Vymezení druhových hranic v sekci Candidi rodu Aspergillus

• Název práce v češtině: Vymezení druhových hranic v sekci Candidi rodu Aspergillus
• Název v anglickém jazyce: Species delimitation in Aspergillus section Candidi
• Klíčová slova: Aspergillus candidus, druhová delimitace, mnohogenová fylogeneze, morfologie, fyziologie, vnitrodruhová variabilita
• Klíčová slova anglicky: Aspergillus candidus, species delimitation, multigene phylogeny, morphology, physiology, intraspecific variability
• Akademický rok vypsání: 2019/2020
• 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: 13.11.2019
• Datum zadání: 13.11.2019
• Datum odevzdání elektronické podoby: 25.04.2022
• Datum proběhlé obhajoby: 25.05.2022
• Oponenti: Mgr. Miroslav Caboň, Ph.D.

Seznam odborné literatury

Carstens, B. C.; Pelletier, T. A.; Reid, N. M.; Satler, J. D. (2013) ‘How to fail at species delimitation‘, Molecular ecology, 22(17), 4369-4383.
Drummond, A. J.; Suchard, M. A.; Xie, D.; Rambaut, A. (2012) ‘Bayesian phylogenetics with BEAUti and the BEAST 1.7’, Molecular Biology and Evolution, 29(8), pp. 1969–1973.
Dyer, P. S. and O’Gorman, C. M. (2011) ‘A fungal sexual revolution: Aspergillus and Penicillium show the way’, Current Opinion in Microbiology, pp. 649–654.
Eagle, C. E. (2009) ‘Mating-type genes and sexual potential in the ascomycete genera Aspergillus and Penicillium’, Doctoral dissertation, University of Nottingham, (April), p. 383.
Frisvad, J. C. and Larsen, T. O. (2015) ‘Chemodiversity in the genus Aspergillus’, Applied Microbiology and Biotechnology, pp. 7859–7877.
Fujisawa, T. and Barraclough, T. G. (2013) ‘Delimiting species using single-locus data and the generalized mixed yule coalescent approach: A revised method and evaluation on simulated data sets’, Systematic Biology, 62(5), pp. 707–724.
Heled, J. and Drummond, A. J. (2010) ‘Bayesian Inference of Species Trees from Multilocus Data’, Molecular Biology and Evolution, 27(3), pp. 570–580.
Hubka, V.; Lyskova, P.; Frisvad, J. C.; Peterson, S. W.; Skorepova, M.; Kolarik, M. (2014) ‘Aspergillus pragensis sp. nov. discovered during molecular reidentification of clinical isolates belonging to Aspergillus section Candidi’, Medical Mycology. 52(6), pp. 565–576.
Hubka, V.; Novakova, A.; Jurjevic, Z.; Sklenar, F.; Frisvad, J. C.; Houbraken, J.; Arendrup, M. C.; Jorgensen, K. M.; Siqueira, J. P. Z.; Gene, J.; Kolarik, M. (2018) ‘Polyphasic data support the splitting of aspergillus candidus into two species; proposal of aspergillus dobrogensis sp. nov’, International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology, 68(4), pp. 995–1011.
Pitt, J. I. and Hocking, A. D. (1997) ‘Aspergillus and Related Teleomorphs’, in Fungi and Food Spoilage. Boston, MA: Springer US, pp. 339–416.
R Core Team (2015) ‘R: A language and environment for statistical computing‘, R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria.
Samson, R. A.; Visagie, M. A.; Houbraken, J.; Hong, S.-B.; Hubka, V.; Klaassen, C. H. W.; Perrone, G.; Seifert, K. A.; Susca, A.; Tanney, J. B.; Varga, J.; Koscube, S.; Szigeti, G.; Yaguchi, T.; Frisvad, J. C. (2014) ‘Phylogeny, identification and nomenclature of the genus Aspergillus’, Studies in Mycology. Centraalbureau voor Schimmelculturen, 78(1), pp. 141–173.
Taylor, J. W.; Jacobson, D. J.; Kroken, S.; Kasuga, T.; Geiser, D. M.; Hibbett, D. S.; Fisher, M. C. (2000) ‘Phylogenetic species recognition and species concepts in fungi’, Fungal Genetics and Biology. Academic Press Inc., 31(1), pp. 21–32.
Varga, J.; Frisvad, J. C. and Samson, R. A. (2007) ‘Polyphasic taxonomy of Aspergillus section Candidi based on molecular, morphological and physiological data’, in Studies in Mycology: 75–88.
Wu, Y. (2012) ‘Coalescent‐based species tree inference from gene tree topologies under incomplete lineage sorting by maximum likelihood‘, Evolution: International Journal of Organic Evolution, 66(3), 763-775.

Předběžná náplň práce

Aspergillus sekce Candidi momentálně zahrnuje sedm druhů, nicméně podstatná část druhové diverzity je podle předběžných dat zatím nepopsána. Nejznámějším zástupcem je Aspergillus candidus, který znehodnocuje potraviny a krmivo, a produkuje mnoho bioaktivních látek a enzymů s potenciálním využitím v biotechnologiích a průmyslu. Řada druhů má také klinický význam a způsobuje onemocnění člověka. Zástupci sekce Candidi jsou si morfologicky velmi podobní a jejich identifikace na úroveň druhu je náročná i s použitím molekulárních metod, protože druhové hranice nejsou jasně definované. Přesto je identifikace důležitá z hlediska druhově specifické produkce enzymů, sekundárních metabolitů a různých citlivostí druhů k antimykotikům. Tento projekt si klade za cíl provést taxonomickou revizi druhových hranic sekce Candidi s použitím polyfázického přístupu. Prvotní hypotéza o druhových hranicích bude vytvořena na základě moderních delimitačních metod založených na modelu mnohodruhové koalescence a dále podpořena komplexní analýzou morfologie a fyziologie.

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

Aspergillus section Candidi includes seven species. However, according to the preliminary data, a substantial part of the diversity remains to be discovered. Aspergillus candidus is the most well-known member, which causes food and feed spoilage and produces many bioactive compounds and enzymes with biotechnological and industrial potential. Several species are clinically relevant and cause a wide range of human infections. Section Candidi members show uniform morphology and their identification to a species level is difficult even with the use of molecular methods, because the species boundaries are poorly resolved. However, their identification is important as different species produces specific secondary metabolite and enzyme spectra and have different antifungal susceptibility patterns. This project aims to provide a revision of species boundaries with the use of polyphasic approach. The primary hypothesis concerning the species limits will be created with the use of up-to-date delimitation method based on the multispecies coalescence model. Additionally, a complex analysis of morphology and physiology.