|
|
Integrated multi-omics analysis of chemical signaling in wild rodents
Matějková, Tereza ; Stopka, Pavel (vedoucí práce) ; Macholán, Miloš (oponent) ; Bryja, Josef (oponent)
Bakterie žijící v symbióze se svým hostitelem v takzvaných mikrobiomech jsou jedním z hlavních pilířů evoluce živočichů, včetně evoluce jejich chemické komunikace. Fenotyp, genotyp a mikrobiom laboratorních živočichů chovaných po generace ve sterilních podmínkách se však od jejich divokých předků změnil, což vede k výrazným rozdílům mezi výsledky získanými z laboratorních organismů a z jejich divokých protějšků. Tato práce se zaměřuje na chemickou komunikaci u volně žijících hlodavců. Konkrétně zkoumá části těla, které se přímo podílí na chemické komunikaci (tj. ústa, pochva a střeva) a které jsou zároveň obývány mikrobiomy produkující chemické signály. Změny mikrobiomu, proteomu a metabolomu divokých myší jsou v této práci studovány pomocí sekvenování nové generace a nejmodernější proteomové a metabolomové chromatografie - hmotnostní spektrometrie. Práce analyzuje změny mikrobiomu v rámci přesunu divokých jedinců do zajetí, společného soužití divokých a laboratorních zvířat a také v kontextu hormonálních změn během estrálních cyklů. Dále tato práce diskutuje rozdíly a podobnosti v mikrobiomu, proteomu a metabolomu na úrovni různých druhů (Apodemus sp.), poddruhů (Mus musculus domesticus vs. musculus) a prostředí (přirozený vs. laboratorní původu). Výsledky ukazují, že mikrobiom zůstává během...
|
|
|
Reprodukčně izolační bariéry v hybridní zóně myši domácí (Mus musculus)
Albrechtová, Jana ; Piálek, Jaroslav (vedoucí práce) ; Sedláček, František (oponent) ; Reifová, Radka (oponent)
Reprodukční izolace (RI), která může vést až ke vzniku nových druhů, může probíhat na několika úrovních a zahrnuje jak předreprodukční morfologické odlišnosti nebo biogeografická a fyziologická omezení bránící kopulaci mezi jedinci z divergujících populací, tak postreprodukční nekompatibility gamet. RI brání v toku genů mezi nepříbuznými druhy a v určité míře též mezi vznikajícími druhy či poddruhy. V práci se zaměřuji na reprodukční izolaci probíhající na úrovni gamet, takzvanou gametickou izolaci mezi blízce příbuznými poddruhy myši domácí (Mus musculus). Vhodným modelem pro studium RI je hybridní zóna (HZ) mezi dvěma poddruhy myši domácí, myší západoevropskou (M. m. domesticus) a myší východoevropskou (M. m. musculus). O šíři přibližně 10 kilometrů prochází HZ napříč celou Evropou. V hybridní zóně dochází ke kontaktu a vzájemnému křížení obou poddruhů. Pokud se mezi poddruhy vyskytne gametické izolace, může to představovat jistou bariéru toku genů a zamezení výskytu hybridního potomstva, které může být v konkurenci s rodičovskými poddruhy v nevýhodě. Haldanovo pravidlo speciace říká, že u hybridů je poškozeným pohlavím to heterogametické. U savců je postiženo samčí pohlaví kvůli přítomnosti XY pohlavních chromozomů. Některé z takových nevýhod mohou být, neživotaschopnost hybridů či skryté...
|
|
|
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,...
|
|
|
Whole-genome analysis of the house mouse hybrid zone
Janoušek, Václav ; Munclinger, Pavel (vedoucí práce) ; Choleva, Lukáš (oponent) ; Chan, Yingguang Frank (oponent)
Hybridní zóny poskytují cennou příležitost ke studiu procesu speciace v reálném čase. Dochází zde k porušení genovych interakcí a následnému vzniku reprodukční izolace v důsledku kontaktu předem netestovanych kombinací genů pocházejících z divergujících populací. Dva druhy myší (Mus musculus musculus/Mus musculus domesticus) tvoří napříč střední Evropou úzkou zónu sekundárního kontaktu, která, jak se předpokládá, je udržována prostřednictvím rovnováhy mezi selekcí hybridů se sníženym fitness a disperzí jedinců. V průběhu mého PhD studia jsem spolu s mymi kolegy používal set asi 1400 SNP markerů ke studiu celogenomové introgrese napříč dvěma/třema transekty v hybridní zóně myši domácí. Naším cílem bylo identifikovat genomové oblasti obsahujících geny potenciálně způsobující reprodukční izolaci mezi dvěma poddruhy myši domácí, charakterizovat jejich rozložení v myším genomu a charakterizovat vlastnosti genomu typické pro tyto regiony. Náš vyzkum potvrdil na celogenomové škále vyznamnost chromozomu X při evoluci reprodukční izolace. Tento chromozom vykazoval introgresi odpovídající silné negativní epistázy a tato introgrese byla konzistentní mezi oběma studovanymi transekty, což poukazuje na společny geneticky základ reprodukční izolace mezi rozdílnymi oběma transekty. Na rozdíl od chromozomu X...
