Smyslové receptory pro zrak, čich a chuť jsou proteinové molekuly zodpovědné za detekci světelných či chemických signálů. Během evoluce ryb došlo k mnoha adaptacím a modifikacím těchto smyslů na život v odlišných podmínkách. Podle současných poznatků se dále zdá, že se receptory adaptovaly také na úrovni genů. Jedním z molekulárních mechanismů během evoluce byla tzv. duplikace (= zdvojení) genů, po níž může následovat rozrůznění a tím i prostor pro přizpůsobení. Bazální linie paprskoploutvých ryb (tedy například jeseteři, kostlíni a kaprouni) neprošly během evoluce celogenomovou duplikací společnou pro všechny ostatní odvozenější linie ryb (souhrnně nazývané Teleostei). V navrhovaném projektu se studentka zaměří zejména na skupinu jeseterů, u nichž však proběhlo několik celogenomových duplikací nezávisle, a u nichž bychom očekávali proměnu receptorové palety pro zrak, čich a chuť také v závislosti na důležitosti daného smyslu. V navrhovaném projektu se studentka zaměří na analýzu celých genomů pro získání dostupné sady genů, jakož i na analýzu transkriptomů sítnice, olfaktorického epitelu a vybraných tkání s chuťovými senzory, z nichž následně získá sadu aktivně užívaných (=exprimovaných) genů. V pozdější fázi projektu budou dále získána data ohledně evoluce zraku u kostlínů a kaprounů pro další porovnání s chrupavčitými rybami.
Předběžná náplň práce v anglickém jazyce
Sensory receptors for vision, smell and taste are responsible for detection of light or chemical signals. Fishes have adapted their sensory systems during evolution often as a response to the environmental conditions. The receptors have adapted on the molecular level and one of the mechanisms contributing to the receptor diversity is the whole-genome duplication. Such duplication generates additional copies of receptors, which might eventually be co-opted for a new function or to expand the function of the other receptors resulting in the ability of sensing broader range of the signals. While the ancestor of the species-rich teleost fishes has undergone through one whole-genome duplication in evolution, this is not the case for the basal lineages of ray-finned fishes, such as sturgeons or gars. Nevertheless, in sturgeons, independent whole genome duplication occurred during evolution and it is virtually unknown what was the effect of such duplication on the sensory system evolution. The main goal of the Ph.D thesis is to analyse genomes and transcriptomes of several species of sturgeon and gars, and to reveal the composition of receptors and therefore the role of the whole genome duplication in evolution of the sensory systems.
- zadáno vedoucím/školitelem