PHYLOGENY-ONTOGENY CORRESPONDENCE IN Bacillus subtilis BIOFILMS

disertacija

• Naslov (hrvatski): SUODNOS FILOGENIJE I ONTOGENIJE BIOFILMOVA BAKTERIJE Bacillus subtilis
• Autor: Sara Koska
• Mentor: Tomislav Domazet-Lošo (mentor)
• Član povjerenstva: Damjan Franjević (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Jasna Hrenović (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Ivan Mijaković (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Prirodoslovno-matematički fakultet; (Biološki odsjek); Zagreb
• Datum i država obrane: 2022-05-27, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: PRIRODNE ZNANOSTI; Biologija; Genetika, evolucija i filogenija
• Univerzalna decimalna klasifikacija (UDC): 57 - Biološke znanosti. Fizička antropologija. Bioraznolikost

Sažetak

Links between ontogeny and phylogeny in animals have been discussed for more than two
centuries. With the uprising of molecular biology and bioinformatics, several studies have
revealed the presence of the phylogeny-ontogeny correlation on molecular level in
developmental transcriptomes of eukaryotic clades with complex multicellularity. These
findings open a possibility to test the phylogeny-ontogeny correlation in more basal organisms,
with more obscure development and multicellularity characteristics. Using time-resolved
transcriptome and proteome profiles, this study showed that Bacillus subtilis biofilm ontogeny
correlates with the evolutionary measures through recapitulation pattern, in a way that
evolutionary younger and more diverged genes were increasingly expressed towards the later
timepoints of the biofilm growth. Molecular and morphological signatures also revealed that
biofilm growth is highly regulated and organized into discrete ontogenetic stages. Together,
this suggests that the biofilm formation in Bacillus subtilis is a true developmental process
comparable to organismal development in animals, plants and fungi

Sažetak (hrvatski)

Korelacija između filogenije i ontogenije životinja je predmet rasprave među znanstvenicima
od početka 19. stoljeća. Razvojem molekularne biologije i bioinformatike te analizama
transkriptoma razvojnih stadija, uočena je prisutnost korelacije filogenije i ontogenije na
molekularnoj razini u eukariotskim evolucijskim granama sa složenom višestaničnosti. Ova
saznanja potaknula su nas da testiramo korelaciju filogenije i ontogenije u bazalnim
organizmima s nejasnim razvojnim i višestaničnim karakteristikama. Analizom
transkriptomskih i proteomskih podataka, pokazali smo da ontogenija Bacillus subtilis
biofilmova korelira s evolucijskim mjerama u obliku rekapitulacijskog profila, odnosno
evolucijski mlađi i divergentniji geni su sve više eksprimirani prema kasnijim stadijima rasta
biofilma. Dodatne molekularne analize pokazale su da je rast biofilma reguliran i organiziran u
jasno odvojene stadije ontogenije. Zaključno, rezultati pokazuju da je rast Bacillus subtilis
biofilmova istinski razvojni proces usporediv s razvojem životinja, biljaka i gljiva.

• Ključne riječi: biofilms; Bacillus subtilis; phylogeny-ontogeny correlations; transcriptome; proteome; evo-devo
• Ključne riječi (hrvatski): biofilm; Bacillus subtilis; korelacija filogenije i ontogenije; transkriptom; proteom; evolucijska razvojna biologija
• Jezik: engleski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:217:323647
• Datum promocije: 2022
• Studijski program: Naziv: Biologija; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: poslijediplomski doktorski; Akademski / stručni naziv: doktor/doktorica znanosti, područje prirodnih znanosti, polje biologija (dr.sc.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2022-11-22 12:08:30