velikost textu

Chromosomes of parasitic protist Trichomonas vaginalis

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:
Chromosomes of parasitic protist Trichomonas vaginalis
Název v češtině:
Studium chromosomů parazita Trichomonas vaginalis
Typ:
Disertační práce
Autor:
Mgr. Zuzana Zubáčová, Ph.D.
Školitel:
prof. RNDr. Jan Tachezy, Ph.D.
Oponenti:
Cecília Alsmark
Mgr. Štěpánka Vaňáčová, Ph.D.
Id práce:
87761
Fakulta:
Přírodovědecká fakulta (PřF)
Pracoviště:
Katedra parazitologie (31-161)
Program studia:
Parazitologie (P1522)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
23. 11. 2011
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Abstrakt:
Univerzita Karlova v Praze Přírodovědecká fakulta Program: Biomedicína/Parazitologie Abstrakt disertační práce Chromosomy parazita Trichomonas vaginalis Mgr. Zuzana Zubáčová Školitel: Prof. RNDr. Jan Tachezy, Ph.D. Abstrakt Sekvenování genomů a přidružené proteomické studie způsobily převrat ve výzkumu v oblasti molekulární parazitologie. Postupující sekvenování jak parazitických, tak i volně žijících druhů umožňuje srovnávací a fylogenetické studie, a je rovněž zdrojem důležitých dat pro pochopení jejich základní biologie a identifikaci nových cílů terapie parazitárních nákaz. Sekvenování DNA parazita Trichomonas vaginalis překvapivě odhalilo u tohoto lidského patogena genom o velikosti až ~160 Mb. Zjistilo se, že expanze genomu je výsledkem zmnožení repetitivních sekvencí, specifických genových rodin a duplikací rozsáhlých částí genomu. Analýzou obsahu jaderné DNA u 9 příbuzných druhů trichomonád pomocí průtokové cytometrie jsem zjistila, že expanze velikosti genomu není specifická jen pro T. vaginalis, ale i ostatní druhy se vyznačují velkými genomy (86-177 Mb). Největší genomy mají zástupci rodů Trichomonas a Tritrichomonas, nejmenší genom jsme zjistili u druhu Tetratrichomonas gallinarum. Velikosti genomů trichomonád pozitivně korelovaly s objemy jejich buněk. Nepozorovali jsme korelaci mezi velikosti genomů trichomonád a patogenitou, životním prostředím a schopností fagocytózy. Tyto faktory byly považovány za příčinu expanze genomu u T. vaginalis v důsledku přechodu na parazitický způsob života. Cytogenetice protist skupiny Trichomonadea bylo doposud věnováno velmi málo pozornosti. V mojí práci jsem studovala karyotypy T. vaginalis a dalších druhů pomocí konvenčních cytogenetických technik a fluorescenční in situ hybridizace (FISH). Analýza karyotypů vybraných druhů trichomonád ukázala, že všechny tyto druhy mají jen jednu sadu chromosomů, které kondenzují v metafázi mitózy. Počet chromosomů trichomonád se pohybuje od 4 do 6, a je stabilní. Podařilo se mi zavést techniku FISH pro studium lokalizace genů na chromosomech T. vaginalis. Pomocí FISH s použitím sond specifických pro SSU a LSU rRNA geny jsem ukázala, že všech 250 rDNA jednotek je lokalizovaných jen na jednom chromosomu v místě sekundární konstrikce. Citlivost klasické FISH jsem zvýšila použitím tyramidové amplifikace signálu, což umožnilo detekovat i pozice genů přítomné v genomu jen v jedné kopii na metafázních chromosomech T. vaginalis. Náš FISH protokol představuje dostupný nástroj pro fyzické mapování genomu T. vaginalis a jiné aplikace jako hledání markerů pro genotypování izolátů T. vaginalis, evoluční studie, komparativní genomiku a také pro klinickou praxi. Podobně jako v případě jiných organismů je i u trichomonád mitóza základním typem buněčného dělení. Mnoho aspektů tohoto procesu je však stále nejasných. V této práci jsou shrnuty současné poznatky o mitóze T. vaginalis doplněné o předběžné výsledky studia lokalizace centromer trichomonád. Studovala jsem chromatinovou lokalizaci tagovaných variant histonu H3 u transfekovaných buněk T. vaginalis. Mezi 23 histony H3, které jsou anotované v genomu T. vaginalis, jsem identifikovala homolog specializované varianty cenH3, který je jediným univerzálním markerem eukaryotických centromér.
Abstract v angličtině:
Charles University in Prague Faculty of Science Programme of study: Parasitology Abstract of Ph.D. thesis Chromosomes of parasitic protist Trichomonas vaginalis Zuzana Zubáčová, MSc. Supervisor: Prof. RNDr. Jan Tachezy, Ph.D. Praha, 2011 Abstract Genome sequencing and associated proteome projects has revolutionized research in the field of molecular parasitology. Progress in sequencing of parasite as well as free-living species enables comparative and phylogenetic studies and provides important data sets for understanding of basic biology and identification of new drug targets. The genome sequencing of Trichomonas vaginalis revealed surprisingly large genome size of this organism (~160 Mb) that resulted from expansion of various repetitive elements, specific gene families and large scale genome duplication. I studied genome sizes of other nine selected species from Trichomonadea group to find whether other trichomonads have undergone similar genome expansion. The measurement of nuclear DNA content by flow cytometry revealed relatively large DNA content in all tested species although within a broad range (86-177 Mb). The largest genomes were observed in the Trichomonas and Tritrichomonas genera while Tetratrichomonas contains the smallest genome. The genome sizes correlated with the cell volume however no relationship between genome size and pathogenicity, the site of the infection or trichomonad phagocytic ability was observed. The published information about chromosomes of trichomonads was insufficient or contradictory. To elucidate the number and appearance of chromosomes I investigated karytypes of T. vaginalis and related trichomonads using conventional cytogenetic techniques and fluorescence in situ hybridization (FISH). Karyotype analysis of selected trichomonad species showed that all trichomonads have a single set of chromosomes that condense during mitotic metaphase. The number of chromosomes in trichomonads ranges from four to six. FISH analysis using probes against SSU and LSU rRNA genes showed that all 250 rDNA units are localized to a single chromosome in one secondary constriction. I also adapted FISH for T. vaginalis that is sensitive enough to detect single copy genes on metaphase chromosomes. Sensitivity of conventional FISH was increased using tyramide signal amplification. Our FISH protocol provides amenable tool for physical mapping of the T. vaginalis genome and other essential applications such as development of genetic markers for T. vaginalis genotyping with application in evolutionary studies, comparative genomics and clinical praxis. Similar to the other eukaryotes, successful mitosis is essential for reproduction of T. vaginalis, however many aspects of this process are not fully understood. In my thesis, I summarized current understanding of mitosis of T. vaginalis including my preliminary results of study of trichomonad centromeres. I studied chromatin localization of T. vaginalis histone H3 variants by transfecting trichomonads with their tagged versions. Among 23 of T. vaginalis histones H3, I identified the homolog of cenH3 variant, which is the universal marker of eukaryotic centromeres.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Zuzana Zubáčová, Ph.D. 3.73 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Zuzana Zubáčová, Ph.D. 238 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Zuzana Zubáčová, Ph.D. 170 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce Mgr. Zuzana Zubáčová, Ph.D. 319 kB
Stáhnout Posudek oponenta Cecília Alsmark 124 kB
Stáhnout Posudek oponenta Mgr. Štěpánka Vaňáčová, Ph.D. 129 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby prof. RNDr. Petr Horák, Ph.D. 112 kB