Bakalářská práce

Vývoj rodičovských genomů u mladých rostlinných allotetraploidů

Evolution of parental genomes in young plant allotetraploids

Ivana Ježková, učo 324201
Anotace

Polyploidie je jev vyskytující se u rostlin i živočichů. U rostlin je velmi častý, odhaduje se, že v minulosti prošlo jedním nebo více cykly polyploidizace více než 70 % druhů krytosemenných rostlin. Jádro polyploidů (zvláště allopolyploidů) však není stabilní a v genomu dochází k velmi výrazným změnám způsobeným jak polyploidizací, tak, a ve větší míře, hybridizací. Po splynutí rodičovských genomů …více

Abstract

Polyploidy is a phenomenon which occurs both in plant and animal kingdom. Especially for plant species it is very common, it is estimated that in the past more than 70 % of the species of angiosperm underwent one or more cycle of polyploidization. Polyploid nuclei (especially in allopolyploids) is not stable and the genome undergoes conspicuous changes due to polyploidization and hybridization. After …více

Zadání práce
Allopolyploidie, mezidruhová hybridizace spojená s polyploidizací, hraje významnou roli v evoluci rostlin. Odhaduje se, že více než 70% druhů vyšších rostlin má hybridní a polyploidní původ. Nejdůležitější hospodářsky významné plodiny jako je pšenice, bavlník, řepka, tabák, růže, apod.na jedné straně a mnohé invazivní plevele na straně druhé jsou mladé allotetraploidní druhy u nichž známe jejich diploidní rodiče. Proces hybridizace a polyploidizace je pro buňku velmi stresující období během něhož musí co nejdříve dojít k ustavení rovnováhy mezi rodičovskými genomy. V allotetraploidním jádře se vyskytují tzv. homeologní DNA sekvence, jež pocházejí od jednotlivých fylogeneticky často poměrně příbuzných diploidních rodičů; mají shodnou funkci, ale mohou se více či méně lišit v nukleotidové sekvenci. V závislosti na dané kombinaci genomů buď nenastane žádná výrazná změna a oba rodičovské subgenomy se vyvíjejí v allotetraploidním jádře víceméně nezávisle tj. obdobně jako u diploidních rodičů, nebo mnohem častěji se struktura rodičovských genomů v důsledku mezigenomových interakcí poměrně rychle změní. Výsledkem změn je stabilizace genomu a rychlé obnovení fertility. Další změny pak mohou probíhat pomaleji během tzv. diploidizace. Změny mohou být genetické (translokace části chromosomů, ztráta či zmnožení sekvencí) a epigenetické (umlčení jednoho z homeologních lokusů v důsledku epigenetické modifikace chromatinu metylací, acetylací, apod). Reverzibilní epigenetické změny většinou předcházejí genetickým, které jsou nevratné. Tyto změny vedou často k subfunkcionalizaci původně homeologních lokusů a k větší odlišnosti homeologních chromosomů což zajišťuje během meiozy párování pouze mezi homologními chromosomy. Rychlé počáteční změny genomu nemůžeme zkoumat u většiny přirozených allotetraploidů, protože jejich genomy i genomy příslušných rodičů již prodělaly mnoho nezávislých změn. Stav genomu v okamžiku hybridizace je nám proto neznámý. Z tohoto důvodu používáme ke studiu počátečních změn v genomu buď velmi mladé přirozené allotetraploidy u nichž známe jejich skutečné rodiče, kteří dodnes žijí v lokalitách vzniku nebo allotetraploidy uměle připravené. Cílem bakalářské práce by bylo vyhledat a utřídit poznatky z původní literatury, týkající se genetických a epigenetických změn, včetně exprese, homeologních sekvencí DNA u relativně nedávno přirozeně vzniklých, jakožto i u uměle připravených allotetraploidů rodů Aegilops-Triticum (pšenice), Arabidopsis (huseníček), Brassica (brukev), Tragopogon (kozí brada), Gossypium (bavlník), Spartina, Senecio (starček), apod. Práce by se měla zaměřit na odhalení zákonitostí ve vývoji homeologních sekvencí, jako je např. reprodukovatelnost změny srovnáním přirozených a uměle připravených hybridů, mateřský či otcovský původ homeologních sekvencí, fylogenetická příbuznost rodičů, apod. Navazující diplomová práce by se týkala praktického studia vývoje repetitivních DNA sekvencí, včetně rDNA, u velmi úspěšných invazivních allotetraploidních druhů rodu Tragopogon, Spartina apod.
Práce zkontrolována:
10. 6. 2011 13:24, Miloslava Konopásková
Plný text práce
1,2 MB / soubor PDF
Jazyk práce
čeština čeština
Termín obhajoby
16. 6. 2011
Práce byla úspěšně obhájena

Vedoucí

RNDr. Roman Matyášek, CSc.
abs PřF MU

Oponent

Autor posudku dosud neidentifikován.

  • Přidání souboru

    Soubor nebo složku lze nahrát pomocí tlačítka Přidat.
  • Další operace se soubory

    Podrobnosti lze zjistit označením příslušného řádku.
  • Pohled pro experty

    Pro častou práci je možné zvolit režim Více možností.
  • Vyhledávání souborů

    Vyhledávaný výraz můžete zadat přímo do adresního řádku.
  • Rychlý přístup k souborům

    Pomocí funkce Nedávné je možné se rychle vrátit k právě prohlíženým souborům. Oblíbené soubory je také možné označit Hvězdičkou.