Gradient refrakčního indexu v oku čtyřhranky: Analýza exprese specifických genů

Abstract

1. Abstract Refractive index gradient in the cubozoan eye: specific gene expression analysis Lenses are spread through animal kingdom as an improvement of different eye types. Despite conservation of some key regulators and shared use of photopigment opsin, eyes and their lenses develop by variable mechanisms impeaching their monophyletic origin. Tripedalia cystophora (T. c), a cubozoan jellyfish, is an emerging new model for studying eye evolution. The presence of advanced lens-containing eyes (firstly incident within metazoans in this phylum of Cnidaria), the two types of lesser eyes, the use of pax gene and vertebrate type of phototransduction cascade for eye establishment make this jellyfish an useful tool for comparing eye development and different evolutionary strategies. We focused on the lenses of T.c. and studied formation of their refractive index gradient to reveal its mechanism. Using new antibodies raised against J1 and J2 crystallins (proteins of the T. c. lens), TEM and histology we found that graded refractive index is of protein origin and formed by unequal accumulation of proteins (particularly J1 and J2 crystallins) in different layers of the lens. We have shown that J1 crystallin occurs also in the lesser eyes (ocelli) suggesting how the lens mass can evolved. The synthesis of J2...

73 9. Souhrn V rámci diplomové práce bylo: - prokázáno, že gradient refrakčního indexu v čočkách velkého a malého komplexního oka čtyřhranky Tripedalia cystophora je proteinového původu, tak jak je tomu např. i u obratlovců. - lépe charakterizován nový J2 krystalin. Bylo demonstrováno, že se jedná o cytoplazmatický protein, přítomný pouze v rhopaliích Tripedalia cystophora (čočky, epitel statocysty). - navržena teorie osvětlující vznik čtyř odlišných typů očí v rámci jednoho smyslového komplexu a to především v závislosti na výsledcích studia morfologie a rozdílné exprese J1 a J2 krystalinů. - v souvislosti s úvahami o konzervaci genové sady žahavců a obratlovců bylo prokázáno, že geny, které jsou mezi těmito skupinami konzervované a přesto byly ztraceny v jiných vývojových liniích, jsou u Tripedalia cystophora stále využívané, přinejmenším exprimované. Pomocí RNA in situ hybridizace byla takto potvrzena exprese selenoproteinu O, ale také dvou genůpodílejících se na utváření zrakového ústrojí T. c., RFamidu a MITF, které však nepatří mezi geny ztracené v jiných liniích. - některé z výsledkůa shromážděné poznatky byly publikovány ve dvou původních článcích a jednom článku přehledovém. Tyto články jsou součástí příloh diplomové práce.