|
|
Simulace dějů predikovaných teorií zamrzlé plasticity
Nekola, Ondřej ; Flegr, Jaroslav (vedoucí práce) ; Ponížil, Petr (oponent)
Otázka tempa evoluce patří k nejstarším v evoluční biologii a dosud nebyla uspokojivě vyřešena. Jedním z pokusů je teorie zamrzlé plasticity, podle které je pohlavně se rozmnožující druh schopný vývoje jen v krátkých obdobích, kdy dojde k poklesu genetického polymorĄsmu například při peripatrické speciaci. V delších obdobích evoluční stáze je vývoj druhu omezen frekvenčně závislou selekcí a pleiotropií. V rámci této práce byl vyvinut volně dostupný program simulující chování po- pulací pohlavně se rozmnožujících jedinců v proměnných podmínkách prostředí. V tomto programu byly simulovány vývoje populací s různou pravděpodobností vzniku alel působících na více složek fenotypu a s různou pravděpodobností vzniku frekvenčně selektovaných alel, které působí na fenotyp v opačném směru, pokud jsou v lokusu jednou nebo dvakrát. Byly pozorovány trendy předpovězené teorií zamrzlé plasticity Ű pomalejší přizpůsobení skokovým změnám prostředí, menší dosažené Ątness a častější vy- mírání populací s většími podíly zkoumaných druhů alel, ale pouze s velmi malou silou efektu a bez statistické významnosti. Pro budoucí výzkum je vhodné rozšířit prostor zkoumaných parametrů a zejména se zaměřit na větší populace, u kterých je účinnější působení selekce.
|
|
|
Mechanismy speciace a role reinforcementu u savců
Horký, Jakub ; Hulva, Pavel (vedoucí práce) ; Reifová, Radka (oponent)
Speciace, tedy proces vzniku nových druhů, zahrnuje rozmanitou škálu mikroevolučních mechanismů, působících současně a vedoucích ke graduální tvorbě reprodukčních bariér mezi populacemi. Studium speciace se od svých počátků kolem poloviny devatenáctého století razantně posunulo s rozvíjejícími se analytickými metodami a novými daty získanými z nich, která umožňují pozorovat předem neviditelné patrnosti a tvorbu nových hypotéz. Tato práce se zaměřuje na představení současného chápání konceptů a mechanismů ve speciaci, od klasických počátků po moderní výzkum, se zaměřením na mechanismy nejvíce blízké savcům. Prodiskutovány jsou prostorové režimy speciace spolu s jejich moderním pojetím, dále prezygotické a postzygotické izolační mechanismy a nakonec posuny znaků přispívající ke speciaci, včetně mechanismu reprodukčního posunu znaků, jenž se nazývá reinforcement. Práce klade velký důraz na téma maladaptivní a adaptivní hybridizace a jejich úloze ve speciaci, které spolu s reinforcementem a rozvojem genomických metod tato rešerše identifikovala jako aktuální rozvíjející se pomezí studia tohoto fenoménu. Klíčová slova: reprodukčně izolační mechanismy, mikroevoluce, posun znaků, hybridizace, reinforcement, speciace
|
|
|
Role evolučních mechanismů v designování akustických signálů
Rulfová, Alena ; Policht, Richard (vedoucí práce) ; Linhart, Pavel (oponent)
Akustická komunikace je v celé živočišné říši poměrně silně rozšířený jev. Téma evolučních mechanismů a jejich působení v akustické komunikaci je v posledních letech vcelku hojně studované, a to zejména u ptáků, netopýrů či žab. I přes tento fakt byly některé evoluční mechanismy dosud studovány detailně, zatímco jiné byly neprávem opomíjeny. Velice dobře prostudovaný je proces působení selekce (přírodního a pohlavního výběru) na akustické projevy, zatímco náhodné procesy, jako genetický drift či bottleneck, byly na poli této problematiky studovány spíše sporadicky. Genetický drift vede v akustické komunikaci k náhodným změnám v akustických projevech. Obdobou genetického driftu je pak drift kulturní, a to u druhů, které jsou schopny vokálního učení se. Změny v důsledku kulturního driftu mohou ale nemusí být spojeny se změnami na genetické úrovni. Velmi málo prostudovaným fenoménem na poli evolučních mechanismů v bioakustice je bottleneck. Zdá, že tento jev je příčinou redukce nejen genetické, ale také akustické variability živočichů. Některé parametry akustických projevů jsou utvářeny prostředím, a to zejména parametry spojené s frekvencí hlasu. Jiné oproti tomu velice dobře odrážejí fylogenetické vztahy mezi příbuznými druhy, a na základě těchto parametrů tak lze, kromě fylogeneze, mapovat kupříkladu...
