Integrované přístupy v analýze složek antioxidačního systému a genetické variability na modelech sóji a včel

Mgr. Jana BIOVÁ

Disertační práce

Anotace:

Abstrakt Disertační práce se zabývá výzkumem dvou hospodářsky významných organismů, konkrétně sóji luštinaté (Glycine max) a včely medonosné (Apis mellifera). První část je věnovaná sóji, jako modelovému organismu pro studium genomu. Práce popisuje současné metody pro získání genomových dat a jejich limitace. Dále se soustředí na možnosti výzkumu genomu s cílem objasnit funkci genů. Konkrétně se práce se zabývá asociační studií (GWAS), která umožňuje identifikaci oblastí v genomu asociovaných se studovaným fenotyp. Na identifikaci asociované oblasti v genomu pak navazuje následná post-GWAS analýza s cílem identifikovat kauzální mutace (CM) zodpovědné za studovaný fenotyp. Za tímto účelem pak práce představuje novou sadu nástrojů pro post-GWAS analýzy a identifikaci CM. Nástroje umožňují identifikaci několika různých typů v genomu se vyskytujících CM. Využití představovaných nástrojů pro identifikaci CM je v práci dokumentováno na příkladech CM sóji luštinaté. Druhá část práce je věnována včele medonosné, jako modelovému organismu pro studium vlivu vnějšího prostředí na metabolismus reaktivních forem kyslíku (ROS) a dusíku (RNS). Práce se zabývá vlivem a funkcí ROS a RNS u živých organismů. Dále jsou shrnuty předchozí poznatky o ROS a RNS u včely medonosné. Na tyto poznatky pak navazují v práci představené experimenty mapující dynamickou odpověď vybraných složek metabolismu ROS na mechanické poranění a na chemikálii parakvat, která je schopna způsobovat oxidační stres. Disertační práce přispívá k možnostem studia funkce genů živých organismů pomocí nových nástrojů pro identifikaci CM zodpovědných za studovaný fenotyp. Dále pak přispívá k objasnění vlivu prostředí na metabolismus ROS včely medonosné.

Abstract:

Abstract The PhD thesis is focused on two economically important organisms, namely soybean (Glycine max) and honey bee (Apis mellifera). The first part uses soybean as a model organism for genome research. The work describes current methods for obtaining genomic data and their limitations. The main focus is directed toward the identification of the gene function. Specifically, the thesis describes a genome-wide association study (GWAS), which enables the identification of associated genome regions with the studied phenotype. A post-GWAS analysis follows the identification of the associated region in the genome to identify the causative mutations (CM) responsible for the studied phenotype. For this purpose, the thesis presents a new set of tools for post-GWAS analysis to identify CM. The tools allow the identification of several types of CM occurring in the genome. Using the tools for CM identification is documented in examples of soybean CM. The second part of the thesis focuses on the honey bee as a model organism for the environmental influences on the metabolism of reactive oxygen species (ROS) and nitrogen (RNS). The thesis summarizes the knowledge about ROS and RNS in living organisms, focusing on honey bees. Experiments mapping the dynamic response of selected components of ROS metabolism to mechanical injury and to the chemical paraquat capable of causing oxidative stress are presented to extend the described topics. The PhD thesis contributes to functional genomics research by the new set of tools for identifying CMs responsible for the studied phenotype. Furthermore, it contributes to clarifying the environment's influence on the honey bee's ROS metabolism.

Klíčová slova

genetická diverzita, GWAS, post-GWAS analýza, ROS, sója, včela medonosná

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 1. 8. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 12. 9. 2024
• Vedoucí: prof. Mgr. Marek Petřivalský, Dr.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Doktorský studijní program / obor:
Biochemie / Biochemie