|
|
Evolutionary dynamics of satellite DNA in plant genomes
ÁVILA ROBLEDILLO, Laura
Satellite DNA (satDNA) belongs to the highly repetitive fraction of eukaryotic genomes. It is best characterized by the formation of long arrays of almost identical sequences that are tandemly repeated. These repeats are widely distributed in plant species where they can make up a substantial proportion of their genomes. Despite the long history of satDNA research, the classic methodology did not allow for its comprehensive characterization. Consequently, the fragmentary information gathered during the last 60 years does not answer the many questions surrounding the evolution of these elements. The development of new techniques in sequencing, together with the availability of new bioinformatics tools for analyzing different genome fractions, has presented an opportunity to advance studies of tandem repeats. This thesis describes the landscape characterization of satDNA in the genome of Fabeae species by exploring the diversity of satDNA within a genome, the association of these elements with functional centromeres, as well as their genome-wide organization. We employed new computational pipelines specifically designed for the analysis of tandem repeats from next generation sequencing data, and combined their results with molecular and cytogenetic methods to achieve comprehensive characterization of the satellite repeats.
|
|
|
Factors limiting the distribution of the mycoheterotrophic plants in fragmented landscape
KOTILÍNEK, Milan
This thesis investigates the influence of habitat, dispersal abilities and evolution on distribution of mycoheterotrophic plants represented by six orchid species. Several methods including seed trapping, in situ seed germination, fungal barcoding, gene flow study and stable isotopes analyses were used to examine this topic. The final synthesis of these approaches shows lower limitation by dispersal abilities and stronger limitation by habitat.
|
|
|
Role sekvenace nové generace v diagnostice a prognóze X-vázaných lysosomálních střádavých onemocnění
Řeboun, Martin ; Dvořáková, Lenka (vedoucí práce) ; Fajkusová, Lenka (oponent) ; Krejčí, Jan (oponent)
Charakterizace molekulárně genetické podstaty monogenních onemocnění spočívá nejen v identifikaci patogenní varianty, ale i v popisu jejího vlivu na strukturu a stabilitu vznikající RNA. Kromě toho u X-vázaných onemocnění vstupuje u heterozygotních pacientek do hry X- inaktivace. V předkládané disertační práci jsme využili metody sekvenování nové generace ke studiu tří X-vázaných lysosomálních onemocnění (mukopolysacharidóza typ II, MPS II; Danonova choroba, DD; Fabryho choroba, FD). Využili jsme dva metodické postupy: 1) panelové sekvenování s použitím hybridizačních prób pro identifikaci malých a strukturních variant (rozsáhlé delece a duplikace) 2) amplikonové sekvenování pro vyšetření somatického mozaicismu a alelově specifické exprese. Panelové sekvenování umožnilo na molekulárně genetické úrovni potvrzení Danonovy choroby u dvou pacientů, u kterých byla identifikována duplikace dvou exonů a delece pěti exonů v genu LAMP2. Amplikonovým sekvenováním jsme analyzovali somatický mozaicismus v rodinách pacientů s Danonovou chorobou a mukopolysacharidózou typu II a identifikovali první případ somatického mozaicismu u pacienta s Danonovou chorobou. Metoda alelově specifické exprese rozšířila paletu metod používaných při vyšetření X- inaktivace a její přínos se projevil zejména při minimalizaci chybné...
|
|
|
Patogenetické mechanismy imunitní dysregulace a hematopoetických onemocnění
Svatoň, Michael ; Froňková, Eva (vedoucí práce) ; Filipp, Dominik (oponent) ; Čermák, Jaroslav (oponent)
Patogenetické mechanismy imunitní dysregulace a hematopoetických onemocnění Abstrakt Cílem mé práce bylo zavedení vyšetření pomocí celoexomového sekvenování (WES) a rutinního algoritmu analýzy získaných dat u dětských pacientů s podezřením na vrozenou poruchu imunity (IEI) nebo selhání kostní dřeně. Kromě jasné molekulární diagnózy na základě genetického vyšetření, které bylo dosaženo u 25 % pacientů, tvoří část výsledků (9 %) také pacienti, u nichž toto vyšetření odhalilo nové mutace, které nebyly dosud popsány v patogenezi IEI nebo selhání krvetvorby. U těchto pacientů byly na základě literárních rešerší a známých mechanismů vývoje a regulace imunitního systému navrženy validační experimenty, za účelem potvrzení kauzality identifikovaných mutací v patogenezi onemocnění. Díky WES se podařilo objasnit příčinu dvou nových vrozených onemocnění - megaloblastické anémie na podkladě homozygotní mutace genu SLC19A1 a syndromu imunitní dysregulace s autoimunitními a autoinflammatorními projevy na podkladě X-vázané mutace genu TLR8 u monozygotických dvojčat s chronickou autoimunitní hemolytickou anémií (AIHA). U pěti dalších pacientů se podařilo identifikovat nové mutace v genech STAT3, SPTA1, SAMD9 a XIAP a prokázat jejich kauzalitu v patogenezi selhání krvetvorby nebo IEI. U jedné pacientky s netypickým fenotypem...
