Pohlavní systém a druhový koncept u heterothalických druhů Aspergillus v sekci Fumigati

• Název práce v češtině: Pohlavní systém a druhový koncept u heterothalických druhů Aspergillus v sekci Fumigati
• Název v anglickém jazyce: Mating system and species concept in heterothallic species of Aspergillus section Fumigati
• Klíčová slova: MAT faktory, teleomorfa, anamorfa, párovací pokusy, MAT1, MAT2
• Klíčová slova anglicky: MAT factors, teloemorph, anamorph, mating experiments, MAT1, MAT2
• Akademický rok vypsání: 2010/2011
• Typ práce: diplomová práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Katedra botaniky (31-120)
• Vedoucí / školitel: MUDr. Mgr. Vít Hubka, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno vedoucím/školitelem
• Datum přihlášení: 18.01.2012
• Datum zadání: 18.01.2012
• Datum odevzdání elektronické podoby: 14.08.2014
• Datum proběhlé obhajoby: 04.09.2014
• Oponenti: MUDr. Karel Mencl, CSc.

Předběžná náplň práce

Cílem práce je objasnit mezidruhové hranice v komplexech heterothalických druhů Aspergillus ze sekce Fumigati, kde není druhový koncept možné zcela opřít o jinak široce aplikovatelná molekulárně-biologická data. Snahou bude identifikovat pohlavní systém druhů, nalézt pohlavní stádium a prokázat sníženou životaschopnost případných mezidruhových kříženců. Nejvíce se projekt bude zaměřovat na druhový komplex oportunního patogena Aspergillus viridinutans. Mezidruhové hranice budou vymezeny s použitím biologického konceptu, tj. užitím cílených párovacích pokusů navazujících na zjištění typů MAT-faktorů u konkrétních izolátů. Druhový koncept bude podpořen morfologií indukovaného pohlavního stádia a sekvenčními daty z několika nezávislých genů. Budou porovnány výsledky aplikace fylogenetického a biologického konceptu druhu. Práce by měla změnit pohled na chápání a způsoby vymezování heterothalických druhů u rodu Aspergillus, kde se koncept užívaný pro homothalické druhy ukazuje jako nedostatečný pro druhy heterothalické a může vést k nadhodnocování počtu druhů. Je pravděpodobné, že podobný koncept bude možné aplikovat i u dalších význačných rodů v řádu Eurotiales jako např. Penicillium, Talaromyces a Rasamsonia.
Během předchozích studií byla izolována řada druhů Aspergillus, včetně druhů nových, u kterých se očekává přítomnost teleomorfního stádia. Pomocí známých primerů buda charakterizováno pohlavní ladění jednotlivých jedinců, kteří budou dále kříženi pro získání teleomorfy. Bude popsána morfologie nalezených teleomorf (optická mikroskopie, SEM).
Metodický přínos pro studenta: Cílem je získat metodickou průpravu v mnoha biologických postupech. Student bude udržovat a kultivovat kmeny, mikroskopovat, naučí se pracovat s DNA, používat a optimalizovat metodu PCR, navrhovat primery. K vyhodnocování výsledků bude použita řada statistických metod. Práce bude probíhat na katedře botaniky a MBÚ AV ČR.
Výstup. Práce je zahrnuta do projektu studujících rod Aspergillus. U rodu Aspergillus bude mít nalezení pohlavních struktur významné taxonomické následky, umožní popisy nových druhů.
Základní literatura. EAGLE, C. E. (2009): Mating-type genes and sexual potential in the Ascomycete genera Aspergillus and Penicillium, University of Nottingham, Ph.D. thesis, pp. 383.

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

The aim of this study is to determine the species boundaries in complexes of heterothallic Aspergillus species belonging to the section Fumigati. It is not possible in this section to base the species concept solely on widely used molecular-biological data. The goal of this project is to identify the sexual potential of species, discover their sexual (teleomorphic) state and verify decreased fitness of eventual interspecies hybrids. The study will mainly focus on opportunistic fungal pathogen Aspergillus viridinutans (species complex). The species boundaries will be delimited using biological species concept by crossing opposite mating type isolates. Species concept will be supported by the morphology of the sexual state and sequence data from several unlinked loci. The results of application of phylogenetic and biological species concepts will be compared. This study should change the view of understanding and traditional ways of defining the heterothallic species in Aspergillus, where the currently used species concept seems to be insufficient and may lead to overestimation of the number of species. It is probable that a similar concept could be also applicable for other important genera in the order Eurotiales such as Penicillium, Talaromyces and Rasamsonia.