|
|
The importance of different sources and sequencing protocols in increasing the accuracy of NGS analysis in diagnostic applications
Kvapilová, Kateřina ; Kozmik, Zbyněk (vedoucí práce) ; Piherová, Lenka (oponent) ; Slabý, Ondřej (oponent)
1 Souhrn Neustálé pokroky v technologii sekvenování nové generace (NGS), jakými jsou kapacita, rychlost a snížené náklady na sekvenovaní, vedou k revoluci v personalizované medicíně, tím, jak postupně přináší genomiku do rutinní klinické praxe. NGS se stále rychle vyvíjí, avšak variabilita sekvenačních protokolů a validačních postupů je jedním z jeho problematických rysů. Cílem této práce bylo zhodnotit význam různých zdrojů vzorků a sekvenačních protokolů (od přípravy sekvenační knihovny-sekvenování-analýzi dat) pro zvýšení přesnosti NGS analýzy v diagnostických aplikacích. V první studii, provedené během vypuknutí pandemie COVID-19, jsme vyvinuli NGS protokoly vhodné pro analýzu celého genomu viru SARS-CoV-2. Následně jsme ve druhé studii zkoumali vhodnost lidské genomické DNA (gDNA) pocházející ze slin pro genomickou/genetickou analýzu vybraných variantních k tradiční gDNApocházející z krve pomocí validovaného NGS protokolu a statistického srovnání získaných dat. K ověření účinnosti sekvenačních protokolů pro analýzu celého genomu SARS-CoV-2 byly použity dva sekvenační přístupy založené na zachycení části genomu a jeden sekvenanční přístup založený na amplifikaci částí genomů. K ověření přesnosti a specifičnosti vyvinutých NGS protokolů byly použity syntetické kontroly. Prokázali jsme, že kvantifikace...
|
|
|
Profilování přestaveb T-buněčného receptoru ve výzkumu diabetu 1. typu a celiakie
Obermaierová, Anna ; Froňková, Eva (vedoucí práce) ; Volejníková, Jana (oponent)
Tato bakalářská práce se zabývá detekcí přestaveb T-lymfocytárních receptorů (TCR) pomocí sekvenačních metod nové generace (NGS) a jejím využití u autoimunitních onemocnění diabetes 1. typu (T1D) a celiakie. V první polovině je pozornost věnována seznámení se s metodami pro sekvenování TCR a průlomu, jaký přinesl nástup NGS. V druhé části pak práce popisuje způsoby využití těchto metod v medicíně. Speciální pozornost je věnována snaze najít biomarkery pro dvě úzce související autoimunitní choroby: T1D a celiakii.
|
|
|
Optimalizace metod detekce mykovirů získaných analýzou NGS dat
PÍCHALOVÁ, Barbora
Celosvětově známým patogenem jsou houby z rodu Armillaria způsobující onemocnění armillaria root disease vyznačující se napadením kořenového systému dřevin, vylamováním bazální části a rozvojem bělavého syrrocia pod kůrou stromů. Při výzkumu tohoto onemocnění bylo již publikováno několik genomových sekvencí mykovirů včetně virů z čeledi Mymonoviridae, Botourmiaviridae, Partitiviridae, Virgaviridae a nově popsané skupiny virů s názvem ambi-like viry. In silico analýzou sekvencí virů získaných pomocí metod NGS byly v izolátech Armillaria spp. z České republiky popsány kromě ambi-like virů a partitivirů i dosud neobjevené viry v tomto rodu a to beny-like viry. Pro potvrzení přítomnosti beny-like virů in vitro byla použita metoda reverzní transkripce s následnou PCR. Celková RNA byla izolována pomocí komerčního kitu a její přítomnost ve vzorcích byla potvrzena elektroforeticky. K navržení trojice primeru Beny F1 a Beny R1, Beny F2 a Beny R2 a BV1 F a BV1 R byla využita sekvence získaná pomocí sekvenační platformy NovaSeq 6000 systému Illumina, ve které byly navrženy potenciální ORF. Primery byly cíleny na nejdelší úsek ORF kódující RdRp, který je nejvíce konzervovaným genem v RNA virech. Úsek DNA získaný reverzní transkripcí byl amplifikován metodou PCR s následnou reamplifikací a na závěr byly vzorky byly vyhodnoceny elektroforeticky na přítomnost ssRNA virů.