|
|
|
Role genu WT1 a dalších molekulárně-biologických abnormalit u germinálních nádorů varlat
Bakardjieva - Mihaylova, Violeta ; Boublíková, Ludmila (vedoucí práce) ; Chovanec, Michal (oponent) ; Kiss, Igor (oponent)
Testikulární germinální nádory (TGN) jsou poměrně vzácné solidní nádory dospělých. I tak postihují více než 700 mužů ročně v ČR, přičemž se většinou jedná o mladé pacienty ve věku 18-45 let. Velká část pacientů je vyléčitelná kombinací operace a chemoterapie, přesto zhruba 50 mužů ročně v ČR tomuto nádoru podlehne, a to v naprosté většině případů následkem rozvoje rezistence na chemoterapii obsahující cisplatinu. Méně častý výskyt a vysoká kurabilita jsou patrně příčinou toho, že molekulárně biologické i klinické studie se u těchto nádorů provádějí relativně zřídka, a naše porozumění biologickým procesům vedoucím ke vzniku primárního nádoru a vývoji rezistence na cisplatinu (CDDP) je stále omezené. V současné době se v klinické praxi nepoužívají žádné specifické molekulárně-biologické vlastnosti TGN, které by mohly sloužit jako prognostické nebo prediktivní faktory a přispět k lepší stratifikaci pacientů a perzonalizaci léčby. V této práci jsme studovali molekulárně- genetické pozadí vývoje TGN a rezistence na CDDP na několika úrovních. Za účelem komplexního studia vzniku cisplatinové rezistence jsme se rozhodli připravit a sekvenovat CDDP-exponované TGN buněčné linie. Dlouhodobá expozice CDDP zvýšila rezistenci 10krát v buněčné linii NCCIT, zatímco u Tera-2 nebyla dosažena významná rezistence....
|
|
|
Význam somatických mutací u chronické lymfatické leukémie
Tauchmanová, Petra ; Savvulidi Vargová, Karina (vedoucí práce) ; Javorková, Eliška (oponent)
Chronická lymfatická leukémie (CLL) je považována za nejčastěji se vyskytující leukemické onemocnění v Evropě a USA, postihující převážně osoby vyššího věku (median, 70 let). Jedná se o lymfoproliferativní onemocnění charakteristické akumulací maturovaných B-lymfocytů v krvi, kostní dřeni a lymfatických uzlinách. CLL buňky mají delší dobu přežití než zdravé B-lymfocyty v důsledku porušené regulace buněčného cyklu a apoptotické dráhy. Při onemocnění CLL je možné v leukemických buňkách detekovat velké množství chromozomálních aberací a genetických abnormalit. Díky rozšíření metod sekvenování nové generace (next generation sequencing, NGS) bylo objeveno mnoho somatických mutací vyskytujících se v buňkách CLL. Analýza somatických mutací u CLL napomáhá k detailnějšímu pochopení molekulární podstaty onemocnění a otevírá nové možnosti pro případnou personalizovanou léčbu. Hlavním předmětem této práce je krátká charakteristika onemocnění a shrnutí poznatků z recentních sekvenačních studií u B-lymfocytární chronické lymfatické leukémie.
