Divoký druh čiroku Sorghum purpureosericeum může nad rámec své chromozomální sady obsahovat také nadbytečné B chromozómy, což jsou postradatelné elementy, které svým hostitelským organismům zpravidla neposkytují žádnou výhodu. B chromozómy S. purpureosericeum nejsou stabilní ve všech pletivech a během brzkého embryonálního vývoje dochází k jejich eliminaci ze všech pletiv kromě nediferenciovaných meristémů nadzemních orgánů.
Cílem této práce bylo vytvoření referenční genomové sekvence S. purpureosericeum a transkriptomická analýza RNA-Seq dat embryí v různém stádiu vývoje za účelem selekce kandidátních genů, které jsou odlišně exprimovány a mohly by být zodpovědné za eliminaci B chromozómů.
Anotace v angličtině
The wild species Sorghum purpureosericeum can contain supernumerary B chromosomes in addition to its normal chromosomal set. B chromosomes are dispensable elements that typically provide no advantage to their host organisms. B chromosomes of S. purpureosericeum are not stable and are eliminated from all tissues except apical meristem during early embryonic development.
The aim of this study was to create a reference genome sequence of S. purpureosericeum and perform transcriptomic analysis of RNA-Seq data from embryos at different stages of development in order to identify candidate genes that are differentially expressed and could be responsible for B chromosome elimination.
Klíčová slova
Sorghum purpureosericeum, B chromozómy, eliminace B chromozómů, transkriptomika
Klíčová slova v angličtině
Sorghum purpureosericeum, B chromosomes, B chromosome elimination, transkriptomics
Rozsah průvodní práce
75
Jazyk
CZ
Anotace
Divoký druh čiroku Sorghum purpureosericeum může nad rámec své chromozomální sady obsahovat také nadbytečné B chromozómy, což jsou postradatelné elementy, které svým hostitelským organismům zpravidla neposkytují žádnou výhodu. B chromozómy S. purpureosericeum nejsou stabilní ve všech pletivech a během brzkého embryonálního vývoje dochází k jejich eliminaci ze všech pletiv kromě nediferenciovaných meristémů nadzemních orgánů.
Cílem této práce bylo vytvoření referenční genomové sekvence S. purpureosericeum a transkriptomická analýza RNA-Seq dat embryí v různém stádiu vývoje za účelem selekce kandidátních genů, které jsou odlišně exprimovány a mohly by být zodpovědné za eliminaci B chromozómů.
Anotace v angličtině
The wild species Sorghum purpureosericeum can contain supernumerary B chromosomes in addition to its normal chromosomal set. B chromosomes are dispensable elements that typically provide no advantage to their host organisms. B chromosomes of S. purpureosericeum are not stable and are eliminated from all tissues except apical meristem during early embryonic development.
The aim of this study was to create a reference genome sequence of S. purpureosericeum and perform transcriptomic analysis of RNA-Seq data from embryos at different stages of development in order to identify candidate genes that are differentially expressed and could be responsible for B chromosome elimination.
Klíčová slova
Sorghum purpureosericeum, B chromozómy, eliminace B chromozómů, transkriptomika
Klíčová slova v angličtině
Sorghum purpureosericeum, B chromosomes, B chromosome elimination, transkriptomics
Zásady pro vypracování
B chromozómy jsou nadpočetné postradatelné chromozómy vyskytující se v genomech rostlin, živočichů a hub nad rámec normálních chromozomálních sad. Vzhledem k jejich velkému hospodářskému významu se v rostlinné říši dostává největší pozornosti B chromozómům kukuřice a žita, na rozdíl od B chromozómu čiroku, který zůstává téměř neprobádán.
Většina B chromozómů se vyskytuje stabilně ve všech somatických buňkách rostliny, u některých druhů však může v některých pletivech docházet k eliminaci B chromozómů. U druhu Sorghum purpureosericeum je B chromozóm stabilní pouze ve fertilních květech, k jeho eliminaci v ostatních pletivech dochází pravděpodobně v raných stádiích vývoje embrya.
Cílem práce je analýza transkriptomu embryí Sorghum purpureosericeum v průběhu vývoje a identifikace genů vázaných na B chromozóm, případně kandidátních genů zodpovědných za jeho eliminaci
Závěrečná práce bude vypracována v souladu s doporučeným stylem pro závěrečné práce studijního programu Biotechnologie a genové inženýrství PřF UP uvedeným na webové stránce Katedry biotechnologií (http://kbt.upol.cz/).
Práce bude studentem pouze vložena v elektronické podobě ve formátu PDF do systému STAG a doplněna povinnými údaji o své práci (viz Vnitřní norma UP č. R-B - 17/08-ÚZ01 ).
