|
|
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...
|
|
|
Metabarcoding and environmental sequencing projects
Kandaurova, Ekaterina ; Hampl, Vladimír (vedoucí práce) ; Poláková, Kateřina (oponent)
Práce se zaměřuje na využití metabarcodingu v projektech odhalujících biologickou diverzitu a jeho aplikace v různých biologických oborech. Práce shrnuje principy a představuje základní pracovní postup v metabarcodingu, včetně výběru konkrétních molekulárních markerů pro různé skupiny organismů a bioinformatického zpracování dat. Práce rovněž diskutuje limity metabarcodingu, jako jsou nedostatečná standardizace, "primer bias" nebo cílení na metabolicky neaktivní organismy, a potenciální strategie pro překonání těchto překážek. Praktické využití metabarcodingu je demonstrováno na příkladech projektů zaměřených na sekvencování, jako jsou Human Microbiome Project nebo expedice TARA Oceans. Potenciál využití metabarcodingu pro výzkumné účely je diskutován z pohledu paleontologie, analýzy stravy a ochrany přírody. Celkově se práce zaměřuje na posouzení potenciálu metabarcodingu jako efektivního nástroje a mohla by sloužit jako počáteční vodítko pro ty, kteří mají zájem využít metabarcodingu pro svou vědeckou práci. Klíčová slova: metabarcoding, eDNA, molekulární markery, NGS, bioinformatika, biodiverzita.
|
|
|
Normalisation algorithms for spatially resolved transcriptomic data
Nádvorníková, Bára ; Kolář, Michal (vedoucí práce) ; Abaffy, Pavel (oponent)
Prostorově rozlišená transkriptomika je nová metoda, která umožňuje studium genové exprese ve vzorcích tkání bez ztráty prostorového kontextu. Lze ji použít k mapování distribuce mRNA do jednotlivých buněk ale i subcelulárních míst. Data získaná touto metodou poskytují důležité poznatky v různých oborech biologie, včetně embryologie, onkologie nebo imunologie. Fungování a vzájemné interakce jednotlivých buněk nelze plně vysvětlit bez znalosti jejich přesného umístění ve tkáni. Vzhledem k novosti prostorově rozlišené transkriptomiky je v současné době sladění získaných informací o genové expresi a prostorovém uspořádání buněk velkou výzvou a bioinformatické přístupy se teprve vytvářejí. Cílem této práce je zmapovat současné algoritmy pro normalizaci dat získaných touto metodou a porovnat tyto algoritmy na základě dostupných souborů dat. Vybrané algoritmy budou implementovány a integrovány do protokolů používaných na ÚMG AV ČR. Práce zahrnuje i. rešerši dostupných řešení, ii. výběr vhodného řešení nebo návrh nového, iii. implementaci tohoto řešení a jeho testování na dostupných datech.
|
|
|
Patogeneze nefrotického syndromu u dětí a prediktory odpovědi na léčbu kortikoidy
Bezdíčka, Martin ; Souček, Ondřej (vedoucí práce) ; Doležel, Zdeněk (oponent) ; Reiterová, Jana (oponent)
Nefrotický syndrom je onemocnění ledvin, jehož podstatou je porucha podocytů. Může vzniknout sekundárně následkem infekce, systémového onemocnění či některých léků, nebo se vyskytne jako náhlá izolovaná primární porucha ledvin. Současný standardní léčebný postup zatěžuje pacienty četnými závažnými nežádoucími účinky. U části nemocných, kteří jsou k úvodní několikatýdenní glukokortikoidní léčbě rezistentní, se daří identifikovat kauzální genetický podklad, u ostatních zůstává příčina neznámá. U pacientů reagujících na úvodní glukokortikoidní léčbu remisí později může dojít k opakovaným relapsům s nutností dlouhodobé glukokortikoidní terapie. Tato práce popisuje vlastní originální výzkumné studie, které se zabývaly možnostmi zlepšení diagnostiky genetických příčin nefrotického syndromu, objevováním molekulární podstaty druhé nejčastější genetické příčiny steroid-rezistentní formy onemocnění (způsobené mutacemi transkripčního faktoru WT1) a hledáním klinických a laboratorních faktorů predikujících rezistenci ke glukokortikoidní léčbě. Kombinací klasického Sangerova sekvenování a moderního sekvenování nové generace (NGS) jsme jako první v kohortě 18 let sbíraných vzorků českých a slovenských dětí s nefrotickým syndromem identifikovali monogenní příčinu u 38 % z nich. Nejprevalentnější byly kauzální...
|
host ::
RSS.