Analýza mutačních výstupů různých CRISPR/Cas u rostlin a živočichů - reanalýza dat z literatury

• Thesis title in Czech: Analýza mutačních výstupů různých CRISPR/Cas u rostlin a živočichů - reanalýza dat z literatury
• Thesis title in English: Analysis of mutational outcomes of different CRISPR/Cas in plants and animals - reanalysis of data from the literature
• Key words: CRISPR/Cas, rostliny, živočichové, analýza dat, mutace
• English key words: CRISPR/Cas, plants, animals, data analysis, mutation
• Academic year of topic announcement: 2024/2025
• Thesis type: diploma thesis
• Thesis language: čeština
• Department: Department of Experimental Plant Biology (31-130)
• Supervisor: Mgr. Adéla Přibylová, Ph.D.
• Advisors: RNDr. Lukáš Fischer, Ph.D.

References

Přibylová, Adéla, and Lukáš Fischer. 2024. ‘How to Use CRISPR/Cas9 in Plants: From Target Site Selection to DNA Repair’. Journal of Experimental Botany erae147. doi: 10.1093/jxb/erae147.

Preliminary scope of work

Nástroje odvozené od CRISPR/Cas (Clustered, regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated proteins) systému mají velmi široké spektrum využití. Jedním ze základních způsobů využití je navádění CRISPR/Cas do cílové oblasti, kde je vytvořen zlom v DNA, který je následně opraven buněčnými mechanismy. K jakému zlomu dojde lze do jisté míry predikovat, jelikož systém štěpení i oprav je na některých úrovních dosti konzervovaný, avšak liší se mezi rostlinami a živočichy i mezi jednotlivými typy buněk a jejich fázemi buněčného cyklu. Nástroje, které predikují, jaký výstup bude mít CRISPR/Cas mutageneze jsou většinově založené na datech získaných z dělících se živočišných tkáňových linií a nelze je extrapolovat na rostlinné buňky.
Tato bioinformatická magisterská práce se zaměřuje na reanalýzu dat dostupných v repozitářích a na porovnání různých CRISPR/Cas systémů (např. Cas9, Cas12,...), experimentálních podmínek, výchozího materiálu,... jak u rostlin, tak u živočichů. Výsledkem má být ucelená práce ze získaných dat, která by poskytovala doporučení na návrh cílových míst tak, aby uživatel CRISPR/Cas systému dosáhl chtěného výsledku s vyšší pravděpodobností.
Tato magisterská práce je doporučena studentům Bioinformatiky, jelikož znalosti programování jsou podmínkou nutnou.
Práci lze lze psát v českém/slovenském či anglickém jazyce. Téma je možné upravit po konzultaci se studentem.
Stránka týmu -> https://natur.cuni.cz/biologie/katedry-a-pracoviste/katedra-experimentalni-biologie-rostlin/veda-a-vyzkum/skupina-molekularni-biologie-rostlin-lukase-fischera

Preliminary scope of work in English

Tools derived from the CRISPR/Cas (Clustered, regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated proteins) system have an extensive range of applications. One of the primary uses is to guide CRISPR/Cas to a target region where it promotes DNA break, which is subsequently repaired by cellular mechanisms. Which mutagenesis output occurs can be predicted to some extent, as the cleavage and repair system is relatively conserved at some levels but varies between plants and animals and between cell types and their cell cycle phases. Tools that predict the outcome of CRISPR/Cas mutagenesis are mostly based on data obtained from dividing animal tissue lines and cannot be extrapolated to plant cells.
This bioinformatics master thesis is a practical exploration, focusing on the reanalysis of data available in repositories and the comparison of different CRISPR/Cas systems (e.g. Cas9, Cas12,...), experimental conditions, starting material,... in both plants and animals. The aim is to produce a comprehensive work from the acquired data, offering practical recommendations on the design of target sites. These recommendations are designed to enhance the user's ability to achieve the desired result with a higher probability when using the CRISPR/Cas system.
This MSc thesis is recommended for Bioinformatics students as programming knowledge is a prerequisite.
This MSc thesis offers flexibility in terms of language, allowing students to write in Czech/Slovak or English. The topic is also open to modification after consultation with the student, ensuring that the research aligns with their interests and academic goals.
Team page -> https://natur.cuni.cz/en/biology/departments-and-work-places/department-of-experimental-plant-biology/research/plant-molecular-biology-group-of-lukas-fischer