Indukce chromozomových přestaveb metodou CRISPR-Cas u huseníčku rolního a příbuzných druhů

Bc. Matúš Hrotík

Diplomová práce

CRISPR-Cas-mediated chromosomal rearrangements in Arabidopsis thaliana and related species

Anotace:

Editace genomu pomocí místně specifických nukleáz, jako jsou segmenty nahromaděných pravidelně rozmístěných krátkých palindromických repetic (CRISPR) spolu s Cas nukleázou, umožňují mimo jiné indukci dvouřetezcových zlomů, které můžou vést k cíleným chromozomálním přestavbám (delece, inverze nebo translokace). Proto má tato metodika velký potenciál zrekonstruovat některé chromozomální struktury v současných rostlinných genomech, a tak přehrát pásku evoluce. Předmětem této diplomové práce je (1) literární rešerše současné proveditelnosti indukce chromozomálních přestaveb v rostlinách pomocí metody CRISPR-Cas, (2) optimalizace podmínek pro "floral dip" transformaci u huseníčku rolního (Arabidopsis thaliana) a selektivní výběr transformantů, (3) optimalizace indukce chromozomových přestaveb zprostředkovaných pomocí CRISPR-Cas u A. thaliana, (4) ověření chromozomálních přestaveb v transformantech a (5) shrnutí a vyhodnocení výsledků.

Abstract:

Genome editing using the site-specific nucleases such as the clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR)/CRISPR associated protein (Cas) system, enables, among other things, the induction of double-strand breaks which can lead to the targeted chromosomal rearrangements (deletions, inversions, or translocations). Therefore, this methodology has a great potential to recreate some of the chromosomal structures in the current plant genomes and thus to replay the tape of evolution. The diploma thesis brings (1) a literary research of the current feasibility of engineering chromosomal rearrangements in plants using the CRISPR-Cas method, (2) optimization of conditions for floral dip transformation in Arabidopsis thaliana and selection of transformants, (3) optimization of induction of the CRISPR-Cas-mediated chromosome rearrangements in A. thaliana, (4) verification of chromosomal rearrangements in the transformants, and (5) summary and evaluation of the results.

Keywords

CRISPR/Cas9, chromozomové přestavby, dvouřetězcové zlomy, inverze, delece, genomové inženýrství, huseníček rolní, chromosomal rearrangements, \double-strand breaks, inversion, deletion, genome engineering, Arabidopsis thaliana

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 19. 5. 2022

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 20. 6. 2022
• Vedoucí: RNDr. Terezie Malík Mandáková, Ph.D.
• Oponent: RNDr. Veronika Jedličková, Ph.D.

Masarykova univerzita

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Biochemie / Genomika a Proteomika