![Page 1: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/1.jpg)
Molekulární ekologie
![Page 2: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/2.jpg)
Co je molekulární ekologie?
Uměle vytvořený obor vymezený technickým přístupem.
Na ekologické problémy hledá odpověďpomocí molekulárních metod.
Pracuje na úrovni genom, jedinec, populace, skupina populací.
Je to vlastně aplikovaná populační genetika.
Proč používat molekulární metody v ekologii?
Často nelze jinak
paternita – páření často skryté a nemusí vést k oplození
identifikace z trusu, chlupů - pohyb jedinců skrytě žijících druhů
izolace populací – nemusí být zřejmá
počet migrantů – nelze sledovat naráz všechny jedince
![Page 3: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/3.jpg)
Nicméně
• Molekulární ekologie je překvapivě kompaktní
• Je populární
• Vyšly učebnice, již několik let vychází časopis Molecular Ecology
• Na řešení velmi odlišných problémů používá obdobné metody (často i obdobné alternativy – difuzní x koalescenční přístup)
• Snad se dá tedy i přednášet
![Page 4: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/4.jpg)
Vychází z populační genetiky• Slavní zakladatelé moderní syntézy, třicátá léta
• Matematické modely spojující genetiku a evoluční teorii
Ronald
Fisher
J. B. S. Haldane
Sewall Wright
adaptivní krajina
![Page 5: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/5.jpg)
Konkrétní příklady• Příbuznost (neutrální znaky)
– identita (stopy stejného jedince, klony)
– paternita, vzdálenější příbuzní
– vztah populací (izolovanost, výměna migrantů)
– fylogeografie (historie šíření)
– hybridizace, hybridní zóny
• Geny pod selekcí– MHC, MUP, ABP, reprodukční proteiny
– geny pro zbarvení
• Genetická historie člověka, Ochranářská genetika
?
![Page 6: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/6.jpg)
Metody
• historie:
alozymy, RFLP, DNA fingerprinting
• dnes převážně:
sekvence, mikrosatelity, SNP
DNA → PCR → sekvenátor
• Budoucnost, vlastně už přítomnost:
mikrochipy? Celé genomy?
![Page 7: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/7.jpg)
PCRPolymerase chain reaction
(jak z málo DNA udělat hodně)
![Page 8: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/8.jpg)
Ochlazení – nasednutí primerů 72°C vznik nových fragmentů
95°C denaturace
![Page 9: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/9.jpg)
Sekvenování
• Sangrova dideoxy metoda
• Sekvence délky 500 – 1000 bp
• 4 kapiláry - destička s 96 vzorky za noc
• Jsou i sekvenátory s 96 kapilárami
![Page 10: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/10.jpg)
„Next generation“
sequencing
![Page 11: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/11.jpg)
Co může být zdrojem DNA?
• Obecně jakékoliv živé a často i vysušené nebo zmrzlébuňky s jádrem
• Kromě tkání (optimální je slezina) lze použít např. krev, bukálnístěry, trus, vytržené peří nebo chlupy, zbytky blan z vajíček, svlečky, obsah žaludku…
• S klesající kvalitou a kvantitou však roste riziko kontaminace!
![Page 12: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/12.jpg)
Fosilní DNA
• Neandrtálci, mamuti, hmyz v jantaru
• Stáří až desítky tisíc let
• Výhodou je nízká teplota (zmrzlá půda)
• Vyžaduje to specielní přístup (specielně vybavenou laboratoř)
• Vysoké riziko kontaminace
• DNA poškozená → většinou jen krátkésekvence mitochondriální DNA
![Page 13: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/13.jpg)
• Dnes projekty na celé genomy
• Neandrtálec
• 5 kompletních mtDNA genomů 2009
• První verse celého genomu 2010
• http://www.eva.mpg.de/neandertal/index.html
• Zřejmě občasné křížení
![Page 14: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/14.jpg)
Mastodon and T. rex
• Hmotnostní spektrometrie
• Přímo sekvence proteinů
68 milionů let
160 – 600 000
![Page 15: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/15.jpg)
Identifikace druhu
• DNA barcoding
– taxon identification using a standardized DNA region
• COI
• (rostliny – jiné geny)
![Page 16: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/16.jpg)
Janzen et al 2009
• Costa Rica
• 3 500 druhů morfologicky determinovaného hmyzu
• 100 000 jedinců
• COI
• Jen 1% druhů nelze rozlišit dle sekvencí
• Chyba v zařazení do druhu - nulová
![Page 17: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/17.jpg)
• Kryptické druhy
• Liší se ekologickými nároky
![Page 18: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/18.jpg)
Soumračníci Hesperiidae z jednoho mimetického okruhu určení jako samostatné
druhy pomocí barcodingu.
