|
|
Navržení genové regulační sítě na základě vzájemné informace u nemodelových organismů
Pirkl, Petr ; Sedlář, Karel (oponent) ; Musilová, Jana (vedoucí práce)
Práce se zabývá shrnutím základních laboratorních metod pro stanovování genové exprese, postupy předzpracování dat a nástroji používanými k odvozování genových regulačních sítí. Dále se práce zabývá samotným předzpracováním dat, tedy vytvořením matice počtů a její normalizace s využitím dat nemodelového organismu Clostridium beijerinckii NRRL B-598. Hlavní částí práce je poté navržení algoritmu pro tvorbu genové regulační sítě s využitím vzájemné informace a jeho implementace v jazyku R, včetně testování na datech nemodelového organismu i zlatého standardu.
|
|
|
Methylace virových RNA
Šimonová, Anna ; Macíčková Cahová, Hana (vedoucí práce) ; Sýkora, David (oponent) ; Elleder, Daniel (oponent)
Viry svým působením zasáhly vývoj všech organizmů. Mají jednoduchou vnitřní organizaci a obsahují menší množství, většinou dobře popsaných RNA. V případě (+)ssRNA virů slouží genomová RNA rovněž jako mRNA. Díky tomu se viry jeví jako ideální modelový systém pro získání informací o nových RNA modifikacích a zároveň k pochopení funkce modifikací již popsaných. V této práci byl jako modelový systém použit zástupce retrovirů, virus lidské imunitní nedostatečnosti typ 1 (HIV-1). V další studii byli testováni čtyři zástupci pikornavirů pro popis methylačního spektra. Pro získání informace o RNA methylacích byla použita kombinace dvou technik, kapalinové chromatografie s hmotnostní detekcí (LC-MS) a sekvenačních technik. Výsledky LC-MS analýzy odhalily velké množství 1-methyladenosinu (m1 A) v RNA izolované z HIV-1. Mapovací technika vytvořená pro m1 A pak potvrdila přítomnost methylace pouze v přibalených tRNA. Tento výsledek následně vedl k přepočítaní RNA složení virové partikule HIV-1. V případě pikornavirů odhalila LC-MS m1 A pouze u dvou hmyzích virů (virus pytlíčkovitého plodu, SBV a virus deformovaných křídel, DWV). Stejně tak byla potvrzena i přítomnost 5-methylcytidinu (m5 C). Následné sekvenační techniky (m1 A mapování a bisulfitové sekvenování) potvrdily přítomnost m1 A a m5 C pouze v tRNA....
|
|
|
Effects of peripheral inflammation on gene expression modulation in passerines and parrots
Kuttiyarthu Veetil, Nithya ; Vinkler, Michal (vedoucí práce) ; Hyršl, Pavel (oponent) ; Harazim, Markéta (oponent)
(in Czech) Ptáci hrají významné role při udržování ekologické rovnováhy jako predátoři, roznašeči semen, cyklátoři živin a opylovači, což z nich činí nedílnou součást mnoha ekosystémů. Ptáci jsou často vlajkovými druhy a jsou tak důležití pro ochranu volně žijících živočichů obecně. Některé ptačí populace jsou globálně propojené v důsledku migrace, což je činí náchylnými k epidemiím infekcí. Ptáci také čelí různým existenčním hrozbám v náročných podmínkách prostředí, od pouští po studené hory. Aby se vyrovnali s těmito různorodými prostředími, potřebují nejen fyziologické adaptace, ale také velmi dobře vybavený imunitní systém optimalizovaný na patogeny běžné v prostředí, které obývají. Jak dobře imunitní systém hostitele reaguje na patogeny, určuje celkovou fitness a přežití jedince. Vhled do funkce ptačích imunitních systémů je velmi důležitý, protože ptáci jsou zásobárnou nesčetných patogenů. Byli primárním zdrojem několika velkých epidemií vedoucích k celosvětovým úmrtím lidí a zvířat (např. Covid 19, ptačí chřipka, virus západonilské horečky). Podobně jako všechny živé bytosti jsou ptačí hostitelé a patogeny vždy v neustálém adaptačním závodě ve zbrojení. Tato koevoluce hostitelů a jejich patogenů tvoří základ vývoje imunitního systému hostitele. Patogeny využívají různé mechanismy, aby se...
