Štúdium variability sekvencie v géne MC1R u rôznych druhov zvierat

Bc. Lenka Dolnáková

Master's thesis

Studium variability sekvence v genu MC1R u různých druhů zvířat

Abstract:

Zbarvení je důležitým fenotypovým znakem živočichů a významnou roli hraje i při charakteristice jednotlivých živočišných druhů. Zásadní roli v zbarvení plní gen MC1R. Diplomová práce je zaměřena na studium variability sekvence v tomto genu a následnou tvorbu fylogramů u vybraných druhů Bos Primigenius Taurus, Sus Scrofa, Equus Caballus a Canis Lupus Familiaris. Pro zvolený úsek sekvence exonů byly v pro-gramu Oligo navrženy vlastní primery. Na základě sekvenování byly detekovány známé polymorfismy u Canis Lupus Familiaris a Equus Caballus. U Canis Lupus Familiaris se jednalo o polymorfismus na pozici 790 A>G. Všech N osekvenovaných vzorků (N = 10) bylo nositelem alely E (790AA). U Equus Caballus se jednalo o polymorfismus 901 C>T, přičemž ve vzorcích se nacházely zástupci všech genotypů nEE(901CC) = 2, nEe(901CT) = 2, nee(901TT) = 6.Práce poskytuje i ucelený přehled postupu tvorby fylogenetických stromů. Na fylogenetickou analýzu byly vlastní sekvence navýšeny o sekvence dalších druhů zvířat získaných z volně dostupných genomických databází. Rekonstrukce proběhla v pro-gramu MEGA X vybranými vzdálenostními a znakovými metodami. Interpretovány mohly být jen uzly s bootstrapovou podporou ≥ 70. Jako substituční model byl zvolen JC69 a HKY85 model. Výběr modelů byl statisticky podpořen testovanou věrohodností v programu Model Generator s podporou P < 0,0001. Stromy, získané jednotlivými metodami, byly porovnávány Pearsonovým korelačním koeficientem.

Abstract:

Colouration is an important phenotypic trait of animals and plays a substantial role in the characteristics of individual animal species. The MC1R gene has an essential role in colouration. This thesis is focused on the study of sequence variability in this gene and subsequent phylogram formation in selected species, which are: Bos Primigenius Taurus, Sus Scrofa, Equus Caballus and Canis Lupus Familiaris. There were custom primers designed in Oligo for the selected exon sequence. Based on se-quencing, known polymorphisms in Canis Lupus Familiaris and Equus Caballus were detected. In Canis Lupus Familiaris sequence, there was a 790 A>G polymorphism. All of N sequenced samples (N = 10) carried the E (790AA) allele. In Equus Caballus se-quence, there was a 901 C>T polymorphism, with representatives of all genotypes nEE(901CC) = 2, nEe(901CT) = 2, nee(901TT) = 6.The thesis also provides a comprehensive overview of the phylogenetic tree for-mation process. For phylogenetic analysis, there were added sequences from other ani-mal species, gained from freely available genomic databases. The reconstruction took place in the MEGA X program with selected distance and sign methods. Only nodes with bootstrap support ≥ 70 could be interpreted. JC69 and HKY85 models were cho-sen as substitution models. The choice of models was statistically supported by testing likelihood in the Model Generator with P < 0,0001 support. The trees obtained by par-ticular methods were compared by the Pearson correlation coefficient.

Abstract:

Sfarbenie je doležitým fenotypovým znakom živočíchov a významnú úlohu hrá aj pri charakteristike jednotlivých živočíšnych druhov. Zásadnú úlohu v sfarbení plní gén MC1R. Diplomová práca je zameraná na štúdium variability sekvencie v tomto géne a následnú tvorbu fylogramov u vybraných druhov Bos Primigenius Taurus, Sus Scrofa, Equus Caballus a Canis Lupus Familiaris. Pre zvolený úsek sekvencie exónu boli v programe Oligo navrhnuté vlastné primery. Na základe sekvenovania boli detekované známe polymorfizmy u Canis Lupus Familiaris a Equus Caballus. U Canis Lupus Fami-liaris sa jednalo o polymorfizmus na pozícii 790 A>G. Všetkých N osekvenovaných vzoriek (N = 10) bolo nositeľom alely E (790AA). U Equus Caballus sa jednalo o poly-morfizmus 901 C>T, pričom vo vzorkách sa nachádzali zástupcovia všetkých genotypov nEE(901CC) = 2, nEe(901CT) = 2, nee(901TT) = 6.Práca poskytuje aj ucelený prehľad postupu tvorby fylogenetických stromov. Na fylogenetickú analýzu boli vlastné sekvencie navýšené o sekvencie ďalších druhov zvie-rat získaných z voľne dostupných genomických databáz. Rekonštrukcia prebehla v programe MEGA X vybranými vzdialenostnými a znakovými metódami. Interpreto-vané mohli byť len uzly s bootstrapovou podporou ≥ 70. Ako substitučný model bol zvolený JC69 a HKY85 model. Výber modelov bol štatisticky podporený testovanou vierohodnosťou v programe Model Generator s podporou P < 0,0001. Stromy, získané jednotlivými metódami, boli porovnávané Pearsonovým korelačným koeficientom.

Keywords

MC1R, zbarvení, polymorfismus, sekvence, alignment, fylogenetický strom, bootstrap

Keywords

colouration, polymorphism, sequence, alignment, phylogenetic tree, MC1R, bootstrap

Keywords

MC1R, sfarbenie, polymorfizmus, sekvencia, alignment, fylogenetický strom, bootstrap

Language used: Slovak

Date on which the thesis was submitted / produced: 24. 4. 2019

Thesis defence

• Supervisor: prof. Ing. Tomáš Urban, Ph.D.

Mendel University in Brno

Faculty of AgriSciences

Master programme / field:
Animal Breeding / Animal Biotechnology