Diverzita, evoluce a selekce u genů kódujících toll-like receptory TLR2 a TLR9 u čeledi Equidae

Bc. Hana Paclíková

Master's thesis

Diversity, evolution and selection of genes encoding toll-like receptors TLR2 and TLR9 in the family Equidae

Abstract:

Toll- like receptory hrají důležitou roli ve vrozené imunitní odpovědi. Zatímco TLR2 interaguje extracelulárně s bakteriálními ligandy, TLR9 váže virové komponenty v endosomech. Kompletní kódující sekvence těchto genů nebyly dosud známy u jiných equidů než u koní. Hlavním cílem této studie stanovit sekvence 9 druhů z této čeledi, lokalizovat jejich mezidruhovou variabilitu a případné SNPs a srovnat sekvence s ostatními druhy prostřednictvím fylogenetických stromů. Primery byly designovány na základě známých koňských sekvencí a použity pro amplifikaci homologů u koní, oslů i zeber. Získané sekvence budou uloženy do databáze NCBI a využity pro další komplexní analýzy. Kódující sekvence TLR2 je dlouhá 2355 párů bází s jedním exonem a kóduje 785 aminokyselin. Bylo v ní lokalizováno 5 negativně selektovaných kodonů a 18 lokusů s mezidruhovou variabilitou. Kódující sekvence TLR9 je dlouhá 3096 párů bází a je složena ze dvou exonů, které kódují 1032 aminokyselin. V datasetu pro TLR9 bylo nalezeno 26 míst s mezidruhovými rozdíly. Bylo identifikováno také 19 kodonů podléhajících negativní selekci. Pozitivní selekce popisovaná jinými autory nebyla v rámci čeledi Equidae nalezena, stejně tak nebyla pozorována absence nesynonymních změn v TIR doméně. Tyto dva geny jsou velice konzervativní napříč druhy a fylogenetické vztahy v rámci čeledi Equidae odhalily velkou similaritu studovaných sekvencí a jejich jasné vymezení oproti ostatním skupinám savců.

Abstract:

Toll- like receptors play an important role in the innate immune responses. While TLR2 interacts with bacterial extracellular ligands, TLR9 binds viral components in endosomes. The complete coding sequences of those genes have so far not been reported in other equids than in horses. The main objectives of this study were to determine coding nucleotide sequences of the TLR2 and TLR9 genes in all available members of this family, to characterize their interspecific variability, and and to assess effects of selection on the sequences retriever. Primers used for amplifying the TLR2 and TLR9 coding sequences of zebras, donkeys, asses and horses were designed based on the whole genome sequence assembly of the domestic horse.The complete TLR2 coding sequence is 2355bp long in all species, contains a single exon and encodes 785 amino acids. Interspecific differences were observed at alltogether 18 nucleotide positions. Five codons were identified to be under negative selection. The length of the TLR9 coding sequence is 3096 base pairs, with two exons encoding Twenty-six inter-specific differences were found in this sequence containing 19 negatively selecteg codons. No absence of non-synonymous changes were observed within the functionally important TIR domain. No evidence for positive selection within TLR 2 and TLR9 genes in family Equidae was found. The two genes analyzed are highly conserved across all species species of this family.

Keywords

Toll-like receptory, TLR, Equidae, Koňovití, TLR2, TLR9, Mezidruhová variabilita, TSP, SNP, Polymorfismus, Fylogeneze, Zebry, Osli, Toll-like receptors, Horse family, Trans-species polymorphism, Polymorphism, Phylogeny, Zebras, Donkeys

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 5. 1. 2017

Thesis defence

• Date of defence: 15. 2. 2017
• Supervisor: prof. MVDr. RNDr. Petr Hořín, CSc.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Ecological and Evolutionary Biology / Zoology