|
|
Charakterizace oocytů afrických rypošů
KOPECKÁ, Eva
This study is focused on the characterization of oocytes of long-lived rodents, naked mole-rat, and giant mole-rat, which are emerging models of long-term oocyte and ovarian quality. In the second part, the effect of repeated ovulations on aging-associated quality decline of oocytes is studied, comparing mouse and giant mole-rat.
|
|
|
Evoluce karyotypu a pohlavních chromozomů u afrických a amerických skupin theraphosidních sklípkanů
Turečková, Eva ; Forman, Martin (vedoucí práce) ; Šťáhlavský, František (oponent)
Sklípkani čeledi Theraphosidae jsou známou skupinou pavouků a často chovanými domácími mazlíčky. Navzdory jejich popularitě je mnoho aspektů jejich biologie, včetně cytogenetického výzkumu stále opomíjeno. Tato diplomová práce se zabývá cytogenetikou 13 druhů čeledi Theraphosidae, náležících do odlišných rodů, původem z Afriky a Jižní a Střední Ameriky. Data v mé diplomové práci zahrnují také sklípkana s nejlépe osekvenovaným genomem Acanthoscurria geniculata, a Theraphosa stirmi, patřícího mezi největší pavouka světa. Mimo konvenčního barvení, byla studována distribuce organizátorů jadérka (NOR) pomocí fluorescenční in situ hybridizace se sondou pro 18S rRNA gen. Zjištěné diploidní počty chromozomů se u vybraných zástupců čeledi Theraphosidae pohybovaly od 31 (Ceratogyrus meridionalis) do 83 (T. stirmi). U některých druhů přítomnost multivalentu indikovala možné křížení s odlišnými rasami nebo kryptickými druhy. Byly zjištěny různé systémy diferencovaných pohlavních chromozomů (X0, X1X20 a X1X2X30). Je pozoruhodné, že karyotypová diverzita nebyla vázána na počet lokusů NOR. Většina druhů čeledi Theraphosidae se vyznačuje jedním výrazným lokusem umístěným na autozomech. Dva druhy (Heteroscodra maculata a Pterinochilus murinus) vykazovaly polymorfismus v přítomnosti druhého menšího signálu 18S rDNA...
|
|
|
Vliv polyploidizace a hybridizace na fyziologii reprodukce u ryb
TICHOPÁD, Tomáš
Pohlavní rozmnožování je jedním z nejběžnějších rysů eukaryot a také jedním z nejdiskutovanějších témat v biologii. Zahrnuje komplikované genové regulační sítě koordinující meiotické dělení, rekombinaci a produkci haploidních gamet. Ačkoli jsou tyto dráhy vysoce konzervované, byly v průběhu evoluce opakovaně mnoha způsoby modifikovány. Je dobře známo, že mezidruhová hybridizace a polyploidizace mění reprodukční potenciál jedince a oba jevy jsou běžně spojeny s asexualitou, tj. produkce klonálních gamet. Asexualita přitáhla značnou pozornost jako vynikající model pro studium evolučních výhod a nevýhod sexuálního rozmnožování a kvůli četným asociacím s polyploidií byly asexuální organismy také považováni za potenciální chybějící články při tvorbě polyploidních druhů. Nicméně asexuální eukaryotické linie nejsou snadno definovatelnou skupinou. Jsou distribuovány po celém stromu života a využívají široké spektrum nezávisle vzniklých mechanismů pro produkci klonálních gamet. Tyto mechanismy se mohou znatelně lišit i mezi blízce příbuznými taxony, od zcela ameiotických procesů po procesy zahrnující signifikantní modifikace v meiotickém dělení, které mají různé evoluční důsledky pro každou asexuální linii. Je proto důležité porozumět tomu, zda existují nějaká obecná pravidla