Distribuce transpozonů na pohlavních chromozomech rostlin

Bc. Martina Šlapáková

Diplomová práce

Transposable elements distribution on plant sex chromosomes

Anotace:

Transpozony jsou mobilní genetické elementy, které tvoří dominantní složku rostlinných a živočišných genomů a hrají důležitou roli ve struktuře a evoluci genomů. Kvůli své transpoziční aktivitě jsou transpozony potenciálně nebezpečné, mohou narušovat strukturu nebo funkci genů. Rostliny se proto jejich aktivitě brání prostřednictvím epigenetických mechanizmů založených na krátkých molekulách RNA, jež řídí transkripční a post-transkripční umlčení transpozonů. Přestože jsou již popsány základní rysy této epigenetické obrany, dosud se neví, do jaké míry se liší obranné mechanizmy v samčích a samičích zárodečných drahách, v nichž je aktivita transpozonů nejvyšší. Na základě předběžných dat získaných v laboratoři Oddělení vývojové genetiky rostlin byl vytvořen model, podle kterého se některé transpozony šíří přednostně v samčí a jiné v samičí zárodečné linii buněk. Náplní diplomové práce je tento model potvrdit pomocí fluorescenční in situ hybridizace (FISH) a kvantitativní analýzy signálu sond příslušných rodin LTR-retrotranspozonů u dvoudomé rostliny Silene latifolia. Diplomová práce zahrnuje přípravu chromozomových preparátů, značení sond, FISH, obrazovou analýzu získaných dat a jejich statistické vyhodnocení.

Abstract:

Transposable elements are mobile genetic units of DNA that comprise a major part of most plant and animal genome and play crucial roles in genome structure and evolution. Since transposable elements represent potentially harmful entities that can disrupt gene function via transposition, plants have developed epigenetic regulatory mechanisms based on small RNA molecules that mediate their transcriptional and post-transcriptional silencing. Although the basic features of this epigenetic regulation have been described, it is not clear yet in which manner the protective mechanism differ in the male and female germline pathways where transposon activity is the highest. Based on preliminary data obtained in the laboratory of the Department of Plant Developmental Genetics, a model describing preferential spread of some transposons in the male and other transposons in the female germline was created. The aim of the thesis is to confirm the model by fluorescence in situ hybridization (FISH) and quantitative signal analysis of most abundant LTR-retrotransposon families in dioecious Silene latifolia. The diploma thesis includes preparation of chromosome preparations, probe labelling, FISH, image analysis of acquired data and their statistical evaluation.

Klíčová slova

transpozony, fluorescenční in situ hybridizace, silene latifolia

Keywords

transposable elements, fluorescent in situ hybridisation, silene latifolia

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 5. 5. 2020

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: prof. RNDr. Ladislav Havel, CSc.
• Oponent: Vratislav Peška, externi

Mendelova univerzita v Brně

Agronomická fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Fytotechnika / Biotechnologie rostlin