Epigenetika v chovech zvířat

Lívia Orolínová

Bachelor's thesis

Epigenetics in captive animals

Abstract:

Táto práca je literárnou rešeršou epigenetiky zameraná hlavne na cicavce spoločenské, čiže na hlodavce a primáty. Prvé kapitoly sa zaoberajú všeobecnými základmi epigenetiky. Najprv je stručne popísaná história odAristotela cez Lamarcka, Waddingtona až po súčasnosť ako je Nobelová cena, ktorú získali Andrew Z. Fire a Craig C. Mello. Ďalej sú objasnené základy a pojmy z ktorých epigenetika vychádza, pre lepšie pochopenie nadväzujúcich súvislostí v mechanizmoch. Hlavné epigenetické mechanizmy, ako je metylácia cytozínu, ďalšie modifikácie histónov ako je acetylácia, fosforylácia a iné, sú v práci popísané. Pre ich zložitosť a odbornosť na úrovni molekulárnej biológie sú veľmi zostručnené. Rovnako je popísaný aj negenetický prenos z jednej generácie na druhú. Ďalšie kapitoly zhŕňajú poznatky z vedeckých odborných článkov zaoberajúcich sa vplyvom rôzneho sociálneho prostredia (hlavne interakcie medzi matkou a dieťaťom) na jedinca. Téma je rozdelená a chronologicky popísaná od prenatálneho obdobia skrz postnatálne a prípadne opisuje aj neskoršie obdobie. Sociálne prostredie vplýva na matku a počas gravidity aj na plod. Rôznymi zmenami v prostredí môže byť matka stresovaná, čím je spustená kaskáda hormonálnych a neurologických zmien, ktoré môžu mať trvalé následky u matky samotnej ale aj u mláďat a epigenetickými mechanizmami prenesené do ďalších generácií. Zmeny môžu byť spôsobené umelo, alebo existujú prirodzené odchýlky v materskej starostlivosti v rámci druhu a medzi líniami laboratórnych hlodavcov. Práca popisuje následky zníženej materskej starostlivosti prirodzenej alebo vyvolanej rôznymi mechanizmami. Taktiež popisuje efekty zvýšenej materskej starostlivosti, ktorá môže byť prirodzená alebo vyvolaná, napríklad spoločným chovom väčšej skupiny jedincov. Práca sa venuje aj dôsledkom úplnej absencie materského kontaktu, kedy sú dôsledky podobné ako pri nedostatočnej starostlivosti, až prehĺbenejšie s problémami v kognitívnom a sociálnom správaní. Niektoré dôsledky sa dajú zvrátiť alebo zmierniť prostredníctvom spôsobu chovu po odstave. V tejto oblasti je potreba viacej výskumov.

Abstract:

This thesis is a literature review of epigenetics as a scientific discipline focused on social mammals - primates and rodents. First chapters deal with general basis of epigenetics. Then it is followed by brief description of the history from Aristotle through Lamarck, Waddington until present like Nobel Prize, received by A. Z. Fire and Craig C. Mello. The fundamentals and concepts of epigenetics are explained, for better understanding of the context of follow-up mechanisms. The main epigenetic mechanisms, such as methylation of cytosine, modificationsof histones such as acetylation, phosphorylation, and others, are described in the thesis. Because of their complexity at the level of molecular biology, they are described very condensely and briefly. At the same time it is followed by description of the non-genetic transfer from generation to generation. Next chapters summarize findings of scientific research articles dealing with influence from different social backgrounds (particularly the interaction between mother and offspring) on the subject. The topic is divided and chronologically described from prenatal period through postnatal and can also describes later period. Social environment affects mother and fetus in gestation. Various changes in the environment can make mother to be stressed. Stress can trigger hormonal and neurological changes that may cause permanent consequences in mother itself but also in pups. And through the epigenetic mechanisms can be transfered to future generations. Changes can be caused by artificial or natural variations in maternal care within spiecies and strains. This thesis describes effects of naturally or artificially induced decrease of maternal care, by several mechanisms. The effects of increased maternal care are also described. They can be natural or induced, for example by comunal raising of pups. The thesis also describe results of the complete absence in maternal contact. That consequences are similar to the lack of sufficient care. But the cognitive problems and social behavior can differ. Some of the consequences can be reversed or reduced by appropriate rearing techniques after weaning. This area require more additional studies to produce more conclusions.

Keywords

epigenetika, epigenetické faktory a chování, epigenerační přenos nedostatečného mateřského chování, metylace

Keywords

epigenetic, epigenetic factors and behavior, epigenerational transfer of deficient maternal behavior, methylation

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 4. 2016

Thesis defence

• Supervisor: prof. Ing. Luděk Bartoš, DrSc.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / field:
Animal Science / Companion Animals