|
|
Tvorba a hodnocení kvality genomových assembly
Korená, Lucie ; Leontovyč, Roman (vedoucí práce) ; Vorel, Jiří (oponent)
Detailní znalost genetické informace studovaného organismu je stěžejní pro mnohá odvětví moderního výzkumu. Současné sekvenační technologie neumožňují přečíst celou molekulu DNA vcelku, proto jsou získávány pouze úseky genomové sekvence, které samotné nejsou dostatečně informativní. Cílem genomicko-bioinformatického přístupu je složit tyto úseky do původní genomové sekvence - genomové assembly. Jedná se o náročný proces, ke kterému je potřeba výkonná počítačová infrastruktura, specializované softwary a expertní personál. Existuje celá řada softwarů (assemblerů), jejichž cílem je zrekonstruovat původní genetickou informaci daného organismu, které se liší ve velikosti skládaného genomu a druhu organismu. Výsledná kvalita genomové assembly je závislá na typu assembleru a nastavení jeho parametrů. Je tedy vhodné vytvořit několik assembly a jejich kvalitu následně vyhodnotit na základě technických a biologických metrik. Tato práce popisuje základní metody masivně paralelního sekvenování, dále se zabývá algoritmy skládání genomových assembly a popisuje metriky, pomocí kterých se vyhodnocuje kvalita výsledných genomových assembly. Praktická část je zaměřena na tvorbu assembly ptačí motolice Trichobilharzia szidati pomocí dvou programů a následné zhodnocení kvality obou assembly.
|
|
|
Analysis of the genome of a free-living amoeba Mastigamoeba balamuthi and its comparison with pathogenic Entamoeba histolytica
Žárský, Vojtěch ; Tachezy, Jan (vedoucí práce) ; Bruchhaus, Iris (oponent) ; Beneš, Vladimír (oponent)
Univerzita Karlova, Přírodovědecká fakulta Katedra parazitologie Doktorský studijní program: Parazitologie Abstrakt (cz) Analýza genomu volně žijící améby Mastigamoeba balamuthi a porovnání s patogenní amébou Entamoeba histolytica Mgr. Vojtěch Žárský Školitel: prof. RNDr. Jan Tachezy, Ph.D. Praha, 2020 Abstrakt Výzkum a srovnávání organismů byly nesmírně významné pro studium historie života na Zemi. Pokrok v porozumění genetickému základu dědičnosti a nebývalý rozvoj sekvenačních technologií nám umožňuje pokračovat na tomto vzrušujícím poli výzkumu z perspektivy genů a genomů. V této práci se zaměřuji na studium anaerobní améby Mastigamoeba balamuthi, která je příbuzná významnému lidskému parazitu Entamoeba histolytica. Srovnávací analýza nám umožnila učinit některé závěry o vlastnostech společného předka M. balamuthi a E. histolytica, jak se přizpůsobil životu bez kyslíku, a jak se linie Entamoeba vyvinula v úspěšného parazita. Zjistili jsme přitom překvapivě, že vedle hydrogenosomů (odvozené mitochondrie produkující vodík) má M. balamuthi také peroxisomy - organely o kterých se soudilo, že je anaerobní organismy ztratily. Tento objev nás podnítil ke studiu distribuce peroxisomů u dalších eukaryotických linií. Zjistili jsme, že i u některých druhů Entamoeba nalézáme redukovaný soubor proteinů typických pro...
|
|
|
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....