|
|
|
Role histonových modifikací a genové exprese v myší spermatogenezi
Křivánková, Klára ; Mihola, Ondřej (vedoucí práce) ; Jansa, Petr (oponent)
Předpokladem sexuálního rozmnožování je u samců produkce haploidních spermií. Protein PRDM9 je histonová metyltransferáza lokalizující místa meiotické rekombinace řady savců. Myší samci kmene C57BL/6J (B6) deficientní pro Prdm9 (Prdm9-/- ) jsou sterilní, zatímco Prdm9-/- samci kmene PWD/Ph (PWD) mají snížený počet spermií. Porovnání rozmístění trimetylovaného lysinu 36 histonu 3 (H3K36me3) v genomu Prdm9- /- samců těchto dvou kmenů přispěje ke zjištění role této epigenetické modifikace v meiotické rekombinaci a v rozdílné plodnosti Prdm9-/- samců. Druhá část práce se zabývá transgenními samci. Samčí potomci první generace křížení samice B6 a samce PWD (B6PF1) mají snížené parametry plodnosti kvůli nekompatibilitě Prdm9 alel. U B6PF1 hybridů nesoucích transgen CHORI-34-289M8 či RP24-346I22 jsou parametry plodnosti ještě nižší. Ze stanovení relativní míry transkripce tří genů z transgenu a její korelace s počtem spermií byl za kandidátní gen, podílející se na snížení fertilních parametrů transgenních B6PF1 hybridů, určen gen kódující proteazomální podjednotku Psmb1. Důvodem snížené plodnosti by tak mohly být defekty v sestavování proteazomu. Studium fitness transgenních živočichů je důležité nejen pro základní výzkum, ale i z hlediska možností jejich uplatnění mimo výzkumná pracoviště.
|
|
|
Whole-genome analysis of the house mouse hybrid zone
Janoušek, Václav ; Munclinger, Pavel (vedoucí práce) ; Choleva, Lukáš (oponent) ; Chan, Yingguang Frank (oponent)
Hybridní zóny poskytují cennou příležitost ke studiu procesu speciace v reálném čase. Dochází zde k porušení genovych interakcí a následnému vzniku reprodukční izolace v důsledku kontaktu předem netestovanych kombinací genů pocházejících z divergujících populací. Dva druhy myší (Mus musculus musculus/Mus musculus domesticus) tvoří napříč střední Evropou úzkou zónu sekundárního kontaktu, která, jak se předpokládá, je udržována prostřednictvím rovnováhy mezi selekcí hybridů se sníženym fitness a disperzí jedinců. V průběhu mého PhD studia jsem spolu s mymi kolegy používal set asi 1400 SNP markerů ke studiu celogenomové introgrese napříč dvěma/třema transekty v hybridní zóně myši domácí. Naším cílem bylo identifikovat genomové oblasti obsahujících geny potenciálně způsobující reprodukční izolaci mezi dvěma poddruhy myši domácí, charakterizovat jejich rozložení v myším genomu a charakterizovat vlastnosti genomu typické pro tyto regiony. Náš vyzkum potvrdil na celogenomové škále vyznamnost chromozomu X při evoluci reprodukční izolace. Tento chromozom vykazoval introgresi odpovídající silné negativní epistázy a tato introgrese byla konzistentní mezi oběma studovanymi transekty, což poukazuje na společny geneticky základ reprodukční izolace mezi rozdílnymi oběma transekty. Na rozdíl od chromozomu X...
|
|
|
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,...
|
|
|
Polymorfismus heterodimerů TLR2/TLR1 a TLR2/TLR6 u inbredních linií myši domácí odvozených z přirozených populací
Bainová, Zuzana ; Vinkler, Michal (vedoucí práce) ; Hyršl, Pavel (oponent)
Na rozdíl od klasických laboratorních inbredních linií myši domácí, které vykazují nepřirozenou genetickou variabilitu, linie odvozené z jedinců odchycených ve volné přírodě představují vhodný model pro evolučně imunologický výzkum. Toll-like receptory (TLRs) patří mezi první složky imunity, které přicházejí do kontaktu s patogeny. Ačkoliv TLRs detekují konzervativní molekuly patogenů, ukazuje se, že jsou poměrně variabilní a tato variabilita má vztah k různým chorobám. Ve své práci jsem popsala variabilitu Tlr1, 2 a 6 u 24 inbredních linií pocházejících ze dvou poddruhů myši domácí (Mus m. musculus a M. m. domesticus). Tyto TLRs vykazují mezi liniemi různou míru polymorfismu. V Tlr1 jsem našla polymorfismus rovnoměrně rozložený v rámci celé exodomény. Tlr6 je poměrně konzervativní (nižší počet záměn lokalizovaných daleko od vazebného místa, málo změn ve fyzikálně-chemických vlastnostech aminokyselin). U Tlr2 se naopak ve vazebném místě a kolem něj nachází několik nekonzervativních substitucí, přičemž oba poddruhy se v těchto místech vzájemně liší. Alely M. m. domesticus a M. m. musculus jsou, až na 2 výjimky (TLR1 PWD, TLR2 STAIL), jasně fylogeneticky odděleny. Linie i poddruhy se prokazatelně liší v produkci IL-1β, IL-12 a NO po stimulaci makrofágů ligandy TLR1, 2 a 6. Tento trend je však patrně výsledkem...
|
|
|
Pohlavní chromozomy v hybridní zóně myši domácí
DUFKOVÁ, Petra
Porozumění genetickému základu reprodukčních izolací je klíčem k pochopení speciace. V této práci prezentuji výsledky studia toku genů a jeho bariér u pohlavních chromozomů v Evropské hybridní zóně myši domácí (mezi poddruhy Mus musculus musculus a M. m. domesticus). Identifikovali jsme značnou introgresi chromosomu Y typu musculus do areálu domesticus spojenou s vychýlením rovnovážného poměru pohlaví. Dále jsme ověřili, že charakter hybridní zóny mouhou výrazně ovlivňovat nesystematické procesy, které mohou skutečné výsledky v hybridních zonách zkreslovat. Potvrdili jsme značný podíl pohlavních chromozomů na tvorbě reprodukčních bariér a jejich hlavní roli v procesu speciace.
|
host ::
RSS.