Pokud na základě žádosti bude závěrečná práce v systému Stag nezveřejněná , student odevzdá jeden svázaný výtisk ve stanoveném termínu na sekretariátu Katedry biotechnologií.
Zásady pro vypracování
B chromozómy jsou nadpočetné postradatelné chromozómy vyskytující se v genomech rostlin, živočichů a hub nad rámec normálních chromozomálních sad. Vzhledem k jejich velkému hospodářskému významu se v rostlinné říši dostává největší pozornosti B chromozómům kukuřice a žita, na rozdíl od B chromozómu čiroku, který zůstává téměř neprobádán.
Většina B chromozómů se vyskytuje stabilně ve všech somatických buňkách rostliny, u některých druhů však může v některých pletivech docházet k eliminaci B chromozómů. U druhu Sorghum purpureosericeum je B chromozóm stabilní pouze ve fertilních květech, k jeho eliminaci v ostatních pletivech dochází pravděpodobně v raných stádiích vývoje embrya.
Cílem práce je analýza transkriptomu embryí Sorghum purpureosericeum v průběhu vývoje a identifikace genů vázaných na B chromozóm, případně kandidátních genů zodpovědných za jeho eliminaci
Závěrečná práce bude vypracována v souladu s doporučeným stylem pro závěrečné práce studijního programu Biotechnologie a genové inženýrství PřF UP uvedeným na webové stránce Katedry biotechnologií (http://kbt.upol.cz/).
Práce bude studentem pouze vložena v elektronické podobě ve formátu PDF do systému STAG a doplněna povinnými údaji o své práci (viz Vnitřní norma UP č. R-B - 17/08-ÚZ01 ).
Pokud na základě žádosti bude závěrečná práce v systému Stag nezveřejněná , student odevzdá jeden svázaný výtisk ve stanoveném termínu na sekretariátu Katedry biotechnologií.
Seznam doporučené literatury
Karafiátová, M. et al. (2021): The B chromosome of Sorghum purpureosericeum reveals the first pieces of its sequence.J Exp Bot, 72(5).
Janaki-Ammal, E.K. (1940): Chromosome diminuition in a plant.Nature,146.
Ruban, A. et al. (2020): Supernumerary B chromosomes of Aegilops speltoides undergo precise elimination in roots early in embryo development. Nature Communications 11.
Ahmad, S.F., Martins, C. (2019): The modern view of B chromosomes under the impact of high scale omics analyses. Cells, 8.
Jones, R.N., Rees, H. (1982): B chromosomes. Academic Press Inc
Akila Parvathy Dharshini, S. et al. (2020): Identifying suitable tools for variant detection and differential gene expression using RNA-seq data. Genomics, 112(3).
Seznam doporučené literatury
Karafiátová, M. et al. (2021): The B chromosome of Sorghum purpureosericeum reveals the first pieces of its sequence.J Exp Bot, 72(5).
Janaki-Ammal, E.K. (1940): Chromosome diminuition in a plant.Nature,146.
Ruban, A. et al. (2020): Supernumerary B chromosomes of Aegilops speltoides undergo precise elimination in roots early in embryo development. Nature Communications 11.
Ahmad, S.F., Martins, C. (2019): The modern view of B chromosomes under the impact of high scale omics analyses. Cells, 8.
Jones, R.N., Rees, H. (1982): B chromosomes. Academic Press Inc
Akila Parvathy Dharshini, S. et al. (2020): Identifying suitable tools for variant detection and differential gene expression using RNA-seq data. Genomics, 112(3).
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
tabulky
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Průběh obhajoby:
V úvodu obhajoby předseda komise prof. RNDr. Jozef Šamaj DrSc. představil studentku přítomným akademickým pracovníkům a hostům. V rámci prezentace své práce studentka seznámila všechny zúčastněné s cíli práce a hlavními metodami využitými při jejím zpracování, dále se získanými výsledky a z nich vyplývajícími závěry.
Následně byl přečten posudek vedoucího práce a oponentní posudek. Odpovědi na otázky a připomínky uvedené v posudku vedoucího bakalářské práce a oponenta studentka zodpověděla.
V rámci veřejné diskuse student zodpověděl následující dotazy položené přítomnými odborníky:
prof. RNDr. Jozef Šamaj DrSc: Jaké jsou biotechnologické možnosti využití B chromosomů? Je možné analyzovat proteom B chromosomů?
doc. Ing. Tomáš Takáč, Ph.D.: Jakým způsobem byly odlišeny B0 a B+ chromosomy při přípravě vzorku?
Mgr. Michaela Tichá, Ph.D.: Jakým postupem budete identifikovat geny zodpovědné za eliminaci B chromosomů?