|
|
Design of Digital Circuits at Transistor Level
Kešner, Filip ; Šimek, Václav (oponent) ; Vašíček, Zdeněk (vedoucí práce)
Práce se zaměřuje na návrh obvodů na úrovni tranzistorů, především za použití evoluční metody návrhu. Za tímto účelem je nutné volit rozumnou míru abstrakce a tak dosáhnout vyšší rychlosti ohodnocování kandidátních řešení pomocí fitness funkce. Práce probírá již vyzkoušené postupy návrhu obvodů na tranzistorové úrovni a z nich vybírá užitečné prvky pro vytvoření výkonějšího systému, který by byl schopen navrhovat komplexní logické obvody. Dále se práce zabývá implementací tohoto systému a probírá použitý přístup k řešení problémů návrhu a optimilizace tranzistorových obvodů použitím evoluce.
|
|
|
Detection of positive selection in reproductive genes of songbirds
Cakl, Lukáš ; Reifová, Radka (vedoucí práce) ; Těšický, Martin (oponent)
Předpokládá se, že geny ovlivňující reprodukci hrají důležitou roli jak v adaptivní evoluci, tak ve speciaci. U ptáků však zatím neexistuje mnoho informací o molekulární evoluci těchto genů. Tato práce se zabývá identifikací reprodukčních genů podléhajících pozitivní selekci v genomech pěvců a analýzou jejich funkcí. Ze 14 pub- likovaných genomů jsme nejdříve sestavili 12000 skupin ortologních genů a v 385 z nich existujícími metodami detekovali stopy dlouhodobé pozitivní selekce. Díky publikovaným proteomickým datům jsme celogenomový soubor genů mohli zúžit na geny exprimované ve spermiích a v tekutinách ze samičího pohlavního traktu. Ve spermiích pozitivní selekce působila na 22 z 940 exprimovaných genů, zatímco v samičích tekutínách jen na 6 z 529, což poukazuje na konzervativnější chování proteinů v samičích tekutinách. Následně jsme detekovali nadměrné zastoupení jednotlivých funkcí proteinů tak, jak jsou popsané v gene ontology. U spermií naše výsledky poukázaly na evoluční tlak působící zejména na je- jich cytoskelet, molekulární motory a energetický metabolismus, což naznačuje důležitost morfologie spermií a rychlosti jejich pohybu. Napříč celým genomem pak výsledky nejen potvrzovaly výsledky získané u spermií, ale též poukazovaly na pozitivní selekci procesů spjatých s mitózou a meiózou....
|
|
|
Rychlost speciace
Leščinskij, Artem ; Storch, David (vedoucí práce) ; Macháč, Antonín (oponent)
Rychlost speciace je frekvence, při které se původní druh rozdělí na dva druhy za jednotku času. Protože tuto míru nelze přímo určit, musí být odvozena z fosilního záznamu nebo rekonstruované fylogeneze pomocí vhodného modelu diverzifikace nebo uzlů a větví fylogenetického stromu. Homogenní birth-death model je základní metodou, na které jsou založeny další modely, jako jsou časově-závislé nebo hustotně-závislé modely. Nemodelové metody, jako je statistika DR, node density metrika nebo inverzní délka koncových větví, jsou metody závislé na rekonstruovaných fylogenetických stromech. Mezi složitější metody patří MEDUSA, BAMM, CLaDS, MTBD nebo modely závislé na funkcích. Modely protrahované speciace jsou biologicky věrohodnější a popisují speciaci jako postupný proces. Tyto metody mohou odhalit složitější režimy diverzifikace. Vrcholové rychlost určuje očekávanou druhově specifickou míru speciace a je méně závislá na míře rychlosti extinkce a diverzifikace a spíše odpovídá míře speciace. Identifikovatelnost modelu je základním problémem omezujícím odhad rychlosti speciace, ale toto omezení lze částečně překonat novými technikami, jako jsou například přitažené rychlosti. Klíčová slova: rychlost speciace, fylogeneze, diversifikace, evoluce, model
|
|
|
Simulace dějů predikovaných teorií zamrzlé plasticity
Nekola, Ondřej ; Flegr, Jaroslav (vedoucí práce) ; Ponížil, Petr (oponent)
Otázka tempa evoluce patří k nejstarším v evoluční biologii a dosud nebyla uspokojivě vyřešena. Jedním z pokusů je teorie zamrzlé plasticity, podle které je pohlavně se rozmnožující druh schopný vývoje jen v krátkých obdobích, kdy dojde k poklesu genetického polymorĄsmu například při peripatrické speciaci. V delších obdobích evoluční stáze je vývoj druhu omezen frekvenčně závislou selekcí a pleiotropií. V rámci této práce byl vyvinut volně dostupný program simulující chování po- pulací pohlavně se rozmnožujících jedinců v proměnných podmínkách prostředí. V tomto programu byly simulovány vývoje populací s různou pravděpodobností vzniku alel působících na více složek fenotypu a s různou pravděpodobností vzniku frekvenčně selektovaných alel, které působí na fenotyp v opačném směru, pokud jsou v lokusu jednou nebo dvakrát. Byly pozorovány trendy předpovězené teorií zamrzlé plasticity Ű pomalejší přizpůsobení skokovým změnám prostředí, menší dosažené Ątness a častější vy- mírání populací s většími podíly zkoumaných druhů alel, ale pouze s velmi malou silou efektu a bez statistické významnosti. Pro budoucí výzkum je vhodné rozšířit prostor zkoumaných parametrů a zejména se zaměřit na větší populace, u kterých je účinnější působení selekce.
