The giants among Lilliputians: genome obesity in crucifers
Project goals
The vast genome size variation in plants is due to the occurrence of giant and Lilliputian nuclear genomes. The largest genome size variation within the mustard family (Brassicaceae) is restricted to the supertribe Hesperodae. Whereas the Hesperodae species are diploid, they exhibit 16-fold genome size variation and 20-fold variation in chromosome size. This genomic variation provides ample opportunity for comparative and evolutionary genomics, but is hampered by a lack of genomic resources. We hypothesize that the genomic differences are primarily caused by the proliferation of transposable elements (TEs) and possibly by genome defenses that suppress TE activity. We intend to analyze and compare giant and small Hesperodae genomes by long-read sequencing, epigenomic and cytogenomic methods to elucidate how differential tolerance to TE proliferation determines the differences in genome and chromosome size, chromosome architecture and 3D chromatin organization among Hesperodae species. Our research will bring the group into the focus of comparative research within the model family.
Keywords
plant genome evolutiongenome size variationchromosome architecturerepetitive DNAinterphase chromosome organizationLineage IIIBrassicaceaeArabidopsisBuniasMatthiolaplant genomicsplant cytogenomics
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202500001
Main participants
Masarykova univerzita / Středoevropský technologický institut
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
25-16142S
Alternative language
Project name in Czech
Obři mezi trpaslíky: genomová obezita u brukvovitých
Annotation in Czech
Značná variabilita velikosti genomů rostlin je způsobená existencí druhů s obřími i trpasličími jadernými genomy. Největší variabilitu velikosti genomů v čeledí brukvovitých (Brassicaceae) vykazuje supertribus Hesperodae. Zatímco druhy supertribu jsou diploidní, rozdíly ve velikosti jejich genomů dosahují 16násobku a rozdíly ve velikosti chromosomů jsou až 20násobné. Ačkoliv tato genomická variabilita nabízí široké možnosti pro komparativní a evoluční genomiku, tato je omezena neexistujícími genomickými zdroji. Domníváme se, že tyto genomové rozdíly jsou primárně způsobeny proliferací transpozibilních elementů (TE) a současně snad i mechanismy potlačující aktivitu TE. Plánujeme analyzovat a porovnat obří a malé Hesperodae genomy s použitím sekvenování dlouhých čtení, epigenomických a cytogenomických metod s cílem objasnit, jak různá tolerance k aktivitě TE determinuje rozdíly ve velikosti genomů a chromosomů, architektuře chromosomů a 3D organizaci chromatinu v supertribu Hesperodae. Náš výzkum etabluje Hesperodae jako idealní skupinu komparativního výzkumu v rámci modelové čeledi.
Scientific branches
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2025
Realization period - end
Dec 31, 2027
Project status
Z - Beginning multi-year project
Latest support payment
—
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-GA0-GA-R
Data delivery date
Mar 1, 2025
Finance
Total approved costs
11,591 thou. CZK
Public financial support
11,080 thou. CZK
Other public sources
511 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
11 591 CZK thou.
Public support
11 080 CZK thou.
95%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Plant sciences, botany
Solution period
01. 01. 2025 - 31. 12. 2027