walther, Dirk ; Weckwerth, Wolfram
Polyamines are known to be functionally involvedin plant responses to stress conditions. Despite a large amount ofphysiological and genetic data, the mode of action of polyamines,especially putrescine, at the molecular level still remains unclear.An increasing number of studies point to a role of putrescine instress defense of plants due to influencing the formation of reactiveoxygen species (ROS) in cellular stress conditions. Moreover,putrescine has been found to modulate abscisic acid (ABA)biosynthesis at the transcriptional level in response to lowtemperature, revealing a novel mode of action of polyamines asregulators of hormone biosynthesis. This study presents a newholistic approach towards the analysis of putrescine metabolismusing genome-wide association studies and the calculation ofgenetic risk scores extended by Boolean analysis in metabolitesnetwork as well as data mining from available databases andliterature. It can lead to a better understanding of biologicalprocesses involved in adaptation of plants to environmentalchanges.
|
|
|
Dynamic metabolomic prediction from genetic variation
Nemčeková, Petra ; Weckwerth, Wolfram (referee) ; Schwarzerová, Jana (advisor)
Hordeum vulgare, tak ako mnoho ďalších plodín, trpí redukovaním genetickej rôznorodosti spôsobeným klimatickými zmenami. Preto je potrebné zlepšiť účinnosť jeho kríženia. Oblasť záujmu sa v poslednej dobe obracia na výskum nepriamych selekčných metód založených na výpočetných predikčných modeloch. Táto práca sa zaoberá dynamickou metabolomickou predikciou založenou na genomických dátach, ktoré pozostávajú z 33,005 jednonukleotidových polymorfizmov. Metabolomické dáta zahŕňajú 128 metabolitov 25 rodín Halle exotického jačmeňa. Hlavným cieľom tejto práce je vytvoriť metabolomické predikcie dynamických dát pomocou rôznych metód, ktoré boli vybrané na základe rôznych publikácií. Vytvorené modely napomôžu predikcii fenotypu alebo odhaleniu dôležitých vlastností rastliny Hordeum vulgare.
|
guest ::
