|
|
Detection of repetitive sequences in genomes
Puterová, Janka ; Jedlička, Pavel (oponent) ; Kléma, Jiří (oponent) ; Zendulka, Jaroslav (vedoucí práce)
Repetitive sequences can make up a significant part of the genome, in some cases more than 80%, but scientists have often overlooked them. Today we know that repeats have various functions in the genomes and are divided into two main groups: interspersed and tandem repeats. This work aimed to develop bioinformatics tools to detect repetitive sequences, either directly from sequencing data generated by sequencers or assembled genomes. In the introductory part, the work provides an insight into the issue and an overview of the repeat types occurring in genomes. Furthermore, the work deals with existing approaches and tools with an aim to detect repeats directly from the assembled sequences. The main contribution to this area was developing the digIS tool, which aims to detect insertion sequences that represent the most abundant interspersed repeats in prokaryotes. digIS is based on the principle of profile hidden Markov models constructed for the catalytic domains of transposases, representing the most conserved part of the insertion sequences and retaining a secondary structure within the family. Subsequently, the work provides an overview of sequencing technologies and discusses existing methods for detecting repeats directly from sequencing data without the need for prior genome assembly. A novel approach for a detailed analysis of tandem repeats is presented. This approach extends the primary analysis of RepeatExplorer, which detects and characterizes repeats directly from sequencing data. The work further discusses the applications of repeat detection in biological research, especially from the point of view of comparative repeatome studies and the evolution of sex chromosomes. Finally, the work summarizes the research results in the form of four articles published in international journals, the full text of which is available in the appendices, and provides a general summary of the work together with possibilities for future research.
|
|
|
Detection of repetitive sequences in genomes
Puterová, Janka ; Jedlička, Pavel (oponent) ; Kléma, Jiří (oponent) ; Zendulka, Jaroslav (vedoucí práce)
Repetitive sequences can make up a significant part of the genome, in some cases more than 80%, but scientists have often overlooked them. Today we know that repeats have various functions in the genomes and are divided into two main groups: interspersed and tandem repeats. This work aimed to develop bioinformatics tools to detect repetitive sequences, either directly from sequencing data generated by sequencers or assembled genomes. In the introductory part, the work provides an insight into the issue and an overview of the repeat types occurring in genomes. Furthermore, the work deals with existing approaches and tools with an aim to detect repeats directly from the assembled sequences. The main contribution to this area was developing the digIS tool, which aims to detect insertion sequences that represent the most abundant interspersed repeats in prokaryotes. digIS is based on the principle of profile hidden Markov models constructed for the catalytic domains of transposases, representing the most conserved part of the insertion sequences and retaining a secondary structure within the family. Subsequently, the work provides an overview of sequencing technologies and discusses existing methods for detecting repeats directly from sequencing data without the need for prior genome assembly. A novel approach for a detailed analysis of tandem repeats is presented. This approach extends the primary analysis of RepeatExplorer, which detects and characterizes repeats directly from sequencing data. The work further discusses the applications of repeat detection in biological research, especially from the point of view of comparative repeatome studies and the evolution of sex chromosomes. Finally, the work summarizes the research results in the form of four articles published in international journals, the full text of which is available in the appendices, and provides a general summary of the work together with possibilities for future research.
|
|
|
Genetika hub, evoluce genomu a vyuziti prutokoveho cytometru pri studiu DNA
Würtherlová, Tereza ; Kolařík, Miroslav (vedoucí práce) ; Kostovčík, Martin (oponent)
Genom hub je dynamicky se měnící struktura. Jeho přestavbou může organismus reagovat na změny v prostředí a neustále se vyvíjet. Zajímavý jev je časté zvětšení genomu doprovázející přechod houby k parazitickému nebo mutualistickému způsobu života. Může se jednat o zmnožení některých chromosomů (aneuploidizace), duplikaci celého genomu (polyploidizace) nebo o šíření repetitivních sekvencí. Vliv velikosti genomu na ekologii a životní strategii organismu je v posledních letech stále více studován. V mykologii však prozatím uniká větší pozornosti. Průtokový cytometr (FCM) je moderní a progresivně se vyvíjející metoda umožňující zjistit velikost genomu, případně i odhadnout procentuální zastoupení GC/AT bází. Kombinace FCM se znalostmi ekologie hub a mechanismů utvářejících genom umožňuje odhalit obecné tendence evolučních procesů. Má práce shrnuje poznatky o mechanismech vedoucích ke změně velikosti/struktury houbového genomu, o korelacích s velikostí genomu a představuje princip průtokového cytometru a jeho uplatnění v mykologii.
|
|
|
Genome analysis of the haloalkaliphilic bacterium Rhodobaca barguzinensis
KOPEJTKA, Karel
This PhD thesis presents results of a research focussed on the evolution of phototrophy in the bacterial order Rhodobacterales with a special regard to its haloalkaliphilic representatives. The photoheterotrophic bacterium Rhodobaca barguzinensis alga05 was used as an organism of choice. Its phylogeny, genome organization, and metabolic potential was characterized. The main result of the thesis is that phototrophy is a genuine trait among the haloalkaliphilic representatives of the Rhodobacter-Rhodobaca group inside the Rhodobacterales clade.
|
|
|
Legionella Becoming a Mutualist: Adaptive Processes Shaping the Genome of Symbiont in the Louse Polyplax serrata
ŘÍHOVÁ, Jana
Genomic modifications coupled with the first known transition of a Legionella bacterium to symbiosis with insects (louse Polyplax serrata). Apart from characteristics typical for other obligatory symbionts in insect (genome reduction), the main innovation of the genome consists in horizontal acquisition of complete biotin operon. Comparative genomic analysis with free living legionellae and other symbiotic bacteria demonstrates convergent evolution of several phylogenetically unrelated louse symbionts.
|
|
|
Genetika hub, evoluce genomu a vyuziti prutokoveho cytometru pri studiu DNA
Würtherlová, Tereza ; Kostovčík, Martin (oponent) ; Kolařík, Miroslav (vedoucí práce)
Genom hub je dynamicky se měnící struktura. Jeho přestavbou může organismus reagovat na změny v prostředí a neustále se vyvíjet. Zajímavý jev je časté zvětšení genomu doprovázející přechod houby k parazitickému nebo mutualistickému způsobu života. Může se jednat o zmnožení některých chromosomů (aneuploidizace), duplikaci celého genomu (polyploidizace) nebo o šíření repetitivních sekvencí. Vliv velikosti genomu na ekologii a životní strategii organismu je v posledních letech stále více studován. V mykologii však prozatím uniká větší pozornosti. Průtokový cytometr (FCM) je moderní a progresivně se vyvíjející metoda umožňující zjistit velikost genomu, případně i odhadnout procentuální zastoupení GC/AT bází. Kombinace FCM se znalostmi ekologie hub a mechanismů utvářejících genom umožňuje odhalit obecné tendence evolučních procesů. Má práce shrnuje poznatky o mechanismech vedoucích ke změně velikosti/struktury houbového genomu, o korelacích s velikostí genomu a představuje princip průtokového cytometru a jeho uplatnění v mykologii.
|
host ::
RSS.