|
|
Mapování genů ovlivňujících poddruhově specifické funkce meiotického genu Prdm9
Škaloudová, Eliška ; Trachtulec, Zdeněk (vedoucí práce) ; Schierová, Michaela (oponent)
Produkt genu Prdm9 (angl. PR domain containing 9) je epigenetický faktor, který trimethylací lysinu 4 histonu H3 určuje v průběhu meiotického dělení místa budoucích dvouřetězcových zlomů důležitých pro správný rozchod homologních chromozómů. Na genetickém pozadí poddruhu Mus musculus domesticus (Mmd) dochází u samců s homozygotní delecí v Prdm9 (Prdm9-/- ) k úplné zástavě meiotické profáze I, a tím ke sterilitě, což je v kontrastu s fenotypovým projevem téže mutace na pozadí poddruhu M. m. musculus (Mmm). Cílem práce bylo zjistit genomové pozice oblastí, které zodpovídají za fenotypový rozdíl těchto samců s Prdm9-/- mutací. Jako hlavní výzkumný nástroj posloužila segregující populace 182 Prdm9-/- samčích kříženců Mmm x Mmd. Metodou mapování lokusů pro kvantitativní znaky (QTL), kdy se na základě genotypů jednonukleotidových a mikrosatelitových polymorfismů hledal vztah ke sledovaným fenotypům, byly s jistotou identifikovány nejméně dvě QTL na Chr X. Pokud byly původem z Mmm, měli Prdm9-/- samci horší parametry fertility, než když pocházely z Mmd. S využitím dvou typů subkonsomických kmenů byly obě QTL potvrzeny a zúženy. Nebylo však možné potvrdit další QTL, zejména na autozómech. Výsledky QTL mapování jsou prvním krokem při hledání genů odpovědných za fenotypový rozdíl Prdm9-/- samců. Identifikace...
|
|
|
Geny časné meioticke profáze I spermatogeneze myši domácí
Škaloudová, Eliška ; Trachtulec, Zdeněk (vedoucí práce) ; Forman, Martin (oponent)
Meiotickým dělením vznikají gamety nutné pro reprodukci sexuálně se rozmnožujících organismů. Tato práce je zaměřena na popis genů časné fáze meiotického dělení, a to u samců modelového organismu myši domácí. První část práce souhrnně popisuje meiózu s hlubším zaměřením na profázi I, která trvá déle než profáze II. Profáze I se dělí na pět stádií, jmenovitě leptotenní, zygotenní, pachytenní, diplotenní a diakinetické. Dále je stručně popsána myší spermatogeneze a její rozdíly oproti oogenezi. Druhá část práce podává výčet genů, kódujících proteiny nutné k iniciaci meiotického dělení, k párování a synapsi a k iniciaci katalýzy dvouřetězcových zlomů. Dvouřetězcové zlomy jsou opraveny procesem homologní rekombinace, která může vyústit v tzv. crossing-over, což je hlavní zdroj genetické variability. Práce se zabývá časnou fází homologní rekombinace a složkami pro tento proces nezbytnými. Umístění meiotických dvouřetězcových zlomů v genomu není náhodné a je pod kontrolou genu Prdm9, který patrně zastává více rolí, například při vzniku nových poddruhů myši domácí. Znalost genů, kontrolujících ranou fázi meiotického dělení, je nezbytná k pochopení některých příčin neplodnosti nejen u myši, ale i u jiných obratlovců včetně člověka. Klíčová slova: meióza, myš domácí, sterilita, homologní rekombinace,...
|
|
|
Evoluce vybraných karyotypových znaků u tetrapulmonátních pavoukovců
Jílková, Klára ; Král, Jiří (vedoucí práce) ; Marec, František (oponent)
Pavoukovci nejsou z cytogenetického hlediska příliš probádanou skupinou. Dosavadní studie naznačují vysokou diverzitu karyotypů i způsobů určení pohlaví pavoukovců. Předložená práce se zabývá evolucí pohlavních chromozomů, nukleolárních organizátorů (NOR) a telomerických repetic u tetrapulmonátních pavoukovců, a to především u vývojově původnějších skupin. Pohlavní chromozomy se nám podařilo detekovat u dvou řádů. Detekcí NORů u většího souboru druhů byla získána data podporující hypotézu, že ancestrální karyotyp pavoukovců obsahoval NOR na jednom páru autozomů. U některých skupin pedipalpidů docházelo v evoluci ke zvyšování počtu NORů. NORy se nachází u většiny tetrapulmonátních pavoukovců v terminálních nebo subterminálních oblastech. U zástupců všech tetrapulmonátních pavoukovců s výjimkou pavouků jsme potvrdili výskyt "hmyzího" telomerického motivu. S výjimkou jednoho druhu jsme neprokázali přítomnost intersticiálních telomerických repetic. Klíčová slova: pavoukovci, meióza, pohlavní chromozomy, telomery, nukleolární organizátor, heterochromatin
|
|
|
Genetics and Genomics of Hybrid Sterility