![Page 19: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/19.jpg)
Jejich housenky
![Page 20: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/20.jpg)
Morfologicky podobní oligofágní lumčíci rodu Apanteles rozdělení do druhů dle barcodingu
a jejich hostitelé
![Page 21: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/21.jpg)
DNA barcoding – další využití
Určení druhu, potravy, parazitů…
Ptačí „malárie“
Haemoproteus, Plasmodium, Leucocytozoon
DNA z ptačí krve, primery specifické pro parazity
→ sekvenování a určení linií (druhů) parazitů
![Page 22: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/22.jpg)
Komár pisklavýCulex pipiens
Alcaide et al. 2009
Arthropod bloodmeal
![Page 23: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/23.jpg)
Určení potravy z trusu
Valentini et al.
![Page 24: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/24.jpg)
Pamakrela temná
Lepidocybium flavobrunneum
při požítí za syrova možné zdravotní problémy
Tuňák australský
Thunnus maccoyii
kriticky ohrožený
Tuňák bílý
Thunnus alalunga
Lowenstein et al. 2009
Sushi a tuňáci
![Page 25: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/25.jpg)
• organismy složené z buněk s různými genotypy
Genetické chiméry
![Page 26: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/26.jpg)
Přirostlí samci
hlubokomořských ryb
napojení na krevní
oběh samice
![Page 27: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/27.jpg)
Canine transmissible venereal sarcoma (CTVS)= jednobuněčný parazitický vlk
nádory u ďáblaSarcophilus harrisiiObjevily se nedávno
Smrtelné důsledky
![Page 28: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/28.jpg)
Lidé
• Matka a ještě nenarozené dítě:
• Průnik embryonálních erytroblastů a volné DNA přes placentu u člověka
• (pohlaví dítěte před narozením lze určit i pomocí PCR sekvencí typických pro Chr Y, jako templát periferní krev matky)
• Potkani – buňky embrya až v mozku
![Page 29: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/29.jpg)
Chang a Engdvojčata ze Siamu (dnešní Thajsko)
narozeni 1811
Oba se oženili a měli spoustu dětí
Nikita z Irkutska
Lydia Fairchild
Fůze embryí u člověka
– zřejmě celkem běžná věc
(heteropaternal superfecundation 2.4%)
→ jiný genotyp vaječníků či spermií a
somatických tkání
Blaschko's lines
![Page 30: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/30.jpg)
Lydia Fairchild
![Page 31: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/31.jpg)
Určení rodičů(analýza paternity)
![Page 32: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/32.jpg)
kachny
• Neinvazivně
• Genotyp matky z peří v hnízdě
• Genotypy mláďat z blan z vylíhlých vajec
• Zjištění vnitrodruhového hnízdního parazitismu
• Dohledání hnízd parazitických samic
• Opakované hnízdění
• Rekonstrukce genotypů otců
• Zjištění extrapárových paternit
![Page 33: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/33.jpg)
Ambystoma maculatum axolotl skvrnitýMyers & Zamudio 2004
• Jde to i bez matek
• Vnitřní oplození
• Spermatofory– Samec klade 20 – 40
– Samice sebere 15 - 20
• 30 – 200 vajec ve snůšce
• 2 – 8 samců na snůšku
![Page 34: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/34.jpg)
Cryptomys damarensisBurland et al. 2004
• Kolonie, i více než 40 jedinců
• Množí se jen 1 samice (královna) a 1 až 2 samci
• Mark-recapture → minimální disperze a výměna mezi koloniemi
• Laboratorní experimenty → inbreedingavoidance
• Vysvětluje to, proč se množí jen královna?
• 11 kolonií, mikrosatelity, RELATEDNESS
• Královna má mláďata i se samci, kteří nejsou v kolonii
• V kolonii často nepříbuzní jedinci opačného pohlaví
• Inbreeding avoidance nestačí k vysvětlenísociality
• Dominance královny
![Page 35: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/35.jpg)
Analýza populační struktury
![Page 36: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/36.jpg)
Jak vznikají rozdíly?
