Laboratoř molekulární cytogenetiky

Zabýváme se studiem struktury a funkce jaderných genomů hmyzu a jiných členovců se zaměřením na klíčové otázky biologie chromosomů a jejich evoluce. Pro výzkum chromosomů používáme pokročilé metody molekulární cytogenetiky spolu se standardními cytogenetickými technikami. Tyto metody zahrnují zejména různé modifikace fluorescenční in situ hybridizace (FISH) jako např. FISH s telomerickými a rDNA sondami, genomovou in situ hybridizaci (GISH), komparativní genomovou hybridizaci (CGH), mapovaní genů pomocí sond z bakteriálních umělých chromosomů (BAC; tzv. BAC-FISH) a komparativní barvení chromosomů (Zoo-FISH) pomocí chromosomálně-specifických sond připravených laserovou mikrodisekcí. Připravujeme také a dále využíváme pro výzkum knihovny sekvencí DNA z chromosomů získaných laserovou mikrodisekcí.

Řešené výzkumné projekty

Molekulární diferenciace a evoluční historie pohlavních chromosomů motýlů

Pohlavní chromosomy a jejich diferenciace patří k nejzajímavějším otázkám evoluční genetiky. Většina poznatků o evoluci pohlavních chromosomů u živočichů byla získána u organismů s heterogametickým samčím pohlavím (tj. se systémem pohlavních chromosomů XY) jako jsou např. mouchy a savci. Mnohem méně poznatků je u organismů s heterogametickým samčím pohlavím, čili majících systém pohlavních chromosomů WZ nebo jeho modifikace. To se týká zejména motýlů (Lepidoptera), největší skupiny živočichů s heterogametickými samicemi. V naší laboratoři se zabýváme studiem základních charakteristik genomů motýlů, mapováním syntenie konzervovaných genů a molekulární diferenciací pohlavních chromosomů s cílem odhalit evoluční historii motýlích karyotypů a přispět tak k poznání obecných mechanismů evoluce pohlavních chromosomů. Tento výzkum je prováděn ve spolupráci se zahraničními kolegy (Walther Traut, Lübeck, Německo a Ken Sahara, Sapporo, Japonsko).

[PI: F. Marec]

Vývoj genetických sexing linií u obaleče jablečného

Obaleč jablečný (Cydia pomonella) je celosvětově významným škůdcem jádrového ovoce a ořechů v oblasti mírného pásma. Intenzivní užívání insekticidů proti tomuto škůdci vedlo k vývoji resistence k těmto chemikáliím a k rostoucím požadavkům na používání šetrných metod regulace populací jako je například technika sterilního hmyzu (SIT). SIT proti obaleči jablečnému spočívá v masové produkci a vypouštění sterilního hmyzu obou pohlaví do divoké populace. Vypouštění pouze sterilních samců by však významně snížilo náklady a zvýšilo účinnost SIT. Naším cílem je vyvinout genetické sexing linie obaleče jablečného inzercí selektovatelného transgenu (dominantní podmíněně letální mutaci genu Notch) do chromosomu W, specifického pro samice. Tento transgen by v restriktivních podmínkách eliminoval vývoj samic, což by umožnilo produkci pouze samčího potomstva pro ozařování a vypouštění. Výzkumné kroky pro dosažení tohoto cíle zahrnují identifikaci molekulárních markerů pohlavních chromosomů, izolaci orthologu genu Notch u obaleče jablečného, konstrukci modifikovaných plazmidů nesoucích teplotně-senzitivní mutantní alelu genu Notch, produkci transgenních linií a mapování transgenu na pohlavním chromosomu W. Výzkum je součástí mezinárodního projektu koordinovaného IAEA (Vienna, Austria) a je prováděn ve spolupráci s Lisa G. Neven (Wapato,

WA, USA). [PI: F. Marec]

KONTAKT

Biologické centrum AV ČR, v.v.i.
Entomologický ústav
Branišovská 1160/31
370 05 České Budějovice

NAJÍT PRACOVNÍKA