|
|
|
Evolution of sociality and parental care in bees of the genus Ceratina
Mikát, Michael ; Straka, Jakub (vedoucí práce) ; Schwarz, Michael (oponent) ; Bogusch, Petr (oponent)
Abtrakt Včely rodu Ceratina jsou výbornou modelovou skupinou pro studium evoluce rodičovského chování a eusociality. Je pro ně typická prodloužená rodiřovká péče - matka obvykle hlídá potomstvo do dospělosti a následně ho krmí pylem a nektarem. Většina druhů je fakultativně eusociální a fakultativně eusociální byl pravděpodobně i společný předek celého rodu. Ačkoliv mají včely rodu Ceratina velmi zajímavé chování, podrobné studie byly provedeny jenom na několika druzích. Tyto druhy byly obvykle ze severní Ameriky, Japonska či Austrálie. Od evropských druhů existují jenom ojedinělá pozorování. Podrobný průzkum chování evropských druhů nebyl před mojí disertací proveden. Cílem práce je prozkoumání prvků chování evropských druhů rodu Ceratina. Dále je cílem identifikovat případné zisky a ztráty prvků chování. Zaměřil jsem se na následující vlastnosti: sociální hnízdění, hlídání potomstva do dospělosti a krmení dospělého potomstva. Během mého magisterského studia jsem objevil obourodičovskou péči u druhu C. nigrolabiata. Tudíž nejdůležitější cíl mého Ph.D. projektu bylo ohodnocení zisků a ztrát obourodčovského chování. Hlídání potomstva do dospělosti výrazně zvyšuje jeho přežívání. Důvodem je efektivní obrana proti přirozeným nepřátelům. Dříve se předpokládalo, že matka hlídá potomstvo do dospělosti u všech...
|
|
|
Implementing modern species delimitation techniques into fungal taxonomy: Aspergillus charting the course
Sklenář, František ; Hubka, Vít (vedoucí práce) ; Haelewaters, Danny (oponent) ; Janko, Karel (oponent)
Tato práce se zaměřuje na implementaci moderních metod a přístupů pro delimitaci druhů u hospodářsky významného rodu Aspergillus, který je také využíván jako modelový organismus. Dosavadní taxonomické studie v rámci rodu Aspergillus zahrnovali několik lokusů DNA (obvykle čtyři) a samotná fylogenetická analýza většinou spočívala ve výpočtu fylogenetického stromu na základě jednotlivých lokusů a konkatenovaného souboru dat, v některých případech také vyhodnocení na principu genealogické konkordance. Použité soubory dat navíc obvykle obsahovaly pouze omezený počet kmenů od každého druhu. Doplnění sofistikovanějších metod fylogenetické delimitace druhů (většinou založených na modelu mnohodruhové koalescence) do taxonomie rodu Aspergillus dává analýze nový rozměr a přináší mnohem vyšší objektivitu taxonomických rozhodnutí. Každý z osmi prezentovaných článků obsahuje taxonomickou revizi určité části rodu s fylogenetickými analýzami založenými na souborech dat obsahujících DNA sekvence ze tří až šesti lokusů nebo data z celého genomu (série Nigri). Dostupná molekulární data jsou analyzována pomocí neustálé vylepšovaného a aktualizovaného souboru metod pro delimitaci druhů, který odráží pokrok dosažený v tomto oboru mezi roky 2017 a 2022. Jednotlivé práce se věnují také některým specifickým znakům, které...
|
|
|
Fylogenetická analýza peniální morfologie u novoguinejských hlodavců
KOVAŘÍK, Vojtěch
Tato studie se zabývá popisem peniální a bakulární morfologie novoguinejských hlodavců. Pomocí stereoskopického mikroskopu a nedestruktivního mikropočítačového tomografického přístroje (CT) jsem zdokumentoval a zaznamenal mnoho kvalitativních a kvantitativních znaků. Získaná datová matice byla fylogeneticky analyzována, což mi umožnilo rekonstruovat rodové podmínky pro Rattini a různé podskupiny hydromyinních hlodavců. Identifikoval jsem také komplexní vývoj peniálních a bakulárních rysů a také některé perspektivy pro budoucí studie.
