logo Uniwersytet Warszawski

Grant PRELUDIUM dla mgr Kacpra Maciszewskiego Drukuj
środa, 05 czerwca 2019 10:00

ilustracja_grant_maciszewski

mgr Kacper Maciszewski

Ewolucja i funkcja odwróconych powtórzeń (IR) w genomach plastydowych Euglenophyta.

Plastydy to organella komórkowe obecne u roślin, ale także u licznych, często daleko spokrewnionych ze sobą grup glonów. Posiadają one własny materiał genetyczny (ptDNA), najczęściej uorganizowany w pojedynczą, kolistą cząsteczkę DNA o czterodzielnej strukturze, na którą składają się dwa powtórzone regiony o przeciwnej orientacji (ang. inverted repeats, IR), zawierające operon rybosomalny i pojedyncze geny tRNA, oraz mały (ang. small single-copy SSC) i duży region jednokopijny (ang. large single-copy, LSC), zawierające geny kodujące białka i pozostałe tRNA. Pomimo rosnącej dostępności technik sekwencjonowania genomów oraz wzrostu zainteresowania dziedziną genomiki, pytanie o sens utrzymywania czterodzielnej struktury pozostaje otwarte. Uważa się, że odwrócone powtórzenia pełnią rolę w naprawie mutacji, co wspiera obserwacja, że tempo mutacji jest niższe w genach zlokalizowanych w IR, niż w genach jednokopijnych. Dotychczas nie zbadano jednak, czy tę samą regularność można zaobserwować w nietypowych wariantach powtórzeń, takich jak powtórzenia tandemowe, gdzie operon rybosomalny obecny jest w następujących bezpośrednio po sobie kopiach o jednakowej orientacji. Modelową grupą, w której można badać ten problem, są eugleniny – glony posiadające chloroplasty pochodzące z wtórnej endosymbiozy, u których zidentyfikowano co najmniej trzy niezależne utraty struktury czterodzielnej oraz powstanie tandemowych powtórzeń. Celami przedstawionego projektu są zbadanie roli tandemowych powtórzeń w naprawie mutacji, wyjaśnienie możliwej drogi powstawania nietypowych struktur ptDNA, oraz rekonstrukcja struktury pierwotnego genomu plastydowego euglenin. Aby zrealizować powyższe cele, konieczne jest uzyskanie kompletnych sekwencji ptDNA z wybranych szczepów euglenin, co wymaga wykorzystania technik sekwencjonowania DNA nowej generacji oraz narzędzi bioinformatycznych, które skutecznie umożliwią złożenie i adnotację nietypowych genomów, porównanie tempa ewolucji badanych genów oraz rekonstrukcję stanów ancestralnych.

 


logo HR