|
|
|
Analýza dat ze sekvenování příští generace ke studiu aktivity transposonů v nádorových buňkách
Hrazdilová, Ivana ; Čegan,, Radim (oponent) ; Eduard, Kejnovský (vedoucí práce)
Teoretická část diplomové práce poskytuje stručnou charakteristiku lidských mobilních genetických elementů (transposonů), které tvoří přibližně 50% lidského genomu a jsou schopny “skákat” z místa na místo. Jsou zde popsány základní rozdělení a typy transposonů přítomné v lidském genomu, mechanismy jejich šíření, aktivace a umlčování. Práce se také věnuje tzv. domestikaci transposonů, popisuje způsoby jakými TE přispívají k poškození DNA a shrnuje nemoci způsobené mutagenní aktivitou transposonů v lidském genomu. Závěr teoretické části je věnován technologiím sekvenace příští generace (NGS). V praktické části byla analyzována data z RNA-seq experimentu, pomocí kterých byla srovnána aktivita transposonů v normálních a rakovinných buňkách prostaty a tlustého střeva. K analýze byly použity jak veřejně dostupné sofistikované nástroje (TopHat), tak vlastní skripty. Výsledky dokazují, že u rakovinných buněk dochází ke zvýšené expresi transposonů, což koresponduje s publikovanými výsledky a naznačuje souvislost aktivity transposonů se vznikem rakoviny.
|
|
|
Techniky mapování genomu k referenční sekvenci
Petrovský, Jan ; Sedlář, Karel (oponent) ; Bartoň, Vojtěch (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá nástroji používanými pro mapování genomu k referenční sekvenci. V teoretické části jsou popsány aktuálně využívané sekvenační technologie, ať už první generace nebo nejnovější technologie třetí generace, přehled nástrojů používaných pro sestavování genomu de novo, používané přístupy a nástroje pro mapování k referenci, program ART a s ním související datové formáty. Praktická část sestává z vytvoření testovacího datasetu NGS dat, vytvoření metrik vhodných pro vyhodnocení kvality mapování a jejich následné použití na vybrané mapovací nástroje.
|
|
|
Rekonstrukce DNA sekvencí obsahujících opakující se vzory
Dvořáček, Vojtěch ; Vogel, Ivan (oponent) ; Martínek, Tomáš (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá rekonstrukcí repetitivních motivů v genomových sekvencích. Motivací jejího vzniku byla potřeba vytvořit automatizovaný nástroj pro charakterizaci telomerických sekvencí v rostlinných genech. Práce se však zabývá obecným řešením dané problematiky. Navržené řešení je založeno na k-merové analýze, řadící se mezi metody nevyužívající zarovnání. Největší výhodou této metody je schopnost rekonstruovat repetitivní motivy z NGS sekvenačních dat. V rámci práce bylo navrženo a implementováno řešení, které umožňuje automatizovaně volit vhodné parametry pro k-merovou analýzu jejich odvozením ze vstupních dat a následně jejich optimalizací pomocí lokálního prohledávání stavového prostoru.
|
|
|
Porovnání eukaryotních genomů
Puterová, Janka ; Vogel, Ivan (oponent) ; Martínek, Tomáš (vedoucí práce)
Hlavním motivem pro vznik této diplomové práce byla potřeba kvalitních bioinformatických nástrojů, které slouží na porovnávání genomů a vylepšení jednoho z existujících nástrojů - RepeatExplorer. Práce přináší přehled transposibilních elementů v DNA, existujících nástrojů určených pro identifikaci a analýzu repetic v nasekvenovaných genomech. V práci jsou popsány nedostatky nástroje RepeatExplorer se zaměřením na komparativní analýzu genomů. Byly navrženy a implementovány dvě řešení k odstranění těchto nedostatků. První řešení je určeno na porovnávání dvojic genomů. Princip tohoto řešení je založen na porovnávání podobnosti rozložení pokrytí contigů prostřednictvím Kolmogorov-Smirnova testu, díky čemu víme určiť rozdílné místa v genomech. Druhé řešení, které slouží k porovnávání více genomů, je založeno na metodě mapování readů porovnávaných genomů na contigy referenčního genomu a poskytuje grafy s pokrytím contigů, pomocí kterých víme určit variabilitu repetic. Funkčnost byla ověřena na reálných NGS datech organizmu Silene latifolia.