|
|
|
Integration site distribution of expressed proviruses
Miklík, Dalibor ; Hejnar, Jiří (vedoucí práce) ; Kejnovský, Eduard (oponent) ; Indik, Stanislav (oponent)
Pro zajištění účinné exprese svých genů integrují retroviry provirové kopie svých genomů do genomů infikovaných buněk. Epigenetické procesy však mohou narušit a umlčet expresi integrovaných provirů. Takovéto umlčování sice zpomaluje šíření virové infekce, ale vytváří také reservoir latentních provirů, který v důsledku brání účinné léčbě retrovirových (např. HIV-1) infekcí. Umlčování integrujících se retrovirových vektorů navíc omezuje jejich účinou aplikaci v transgenezi či genové terapii. Cílem této práce je popsat interakce mezi expresí retrovirů a hostitelským (epi)genomikým prostředím v místech integrace provirů. Pro splnění stanoveného cíle jsme se rozhodli definovat (epi)genomické prostředí provirů, jejichž exprese není zasažena epigenetickým umlčováním. Jako modelové systémy jsme využili odlišné retrovirové vektory odvozené od ptačího sarkomového a leukózového viru (ASLV), myšího leukemického viru (MLV) nebo lidského viru získané imunodeficience typu 1 (HIV-1), jejichž expresní aktivita v lidských buňkách byla sledována. Za účelem popisu charakteristik míst integrace provirů rezistentních vůči umlčování jsme z infikované populace oddělili buňky nesoucí aktivní proviry, identifikovali místa integrace těchto provirů a porovnali charakteristiky takovýh míst s těmi získanými ze směsné, neselektované...
|
|
|
Evoluce domestikace psa a genetická diverzita recentních plemen.
Ungrová, Lenka ; Černá Bolfíková, Barbora (vedoucí práce) ; Vinkler, Michal (oponent)
Místo, datování a průběh prvních fází domestikace jsou nejčastěji zkoumanými tématy při studiu evoluce domestikace psů. Ačkoliv existuje mnoho studií, kolem domestikace a divergence psa od vlka je stále mnoho otazníků. Pozdější fáze domestikace jsou neméně zajímavé. Je známo, že prototypy psích plemen se formovaly mnohem dříve, než vznikaly první chovatelské kluby. Dá se říci, že první selekční tlak byl, kromě krotkosti, také na druh práce, kterou měl pes vykonávat. Druhá fáze selekce již byla na konkrétní fenotypové znaky a často zahrnovala cílené hybridizace mezi vznikajícími plemeny. Za posledních 200 let se tak podařilo vyšlechtit přes 400 psích plemen s jedinečnou kombinací znaků. Tato práce si klade za cíl shrnout poznatky o evoluci psa domácího a zmapovat vznik moderních plemen z genetického hlediska. Práce také shrne, jaké geny a znaky evoluce psa a jeho domestikace ovlivnily a jaký měly vliv na genetickou diverzitu psích plemen.
|
|
|
Signs of the Origin and Evolution of Eusociality in Hymenoptera on Genomic Level
Fraňková, Tereza ; Straka, Jakub (vedoucí práce) ; Musilová, Zuzana (oponent)
Eusocialita vznikla u blanokřídlých mnohokrát nezávisle na sobě, z nichž někteří zástupci blanokřídlých se právě teď nachází na sklonku eusociality. Eusocialita je komplikovaný set genomických, ekologických a behaviorálních vlastností, které spolu úzce interagují. Aktuální studie přinesly mnoho zajímavých výsledků, které alespoň částečně osvětlují možné vztahy eusociality a genomiky. Nicméně pravý původ a evoluce eusociality stále čeká na svoje odhalení. Objasnění příčin vzniku eusociality je u tak prominentního způsobu chování více než žádoucí. Tato teze shrnuje ty nejdůležitější objevy na poli genomiky a posuzuje nejen výsledky, ale i problémy tohoto odvětví, s kterými se vědečtí pracovníci setkávají při studiu tohoto fenoménu. Teze klasifikuje druhy eusociality, krátce pojednává o životním stylu druhů, díky čemuž lze lépe porozumět významu hlavní části této teze. Tato hlavní část se zaměřuje na konkrétní genomická data ukazující možné znaky eusociality, která nám jsou doposud známá. Klíčová slova: eusocialita, genomika, evoluce, Hymenoptera, Insecta