Bhattacharyya, Tanmoy ; Forejt, Jiří (vedoucí práce) ; Pravenec, Michal (oponent) ; Macholán, Miloš (oponent)
Univerzita Karlova v Praze Přírodovědecká fakulta Doktorský studijní program: Molekulární a buněčná biologie, genetika a virologie Abstrakt Genetika a genomika hybridní sterility Mgr. Tanmoy Bhattacharyya Školitel: Prof. MUDr. Jiří Forejt, DrSc. Praha 2013 Abstrakt Samčí hybridní sterilita je překážkou v přenosu genů mezi příbuznými druhy, což je významným předpokladem pro vznik nových druhů. F1 hybridní samci vzniklí křížením samice PWD/Ph (poddruhu Mus m. musculus) a samce C57BL/6J nebo B6 (Mus m. domesticus) mají azoospermii a jsou sterilní (PB6F1), zatímco hybridi z recipročního (B6PF1) křížení jsou částečně fertilní. Nadměrně převládající vliv chromosomu (Chr) X na sterilitu samčích hybridů představuje jev, který je při vzniku nových druhů široce zastoupen. V této studii jsme mapovali dva fenotypově odlišné lokusy pro hybridní sterilitu Hstx1 a Hstx2 do společné oblasti o délce 4,7 Mb na Chr X. Analýza meiotické profáze I odhalila u sterilních samců PB6F1 meiotický blok ve střední fázi pozdního pachytenu a testem TUNEL byla prokázána apoptóza blokovaných spermatocytů. U sterilních samců byla v 95 % pachytenních spermatocytů vizualizací protilátkami anti SYCP1, HORMAD2 a SYCP3 zjistěna asynapse jednoho či více autosomů. Fosforylovaná forma histonu H2AFX, normálně pozorovaná pouze v pohlavním tělísku...
|
|
|
Kinázová signalizace v meióze I savčích oocytů
Brzáková, Adéla ; Šolc, Petr (vedoucí práce) ; Dráber, Pavel (oponent)
Polo-like kináza 1 (PLK1) patří do rodiny serin-threonin kináz řídících buněčný cyklus, podílí se na kontrole mitózy a přispívá rovněž k regulaci meiotického dělení. S použitím akutní farmakologické inhibice a metody Live Cell Imaging (LCI) se nám podařilo charakterizovat roli PLK1 v meióze I myších oocytů. Jaderná membrána oocytů s inhibovanou PLK1 se začíná rozpadat výrazně později než jaderná membrána kontrolních oocytů. Po inhibice PLK1 je také opožděno zahájení kondenzace chromatinu. Zároveň se, na rozdíl od kontrolních oocytů, jaderná membrána po inhibice PLK1 nezačíná rozpadat společně se zahájením kondenzace chromatinu - v oocytech s inhibovanou PLK1 se jaderná membrána rozpadá až ve chvíli, kdy je chromatin téměř úplně zkondenzován. Také trvání rozpadu jaderné membrány a kondenzace chromatinu je inhibicí PLK1 prodlouženo. Je známo, že v somatických buňkách zabraňuje inhibice PLK1 výstavbě dělícího vřeténka se dvěma póly. V myších oocytech to ale neplatí, tam se i po inhibici PLK1 bipolární dělící vřeténko vytváří, ačkoli jeho výsledný objem je menší než u kontrolních oocytů. I přes to, že jsou myší oocyty i po inhibici PLK1 schopny sestavit bipolární dělící vřeténko, zůstávají zastaveny před zahájením anafáze a nedochází u nich k segregaci chromosomů. Také somatické buňky s inhibovanou PLK1...
|
|
|
Meiotic sex chromosome inactivation within mouse spermatogenesis
Homolka, David ; Jansa, Petr (vedoucí práce) ; Kubelka, Michal (oponent) ; Pěknicová, Jana (oponent)
Meiotická inaktivace pohlavních chromozomů (Meiotic sex chromosome inactivation - MSCI) je zásadní epigenetický proces, jehož prostřednictvím dochází v průběhu spermatogeneze k transkripčnímu umlčení X a Y chromozomu. Doprovází ho výrazná remodelace chromatinu, vedoucí k tvorbě tzv. pohlavního nebo-li XY tělíska, které je charakteristickým znakem pachytenních spermatocytů. Přestože MSCI je nezbytné pro samčí plodnost, jeho biologická role i molekulární podstata stále zůstává do značné míry nejasná. Nicméně, objevený vztah mezi chromozomální asynapsí a transkripčním umlčením poukazuje na úzký vztah MSCI a asynapse z velké časti nehomologních pohlavních chromozomů, a na skutečnost, že MSCI je specifickým případem obecnějšího mechanismu nazývaného meiotické umlčení asynapsovaného chromatinu (meiotic silencing of unsynapsed chromatin - MSUC ). Zásadní role MSCI vyplývá ze studia myších modelů, např. nesoucích X-autozomální translokace, kde abnormální synapse pohlavních chromozomů vede k poruše MSCI a sterilitě samců. Specifická zástava ve spermatogenezi je překvapivě charakteristickým znakem nejen X-autozomálních translokací ale i řady autozomálních přestaveb, včetně translokací, inverzí či jiných strukturních mutací. Na ...
