Korelacija filogenije i ontogenije u modelnim biljnim organizmima na temelju indeksa starosti transkriptoma

master's thesis

• Title (english): Transcriptome Age Index Based Phylogeny-Ontogeny Correlation in Model Plant Organisms
• Author: Marija Matejčić
• Mentor: Tomislav Domazet-Lošo (mentor)
• Mentor: Zlatko Liber (mentor)
• Committee member: Kristian Vlahoviček (predsjednik povjerenstva)
• Committee member: Tomislav Domazet-Lošo (član povjerenstva)
• Committee member: Zlatko Liber (član povjerenstva)
• Committee member: Damjan Franjević (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Science; (Department of Biology); Zagreb
• Defense date and country: 2013-02-14, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: NATURAL SCIENCES; Biology

Abstract

Korelacija filogenije i ontogenije već stoljećima okupira biologe. Opisivale su je brojne teorije,uključujući rekapitulacijsku teoriju Ernsta Haeckelai razvojni model pješčanog sata, kao i najnovije istraživanje razvoja zebrice (Danio rerio) koje je bazirano na indeksu starosti transkriptoma (TAI). Ipak, sve su dosadašnje teorije i istraživanja bile usmjerene na razvoj životinja,ostavljajući problem korelacije filogenije i ontogenije u biljaka potpuno neistraženim. Kako bih ispunila ovu prazninu, u ovom radu proučila sam,koristeći filostratigrafsku analizu i TAI, korelaciju filogenije i ontogenije u biljkama Arabidopsis thaliana(dvosupnica)i Zea mays(jednosupnica). Dobiveni rezultati pokazali su da se na početku faze dozrijevanja embrijau obje biljke eksprimiraju evolucijski najstariji geni, oblikujući profil pješčanog sata. Međutim, u kasnijem dijelu ontogenije, u trenutku klijanja vrste Arabidopsis thaliana, primijetila sam ponovni pad vrijednosti TAI-a. Ovaj rezultat ukazuje da su za potpuno razumijevanje korelacija filogenije i ontogenije u biljaka potrebne ekspresijske studije kod predstavnika različitih biljnih koljena koje pokrivaju čitavu ontogeniju.

Abstract (english)

Phylogeny-ontogeny correlation has been in focusofbiologists for more than two centuries. Ernst Haeckel's recapitulation theory, the hourglass model of development,as well as thenewest study of the zebrafish (Danio rerio) development have all studied this correlation on animal embryogenesis. Relations between phylogeny and ontogeny in plants have, however,been completely unexplored. To assess this issue, I studied the phylogeny-ontogeny correlation inplants, a dicot Arabidopsis thaliana anda monocotZea mays, using phylostratigraphic analysisand the transcriptome age index (TAI). The obtained results showed that evolutionary oldest genes are expressedat the onset of the embryo maturation, revealing an hourglass patternin both organisms. However, another decrease in TAI values became apparentlater in the ontogeny, at the stageof Arabidopsis thaliana germination. This resultunderscores that a complete understanding of the phylogeny-ontogeny correlations in plantsrequires new expression datasets that cover complete ontogenies in major plant lineages.

• Keywords: filotranskriptomika; filostratigrafija; indeks starosti transkriptoma-TAI; model pješčanog sata; Arabidopsis thaliana; Zea mays
• Keywords (english): phylotranscriptomics; phylostratigraphy; transcriptome age index –TAI; the hourglass model; Arabidopsis thaliana; Zea mays
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:217:113088
• Study programme: Title: Experimental Biology; Study programme type: university; Study level: graduate; Academic / professional title: magistar/magistra eksperimentalne biologije (magistar/magistra eksperimentalne biologije)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Access restricted to students and staff of home institution
• Created on: 2017-04-27 10:27:17