|
|
Detection of Correlated Mutations
Ižák, Tomáš ; Bendl, Jaroslav (oponent) ; Martínek, Tomáš (vedoucí práce)
This work explores existing possibilities and methods of correlated mutations detection in proteins. At the beginning a theoretical background into explored area is provided. Exploitation of detected correlated mutations lies in a protein's tertiary structure prediction or searching functionally important sites. A state-of-the-art of existing tools and methods follows. In this work, methods based on statistics (for example Pearson correlation coefficient or Pearson's chi^2 test), Information theory (Mutual information - MI) and likelihood models (ELSC or Spidermonkey) are examined. The next part is devoted to the searching for an optimal algorithm for correlated mutations detection. To combine results from multiple different algorithms, is proposed as an optimal solution. It is also advised to exploit physico-chemical properties of amino acids during the detection. In practical part, the algorithm for detection of correlated mutations was developed. It is based on physico-chemical properties of amino acids and phylogenetic trees. Results gained using this method were compared with results gained from CAPS, CRASP and CMAT tools.
|
|
|
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
|
|
|
Genetická diverzita zástupců čeledi sezamovitých Pedaliaceae R.Br.
Šlampa, Vojtěch
Čeleď Pedaliaceae řadící se do řádu Lamiales, popsána v roce 1810 Robertem Brownem, je významnou součástí tropické flóry, které nalezneme především v Africe, jihovýchodní Asii a Austrálií. Čeleď samotná, čítá na 50 druhů a dosud není příliš blízce prozkoumaná, vyjma rod Sesamum a jeho zástupce Sesamum Indicum L., který patří mezi nejvýznamnější plodiny pro potravinové účely. V této práci bylo analyzováno pět zástupců čeledi Pedaliaceae, pomo-cí metody DNA barcoding, s využítím jaderných a chloroplastových oblastí DNA, jež sloužili jako marker pro jejich následnou fylogenetickou analýzu a taxonomické zařazení. Pro získání rostlinné DNA a potřebných výsledků byla provedena izolace DNA z rostlinných vzorků, PCR a sekvenování DNA.
|
|
|
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.
|
|
|
Taxonomy, phylogeny and phylogeografy of selected groups of aquatic beetles (Coleoptera: Hydrophilidae, Hydraenidae) of the Caribbean region
Deler-Hernández, Albert ; Fikáček, Martin (vedoucí práce) ; Ribera, Ignacio (oponent) ; Archangelsky, Miguel (oponent)
Tato doktorská práce je zaměřena na zástupce broučích čeledí vodomilovitých (Hydrophilidae) a vodanovitých (Hydraenidae) karibské oblasti a přilehlých oblastí. Je rozdělena do dvou částí: fylogenetické a systematické. Fylogenetická část se zaměřuje na vodomilí rody Phaenonotum a Crenitulus Velkých Antil: materiál byl nasbírán na všech čtyřech hlavních ostrovech (Kuba, Hispaniola, Jamajka, Portoriko) a analyzován na základě morfologických a molekulárních dat. Rod Phaenonotum obsahuje čtyři endemické druhy vyskytující se každý na jednom z ostrovů, z nichž ty z Kuby, Jamajky a Hispanioly jsou bezkřídlé a tvoří fylogenetickou větev, která se oddělila před ca. 46 milióny let a pravděpodobně kolonizovala karibskou oblast přes pevninský most GAARlandia. Druh endemický pro Portoriko a další dva neendemické druhy kolonizovaly karibské ostrovy přes moře během oligocénu a miocénu. Analýza rodu Crenitulus ukázala, že karibské druhy patří do dvou kládů: skupina druhů kolem C. yunque tvoří klád endemický pro Kubu a Hispaniolu, kdežto skupina druhů kolem C. suturalis je rozšířena na Velkých Antilách a v severní Americe. Podrobná revize druhové skupiny kolem C. yunque za pomocí morfologie a metod pro rozlišení druhů na základě molekulárních dat ukázala, že tato skupina obsahuje 11 druhů endemických pro jednotlivá...