|
|
|
Gene expression analysis on a subgene level
Kloda, František ; Fišer, Karel (vedoucí práce) ; Novotný, Marian (oponent)
RNA sekvenování nám umožňuje zkoumat expresi jednotlivých genů v buňkách. Vzniklá data je možné interpretovat na více úrovních, kde každá úroveň poskytuje rozdílný typ informace. Kromě měření exprese celých genů je možné kvantifikovat expresi jednolivých exonů, nebo transkriptů (isoforem genů), což umožňuje podrobnější stadium regulačních mechanizmů. Hlavní rozdíl mezi přístupy je při určování původu krátkých readů. Tento krok je především složitější při analýze exprese jednotlivých transkriptů kvůli velké míře sekvenční podobnosti mezi transkripty pocházejícími ze stejného genu. V této práci jsme popsali jedenáct nástrojů pro analýzu exprese na subgenové úrovni a pro porovnání jsme tři z těchto nástrojů spustili na reálných pacientských datech. Výsledky poskytnuté všemi třemi nástroji byli velmi podobné, nejvýraznější rozdíl byl v čase analýzy.
|
|
|
Detection of subpopulation-specific neuronal membrane molecules using single-cell expression data
Zátko, Matěj ; Modrák, Martin (vedoucí práce) ; Kubovčiak, Jan (oponent)
Single-cell RNA sekvenování nám umožňuje zkoumat genovou expresi na nebývalé úrovni. Informace o transkripci genů v jednotlivých buňkách může poukázat na dříve nerozpoznatelné rozdíly a pomoci nám odhalit nové buňečné typy. Zde jsme použili exis- tující single-cell RNA datasety k nalezení populačně-specifických membránových proteinů u populací myších neuronů. Tyto membránové proteiny by mohly být později využity k zacílení léčby na konkrétní neuronové populace. Nejprve jsme identifikovali 5 vhodných single-cell datasetů. Následně jsme, na základě předchozích testů, porovnali stávající metody pro analýzu diferenciální exprese, techniku, která zkoumá rozdíly v expresi genů mezi buňkami. Na závěr jsme k identifikaci populačně-specifických membránových pro- teinů v datasetech použili Wilcoxonův test. 1
|
|
|
Nástroj pro predikci small RNA v RNA-Seq datech
Pomykalová, Barbora ; Čejková, Darina (oponent) ; Jurečková, Kateřina (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zaměřuje na problematiku detekce small RNA (sRNA) v bakteriálním genomu. Small RNA jsou krátké nekódující transkripty, které hrají klíčovou roli v genové expresi. K dnešnímu dni existuje několik algoritmů zaměřujících se na detekci sRNA z RNA-Sequencing (RNA-Seq) dat, jež mohou být získána z některých sekvenačních platforem. Nejčastěji jsou používány platformy Illumina či Ion Torrent, spadající do nové generace sekvenování, a PacBio s Oxford Nanopore patřící do třetí generace sekvenování. V této práci byly popsány principy detekce sRNA u volně dostupných nástrojů a následně byl navržen vlastní nástroj pro detekci sRNA – nástroj SEARCHsRNA. Dva z volně dostupných nástrojů – Rockhopper a DETR’PROK, společně s nástrojem SEARCHsRNA, byly otestovány na datech RNA-Seq pro bakterii Vibrio atlanticus LGP32.
|
|
|
Quality assurance of RNA-Seq workflows with spike-ins controls
Drozd, Tomáš ; Turk, Andreas (oponent) ; Mehnen, Lars (vedoucí práce)
Spike-in controls such as External RNA Controls Consortium (ERCC) or Lexogen‘s Spike-In RNA Variants (SIRVs) have become essential when it comes assessment of technical variability. Since the E0 SIRVs have identical concentration, variations in their estimated concentration can be used to infer the technical variability from single replicates. This is more economic than the standard approach, which estimates the technical variance from multiple replicates. The DESeq model, a standard tool for differential expression, was modified based on spike-ins information to estimate technical variability. Subsequently, the probability of a change in expression due to technical variability was obtained. A high variation between SIRV transcript read counts was discovered, giving rise to another approach based on estimation of variability for each trasncript separately. This innovative approach revealed better performance on datasets, where only technical variability was present for cross-condition analysis for a given number of replicates per condition. It was observed that increase in number of samples results in higher reliability for estimation. However, spike-ins, especially SIRVs, improved performance of analysis than estimation based on endogenous genes when a few replicates are available. Further reasearch is needed for normalizing technical varibility to estimate significant changes in biological variation.
