Kristian Bodulić

Obrana će se održati u PONEDJELJAK, 02. studenog 2026. godine u 09.30 sati u predavaonici P1, Kemijski odsjek, Horvatovac 102a, Zagreb

Disertacija nosi naslov:

Development and application of a novel transcriptome quality assessment tool in identification and annotation of long non-coding RNAs in sponges (Porifera)

Razvoj i primjena nove metode za provjeru kvalitete transkriptoma u identifikaciji i anotaciji dugih nekodirajućih RNA spužvi (Porifera)

Povjerenstvo za obranu imenovano je u sastavu:

izv. prof. dr. sc. Rosa Karlić,  Prirodoslovno-matematički fakultet, Zagreb

dr. sc. Helena Ćetković, znan. savjetnica u trajnom izboru, Institut Ruđer Bošković, Zagreb

prof. dr. sc. Damjan Franjević, Prirodoslovno-matematički fakultet, Zagreb

Zamjena: dr. sc. Damir Baranašić, znan. suradnik, Institut Ruđer Bošković, Zagreb

Mentor: prof. dr. sc. Kristian Vlahoviček, red. prof. u trajnom izboru, Prirodoslovno-matematički fakultet, Zagreb

Summary: 

Long non-coding RNAs (lncRNAs) are important genomic regulatory elements, yet their diversity and functions remain poorly understood in early-branching animal lineages. This work combined the development of three computational methods with comparative transcriptomic analyses to characterize lncRNAs across 14 sponge (Porifera) species. The Comprehensive Assessment of Transcript Sequences (CATS) framework was developed to assess transcriptome quality, comprising a reference-free (CATS-rf) and a reference-based (CATS-rb) module. In addition, a genome decontamination pipeline was built to remove foreign sequence from the analysed genomes. Together, these tools enabled the generation of high-confidence lncRNA catalogues across all studied species. Comparative analyses revealed that sponge lncRNAs are generally shorter than protein-coding transcripts, contain fewer exons, exhibit lower isoform diversity, and are expressed at lower levels. Furthermore, a notable enrichment of transposable elements was found within lncRNA loci. Several lncRNAs also exhibited sequence conservation and synteny among closely related species. Additionally, dynamically expressed lncRNAs associated with immune-like responses were detected. Overall, this dissertation establishes a computational framework for transcriptome analysis in non-model organisms while providing a comprehensive resource for lncRNA investigation in Porifera.

Sažetak:

Duge nekodirajuće RNA (engl. long non-coding RNA, lncRNA) predstavljaju važne regulatorne elemente genoma, no njihova su raznolikost i funkcije još uvijek slabo istražene u većini životinjskih koljena. Ovaj rad objedinjuje razvoj triju računalnih alata i transkriptomsku analizu s ciljem karakterizacije lncRNA u 14 vrsta spužvi (Porifera). Razvijeni alat za procjenu kvalitete transkriptoma (CATS, engl. Comprehensive Assessment of Transcript Sequences) sastoji se od modula ovisnog o referentnim podatcima (CATS-rf) i modula neovisnog o referentnim podatcima (CATS-rb). Nadalje, izrađena je metoda za dekontaminaciju kojom su iz analiziranih genoma spužvi uklonjeni genomski ostatci endosimbionata. Zajedno, ovi su alati omogućili izradu pouzdanih kataloga lncRNA analiziranih vrsta spužvi. Komparativne analize pokazale su da su lncRNA spužvi kraće od transkripata koji kodiraju proteine, sadrže manji broj egzona te pokazuju manju raznolikost izoformi i nižu razinu ekspresije. Također, utvrđeno je da su lokusi lncRNA često obogaćeni transpozonima. Kod znatnog broja lncRNA pronađena je očuvanost primarne strukture i sintenija, osobito među srodnim vrstama spužvi. Nadalje, identificirane su dinamički eksprimirane lncRNA povezane s imunološkim odgovorom spužvi. Zaključno, ova disertacija uspostavlja računalni okvir za analizu transkriptoma nemodelnih organizama i pruža sveobuhvatan temelj za istraživanja lncRNA u koljenu Porifera.