|
|
|
Sexuální reprodukce u řádu Trypanosomatida
Kvapilová, Kateřina ; Volf, Petr (vedoucí práce) ; Čepička, Ivan (oponent)
3 Abstrakt Rody Leishmania a Trypanosoma jsou původci vážných lidských onemocnění: leishmaniózy a trypanosomózy. Dlouhá léta nebyly u těchto parazitů nalezeny přesvědčivé důkazy o genetické výměně, a proto byly rody Trypanosoma a Leishmania považovány za klonálně se rozmnožující, a to binárním štěpením jako většina prvoků. Výzkum ztěžovaly i skutečnosti, že pohlavní dimorfismus není patrný a chromosomy nekondenzují, tudíž nejsou viditelné. Nicméně klonální model začaly zpochybňovat pozorování přirozeně se vyskytujících hybridních druhů. Nejdříve byla existence sexu popsána u trypanosom a to prvním přímým důkazem hybridů T. brucei, získaných po společném přenosu rodičů mouchou tsetse. U leishmanii byl důkaz poskytnut na základě dvojitě rezistentních hybridů a sexuální výměna podstupovala stejný meiotický proces jako T. brucei. Byli pozorovaní přirozeně se vyskytující hybridi Nového i Starého světa jak u rodu Viannia, tak i u rodu Leishmania. Otázkou dalších výzkumů bylo, jaký je mechanismus genetické výměny, ale odpověď dodnes není jasná. Klíčová slova: genetická výměna, Trypanosoma, Leishmania, klonalita, meióza, GFP, přenašeč Abstract Genera Leishmania and Trypanosoma are agents of serious human diseases: leishmaniasis and trypanosomózy. For many years these parasites were considered clone-replicating by...
|
|
|
Analýza karyotypu u vybraných bičovců řádů Amblypygi a Uropygi
Sember, Alexandr ; Král, Jiří (vedoucí práce) ; Ráb, Petr (oponent)
Karyotype analysis of selected species from arachnid orders Amblypygi and Uropygi Whip spiders (Amblypygi) and whip scorpions (Uropygi) represent relict arachnid orders which has been found already at Upper Carboniferous strata. Although cytogenetic data from amblypygids and uropygids might be important to reconstruct karyotype evolution of arachnids, cytogenetics of these orders is almost unknown. Presented study is aimed in analysis of karyotype and meiosis in 16 species of Amblypygi and 4 species of Uropygi. Both groups are characterized by considerable range of diploid chromosome numbers (2n = 24 - 86 in Amblypygi and 36 - 66 in Uropygi). Analysed species does not exhibit morfologically differentiated sex chromosomes. Differentiation of sex chromosomes on molecular level was revealed in amblypygid Paraphrynus mexicanus by comparative genome hybridization. Obtained data indicate XY/XX sex chromosome system in this species. Comparison of karyotype data indicates reduction of chromosome numbers during evolution of both orders. In Amblypygi, this reduction was accompanied by increase of number of biarmed chromosomes. This trend is not apparent in Uropygi. Karyotypes of most analysed amblypygids and uropygids are also characterized by low amount of heterochromatin. Most studied species exhibit two pairs...
|
|
|
Dříve evoluční zatracenci, nyní tvůrci reprodukční strategie: původ a reprodukce samčí linie vodních skokanů Pelophylax esculentus
Doležálková, Marie ; Choleva, Lukáš (vedoucí práce) ; Mikulíček, Peter (oponent) ; Kratochvíl, Lukáš (oponent)
Asexuální způsoby reprodukce jsou obvykle založeny na principu kopírování (klonování) samičí DNA do potomstva. U většiny asexuálně se množících obratlovců se potomstvo vyvíjí z neredukovaného a často neoplozeného vajíčka. Umožňuje to mechanismus partenogenetické a gynogenetické reprodukce. Zatímco v prvním případě se klonální pohlavní buňka vyvíjí spontánně a samostatně, v druhém případě je zapotřebí pohlavní partner, který aktivuje rýhování vajíčka. Ani v jednom případě však nedochází k oplodnění (splynutí spermie s vajíčkem). Klonální potomstvo proto tvoří výhradně dcery a dosavadní výzkum probíhal jen na asexuálních liniích samičího pohlaví. Vzácně mohou vznikat při pravém oplodnění klonálního vajíčka asexuální samci, ti však bývají často neplodní. Na světě jsou známí diploidní zástupci pouze tří rodů obratlovců hybridního původu, kteří disponují plodnými asexuálními samci. Jedním z nich jsou evropští zelení vodní skokani rodu Pelophylax, žijící také na území České republiky. V oblastech kolem horního toku řeky Odry byly nedávno objeveny populace hybridních samců, kteří po vzoru asexuálních samic vytváří stabilní vše-samčí linie. Výsledky této studie ukázaly, že samci tvoří klonální spermie procesem hybridogeneze, během níž je z pohlavních buněk vymazán genom matky. Pravou fertilizací dochází k oplodnění...
|
|
| |
host ::
RSS.