|
|
|
Karyotypová evoluce u vybraných čeledí entelegynních pavouků
Kotz, Matěj ; Král, Jiří (vedoucí práce) ; Nguyen, Petr (oponent)
Araneoidea je nadčeledí entelegynních pavouků s obrovskou druhovou diverzitou. Celá nadčeleď je však velmi konzervativní, co se pozorovaného karyotypu týče. Pravděpodobně ancestrálním stavem celé skupiny je v případě samců 24 akrocentrických chromozomů s chromozomovým systémem určení pohlaví X1X20. Cílem této práce bylo zmapovat karyotypovou diverzitu dvou čeledí - Araneidae a Mimetidae. Většina studovaných druhů odpovídá svým karyotypem ancestrálnímu stavu. V rámci těchto čeledí bylo však u některých zástupců pozorováno skokové zvýšení počtu chromozomů, u Araneidae až 2n♂ = 52, v případě Mimetidae až na 2n♂ = 57. Což představuje vůbec nejvyšší pozorovaný počet u Entelegynae. Zvýšené 2n je doprovázeno i zvyšováním počtu pohlavních chromozomů, vedoucí až k X1X2X3X40 u Araneidae, respektive k X1X2X3X4X5X6X70 u Mimetidae. Jako možný mechanismus zvyšování počtu chromozomů navrhuji polyploidii. Tato hypotéza je v práci testována pomocí měření velikosti genomu za použití průtokové cytometrie a fluorescenční in situ hybridizace se sondami pro 18S rRNA a 5S rRNA geny. Pro jeden druh byla optimalizována sonda také pro U2 snRNA gen. U velké části studovaných druhů byly tyto techniky použity vůbec poprvé. V případě čeledi Mimetidae se podařilo odhalit zatím největší genomy v rámci Entelegynae. Všechny...
|
|
|
Ježovky, jejich evoluce a reakce na křídové paleoenvironmentální události
Hedánková, Karolína ; Košťák, Martin (vedoucí práce) ; Nohejlová, Martina (oponent)
Bakalářská práce stručně shrnuje poznatky o evoluci ježovek (Echinoidea; Echinodermata) se zaměřením na úspěšný řád Spatangoida a jejich diverzifikaci v dynamickém prostředí mesozoika. Pozornost je věnována zejména významným paleoceanickým změnám, jako jsou anoxické události (OAE = Oceanic Anoxic Event) a vymírání. Jsou stručně diskutovány reakce na OAE1-OAE3, a také poslední velké vymírání na hranici křídy a paleogénu (K-Pg). Ježovky, jako významná součást bentických společenstev se ukazují být vhodnou modelovou skupinou nejen pro pochopení dynamiky evoluce, ale i úspěšných strategií přežívání krizových událostí a nových adaptací. Klíčová slova: Mesozoikum, ježovky, evoluce, eventy
|
|
|
The evolution of SARS-CoV-2 virus during the pandemic of COVID-19
Karban, Šimon ; Tachezy, Ruth (vedoucí práce) ; Pačes, Jan (oponent)
Koronaviry jsou lidské a zvířecí viry, které u lidí způsobují respirační onemocnění. Jejich genom je nesegmentovaný a kóduje několik strukturních a nestrukturních proteinů. Vzhledem k tomu, že je genom koronavirů tvořen jednovlákennou RNA v pozitivním smyslu, kódují si vlastní RNA dependentní RNA polymerázu. Existuje několik hypotéz o původu viru SARS-CoV-2, žádná však zatím není definitivní. Následná pandemie nemoci COVID-19 způsobena virem SARS-CoV-2, měla zásadní efekt na zdraví a život lidí po celém světě. Doba trvání a závažnost této pandemie byly ovlivněny několika vlastnostmi viru SARS-CoV-2 - přenosnost, možnost asymptomatického průběhu, vážné symptomatické onemocnění u starších a chronicky nemocných pacientů a rychlá evoluce viru po jeho vstupu do lidské populace. Tato práce shrnuje dosavadní a aktuální poznání včetně argumentů pro předpokládané teorie vzniku tohoto viru, hlavní charakteristiky a varianty viru SARS-CoV-2 včetně selekčních výhod, které představily. Závěrem jsou diskutovány trendy v evoluci viru SARS-CoV-2. Klíčová slova: SARS-CoV-2, koronaviry, varianty, fylogeneze, původ, evoluce
|
host ::
RSS.