Analýza diferenciace karyotypů a pohlavních chromozómů u afrických anuálních halančíků rodu Nothobranchius (Teleostei: Nothobranchiidae)

Abstract

Teleost fishes (Teleostei) encompass more than half of the extant vertebrate biodiversity. Their genomes display considerable plasticity and flexibility, going hand in hand with polyploidization events and repetitive DNA dynamics. Teleosts also display a striking diversity in mechanisms of sex determination and differentiation. The aim of the present thesis was to study the mechanisms underlying the karyotype and sex chromosome differentiation through cytogenetic mapping of repetitive DNA (by fluorescence in situ hybridization, FISH) in selected representatives of the African annual killifishes of the genus Nothobranchius (Teleostei: Nothobranchiidae). Nothobranchius spp. evolved a unique adaptation to freshwater temporary water pools whose existence is limited to periods of rainy season in African savannahs. Recent diversification, allopatric speciation in non-overlapping generations and small-sized populations together with known cytogenetics collectively suggest fast dynamics of chromosomal changes in Nothobranchius killifishes. The study took advantage of the availability of i) more populations of several closely related species for analysis and ii) data on specific repetitive DNA composition in selected Nothobranchius genomes as revealed by RepeatExplorer analysis. My work showed considerable...

Kostnaté ryby (Teleosteii) zahrnují nadpoloviční většinu biodiverzity obratlovců na Zemi. Jejich genomy jsou charakteristické značnou flexibilitou a plasticitou, jdoucí ruku v ruce s polyploidizačními událostmi a dynamikou repetitivní DNA. Kostnaté ryby rovněž vykazují značnou diverzitu mechanizmů diferenciace a determinace pohlaví. Úkolem této diplomové práce bylo studovat mechanizmy diferenciace karyotypů a pohlavních chromozómů prostřednictvím cytogenetického mapování repetitivní DNA (metodou fluorescenční hybridizace in situ, FISH) u vybraných zástupců afrických anuálních halančíků rodu Nothobranchius (Cyprinodontiformes). Jedná se o unikátní taxon adaptovaný na život v dočasných sladkovodních tůních, limitovaných svou existencí na období dešťů v afrických savanách. Evolučně mladá diverzifikace druhů, alopatrická speciace v nepřekrývajících se generacích s malou populační velikostí a rovněž dosud známá cytogenetická data naznačují rychlou dynamiku chromozómových změn u halančíků. Práce těžila i) z možnosti analyzovat více populací v rámci několika blízce příbuzných druhů a ii) z paralelní analýzy genomů vybraných halančíků programem RepeatExplorer, která identifikovala nejvíce zastoupené repetitivní sekvence. Moje práce ukázala značnou dynamiku a rychlý obrat repetitivní DNA v genomech...