v procesech vedoucích k opuštění sexuálního rozmnožování nebo indukci sterility. Tato práce zkoumá vliv hybridizace a polyploidie na modifikace gametických buněk u několika taxonů ryb. První výzkum byl zaměřen na regulaci produkce neredukovaných gamet u asexuálních allotriploidních samic Cobitis elongantoides-taenia-taenia. Přirozeně je toho dosaženo prostřednictvím premeiotické endoreduplikace (PMER) a následným párováním sesterských chromatid. Bylo zjištěno, že regulace PMER je výlučným znakem samic, ale provedení PMER závisí na hybridním původu zárodečných buněk. Z tohoto důvodu je fenotyp asexuality u sekavců spojen s fenotypovou diferenciací pohlaví. Za druhé byly zkoumány charakteristiky spermií F1 hybridů kapra obecného a karase stříbřitého za účelem vyhodnocení morfologických poruch spermií. Samci vykazovali klasickou hybridní dysgenezi, protože jejich reprodukční potenciál byl negativně ovlivněn hybridizací pravděpodobně kvůli velké divergenci mezi druhy. Ačkoli většina spermií byla aneuploidní nebo polyploidní, malá část spermií byla schopna oplození a dala vzniknout F2 generaci. Za třetí byly zkoumány zárodečné buňky ancestrálního hybrida Poecilia formosa za účelem popsání PMER dráhy, nicméně bylo zjištěno, že tento druh pouze exprimuje počáteční meiotické geny, ale samotná meióza neprobíhá. Proto P. formosa představuje vzácnou výjimku apomixie u ryb. Nakonec byl publikován protokol zaměřený na produkci triploidních zebřiček Danio rerio. Přestože hlavním cílem této práce bylo vytvoření sterilních recipientů pro účely transplantace zárodečných buněk, triploidní zebřičky rovněž představují vynikající příležitost pro studium vlivu autopolyploidizace na sexuální diferenciaci, neboť všechny triploidní zebřičky byly potvrzeny jako samci.
|
|
|
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,...
|
|
|
Genetické interakce genu Prdm9
Šebestová, Lenka ; Trachtulec, Zdeněk (vedoucí práce) ; Král, Jiří (oponent)
Gen Prdm9 (PR domain containing 9, Meisetz, Hybrid sterility 1) kóduje enzym, který trimethyluje histon 3 na lysinech 4 a 36. Tyto metylační značky určují pozice budoucích dvouřetězcových zlomů DNA, které jsou pak opraveny meiotickou homologní rekombinací. V této práci byly zjišťovány interakce Prdm9 se dvěma geny důležitými pro spermatogenezi - Mili (Piwil2) účastnícím se biogeneze piRNA a Mybl1 kódujícím transkripční faktor regulující expresi genů důležitých pro průběh meiotické profáze I včetně piRNA prekurzorů. Křížením laboratorních myší nesoucích mutovanou alelu Prdm9 s myšmi heterozygotními pro mutaci v genu Mybl1 nebo Mili jsme vytvořili samce dvojitě heterozygotní a pro Mybl1 i dvojitě homozygotní. U těchto myší jsme stanovili hmotnost těla a parametry fertility (hmotnost varlat, počet spermií v nadvarlatech, procento malformovaných spermií, podíl semenotvorných kanálků obsahujících spermatocyty a procento abnormálních jader pachytenních spermatocytů) a porovnali je s kontrolami. Zkoumali jsme také vliv mutací v Mybl1 a Mili na plodnost F1 mezipoddruhových hybridů. Výsledky odhalily možnou interakci Prdm9 a Mybl1 u laboratorních myší. Snížená dávka genu Mybl1 redukovala fertilitu mezipoddruhových F1 hybridů. Interakci genu Prdm9 s Mili jsme zatím neprokázali ani u laboratorních myší ani u...
