|
|
Localization of Methylation Sites in Transposons
Kmeť, Miroslav ; Martínek, Tomáš (referee) ; Vogel, Ivan (advisor)
This master's thesis deals with the creation of a tool for the extraction of methylation level from transposon sequences. Transposons are DNA elements with ability to move or copy themselves and their activity is regulated by DNA methylation. Sequence methylation information is stored in the bisulfite data and their processing is done with parts of two existing tools in a combination with implemented modules. Created tool takes into consideration unique challenges brought in the methylation calling process by transposable elements and it's functionality is presented on a set of experiments with simulated and real data.
|
|
|
Reconstruction of Transposons
Šurina, Oliver ; Martínek, Tomáš (referee) ; Puterová, Janka (advisor)
This thesis deals with the reconstruction of transposable elements based on an output of RepeaterExplorer. In the first section, this thesis introduces basics of molecular biology with focus on transposons and their structure. Then it describes design and implementation of application which reconstructs transposons based on an output of RepeatExplorer. Achieved results are presented by created interactive user interface. The application was then tesed in real enviroment. This thesis also delivers overview of existing tools for transposons identification.
|
|
|
Detection of repetitive sequences in genomes
Puterová, Janka ; Jedlička, Pavel (referee) ; Kléma, Jiří (referee) ; Zendulka, Jaroslav (advisor)
Repetitivní sekvence mohou tvořit významnou část genomu, v některých případech více než 80%, která však bývala vědci často přehlížena. Dnes je známo, že repetice mají v genomu různé funkce a rozdělují se na dvě hlavní skupiny: rozptýlené a tandemové repetice. Cílem této práce bylo vytvoření bioinformatických nástrojů pro detekci repetic, ať už přímo ze sekvenačních dat generovaných sekvenátory, nebo ze sestavených genomů. V úvodní části práce poskytuje náhled do problematiky a přehled typů repetic vyskytujících se v genomech. Dále se práce zabývá stávajícími přístupy a nástroji zaměřenými na identifikaci repetic přímo ze sestavených sekvencí. Hlavním přínosem do této oblasti bylo vytvoření nástroje digIS, který se zaměřuje na detekci inserčních sekvencí, které přestavují nejhojněji se vyskytující rozptýlené repetice u prokaryot. digIS je založen na principu profilových skrytých Markovových modelů zkonstruovaných pro katalytické domény transpozáz, které představují nejkonzervativnější část inserčních sekvencí a zachovávají si sekundární strukturu v rámci rodiny. Následně práce poskytuje přehled sekvenačních technologií a rozebírá stávající metody pro detekci repetic přímo ze sekvenačních dat, bez nutnosti procházejícího sestavení genomu. Je představen nový přístup pro detailní analýzu tandemových repetic. Tento přístup rozšiřuje základní analýzu nástroje RepeatExplorer, který detekuje a charakterizuje repetice přímo ze sekvenačních dat. Práce dále diskutuje aplikace detekce repetic v biologickém výzkumu zejména z pohledu srovnávacích studií repeatomu a evoluce pohlavních chromozomů. V závěrečné části práce poskytuje souhrn dosažených výsledků výzkumu v podobě čtyř článků publikovaných v mezinárodních časopisech, jejichž plné znění je dostupné v přílohách, a celkové shrnutí práce a možnosti budoucího výzkumu.
|
|
|
Bioinformatics Tool for Transposons Annotation
Jenčo, Michal ; Martínek, Tomáš (referee) ; Puterová, Janka (advisor)
This thesis provides theoretical resources for the design of a new bioinformatics tool for transposon annotation with focus on their additional structural elements. There is a biological description of transposons, the mobile elements in DNA, their classification and structure. It further deals with the overview and classification of available transposon identification and annotation bioinformatics tools, description of function and implementation of a select few. Next we state the scheme of a new bioinformatics tool for LTR retrotransposon identification and annotation with a focus on extra ORFs and tandem repeats. The functionality of this new tool was tested on the A. thaliana genome. We identified 95 groups of conserved extra ORFs and 10 groups of conserved tandem repeats.
|
|
|
Analýza repetic v genomech vybraných druhů modrásků rodů \kur{Polyommatus} a \kur{Lysandra}
HRUBÁ, Monika
This thesis focuses on the analysis of mobile elements in the genera Polyommatus and Lysandra (Lepidoptera) with a potential impact on karyotype fragmentation. The presence of selected mobile elements in genomes of 15 lycaenid species was tested by PCR. Moreover, the same method was used to detect these elements in 13 selected ant species, which may present a source for lateral gene transfer in myrmecophilous blue butterfly species. Selected transposable elements were localized in pachytene nuclei using fluorescence in situ hybridization. The results of this thesis suggest a patchy phylogenetic pattern of studied repeats which can be partly explained by mobile elements spread through interspecific hybridization and horizontal gene transfer among studied Polyommatus and Lysandra species.
