1 / 40

Polyploidie, speciace a jiné deviace přírody

Polyploidie, speciace a jiné deviace přírody. Dva typy polyploidie. Autopolyploidie Allopolyploidie. Polyploidie …. Speciace pomoc í jedné genetické události Vzácná u živočichů Častá u rostlin. Křížení dvou různých druhů bez polyploidní události - sterilní potomstvo.

missy
Download Presentation

Polyploidie, speciace a jiné deviace přírody

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Polyploidie, speciace a jiné deviace přírody

  2. Dva typy polyploidie Autopolyploidie Allopolyploidie

  3. Polyploidie …. • Speciace pomocí jedné genetické události • Vzácná u živočichů • Častá u rostlin Křížení dvou různých druhů bez polyploidní události - sterilní potomstvo

  4. Liger = Lion (male) + Tiger (female) Panthera leo × Panthera tigris

  5. Liger • Největší kočkovitá šelma na světě • Nadměrná velikost: -hormonální teorie (permanentní puberta) -rozkolísaný imprinting • Liger Herkules (Florida) váží přes 400kg • Jenom samičky jsou fertilní

  6. Haldaneovo pravidlo • Když je u hybridů sterilní jedno pohlaví bývá to pohlaví heterogametické

  7. Haldaneovo pravidlo • Vysvětlení Teorie dominance: heterogamentní hybridi jsou ovlivněni jak dominantními tak recesivními alelami na chromozomu X, homogametní jenom dominantními Samčí geny se vyvíjejí rychleji

  8. Tigon=Tiger (male) +Lion (female)

  9. Tigon • Váha 180 kg • Samice tigona Rudharni (Alipore zoo, Indie) křížena se lvem – mláďata li-tigon

  10. Tympanoctomys barrerae Red Vizcacha Rat - osmák pouštníunikátní polyploidie u savců tetraploid • Původně se předpokládalo, že je to autopolyploid

  11. osmák pouštníNOR u diploidního příbuzného a u osmáka

  12. osmák pouštní meiosa a karyotyp

  13. Kolchicin blokuje segregaci chromozomů colchicine

  14. Je člověk oktoploid? • Ohno • Holland et. al. • Furlong and Holland

  15. Polyploidie a evoluce Rozkolísání genomu podle teorie zamrzlé evoluce (Flegr) versus Evoluce genovou (genomovou) duplikací (Ohno)

  16. Počet chromozomů u rostlin

  17. Amphidiploidie

  18. Diploidní a tetraploidní vinná réva

  19. Karpechenko 1928 • Ruský rostlinný genetik křížil zelí (n=9) a ředkev (n=9) • Fertilita potomstva dosažena náhodným zdvojením sady chromosomů (n=36) • Kořen jako zelí nadzemní část jako ředkev

  20. ke speciaci vede spíše allopolyploidienež autopolyploidie

  21. Pšenice setá Dnes ztráta variability a tím i šlechtitelského potenciálu

  22. Polyploidie v rámci diploidních organizmů Endosperm (3n) Endoreplikace u bobovitých po napadení rhizobiem128n (6 kol endoreplikace) Fáze buněčného cyklu?

  23. Pokud se zformuje allopolyploidní organismusmůže dojít k okamžité speciaci

  24. Klíčové parametry v evoluci duplikovaných genů • Ks - počet synonymních (silent) nukleotidových substitucí • Ka – počet ne-synonymních (změna aminokyseliny) nukleotidových substitucí • Ka/Ks = 1 – neutrální evoluce • Ka/Ks < 1 “purifying selection” AA změny představovaly negativní efekt • Ka/Ks > 1 “positive selection” positivní selekce AA změn

  25. Susumo Ohno predikoval jako klíčový moment pro realizaci evoluce genovou duplikaci (prostřednictvím genové duplikace nebo polyploidizace) Toto pravidlo se ukazuje býti spíše výjimkou z pravidla, protože většina studovaných modelů vykazovalo spíše “purifying selection” Pravděpodobně hlavní silou evolučních změn bude změna regulace stávajících expresních sítí

  26. V mnoha případech se formují polyploidi daného druhu ve vyšších nadmořských výškách a obecně v prostředí zvýšeného stresu Polyploidie komplikuje fylogenetické stromy existencí sítí spíše než větví

  27. Konsekvence polyploidie • Zvětšené buňky • Vyšší obsah vody • Pomalejší vývoj • Lepší schopnost odolávat patogenům • Z výše uvedeného plyne, že polyploidní druhy jsou schopny rychle zaujmout ekologickou niku odlišnou od svých rodičů

  28. Postzygotické bariery hybridů • Sterilita hybridů (např. CMS) • Nejsou přizpůsobeni rodičovskému prostředí • Neschopnost přivábit opylovače • Chromozomální bariery

  29. Změna regulace genomu u polyploidů

  30. Základní funkce genomu? • exprese (proteiny, RNA, chromatin) • údržba – replikace & opravy • přenos do dalších generací • restrukturalize a přirozené genové inženýrství

  31. Přirozené genové inženýrství • Homologous recombination • Non-homologous end-joining • Site-specific recombination • DNA transposons (large-scale rearrangements) • Retrotransposons and reverse transcription (small-scale rearrangements) • Polymerase errors

  32. Genomové změny • Ke genomovým změnám dochází během stresu podle zásady: “není co ztratit“ • Kombinací funkčních jednotek se zvýší pravděpodobnost funkčního výsledku • Cílené změny jsou lepší než náhodné

  33. Co je druh? • „Field of genetic recombination“ Paterson, 1985

  34. Definice druhu ve světle “gene flow”

  35. Rostliny versus živočichové Přibližně 30% genů, jež se nachází u Arabidopsis a rýže neexistuje u živočichů

More Related