Sequence analysis of selected Aeginetia indica mitochondrial genes

Przedmiotem niniejszej pracy była analiza sekwencji wybranych genów mitochondrialnych holopasożyta korzeniowego Aeginetia indica. Na wstępie przedstawiono krótką charakterystykę badanego gatunku oraz żywiciela na którym pasożytował zebrany okaz, a także opisano specyfikę zależności jaką jest holopasożytnictwo. Szególną uwagę poświęcono właściwościom genomów mitochondrialnych oraz zjawisku horyzontalnego transferu genów. Krótko opisano także techniki zastosowane podczas przygotowania DNA do sekwencjonowania, z uwzględnieniem jego izolacji, oczyszczania, amplifikacji metodą PCR oraz elektroforezy agarozowej. Przedstawiono także metodykę analiz służących wykrywaniu poziomego transferu genów poprzez fiologenetyczny test zgodności, a także sposób przygotowania drzew filogenetycznych w oparciu o sekwencje wybranych genów mitochondrialnych wraz ze sposobem ich interpretacji.W toku prowadzonych badań przetestowano 39 uniwersalnych starterów mitochondrialnych, których miejsca zakotwiczenia obejmowały 15 genów. W efekcie poznano sekwencje 10 genów mitochondrialnych: atp1, atp6, atp8, cob, cox1, cox3, matR, nad2, nad6 oraz eksonu drugiego i trzeciego genu nad4 oraz stworzono dla nich drzewa filogenetyczne, porównując te same geny u przedstawicieli różnych gałęzi roślin okrytozalążkowych. Stworzone w ten sposób drzewa filogenetyczne w postaci kladogramów, zbudowane na podstawie sekwencji badanych genów mitochondrialnych, okazały się zgodne z filogenezą badanego pasożyta. Badania prowadzone na łamach tej pracy nie przyniosły zatem dowodów potwierdzających wzbogacenie genomu mitochondrialnego Aeginetia indica o geny pochodzące od żywiciela należącego do kladu roślin jednoliściennych.

The purpose of this thesis was to analyze the sequence of selected mitochondrial genes of the root holoparasite Aeginetia indica. At the beginning, the general description of the examined parasite species and the host was presented, as well as the specificity of the holoparasitism. In further part, this thesis was focused on the properties of mitochondrial genomes and the phenomenon of horizontal gene transfer. The techniques used in the preparation of DNA for sequencing, including its isolation, purification, amplification by PCR and agarose gel electrophoresis, as well as the methodology of analyzes for detecting horizontal gene transfer and the methods of preparing phylogenetic trees based on the sequences of selected mitochondrial genes along with the way of their interpretation are also presented.39 of universal mitochondrial primers were tested, whose anchor sites included 15 genes. As a result, the sequences of 10 mitochondrial genes, including atp1, atp6, atp8, cob, cox1, cox3, matR, nad2, nad6 and exon of the second and third gene nad4, were identified. Furthermore, phylogenetic trees were constructed for them, comparing the same genes in representatives of various angiosperm plant branches. Such phylogenetic trees proved to be compatible with the phylogenetic position of the Aeginetia indica. Studies carried out in this work have thus not provided evidence of the enrichment of the mitochondrial genome of Aeginetia indica with genes from the host belonging to the clade of monocotyledonous plants.