|
|
|
Vliv mikrobiomu na patogenezi střevních onemocnění
Galanová, Natalie ; Kolařík, Miroslav (vedoucí práce) ; Hudcovic, Tomáš (oponent)
Střevní mikrobiota je významným faktorem ve vývoji některých onemocnění, k nimž patří i idiopatické střevní záněty (IBD, n = 127), Ulcerózní kolitida, Crohnova choroba, a kolorektální karcinom (CRC, n = 64). Součástí této práce je připravit klinický materiál různého typu (stolice, biopsie) k sekvenaci na platformě Illumina Miseq. Tohoto je dosaženo přes izolaci DNA, amplifikaci 16S a vnitřního přepisovaného mezerníku (ITS), normlaizaci a ligaci sekvenačních adaptorů. Cílem je pomcí sekvenačních dat popsat rozdíly v mikrobiomu zdravých a nemocných jedinců v případě IBD nebo zdravé a karcinomem zasažené tkáně u pacientů s CRC. Tuto práci tvoří i kultivační část, kdy jsou vzorky čerstvé stolice (n = 3) kultivovány při široké škále aplikovaných podmínek, jimiž je zjištěna ekofyziologická a druhová diverzita těchto vzorků klasickými a molekulárními metodami. Zároveň je spolehlivě taxonomicky určena diverzita kultivovatelných hub ve fekálních vzorcích amplifikací relevantních genů (ITS1, β tubulin, druhé největší podjednotky RNA polymerázy II., RPB2) a následnou oboustrannou sekvenací Sangerovou metodou. Vybrané druhy hub jsou zpracovány na lyzáty, kterými jsou stimulovány buněčné kultury myších makrofágů (RAW). Vliv hub na imunitní odpověď je tak studován in vitro a analyzován imunologickými metodami...
|
|
|
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
|
|
|
Genetické mapování u rodu Xenopus
Seifertová, Eva ; Krylov, Vladimír (vedoucí práce) ; Ráb, Petr (oponent) ; Marec, František (oponent)
Mezi nejvýznamnější modelové organizmy v oblasti vývojové biologie patří bezesporu obojživelník Xenopus tropicalis. Jeho dřívější využití především v embryologickém výzkumu je v současnosti vytlačováno studiemi genetického a genomického charakteru. X. tropicalis má deset párů chromozómů v diploidním genomu a proto je pro tento typ výzkumu velmi vhodný. V posledních deseti letech byl jeho genom osekvenován, několikrát sestaven, vznikla provizorní genetická mapa a byla vytvořena i BAC knihovna mnohonásobně pokrývající genom. Přes veškeré úsilí se u tohoto druhu doposud nepodařilo sestavit kompletní mapu genomu. Ten i nadále zůstává organizován ve formě scaffoldů, které mají často neznámou polohu a i jejich sestavení zůstává i nadále sporné. Náš výzkum byl zaměřen na kompletaci genomu u druhu Xenopus tropicalis a na nové přístupy, které by bylo možné využít i u jiných druhů. Nejprve byla na základě vazebné analýzy a zjištěné fyzické polohy markerů sestavena genetická mapa. Ta nebyla zcela kompletní- nezahrnovala krátké raménko chromozómu 2 a rovněž 15 cM z p raménka chromozómu 7. Protože bylo zaplnění těchto oblastí klasickými metodami velmi obtížné, nebo ještě pravděpodobněji zcela nemožné, byla vynalezena nová metoda pro genetické mapování. Ta zahrnuje mikrodisekci zvolené oblasti, celogenomovou...
|
|
|
Využití metod paralelního sekvenování v mikrobiologii.
Pavlíková, Magdaléna ; Najmanová, Lucie (vedoucí práce) ; Vopálenský, Václav (oponent)
Následující text popisuje historii vývoje sekvenačních metod se zaměřením na moderní výkonné metody paralelního sekvenování a jejich využití v mikrobiologii. Vývoj a zdokonalování sekvenačních systémů s sebou přináší zrychlení a výrazné snížení cen, s tím souvisí rozšíření spektra aplikačních možností. Každý sekvenační systém je charakteristický určitými specifiky včetně jistých úskalí pramenících z principu dané metody, proto ne každá metoda je schopna pokrýt všechny směry možných využití. Práce porovnává metody sekvenování a zabývá se jejich vhodností pro konkrétní typy aplikací v mikrobiologii. Dostupné sekvenační systémy obvykle dělíme na tři základní "generace" vymezené typickými konkrétními znaky. Mezi metody první generace řadíme Sangerův a Maxam-Gilbertův systém, druhá generace zahrnuje metody 454, Illumina, SOLiD, Helicos a generace třetí SMRT, Ion Torrent a zatím komerčně nedostupné sekvenování s využitím nanopórů. V současné době se sekvenování stává standardní technikou molekulární biologie nejen v základním mikrobiologickém výzkumu, ale nachází široké uplatnění také v medicíně (rychlá identifikace patogenů, metagenomické studie mikrobiomů lidského těla).
|
host ::
RSS.