|
|
|
Navržení genové regulační sítě na základě vzájemné informace u nemodelových organismů
Pirkl, Petr ; Sedlář, Karel (oponent) ; Musilová, Jana (vedoucí práce)
Práce se zabývá shrnutím základních laboratorních metod pro stanovování genové exprese, postupy předzpracování dat a nástroji používanými k odvozování genových regulačních sítí. Dále se práce zabývá samotným předzpracováním dat, tedy vytvořením matice počtů a její normalizace s využitím dat nemodelového organismu Clostridium beijerinckii NRRL B-598. Hlavní částí práce je poté navržení algoritmu pro tvorbu genové regulační sítě s využitím vzájemné informace a jeho implementace v jazyku R, včetně testování na datech nemodelového organismu i zlatého standardu.
|
|
|
Využití metod next-generation sekvenování pro rekonstrukci fylogeneze polyploidních rostlin
Skopalíková, Jana ; Fér, Tomáš (vedoucí práce) ; Šrámková, Gabriela (oponent)
Tato bakalářská práce shrnuje dostupné informace o aktuálně používaných metodách next-generation sekvenování (NGS), které v posledních letech zažilo velký rozmach. Výhodou nových metod je zisk velkého množství dat za mnohonásobně nižší cenu za osekvenovanou bázi oproti Sangerově metodě, avšak analýza těchto dat skýtá různá úskalí. I když je v dnešní době již možné sekvenovat celé genomy jednotlivých organismů, pro fylogenetiku, která je postavena na studiu mnoha jedinců, zůstává tento přístup značně náročný. Proto v posledních letech vzniklo množství přístupů, jak účinně redukovat genom, např. sekvenování transkriptomu (RNA-Seq), cílené obohacení (target enrichment), restrikční metody (RAD-Seq, RLL, GBS), mělké sekvenování (genome skimming) a další. Každá z těchto metod má však několik výhod i nevýhod, které ovlivňují jejich využitelnost ve fylogenetických analýzách. Dále se práce zabývá polyploidní speciací a specifiky studia fylogeneze u polyploidních rostlin - výběrem vhodných markerů, následným zpracováním dat a fylogenetickými analýzami. Poslední část je pak věnovaná mé budoucí práci na polyploidním rodu Curcuma L.
|
|
|
Experimental verification of in silico predicted protein binder to FOXO4 transcription factor and transcriptome analysis of bladder cancer
Tauš, Petr ; Drbal, Karel (vedoucí práce) ; Převorovský, Martin (oponent)
Tato diplomová práce je rozdělená na experimentální a bioinformatickou část, které jsou spolu provázány přes transkripční faktory z rodiny 'forkhead box O' (FOXO). FOXO mají klíčovou roli v mnoha buněčných procesech, jako například v regulaci buněčného cyklu, apoptózy a metabolismu. Dlouhou dobu byly považovány pouze za nádorové supresory, ale vzrůstající počet studií poukazuje i na jejich pronádorovou roli. Z tohoto důvodu jsou intenzivně studovány jako potenciální terapeutické cíle v nádorových onemocněních. In silico predikce protein-protein interakcí se v poslední dekádě těší vzrůstající oblibě jak v základním výzkumu, tak při vývoji nových léčiv. Nicméně výsledky v mnoha případech stále nejsou dostatečně přesné při srovnání s očekávanými vlastnostmi predikovaných biomolekul. V této práci jsem pomocí termoforézy v malém měřítku ověřil vazbu čtyř in silico predikovaných vazebných proteinů, založených na přirozeně se vyskytující PDZ doméně k transkripčnímu faktoru FOXO4. Neinvazivní nádory močového měchýře představují heterogenní onemocnění, u kterého se i přes veškeré snahy stále nedaří přesně predikovat agresivita daného nádoru. V bioinformatické části této práce jsem na základě transkriptomických dat z pacientských vzorků nádorů močového měchýře popsal složení nádorového mikroprostředí a určil...
|
host ::
RSS.