|
|
| |
|
|
Biosystematická studie okruhu Carlina vulgaris ve střední Evropě s využitím molekulárních a morfometrických metod
Mašková, Hana ; Kaplan, Zdeněk (vedoucí práce) ; Krak, Karol (oponent)
Okruh pupavy obecné Carlina vulgaris agg. představuje v rámci střední Evropy několik ekologicky, morfologicky a chorologicky odlišených linií. V rámci této práce byly studovány vztahy mezi taxony rozeznávanými na území České republiky: pupava obecná pravá (Carlina vulgaris subsp. vulgaris), pupava Biebersteinova pravá (C. biebersteinii subsp. Biebersteinii), pupava Biebersteinova prostřední (C. biebersteinii subsp. brevibracteata) a pupava Biebersteinova jesenická (C. biebersteinii subsp. sudetica). Molekulární analýzy ukázaly na přítomnost dvou geneticky odlišených skupin, první zahrnuje zástupce reliktních stanovišť a horské rostliny klasifikované jako C. biebersteinii subsp. biebersteinii a C. biebersteinii subsp. sudetica, druhá pak rostliny řazené k C. vulgaris a C. biebersteinii subsp. brevibracteata. Diferenciace obou skupin je podpořena i morfometrickými analýzami. Vzájemné vztahy populací uvnitř těchto dvou skupin však zůstávají nejasné. Jisté je, že české populace C. biebersteinii subsp. biebersteinii a C. biebersteinii subsp. sudetica jsou příbuzné horským populacím z Alp a Karpat; jedná se o glaciální relikty zasluhující zvláštní pozornost z hlediska ochrany přírody. Nicméně statut samostatného endemického taxonu pro jesenickou populaci C. biebersteinii subsp. sudetica není pravděpodobně oprávněný.
|
|
|
Evolutionary processes responsible for complexity in aquatic vascular plants
Prančl, Jan ; Kaplan, Zdeněk (vedoucí práce) ; Oberprieler, Christoph (oponent) ; Štech, Milan (oponent)
Vodní rostliny představují evolučně heterogenní skupinu organismů, které se adaptovaly na život ve velmi specifickém prostředí. Navzdory velké evoluční vzdálenosti mezi jednotlivými příbuzenskými liniemi sdílejí vodní makrofyty mnoho společných anatomických, morfologických, fyziologických a reprodukčních adaptací, které vznikly nezávisle díky konvergentnímu a paralelnímu vývoji znaků. Vodní rostliny představují evolučně unikátní jednotku, které však v současné systematické botanice není věnována odpovídající pozornost. Navíc se vesměs jedná o taxonomicky obtížné skupiny vzhledem k silné redukci tělní stavby a vysoké míře fenotypové plasticity. Tato dizertační práce se zaměřuje na výzkum dvou taxonomicky složitých skupin, hvězdošů (rod Callitriche) a lakušníků (Ranunculus sect. Batrachium). Za pomoci různých metodických přístupů (stanovení velikosti genomu, počítání chromozomů, sekvenace jaderných (ITS) i plastidových (trnT-trnL) úseků DNA, studium herbářových sbírek) jsme zkoumali nejdůležitější evoluční procesy, jako je hybridizace, polyploidizace a kryptická diverzita, a hodnotili jejich vliv na evoluční komplexitu vodních rostlin. V rámci České republiky jsme také poprvé zmapovali rozšíření jednotlivých druhů ze studovaných skupin. Průtoková cytometrie byla potvrzena jako velmi účinná metoda pro...
|
|
|
Komparativní strukturní analýza povrchových virulentních faktorů Borreliella spp. se zaměřením na konzervovanost topologie jejich povrchu
Zdrha, Alois ; Drbal, Karel (vedoucí práce) ; Nunvář, Jaroslav (oponent)
Gram-negativnı́ bakterie rodu Borreliella jsou původcem dnes rozšiřujı́cı́ho se one- mocněnı́ lymeské borreliózy. Jejich zařazenı́ mezi gram-negativnı́ bakterie je ale zavádějı́cı́, jelikož se od nich značně odlišujı́ svým komplexnı́m genomem, patogennı́mi adaptacemi na hostitele a složenı́m své povrchové membrány. Jeden druh borreliell může obsahovat vedle jednoho konzervovaného chromozomu až 23 variabilnı́ch plasmidů. I přesto borre- liellám scházı́ mnoho důležitých proteinů pro syntézu klı́čových sloučenin, a proto musı́ tyto sloučeniny zı́skávat od hostitele. Aby borreliella mohla využı́vat metabolické procesy hostitele ke své reprodukci, musı́ nejdřı́ve hostitele infikovat a následně i přežı́t jeho imunitnı́ obranu. K tomu jı́ sloužı́ virulentnı́ faktory, mezi které patřı́ zejména značně variabilnı́ povrchové lipoproteiny. Právě variabilita těchto lipoproteinů ztěžuje využitı́ povrchových epitopů při detekci a následně i přı́padné protilátkové terapii, protože většina dominantnı́ch antigennı́ch epitopů borreliell se nacházı́ ve variabilnı́ch částech zmı́něných lipoproteinů. K určenı́ vhodných cı́lů pro protilátky dnes můžeme využı́t algoritmy, které sta- novı́ evolučně konzervované epitopy na základě...
