Polyploidie se zvláštním zřetelem k paleopolyploidii a způsobům její detekce

Abstract

Polyploidie je významným fenoménem v evoluci eukaryotických organismů. Je předmětem zájmu biologů již několik desetiletí a byla studována z větší části u rostlin, u kterých se nejčastěji vyskytuje. Tato práce řeší její výskyt u organismů, zvláštní důraz je zde kladen na evolučně staré polyploidie a výskyt polyploidie u živočišných taxonů. Jsou probírány typy polyploidie a překážky, které musí polyploidní organismus překonat, aby byl stabilizován jeho genom. To zahrnuje i zajištění správné segregace chromozomů v meiotickém dělení. Zvláštním případem polyploidie je paleopolyploidie, tedy evolučně stará událost polyploidizace, po které dochází k procesu diploidizace. Tento proces se vyznačuje mimo jiné velkým počtem strukturních změn na chromozomech a ztrátou množství sekvencí DNA a postupným přechodem genomu do cytologicky diploidního stavu. Kvůli těmto změnám je obtížné paleopolyploidii detekovat. Hlavní část práce je věnována právě této problematice, jsou probírány jednotlivé přístupy, které mohou vést k detekci paleopolyploidní události. Klíčová slova: polyploidie, živočich, rostlina, meióza, paleopolyploidie, detekce

Polyploidy is a significant phenomenon in the evolution of eucaryotic organisms. It has been a subject of interest of biologists for decades and it has been studied particularly largely in plants, where it most often occurs. This thesis handles occurrence of poylploidy in organims and a special emphasis is laid on old polyploidization events occurrence of polyploidy in animal taxa. Furthermore, the types of polyploidy and obstacles are discussed here, that a polyploid organism has to tackle to stabilize its genome. That also includes the need to ensure the correct chromosome segregation in a meiotic division. A special case of polyploidy is paleopolyploidy (sometimes refered to as "ancient polyploidy" in English), which is an evolutionary old polyploidization event, that is followed by the process of diploidization. This process is characterized besides others by a large number of structural changes in chromosomes and a loss of some DNA sequences and a gradual transition of the polyploid genome to the cytologically diploid state. Because of these changes, it is difficult to detect a paleopolyploidy and the main part of this thesis is dedicated to this problem, in which the main approaches that might lead to its detection are discussed. Key words: polyploidy, animal, plant, meiosis, paleopolyploidy,...