|
|
|
Detection of repetitive sequences in genomes
Puterová, Janka ; Jedlička, Pavel (referee) ; Kléma, Jiří (referee) ; Zendulka, Jaroslav (advisor)
Repetitivní sekvence mohou tvořit významnou část genomu, v některých případech více než 80%, která však bývala vědci často přehlížena. Dnes je známo, že repetice mají v genomu různé funkce a rozdělují se na dvě hlavní skupiny: rozptýlené a tandemové repetice. Cílem této práce bylo vytvoření bioinformatických nástrojů pro detekci repetic, ať už přímo ze sekvenačních dat generovaných sekvenátory, nebo ze sestavených genomů. V úvodní části práce poskytuje náhled do problematiky a přehled typů repetic vyskytujících se v genomech. Dále se práce zabývá stávajícími přístupy a nástroji zaměřenými na identifikaci repetic přímo ze sestavených sekvencí. Hlavním přínosem do této oblasti bylo vytvoření nástroje digIS, který se zaměřuje na detekci inserčních sekvencí, které přestavují nejhojněji se vyskytující rozptýlené repetice u prokaryot. digIS je založen na principu profilových skrytých Markovových modelů zkonstruovaných pro katalytické domény transpozáz, které představují nejkonzervativnější část inserčních sekvencí a zachovávají si sekundární strukturu v rámci rodiny. Následně práce poskytuje přehled sekvenačních technologií a rozebírá stávající metody pro detekci repetic přímo ze sekvenačních dat, bez nutnosti procházejícího sestavení genomu. Je představen nový přístup pro detailní analýzu tandemových repetic. Tento přístup rozšiřuje základní analýzu nástroje RepeatExplorer, který detekuje a charakterizuje repetice přímo ze sekvenačních dat. Práce dále diskutuje aplikace detekce repetic v biologickém výzkumu zejména z pohledu srovnávacích studií repeatomu a evoluce pohlavních chromozomů. V závěrečné části práce poskytuje souhrn dosažených výsledků výzkumu v podobě čtyř článků publikovaných v mezinárodních časopisech, jejichž plné znění je dostupné v přílohách, a celkové shrnutí práce a možnosti budoucího výzkumu.
|
|
|
Study of single stranded DNA by biophysical techniques
Svoboda, Jakub ; Schneider, Bohdan (advisor) ; Novák, Petr (referee)
DNA is the fundamental functional molecule of all domains of life. One of its characteristics is the ability to self-associate to form a double stranded helix. Nevertheless, even single stranded DNA can form non-canonical structures such as hairpins, triplexes or tetraplexes. One of the interesting single stranded sequences are REP elements. These sequences form a part of bacterial transposable elements, so-called insertion sequences, which can be found in a great number of copies in wide range of bacterial species. This thesis studies structure and properties of selected REP sequences. It presents the results of spectral measurements by technique of circular dichroism, melting curves from differential scanning calorimetry, and monocrystal diffraction data. Key words Single-stranded DNA, crystallography, circular dichroism, calorimetry, transpozone, REP elements, insertion sequences.
|
|
|
Bioinformatics Tool for Transposons Annotation
Jenčo, Michal ; Martínek, Tomáš (referee) ; Puterová, Janka (advisor)
This thesis provides theoretical resources for the design of a new bioinformatics tool for transposon annotation with focus on their additional structural elements. There is a biological description of transposons, the mobile elements in DNA, their classification and structure. It further deals with the overview and classification of available transposon identification and annotation bioinformatics tools, description of function and implementation of a select few. Next we state the scheme of a new bioinformatics tool for LTR retrotransposon identification and annotation with a focus on extra ORFs and tandem repeats. The functionality of this new tool was tested on the A. thaliana genome. We identified 95 groups of conserved extra ORFs and 10 groups of conserved tandem repeats.
|
|
|
Reconstruction of Transposons
Šurina, Oliver ; Martínek, Tomáš (referee) ; Puterová, Janka (advisor)
This thesis deals with the reconstruction of transposable elements based on an output of RepeaterExplorer. In the first section, this thesis introduces basics of molecular biology with focus on transposons and their structure. Then it describes design and implementation of application which reconstructs transposons based on an output of RepeatExplorer. Achieved results are presented by created interactive user interface. The application was then tesed in real enviroment. This thesis also delivers overview of existing tools for transposons identification.
|
|
|
Epigenetické reprogramování u rostlin a živočichů
Tomanová, Markéta
Organisms have to cope almost daily with the activity of transposable elements which can cause negative effects in them thanks to their ability of transposition. The activity of transposons is regulated in normal conditions. From the point of view of their potential harmful activity, the most critical phase is the period of gametes formation and embryogenesis when the process called epigenetic reprogramming occures. It means that the epigenetic information (especially DNA mehylation) is deleted and than re-estabilished which is the esential process for cell diferentiation and tissue formation. During mentioned process of epigenetic reprogramming transposable elements become active which is the reason why this phase of the development is labeled as critical. This happenes especially in critical phases of their development. This work is focused to DNA methylation in transposons which was probably evolved as a sort of defense against their possible harmful effects. Processes wchich occure in reproductive cells are also described. Every mentioned processes are different in plant and animal cells. However, they are similar in some aspects. These are also the subject of this work.
|
guest ::
