Roles of volatile metabolites in chemical communication in rodents.

Abstract

Title: Role těkavých metabolitů v chemické komunikaci hlodavců Author: Vladislav Kondrashev Supervisor: Mgr. Romana Stopková, Ph.D., Department of Zoology Abstract: Chemická komunikace je nejstarší a nejrozšířenější způsob výměny informací v živočišné říši a u savců je nejlépe prozkoumána u hlodavců, zejména u myši domácí (Mus musculus). Tato práce se zabývá těkavými metabolity, které zprostředkovávají vnitrodruhovou chemickou komunikaci u hlodavců, bílkovinami (především lipokaliny, tzv. hlavními močovými proteiny, MUP), jež je vážou a uvolňují, a veřejnými metabolomickými databázemi, jejichž prostřednictvím lze tyto sloučeniny identifikovat a anotovat. Teoretická část shrnuje biologii chemické komunikace hlodavců: podstatu chemických signálů, pojem feromonu, sekrety nesoucí signály a metabolity zapojené do rozpoznávání pohlaví, jedince, dominance a fyziologického stavu. Metodická a analytická část hodnotí, jak dobře existující databáze reprezentují hlodavčí semiochemikálie: na seznam dvanácti signálních sloučenin byl aplikován postup párování založený na InChIKey. Analýza ukazuje, že strukturní pokrytí klesá s rostoucí biologickou kontextualizací databází (z 92 % v PubChem na 31 % v KEGG) a že behaviorální role sloučenin není zaznamenána v žádné z obecných databází a zůstává pouze v primární literatuře....

Title: Roles of volatile metabolites in chemical communication in rodents Author: Vladislav Kondrashev Supervisor: Mgr. Romana Stopková, Ph.D., Department of Zoology Abstract: Chemical communication is the oldest and most widespread modality of information exchange in the animal kingdom, and among mammals it is best understood in rodents, above all in the house mouse (Mus musculus). This thesis reviews the volatile metabolites that mediate intraspecific chemical communication in rodents, the proteins - chiefly lipocalins such as the major urinary proteins (MUPs) - that bind and release them, and the public metabolomic databases through which such compounds can be identified and annotated. The theoretical part surveys the biology of rodent chemical communication: the nature of chemical signals, the concept of the pheromone, the secretions that carry signals, and the metabolites implicated in recognition of sex, individuality, dominance and physiological state. The methodological and analytical part evaluates how well existing databases represent rodent semiochemicals: an InChIKey-based matching workflow was applied to a list of twelve signalling compounds. The analysis shows that structural coverage decreases as databases become more biologically contextualised (from 92% in PubChem to 31% in KEGG) and that...