Charakterizace repetitivních sekvencí u rodu Allium

Bc. Roman Gogela

Master's thesis

Characterisation of repetitive sequences in genus Allium

Anotácia:

Telomery jsou neodmyslitelnou součástí lineárních chromozomů eukaryotických buněk a struktury jim podobné můžeme nalézt i u lineárních chromozomů buněk prokaryotických. Tyto obvykle tandemové repetice nejen kompenzují erozi chromozomů vyvolanou neúplnou replikací, ale zároveň udržují cytogenetickou stabilitu genomu a jsou i regulátory dělivého potenciálu buněk. Od objevu první telomerické sekvence a mechanismu udržování telomer založeném na aktivitě RNA-dependentní DNA-polymerázy (telomerázy) bylo popsáno několik variant „klasické“ telomerické sekvence. Byla také zjištěna existence organismů s telomerami tvořenými jinými sekvencemi a závislými na jiném mechanismu udržování jejich délky. Stále však existují organismy, u kterých není telomerická sekvence známa. Jedněmi z nich jsou zástupci rodu Allium. Diplomové práce je zaměřena na studium lokalizace 45S rDNA a jejích strukturních podjednotek na chromozomech evolučně vzdálených zástupců rodu Allium ve vztahu k předpokládané telomerické úloze této sekvence u zmíněného rodu a dále pak na studium dalších kandidátních sekvencí. Byla provedena i genomová in situ hybridizace mezi modelovými druhy s cílem zjistit, zda sdílí společnou telomerickou sekvenci. Na základě zjištěných výsledků nelze potvrdit telomerickou roli testovaných kandidátních sekvencí. Vzhledem k lokalizaci 45S rDNA lokusů však existuje i nadále možnost, že tato sekvence tvoří telomeru chromozomů, na kterých je lokalizována, případně je zahrnuta v mechanismu jejich udržování. Důležitým zjištěním je objev doposud neznámé sekvence lokalizované na všech koncích chromozomů A. ursinum a sdílené s A. cepa. S velkou pravděpodobností se jedná o sekvenci telomerickou.

Abstract:

Telomeres are important parts of linear chromosomes of eukaryotic cells and similar structures can be found at the ends of linear chromosomes of prokaryotic cells too. Telomeres are usually formed as tandem repeats that protect chromosomes against shortening caused by DNA replication. According to their localization, telomeres are involved in the maintenance of genome stability and regulation of cell proliferation capability. Since discovery of the first telomeric sequence and the mechanism of telomere lenght maintenance based on RNA-dependent DNA-polymerase (telomerase), several variants of „classical“ telomeric sequences have been described. Organisms with telomeres formed by other sequences and with different telomere length maintenance were detected. There are still organisms with unknown telomeric sequences, one of them are members of genus Allium. In this thesis, we have studied the localization of 45S rDNA and its subunits in selected species of genus Allium according to predicted role of 45S rDNA as telomeres in this genus. In the following steps, other candidate sequences were tested and genomic in situ hybridization between model species has been done. Based on the acquired results, we were not able to confirm role of the selected candidate sequences as a telomeric sequence within the tested plants from genus Allium According to the localization of the 45rDNA, it is possible that this sequence plays the role of a telomere within these localities, and probably can be involved in the telomere length maintenance process. An important result was the founding of a new sequence which is located on all of the telomeric ends of A. ursinum chromosomes and shared with A. cepa. Probably this sequence is of telomeric origin.

Kľúčové slová

Allium, Asparagales, GISH, rDNA, repetitivní sekvence, telomery

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 15. 5. 2014

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 12. 6. 2014
• Vedúci: Mgr. Martina Dvořáčková, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / odbor:
Experimental Biology / Molecular Biology and Genetics