Dynamika genomu

    Nově vznikající paradigma představuje genom jako velmi dynamický systém, který generuje vlastní přestavby, v nichž hrají klíčovou roli především transponovatelné elementy, ale také (mikro)satelity a promiskuitní DNA. Nedávné studie ukázaly, že epigenetika může utvářet dynamiku transponovatelných elementů a reagovat tak na změny prostředí.

     Studujeme chování transponovatelných elementů a dalších dynamických složek genomu, jako jsou mikrosatelity a promiskuitní DNA v nerekombinujícím se chromozomu Y. Používáme především modelové druhy rostlin - Silene latifolia, Rumex acetosa, Hippophae rhamnoides, které mají evolučně mladé pohlavní chromozomy. Studujeme strukturní vlastnosti, genomové poměry, aktivitu, regulaci a epigenetické umlčování transponovatelných elementů. Kombinujeme experimentální a bioinformatické přístupy.

     Zjistili jsme, že se některé transponovatelné elementy hromadí na chromozomu Y v důsledku absence rekombinace, jiné ovšem chybí, pravděpodobně proto, že přeskakují pouze u samičích jedinců. Odhalili jsme, že umlčování některých retrotranspozonů LTR u samců zajišťují malé RNA. Mikrosatelity, které představují další dynamickou složku genomů, se často rozšířily na Y chromozomu Silene latifolia a Rumex acetosa.  Studovali jsme také mechanismy vzniku a obratu promiskuitní DNA - plastidové a mitochondriální DNA přenesené do jádra a navrhli model jejich inzerce v blízkosti centromer a následného pohybu dále podél chromozomálních ramen. Naše studie regulace transponovatelných elementů ukázaly, že kvadruplexová DNA inhibuje jejich aktivitu.