• Ideální panmiktická populace
– Jedinci se mohou navzájem
křížit se stejnou
pravděpodobností
• Realita
– Pravděpodobnost závisí na
vzdálenosti, bariérách…
– Extrémně i nulová
pravděpodobnost
• → omezený tok genů
• → rozrůznění populací
![Page 37: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/37.jpg)
![Page 38: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/38.jpg)
Spatial population genetics Fontaine et al. 2007
Phocoena phocoena
![Page 39: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/39.jpg)
Hybridizace
![Page 40: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/40.jpg)
Sekundární kontakt dříve oddělených populací
• Změny areálu
(šíření z refugií)
• Vliv člověka
– Záměrné vysazení(kachny divoké do Ameriky)
– Neplánovaný transfer
– Změna prostředí(kanály, Suezský průplav)
Chorthippus
parallelus
Aphanius dispar
A. fasciatus
![Page 41: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/41.jpg)
Hybridní zóny
• Místa, kde se geneticky odlišné populace stýkají a tvoří hybridy (klasická ale přehnaně široká definice)Zóna je geograficky lokalizována a hybridizace neomezuje integritu rodičovských
populací.
• Vyskytují se u řady organismů
• Některé zjevné a dlouho známé (vrány, kuňky), jiné skryté(chromosomální hybridní zóny)
![Page 42: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/42.jpg)
„Asexuals“ Geneticky totožné hemiklonální
Sekavci:často gynogenetické linie
![Page 43: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/43.jpg)
Hybridogeneze:
vodní skokani rodu Pelophylax
(dříve v rodu Rana)
P. lessonae LL P. ridibundus RRP. esculentus LR
![Page 44: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/44.jpg)
P. esculentus LR
Sympatrie s P. lessonae LL
LR
LR
Odstranění genomu L
Duplikace R
RR
Gametogeneze
R
Křížení s P. lessonae
LR
L
Sympatrie s P. ridibundus RR
LR
LR
Odstranění genomu R
Duplikace L
LL
Gametogeneze
L
Křížení s P. lessonae
LR
R
![Page 45: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/45.jpg)
Koalescence
![Page 46: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/46.jpg)
Coalescence= splynutí linií
MRCAMost
Recent
Common
Ancestor
![Page 47: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/47.jpg)
Gene treevětšinou neznáme
Haplotype treetoto
zrekonstruujeme
Haplotypy (ač mají společného předka) se liší mutacemi
![Page 48: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/48.jpg)
![Page 49: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/49.jpg)
![Page 50: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/50.jpg)
Meč a přeslice
• Rodokmen odpovídá historii chromosomu Y
(pokud ovšem ženy nebyly nevěrné)
• Rodokmen přes matky (a pro mtDNA) by byl úplně jiný!
• A jiný bude pro jiné geny
![Page 51: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/51.jpg)
mtDNAa Mitochondriální Eva
• Větve stromu– Afrika– jedna z afrických větví - zbytek světa
• MRCA pro mtDNA - 100 až 250 tisíc let
• MRCA s neandrtálci – 465 tisíc let (317 -741)
• Severní Afrika zpětně osídlena z Levantu (před 40-45 tisíci let)
• Eve OR Steve ?
– předpoklady neutrality a striktně maternální dědičnosti
![Page 52: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/52.jpg)
Phylogeography
Geomys pinetis (pytlonoš) Avise et al. 1979
maximum parsimony network
![Page 53: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/53.jpg)
Population size Migration
Zbadáno 48 genů
![Page 54: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/54.jpg)
Opět přes modely
• Bayesian Skyline Plot
• Změny velikostí populací
Bison priscus
![Page 55: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/55.jpg)
Selekce
![Page 56: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/56.jpg)
pytlouš
Chaetodipus intermedius
Korelace prostředí – fenotyp – genotyp
Spíše výjimka
![Page 57: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/57.jpg)
Shoda (nepříliš velká) prací detekujících recentní selekci u člověka
Nejrůznější funkce, často metabolismus
Často regulační funkce (minimálně 14 %)
![Page 58: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/58.jpg)
Jaké geny jsou zapnuté?
![Page 59: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/59.jpg)
Populus
trichocarpa x deltoides
a Malacosoma disstriabourovec
Ralph et al. 2006
• cDNA microarray
• 15496 genů > ¾ genomu
• Po 24 hodinách 1191 genů up-regulated537 down-regulated
• Obrana: endochitinázy, inhibitory proteáz
• Signální funkce
• Transport, metabolismus, regulace transkripce
![Page 60: Molekulární ekologie - web.natur.cuni.czmuncling/MolekularniEkologie.pdf · • Dnes projekty na celé genomy • Neandrtálec • 5 kompletních mtDNA genom ů2009 ... Microsoft](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022052611/5c78ae6809d3f200208b9f92/html5/thumbnails/60.jpg)
Transkriptom štěniceBai et al. 2011
• Rezistence k insekticidůmpotvrzení přes Real Time PCR
• Wolbachia