|
|
|
Sexuální reprodukce u řádu Trypanosomatida
Kvapilová, Kateřina ; Volf, Petr (vedoucí práce) ; Čepička, Ivan (oponent)
3 Abstrakt Rody Leishmania a Trypanosoma jsou původci vážných lidských onemocnění: leishmaniózy a trypanosomózy. Dlouhá léta nebyly u těchto parazitů nalezeny přesvědčivé důkazy o genetické výměně, a proto byly rody Trypanosoma a Leishmania považovány za klonálně se rozmnožující, a to binárním štěpením jako většina prvoků. Výzkum ztěžovaly i skutečnosti, že pohlavní dimorfismus není patrný a chromosomy nekondenzují, tudíž nejsou viditelné. Nicméně klonální model začaly zpochybňovat pozorování přirozeně se vyskytujících hybridních druhů. Nejdříve byla existence sexu popsána u trypanosom a to prvním přímým důkazem hybridů T. brucei, získaných po společném přenosu rodičů mouchou tsetse. U leishmanii byl důkaz poskytnut na základě dvojitě rezistentních hybridů a sexuální výměna podstupovala stejný meiotický proces jako T. brucei. Byli pozorovaní přirozeně se vyskytující hybridi Nového i Starého světa jak u rodu Viannia, tak i u rodu Leishmania. Otázkou dalších výzkumů bylo, jaký je mechanismus genetické výměny, ale odpověď dodnes není jasná. Klíčová slova: genetická výměna, Trypanosoma, Leishmania, klonalita, meióza, GFP, přenašeč Abstract Genera Leishmania and Trypanosoma are agents of serious human diseases: leishmaniasis and trypanosomózy. For many years these parasites were considered clone-replicating by...
|
|
|
Dříve evoluční zatracenci, nyní tvůrci reprodukční strategie: původ a reprodukce samčí linie vodních skokanů Pelophylax esculentus
Doležálková, Marie ; Choleva, Lukáš (vedoucí práce) ; Mikulíček, Peter (oponent) ; Kratochvíl, Lukáš (oponent)
Asexuální způsoby reprodukce jsou obvykle založeny na principu kopírování (klonování) samičí DNA do potomstva. U většiny asexuálně se množících obratlovců se potomstvo vyvíjí z neredukovaného a často neoplozeného vajíčka. Umožňuje to mechanismus partenogenetické a gynogenetické reprodukce. Zatímco v prvním případě se klonální pohlavní buňka vyvíjí spontánně a samostatně, v druhém případě je zapotřebí pohlavní partner, který aktivuje rýhování vajíčka. Ani v jednom případě však nedochází k oplodnění (splynutí spermie s vajíčkem). Klonální potomstvo proto tvoří výhradně dcery a dosavadní výzkum probíhal jen na asexuálních liniích samičího pohlaví. Vzácně mohou vznikat při pravém oplodnění klonálního vajíčka asexuální samci, ti však bývají často neplodní. Na světě jsou známí diploidní zástupci pouze tří rodů obratlovců hybridního původu, kteří disponují plodnými asexuálními samci. Jedním z nich jsou evropští zelení vodní skokani rodu Pelophylax, žijící také na území České republiky. V oblastech kolem horního toku řeky Odry byly nedávno objeveny populace hybridních samců, kteří po vzoru asexuálních samic vytváří stabilní vše-samčí linie. Výsledky této studie ukázaly, že samci tvoří klonální spermie procesem hybridogeneze, během níž je z pohlavních buněk vymazán genom matky. Pravou fertilizací dochází k oplodnění...