|
|
| |
|
|
Povrchový fenotyp nádorových kmenových buněk (CSC) lidských karcinomů
Bočková, Marie ; Drbal, Karel (vedoucí práce) ; Čermák, Vladimír (oponent)
Nádor se sestává z heterogenní masy buněk, které lze - podobně jako zdravé orgány a tkáně lidského těla - rozdělit dle morfologických, funkčních či expresních hledisek na jednotlivé buněčné populace. Populaci buněk, která dává vznik všem těmto buněčným liniím, označujeme jako nádorové kmenové buňky (CSC). Tyto CSC nejen že mají vlastnosti běžných kmenových buněk, tj. schopnost sebeobnovy a dát vzniku heterogenní populaci diferencujících se buněk, ale jsou zpravidla také nejodolnější subpopulací v nádoru, která je vysoce odolná vůči léčbě a způsobuje reziduální nemoc. Znalost CSC biomarkerů jednotlivých typů nádorů významně zvýší účinnost léčby, která může být skrze tyto biomarkery lépe zacílena. Hledání unikátního genového otisku pro CSC jednotlivých nádorových onemocnění je umožněno díky tak zvaným -omickým přístupům, zvláště charakteristice povrchového proteomu buněk, jehož prostřednictvím buňka komunikuje s okolím. Dnes je známo, že CSC karcinomu močového měchýře exprimují ve vysokých množstvích CD44, CD90 a CD49f, které jsou používané k identifikaci těchto buněk, mezi ostatními znaky ještě jmenujme molekulu CD47 s imunosupresivní funkcí.
|
|
|
Zavedení metod RAD sekvenování do výzkumu genetické struktury ježků rodu Erinaceus
Loudová, Miroslava ; Černá Bolfíková, Barbora (vedoucí práce) ; Choleva, Lukáš (oponent)
Ježci rodu Erinaceus představují důležitý modelový organismus pro studium postglaciální rekolonizace Evropy a procesů probíhajících v místech sekundárního kontaktu jejich areálů. V této práci bylo použito celkem pět jedinců ježka východního (Erinaceus roumanicus), čtyři jedinci ježka západního (Erinaceus europaeus) a jeden předpokládaný hybrid. Geografická distribuce jedinců využitých v analýze pokrývá oblast střední Evropy, nicméně v dalším výzkumu bude tento dataset dále rozšířen na celou oblast západního palearktu. Hlavním cílem práce bylo zavedení nové metody do výzkumu ježků, díky níž je možné zmapovat celoareálovou populačně-genomickou strukturu rodu Erinaceus v západním palearktu. Metodou RADSeq (Restriction-site associated DNA sequencing) lze získat polymorfní markery, např. právě námi použité SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms), napříč genomem. V této práci bylo analyzováno celkem 16382 pozic SNPs. Za použití binárního souboru dat, označujícího přítomnost a nepřítomnost SNP u jednotlivých druhů, nebyly plně potvrzeny hypotézy vyslovené na základě analýz klasických genetických markerů z předchozích studií. V dalším výzkumu bude potřeba ověřit možný výskyt artefaktů vzniklých při bioinformaticky náročné analýze genomických dat. Na druhou stranu práce založené na klasické genetice mají...
|
|
|
Využití genomiky při studiu speciace
Habalová, Kateřina ; Hulva, Pavel (vedoucí práce) ; Mikulíček, Peter (oponent)
Speciace, adaptace a hybridizace jsou tři pojmy, každý označující jiný proces, přesto ale mají velmi mnoho evolučních souvislostí. Při speciaci dochází k rozštěpení původní mateřské linie na dvě sesterské nebo pouze k odštěpení dceřinné linie od mateřské, nicméně se jedná o proces vedoucí ke vzniku nového druhu. Stejně tak adaptace i hybridizace mohou vést ke vzniku nového druhu, kdy při adaptaci tento druh vzniká přizpůsobením se novým podmínkám, zatímco při hybridizaci je potomkem dvou různých linií, křížících se mezi sebou. Této problematice se věnuje většina práce, menší část je věnována i konkrétním příkladům. Zahrnuta je i kapitola o metodách sekvenování nové generace, které jsou v poslední době stále více využívány v evolučních studiích. Klíčová slova: speciace, adaptace, hybridizace, genomika, sekvenování nové generace
|
host ::
RSS.