|
|
| |
|
|
Phylogenomics, genome size evolution and repeat dynamics in the genus Amomum Roxb. (Zingiberaceae)
Hlavatá, Kristýna ; Fér, Tomáš (vedoucí práce) ; Haevermans, Thomas (oponent) ; Zedek, František (oponent)
Amomum Roxb. s.l. (černý kardamom) je složitý rod v čeledi zázvorovitých (Zingiberaceae) v podčeledi Alpinioideae, který podle některých vymezení zahrnuje i skupiny druhů považované za samostatné rody, jako je např. rod Elettariopsis Baker. Dosavadní fylogenetické výzkumy nedokázaly objasnit ani pozici rodu Amomum v podčeledi Alpinioideae, ani vztah mezi rodem Amomum a ostatními rody, jako je Elettariopsis. V této práci bylo Amomum podrobeno detailní morfologické analýze s použitím co největšího počtu vzorků, spolu s fylogenetickou analýzou. Amomum bylo nově vymezeno, bylo ustanoveno Amomum s.s. a tři nové rody, tři rody byly obnoveny a Elettariopsis byl včleněn do rodu Amomum. Mezitím bylo popsáno několik nových druhů a dva byly epitypifikovány. S použitím sekvenování nové generace (next-generation sequencing; Hyb-Seq) byla získána dobře podpořená fylogeneze založená na jaderných genech, která prokázala v rodu existenci čtyř cladů (A, B, C, D); clade D, původní rod Elettariopsis, se dále dělí na tři subclady (D1 - D3). Fylogeneze založená na chloroplastové DNA tuto strukturu podpořila, ale doplňující fylogeneze založené na ribosomálním cistronu (rDNA) se od té založené na nukleárních genech odlišovaly; to poukazuje na potenciální nevhodnost často používaného markeru ITS při rekonstrukci hlubších...
|
|
|
Role somatických mutací v patogenezi myelodysplastického syndromu
Minařík, Ľubomír ; Stopka, Tomáš (vedoucí práce) ; Žák, Pavel (oponent) ; Beličková, Monika (oponent)
7 Abstrakt: Myelodysplastické syndromy (MDS) představují soubor závažných hematologických onemocnění charakterizovaných neefektivní klonální hematopoézou v kostní dřeni, vedoucí k cytopenii v periferní krvi, vznikem transfuzní závislosti a s vysokým rizikem progrese do akutní myeloidní leukemie (AML). Onemocnění je podmíněno genetickými a epigenetickými změnami vedoucími ke vzniku patologických kmenových buněk, jež nejsou schopny dostatečně vyzrávat v kostní dřeni do krevních elementů. Tyto změny jsou mezi pacienty velmi rozličné, co se odráží v různé klinické manifestaci, dosažení odpovědi na léčbu, celkovém přežití a v neposlední řadě tato heterogenita představuje i jistou výzvu ke studiu tohoto onemocnění. Podstatou předkládané disertační práce je studium patofyziologických projevů a konsekvencí vybraných genetických změn, především somatických mutací klíčových genů a dalších funkčních jednotek genomu, ve vztahu ke klinickému průběhu MDS a transformace do AML. Terapie vysoce rizikového MDS je aktuálně založena na hypometylačních lécích včetně 5-azacytidinu (AZA). Léčba vede k prodloužení vývoje onemocnění do AML, tento osud je ale nezvratný u drtivé většiny pacientů, kterých prognóza se v tento okamžik stává beznadějnou. Výsledky genetické analýzy pomocí sekvenování nové generace (NGS) sériových vzorků...
|
host ::
RSS.