Téma disertační práce

Školitel:Zendulka Jaroslav, doc. Ing., CSc.
Téma:Pokročilé bioinformatické nástroje pro analýzu strukturních rysů transposonů
Zahájení v ak.r.:2015/2016
Charakteristika řešeného problému:

Genomy eukaryot nejsou neměnnými genetickými entitami. Zejména v poslední době se stále silněji ukazuje, že se jedná o velmi dynamické systémy, generátory vlastních přestaveb, schopné citlivě reagovat na změny prostředí. Většina eukaryotních genomů je zvelké části tvořena opakujícími se úseky DNA, tzv. repeticemi. Mezi repetice patří i klíčoví hráči dynamiky genomů - transponovatelné elementy, tzv. transposony, populárně označované jako "skákající geny". Transposony jsou rozptýleny po celém genomu. Ukazuje se, že transposony jsou aktivovány stresem, což je zřejmé zejména u rostlin, které nemohou opustit stresující prostředí podobně jako živočichové. Aktivace transposonů stresem vede k rozkolísání genomu a následně k lepší adaptaci na změněné prostředí.

Cílem disertační práce lze shrnout do následujících oblastí:

  • Studium strukturních vlastností transposonů a jejich úlohy při evoluci genomu [1]-[3].
  • Studium současných metod pro identifikaci a klasifikaci transposonů v DNA [4], [5].
  • Vývoj nových algoritmů a bioinformatických nástrojů pro analýzu pozoruhodných strukturních rysů transposonů [6]-[8] pokrývajících např.:
    1. testování hypotézy vyšší intrachromosomální (než interchromosomální) podobnosti transposonů,
    2. detekci přítomnosti přídatných genů (microRNA, eORF aj.) a úseků tvořících neobvyklé konformace DNA v transposonech,
    3. identifikaci případných odlišností struktury transposonů na pohlavních chromosomech X a Y, jak u rostlinných modelů (Silene latifolia a Rumex acetosa), tak i u člověka a příbuzných primátů.
  • Experimentální ohodnocení vyvinutých metod na reálných datových sadách. Pro ohodnocení budou využita jak data zdostupných databází, tak i vlastní data pocházející ze sekvenování druhé generace (454 sekvenování).
  • Publikace dosažených výsledků v kvalitních impaktovaných časopisech.

Literatura:

  1. Wicker, T. et al. (2007) Nat. Rev. Genet.,8 973-982.

  2. Feschotte, C. and Pritham, E. J. (2007) Annu Rev Genet,41 331-368.

  3. Muoz-López, M. and García-Pérez, J. L. (2010) Curr Genomics,11 115-128.

  4. Li, X., Kahveci, T. and Settles, A. M. (2008) Bioinformatics,24 468-476.

  5. Kalyanaraman, A. and Aluru, S. (2006) J Bioinform Comput Biol,4 197-216.

  6. Cegan, R., Vyskot, B., Kejnovsky, E., Kubat, Z., Blavet, H., Šafář, J., Doležel, J., Blavet, N. and Hobza, R. (2012) PLoS ONE,7.

  7. Macas, J., Kejnovský, E., Neumann, P., Novák, P., Koblížková, A. and Vyskot, B. (2011) PLoS ONE,6.

  8. Cermak, T., Kubat, Z., Hobza, R., Koblizkova, A., Widmer, A., Macas, J., Vyskot, B. and Kejnovsky, E. (2008) Chromosome Res.,16 961-976.

Školitel - specialista: Ing. Tomáš Martínek Ph.D.

Vaše IPv4 adresa: 18.204.48.40
Přepnout na https