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Gene Evolution and the history of plant defenses in conifers
Sebastian Ley
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für LehrerInnenbildung
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Lehramt Sek (AB) Unterrichtsfach Biologie und Umweltbildung Unterrichtsfach Mathematik
Betreuer*in
Leyla Jean Seyfullah
DOI
10.25365/thesis.77049
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30613.45175.509128-6
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Terpene, die größte und diverseste Klasse von pflanzlichen Chemikalien, spielen essenzielle Rollen in deren Verteidigung. Terpenoide (=TPs) sind abgeleitet von universellen Bausteinen und erreichen ihre Diversität durch spezialisierte Terpensynthasen (=TPSs). Durch den Fokus auf eine Gruppe von Terpenen, die Labdane, welche fossilisieren, um Bernstein zu formen, ist es möglich heute lebende Spezies mit ihrer evolutionären Vergangenheit zu vergleichen. Labdane werden von Class I/II Diterpensynthasen gebildet. Um einen phylogenetischen Baum aller Koniferen TPSs zu bilden, werden viele Programme benötigt. Die Programme, um die TPS Sequenzen zu gewinnen, sortieren, säubern, auszurichten und einen Baum zu konstruieren sind in dieser Reihenfolge: BLASTp, HMMER, Phyx, MAFFT, IQTREE. Der resultierende Baum wird dann mithilfe von Figtree dargestellt, um das Hauptresultat dieser Arbeit zu bilden, einen vollständigen Baum, der die evolutionäre Geschichte der TPSs darstellt. Mit diesem Baum ist es möglich, ein signifikantes Duplikations- und darauffolgendes Eliminationsereignis in der Geschichte der Koniferen abzulesen. Der Prozentsatz von erhältlichen Daten gibt Einsicht in den Stand der Forschung. Durch Kollationieren der phylogenetischen Daten mit Anatomischen, lässt sich paläologische Forschung voraussagen und erneut bestätigen. Letztlich wird der Platz der Pinaceae als Repräsentant der Koniferen diskutiert.
Abstract
(Englisch)
Terpenes, the largest and most diverse class of plant chemicals, play essential roles in plant defense. Terpenoids (=TPs) are derived from universal building blocks and achieve their diversity through specialized terpene synthases (=TPSs). By focusing on a group of terpenes, the labdenoids, which may fossilize to form amber, it is possible to compare extant species to their evolutionary past. Labdenoids are formed by Class I/II diterpene synthases. To construct a phylogenetic tree of all conifer TPS sequences, a lot of programs were used. The programs used to acquire, sort, clean and align the TPS sequences, then construct a tree are in order: BLASTp, HMMER, Phyx, MAFFT, IQTREE. The resulting tree is then displayed using Figtree to form the main result of this work, a comprehensive tree detailing the evolutionary history of the terpene synthases. With this tree it is possible to infer a significant duplication and subsequent deletion event in the history of the conifers. The percentage of data available for each family leads to insights into the state of research. By collating phylogenetic data with anatomical data on the conifers, paleontological research is predicted and reconfirmed. Lastly, the place of Pinaceae as a representative of the conifers is discussed.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Genevolution Koniferen Terpenoide Phylogenie Terpensynthase TPS
Schlagwörter
(Englisch)
Gene evolution conifers terpenoids phylogeny terpene synthase TPS
Autor*innen
Sebastian Ley
Haupttitel (Englisch)
Gene Evolution and the history of plant defenses in conifers
Paralleltitel (Deutsch)
Genevolution und die Geschichte der Pflanzenverteidigung von Koniferen
Publikationsjahr
2024
Umfangsangabe
23 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Leyla Jean Seyfullah
Klassifikation
42 Biologie > 42.43 Pflanzengenetik
AC Nummer
AC17366528
Utheses ID
72976
Studienkennzahl
UA | 199 | 502 | 520 | 02