Rasvjetljavanje evolucije satelitnih DNA visokoprotočnim analizama satelitoma srodnih vrsta
Glavni istraživač
Uzastopno ponovljene sekvence DNA, poznate kao satelitne DNA (satDNA), najčešće smještene u heterokromatinskim regijama, čine značajne dijelove eukariotskih genoma. Desetljećima je biološka važnost satDNA bila osporavana prvenstveno zbog njihove nekodirajuće prirode, ali u novije vrijeme otkriva se značajna uloga satDNA u strukturi centromera, remodeliranju kromatina, specijacijskim procesima, kao i u tumorogenezi. Zbog uzastopne ponovljenosti ove sekvence DNA mahom su izostavljene u genomskim projektima. U posljednjih nekoliko godina, visokoprotočno sekvenciranje i pripadajući specijalizirani računalni alati stubokom mijenjaju studije satDNA, omogućavajući otkrivanje ukupnog sadržaja satDNA u genomu, nazvanog satelitom. Glavni cilj našeg projekta je istražiti satelitome dviju skupina beskralješnjaka: (i) kukaca roda Tribolium, čije genome karakteriziraju iznimno bogate satDNA smještene u velikim heterokromatinskim domenama te (ii) školjkaša, za koje je poznato da imaju nizak udio satDNA te kromosome bez velikih heterokromatinskih blokova. U svrhu istraživanja satelitoma osam vrsta, kombinirajući Illumina i PacBio sekvenciranje s različitim eksperimentalnim metodama, proučit ćemo: (i) vrsno-specifične i grupno-specifične satDNA, (ii) dinamiku i kromosomsku distribuciju satDNA sekvenci, (iii) organizacijske obrasce satDNA sljedova, (iv) postojanje i očuvanost potencijalno funkcionalnih motiva u sekvencama satDNA, (v) sličnosti i povezanost satDNA s mobilnim elementima. Očekujemo da ćemo sveobuhvatnim istraživanjem satelitoma dviju različitih skupina beskralješnjaka i usporednom analizom dobivenih podataka unaprijediti trenutne spoznaje o strukturi i evoluciji satDNA, uključujući životni ciklus, porijeklo i sudbinu, kao i moguće mehanizme nastanka i širenja uzastopnih ponavljanja te razjasniti veze između satDNA i mobilnih elemenata.