velikost textu

Genetické mapování u rodu Xenopus

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Genetické mapování u rodu Xenopus
Název v angličtině:
Genetic mapping in Xenopus
Typ:
Disertační práce
Autor:
Mgr. Eva Seifertová, Ph.D.
Školitel:
RNDr. Ing. Vladimír Krylov, Ph.D.
Oponenti:
prof. Ing. Petr Ráb, DrSc.
Prof. RNDr. František Marec, CSc.
Id práce:
84185
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra buněčné biologie (31-151)
Program studia:
Vývojová a buněčná biologie (P1529)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
18. 6. 2014
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Čeština
Klíčová slova:
Xenopus tropicalis, Xenopus laevis, genetická mapa, mikrodisekce chromozomálních oblastí, celogenomová amplifikace, sekvenace nové generace, bioinformatická analýza, pohlavní chromozómy, Zoo-FISH
Klíčová slova v angličtině:
Xenopus tropicalis, Xenopus laevis, genetic map, chromosomal areas microdisection, whole genome amplification, next generation sequencing, bioinformatics, sex chromosomes, Zoo-FISH
Abstrakt:
Abstrakt Mezi nejvýznamnější modelové organizmy v oblasti vývojové biologie patří bezesporu obojživelník Xenopus tropicalis. Jeho dřívější využití především v embryologickém výzkumu je v současnosti vytlačováno studiemi genetického a genomického charakteru. X. tropicalis má deset párů chromozómů v diploidním genomu a proto je pro tento typ výzkumu velmi vhodný. V posledních deseti letech byl jeho genom osekvenován, několikrát sestaven, vznikla provizorní genetická mapa a byla vytvořena i BAC knihovna mnohonásobně pokrývající genom. Přes veškeré úsilí se u tohoto druhu doposud nepodařilo sestavit kompletní mapu genomu. Ten i nadále zůstává organizován ve formě scaffoldů, které mají často neznámou polohu a i jejich sestavení zůstává i nadále sporné. Náš výzkum byl zaměřen na kompletaci genomu u druhu Xenopus tropicalis a na nové přístupy, které by bylo možné využít i u jiných druhů. Nejprve byla na základě vazebné analýzy a zjištěné fyzické polohy markerů sestavena genetická mapa. Ta nebyla zcela kompletní- nezahrnovala krátké raménko chromozómu 2 a rovněž 15 cM z p raménka chromozómu 7. Protože bylo zaplnění těchto oblastí klasickými metodami velmi obtížné, nebo ještě pravděpodobněji zcela nemožné, byla vynalezena nová metoda pro genetické mapování. Ta zahrnuje mikrodisekci zvolené oblasti, celogenomovou amplifikaci získané DNA a její osekvenování metodou Illumina. Postup mikrodisekce a amplifikace byl využit ve srovnávací studii příbuzných druhů X. tropicalis a X. laevis metodou Zoo-FISH, kdy amplifikovaná DNA z druhu X. tropicalis sloužila jako sonda a ukázala sekvenční podobnost meiotických kvartetů. Ve třetí studii bylo mikrodisektováno, amplifikováno a sekvenováno 15 kopií krátkého raménka chr.7. Získaná čtení byla srovnána se současnými verzemi genomu X. tropicalis. K vyříznuté oblasti se nejen podařilo přiřadit velké množství sekvencí a genů, ale byly rozpoznány i špatně sestavené scaffoldy. Data získaná z tohoto výzkumu byla použitá i pro studii srovnávající rozdíly pohlavních chromozómů u tohoto druhu. Mikrodisekce s následnou sekvenací byla pro účely genetického mapování použita vůbec poprvé a je zřejmé, že je tento přístup použitelný i u jiných živočišných druhů, a to jak s osekvenovaným, tak s neznámým genomem. Metodiku je ovšem možné použít i v jiných oblastech, jako je klinická medicína či onkologie.
Abstract v angličtině:
Abstract The diploid amphibian Xenopus tropicalis represents a significant model organism for studies of early development, genes function and evolution. Such techniques as gynogenesis, injection of morpholino antisense oligonucleotide into fertilized eggs or transgenesis were established. In the recent ten years, many efforts have been made to complete the sequence information. X. tropicalis genome has been sequenced but the completion of its assembly only on the basis of sequence data has been impossible. Therefore, our first work was focused on one of approaches for a genome completing- genetic mapping. First of all, the genetic map of Xenopus tropicalis was established pursuant linkage and physical positions of markers. Since the map contained gaps, we developed a new method for genetic mapping based on the next generation sequencing of laser microdissected arm. Using Illumina next generation sequencing of fifteen copies of a short arm of chromosome 7, we obtained new insights into its genome by localizing previously unmapped genes and scaffolds as well as recognizing mislocalized portions of the genome assembly. This was the first time laser microdissection and sequencing of specific chromosomal regions has been used for the purpose of genome mapping. These data were also used in the evolution study of the sex determining area placed on the q arm of chromosome 7, which showed that Xenopus tropicalis sex chromosomes contain large pseaudoautosomal areas. Moreover, we made Zoo-FISH analysis using X. tropicalis microdissected chromosomes as probes for labeling Xenopus laevis chromosomes, which revealed similarity of meiotic quartets even after 65 million years of separate evolution. Our novel approach for next generation sequencing of microdissected chromosomal area is also applicable to species without sequenced genomes or for clinical applications in medical cytogenetics and oncology where tissue availability may be limiting. This method is likely to be of widespread use in species where individual chromosomes are distinguishable by cytological methods.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Eva Seifertová, Ph.D. 15.01 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Eva Seifertová, Ph.D. 164 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Eva Seifertová, Ph.D. 101 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce Mgr. Eva Seifertová, Ph.D. 830 kB
Stáhnout Posudek vedoucího RNDr. Ing. Vladimír Krylov, Ph.D. 375 kB
Stáhnout Posudek oponenta prof. Ing. Petr Ráb, DrSc. 353 kB
Stáhnout Posudek oponenta Prof. RNDr. František Marec, CSc. 212 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 510 kB