|
|
|
Polyploidie se zvláštním zřetelem k paleopolyploidii a způsobům její detekce
Kotz, Matěj ; Král, Jiří (vedoucí práce) ; Rothová, Olga (oponent)
Polyploidie je významným fenoménem v evoluci eukaryotických organismů. Je předmětem zájmu biologů již několik desetiletí a byla studována z větší části u rostlin, u kterých se nejčastěji vyskytuje. Tato práce řeší její výskyt u organismů, zvláštní důraz je zde kladen na evolučně staré polyploidie a výskyt polyploidie u živočišných taxonů. Jsou probírány typy polyploidie a překážky, které musí polyploidní organismus překonat, aby byl stabilizován jeho genom. To zahrnuje i zajištění správné segregace chromozomů v meiotickém dělení. Zvláštním případem polyploidie je paleopolyploidie, tedy evolučně stará událost polyploidizace, po které dochází k procesu diploidizace. Tento proces se vyznačuje mimo jiné velkým počtem strukturních změn na chromozomech a ztrátou množství sekvencí DNA a postupným přechodem genomu do cytologicky diploidního stavu. Kvůli těmto změnám je obtížné paleopolyploidii detekovat. Hlavní část práce je věnována právě této problematice, jsou probírány jednotlivé přístupy, které mohou vést k detekci paleopolyploidní události. Klíčová slova: polyploidie, živočich, rostlina, meióza, paleopolyploidie, detekce
|
|
|
Úloha kohezinových genů během samčí meiózy myši domácí
Šebestová, Lenka ; Trachtulec, Zdeněk (vedoucí práce) ; Král, Jiří (oponent)
Kohezinové geny hrají důležitou roli v buněčném dělení. Zajišťují správnou segregaci chromozomů během mitózy i meiózy. Tato práce se zaměřuje na roli kohezinových genů při meióze u modelového organismu myši domácí (Mus musculus). V práci jsou nejprve uvedeny klíčové procesy savčí meiózy. Dále je popsána struktura kohezinového komplexu. Ten se skládá z heterodimeru SMC proteinů - SMC3 a SMC1α nebo SMC1β, který je uzavřen do kruhu štěpitelnou podjednotkou RAD21, RAD21L nebo REC8. S ní pak dále asociuje čtvrtá podjednotka - STAG protein (STAG1, STAG2 nebo STAG3). Dále jsou podrobně rozebrány funkce čtyř proteinů specifických pro meiózu (SMC1β, RAD21L, REC8 a STAG3) odvozené od projevů deficiencí jejich genů u myších samců. Všechny čtyři geny jsou nezbytné pro mnoho procesů v rámci meiózy - např. udržení koheze sesterských chromatid, synapsi nebo rekombinaci. STAG3, SMC1β, a REC8 jsou nutné k udržení centromerické koheze sesterských chromatid. STAG3 a RAD21L jsou důležité pro asociaci ostatních kohezinových podjednotek. Nejdůležitějším projevem deficience těchto čtyř genů je meiotická zástava v profázi I. Proto je výzkum kohezinů důležitou součástí studia příčin sterility u savců. klíčová slova: kohezin, meióza, spermatogeneze, myš, Smc1b, Rec8, Rad21l, Stag3
|
|
|
Analýza karyotypu u vybraných bičovců řádů Amblypygi a Uropygi
Sember, Alexandr ; Král, Jiří (vedoucí práce) ; Ráb, Petr (oponent)
Karyotype analysis of selected species from arachnid orders Amblypygi and Uropygi Whip spiders (Amblypygi) and whip scorpions (Uropygi) represent relict arachnid orders which has been found already at Upper Carboniferous strata. Although cytogenetic data from amblypygids and uropygids might be important to reconstruct karyotype evolution of arachnids, cytogenetics of these orders is almost unknown. Presented study is aimed in analysis of karyotype and meiosis in 16 species of Amblypygi and 4 species of Uropygi. Both groups are characterized by considerable range of diploid chromosome numbers (2n = 24 - 86 in Amblypygi and 36 - 66 in Uropygi). Analysed species does not exhibit morfologically differentiated sex chromosomes. Differentiation of sex chromosomes on molecular level was revealed in amblypygid Paraphrynus mexicanus by comparative genome hybridization. Obtained data indicate XY/XX sex chromosome system in this species. Comparison of karyotype data indicates reduction of chromosome numbers during evolution of both orders. In Amblypygi, this reduction was accompanied by increase of number of biarmed chromosomes. This trend is not apparent in Uropygi. Karyotypes of most analysed amblypygids and uropygids are also characterized by low amount of heterochromatin. Most studied species exhibit two pairs...
|
host ::
RSS.