|
|
|
Evoluční mechanismy středoevropských zástupců rodu Dactylorhiza
Bílá, Klára ; Urfus, Tomáš (vedoucí práce) ; Figura, Tomáš (oponent)
Rod Dactylorhiza (prstnatec), který zahrnuje zelené terestrické orchideje, patří mezi taxonomicky nejkomplikovanější skupiny evropské flóry. Základní druhy mezi sebou často hybridizují a existuje celá řada obtížně identifikovatelných kříženců a hybridogenních linií. Zásadními rodičovskými druhy většiny hybridů a hybridogenních taxonů jsou D. incarnata, D. maculata a D. fuchsii, které současně reprezentují odvozenější linie rodu. Sesterským rodem prstnatců je rod Gymnadenia, který sdílí s prstnatci některé společné znaky. Dactylorhiza viridis, dříve řazená do rodu Coeloglossum, představuje první oddělující se druh. Centrum diverzity se pravděpodobně nachází ve Středomoří, odkud se prstnatce po skončení doby ledové rozšířily zpět do střední Evropy. Hlavním evolučním mechanismem je polyploidizace, která spolu s hybridizací vede ke vzniku alopolyploidních linií. Unikátní znak orchidejí (včetně rodu Dactylorhiza) představuje částečná endoreduplikace, při níž dochází k somatické endopolyploidizaci pouze určité části genomu. Pro mikroevoluci prstnatců má také značný význam způsob opylování. Šálivé květy rodu Dactylorhiza opylují hlavně nezkušení čmeláci, ale lze se u nich setkat také s opylováním brouky nebo mravenci. V posledních dekádách jsou zástupci tohoto rodu ohroženi zejména úbytkem lokalit. Avšak dosud...
|
|
| |
|
|
Fylogenetická analýza a molekulární detekce koronavirů
MARHOUNOVÁ, Lucie
Cílem této bakalářské práce bylo seznámení se s tvorbou fylogenetických stromů, které popisují vztahy mezi koronaviry, porovnání a posouzení vhodnosti používaných a navrhnutých primerů pro detekci nového typu koronaviru SARS-CoV-2. Dle fylogenetických stromů lze určit evoluční vztah zkoumaných organismů, které v průběhu evoluce podléhají změnám ve svých sekvencích tzv. mutacím. Tyto změny určují jejich vývoj. Teoretická část bakalářské práce byla zaměřena na obecné seznámení se s viry a následně koronaviry, kam se nově řadí SARS-CoV-2. SARS-CoV-2 představoval a pořád představuje velkou hrozbu pro celý svět. Dále byla probraná problematika fylogenetiky a na závěr detekční metoda PCR. V praktické části byly vytvořeny fylogenetické stromy pomocí počítačového programu MEGA-X za využití metody Neighbor-Joining, které zkoumaly fylogenetické vztahy mezi koronaviry zaměřené hlavně na SARS-CoV-2. Nejbližší koronaviry tohoto nového typu koronaviru SARS-CoV-2 byly dále porovnávány pomocí speciálního softwaru BLAST, který uváděl procentuální shodu studovaných sekvencí. Během těchto analýz se zjistilo, že SARS-CoV-2 je nejvíce podobný netopýřímu koronaviru RaTG13. Primery, které se běžně používají při detekci SARS-CoV-2 nejsou zveřejňovány, proto byly použity primery z webové aplikace CoVrimer, kde jsou dostupné primery, které byly použity pro vědecké výzkumy. Ty byly porovnány s návrhem primerů. Návrh byl proveden v rámci řešení bakalářské práce pomocí speciální aplikace Pirmer-BLAST. Primery, které byly získány z aplikace CoVrimer, nebyly navrženy pro komplexní rozlišení všech studovaných variant SARS-CoV-2.
|
|
|
Fylogeneze a taxonomie vybraných druhů sinic čeledi Merismopediaceae s využitím metody single cell sequencing
POKORNÝ, Jan
Díky novým molekulárním metodám, které byly použity pro revizi mnohých tradičních taxonů sinic, se vyjasňují jejich skutečné systematické pozice. Merismopediaceae je poměrně málo zkoumaná skupina sinic, a proto její mnohé podskupiny nebyly dostatečně molekulárně revidovány. V této práci byly použity standardní molekulární metody polyfázického přístupu jak na environmentální izoláty taxonů náležících čeledi Merismopeidaceae, tak na kmeny v kultuře. Následná fylogenetická analýza založená na genu 16S rRNA odhaluje polyfyletismus rodů Merismopedia a Eucapsis. Tato práce rovněž obsahuje vůbec první molekulární analýzu rodu Microcrocis.
|
host ::
RSS.