Předpokládá se, že geny vázané na X nebo Z chromosom, které jsou hemizygotní u heterogametického pohlaví, mají rozdílnou evoluční rychlost oproti autozomům. Tento efekt, kterému se někdy říká „rychlý X“ nebo „rychlý Z“ chromosom (z angl. fast X/Z effect) může vznikat jako důsledek hemizygotního stavu, který vede k efektivnější selekci recesivních zvýhodňujících mutací u heterogametického pohlaví. Může ale také vznikat, jako důsledek snížené efektivní velikosti populace hemizygotního chromosomu, což vede ke zvýšené fixaci mírně škodlivých mutací prostřednictvím náhodného driftu. Tento efekt byl zatím studován jen u několika linií obratlovců. S přibývajícími informacemi o genetickém obsahu pohlavních chromosomů pro jednotlivé linie, přichází i možnost studovat tento efekt v širším fylogenetickém měřítku. Diplomová práce bude zaměřena na bioinformatický test „rychlého X/Z“ chromosomu. V práci bude porovnána rychlost evoluce genů, které jsou vázané na pohlavní chromosomy a genů na autosomech u skupin plazů, u kterých existuje znalost identity genů na pohlavních chromosomech. Práce bude zaměřena na plazy, jelikož se v rámci této skupiny obecně setkáváme s vysokou mírou variability v mechanismech určení pohlaví a můžeme tedy porovnávat linie se samčí i samičí heterogamií. Výsledkem práce bude posouzení, u kterých skupin plazů genetická data podporují a u kterých případně nepodporují hypotézu „rychlého X/Z“ chromosomu.
Předběžná náplň práce v anglickém jazyce
It has been suggested that genes linked to the X or Z sex chromosome which are hemizygous in heterogametic sex have a different evolutionary rate compared to autosomes. This phenomenon is known as the “fast-X” or “fast-Z effect” and it can be the result of a hemizygous state leading to more effective selection of recessive positive mutations in heterogametic sex. Fast-X or fast-Z can also originate as an outcome of the lower effective population size of the hemizygous chromosome which can lead to a higher fixation rate of slightly deleterious mutations by random drift. This effect has so far only been studied in several vertebrate lineages. With increasing information about the genetic content of sex chromosomes for more lineages there comes the possibility to study this effect in a wider comparative phylogenetic framework. This diploma thesis is focused on the bioinformatic testing of the fast-X/Z chromosome hypothesis. In the lineages of reptiles where the identity of genes on sex chromosomes is known the evolutionary rate of the genes linked to sex chromosomes and to autosomes will be compared. This thesis is focused on reptiles as in this group there is generally a high variability of sex determining mechanisms and we can therefore compare the lineages with male and female heterogamety. The outcome of this thesis will be the determination of the lineages of reptiles where the genetic data supports the fast-X/Z hypothesis and in which lineages they do not.
- zadáno vedoucím/školitelem