|
|
|
Průtoková cytometrie pro in vitro testy chemosenzitivity a rezistence nádorů (CSRA)
Drozdová, Tereza ; Drbal, Karel (vedoucí práce) ; Balounová, Jana (oponent)
In vitro testy chemosenzitivity a rezistence ("Chemosensitivity and resistance assay" - CSRA) nádorů stanovují citlivost konkrétního nádoru k daným léčebným postupům v experimentálním uspořádání. Heterogenní populace nádorových buněk je ex vivo krátkodobě vystavená působení různých schválených léčiv a jejich kombinací. Následně je stanoven vliv jednotlivých léků na životnost konkrétních nádorových buněk, podle níž je možné zvolit přesnou kombinaci léčiv pro každého pacienta individuálně. Tento přístup je příkladem personalizované medicíny, která se zabývá přizpůsobení diagnostických postupů a léčby konkrétnímu pacientovi, a tím se snaží zamezit selhání léčby u pacientů, u kterých nefungují statisticky nejúčinnější léčebné postupy, založené na randomizovaných klinických testech. Množství určování živých buněk pomocí průtokové cytometrie poskytuje velice přesnou statistiku pro multiparametrickou analýzu. Nezbytnou podmínkou je ovšem přítomnost disociovaných nádorových buněk v jednobuněčné suspenzi. Tím se tato metoda liší od klonovacích metod, kdy kolonie nádorových buněk rostou na agarových médiích, nebo od histokultur, které se vyznačují trojrozměrnou kultivací tkáně. Následně také můžeme roztřídit buňky podle jejich předem definovaných vlastností pro jejich další funkční testování. Výhodou těchto...
|
|
|
Biosystematická studie okruhu Carlina vulgaris ve střední Evropě s využitím molekulárních a morfometrických metod
Mašková, Hana ; Kaplan, Zdeněk (vedoucí práce) ; Krak, Karol (oponent)
Okruh pupavy obecné Carlina vulgaris agg. představuje v rámci střední Evropy několik ekologicky, morfologicky a chorologicky odlišených linií. V rámci této práce byly studovány vztahy mezi taxony rozeznávanými na území České republiky: pupava obecná pravá (Carlina vulgaris subsp. vulgaris), pupava Biebersteinova pravá (C. biebersteinii subsp. Biebersteinii), pupava Biebersteinova prostřední (C. biebersteinii subsp. brevibracteata) a pupava Biebersteinova jesenická (C. biebersteinii subsp. sudetica). Molekulární analýzy ukázaly na přítomnost dvou geneticky odlišených skupin, první zahrnuje zástupce reliktních stanovišť a horské rostliny klasifikované jako C. biebersteinii subsp. biebersteinii a C. biebersteinii subsp. sudetica, druhá pak rostliny řazené k C. vulgaris a C. biebersteinii subsp. brevibracteata. Diferenciace obou skupin je podpořena i morfometrickými analýzami. Vzájemné vztahy populací uvnitř těchto dvou skupin však zůstávají nejasné. Jisté je, že české populace C. biebersteinii subsp. biebersteinii a C. biebersteinii subsp. sudetica jsou příbuzné horským populacím z Alp a Karpat; jedná se o glaciální relikty zasluhující zvláštní pozornost z hlediska ochrany přírody. Nicméně statut samostatného endemického taxonu pro jesenickou populaci C. biebersteinii subsp. sudetica není pravděpodobně oprávněný.
|
|
|
Simulace dějů predikovaných teorií zamrzlé plasticity
Nekola, Ondřej ; Flegr, Jaroslav (vedoucí práce) ; Ponížil, Petr (oponent)
Otázka tempa evoluce patří k nejstarším v evoluční biologii a dosud nebyla uspokojivě vyřešena. Jedním z pokusů je teorie zamrzlé plasticity, podle které je pohlavně se rozmnožující druh schopný vývoje jen v krátkých obdobích, kdy dojde k poklesu genetického polymorĄsmu například při peripatrické speciaci. V delších obdobích evoluční stáze je vývoj druhu omezen frekvenčně závislou selekcí a pleiotropií. V rámci této práce byl vyvinut volně dostupný program simulující chování po- pulací pohlavně se rozmnožujících jedinců v proměnných podmínkách prostředí. V tomto programu byly simulovány vývoje populací s různou pravděpodobností vzniku alel působících na více složek fenotypu a s různou pravděpodobností vzniku frekvenčně selektovaných alel, které působí na fenotyp v opačném směru, pokud jsou v lokusu jednou nebo dvakrát. Byly pozorovány trendy předpovězené teorií zamrzlé plasticity Ű pomalejší přizpůsobení skokovým změnám prostředí, menší dosažené Ątness a častější vy- mírání populací s většími podíly zkoumaných druhů alel, ale pouze s velmi malou silou efektu a bez statistické významnosti. Pro budoucí výzkum je vhodné rozšířit prostor zkoumaných parametrů a zejména se zaměřit na větší populace, u kterých je účinnější působení selekce.
|
host ::
RSS.