Роль гена leg-arista-wing complex в процессе базовой и специфической транскрипции и формировании гонад у Drosophila melanogaster

• Автор: Воронцова, Юлия Евгеньевна
• Шифр специальности: 03.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 107 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1Л. Генетический контроль ранней поляризации герминальной цисты и ооцита у дрозофилы
1.1.1. Ранний оогенез у дрозофилы
1.1.2. Формирование поляризованной цисты
1.1.3. Следствие полярности фьюсомы: детерминация трофоцита против детерминации ооцита
1.1.4. Ранняя поляризация ооцита
1.1.5. Ориентация ооцита является связующим звеном между ранней и поздней поляризацией яйцевой камеры
1.1.6. Сравнение ранних этапов оогенеза дрозофилы и ксенопуса
1.2. Характеристика гена leg-arista-wing complex
1.2.1. Взаимодействие leg-arista-wing complex с различными генами
1.2.2. Характеристика различных аллелей гена lawc
1.3. Фактор базовой транскрипции TRF2
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. Культивирование Drosophila melanogaster
2.2. Генетические методы
2.3. Приготовление препаратов для микроскопии
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Восстановление жизнеспособности особей с летальными /йнсс-мутациями (rescue-тест)
3.1.1. Анализ музейных летальных /awc-мутаций
3.1.2. Анализ лабораторных летальных /awc-мутаций
3.1.3. Восстановление фенотипа у мутантных гетерозиготных
самок law 3.2. Исследование причин нерасхождения хромосом у /лотс-мутантов
3.3. Нарушения в репродуктивной системе самок /аи>омутантов
3.3.1. Анализ слабофертильных и стерильных самок
3.3.2. Анализ материнского эффекта гена 1ам>с/&/2
3.4. Взаимодействие 1а\>сАг12с генами митоза, мейоза и оогенеза
ГЛАВА 4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
БЛАГОДАРНОСТИ
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Создание и совершенствование мощных технологий, позволяющих детализировать молекулярные процессы, регулирующие развитие, привело к тесному сплетению генетики, клеточной биологии и биологии развития, и многие гены, которые, считалось, выступают в роли регуляторов основных биологических функций клетки (гены домашнего хозяйства), оказалось, обладают специфическими регуляторным и функциями в развитии. Поэтому изучение особенностей проявления генов, кодирующих эволюционно консервативные факторы транскрипции, является актуальной проблемой.
Инсерционная мутация leg-arista-wing complex (lenvc) дрозофилы, нарушающая правильную экспрессию многих локусов, была обнаружена в 1992 году в лаборатории Т.И. Герасимовой (ИОГен РАН) (Симонова и др, 1992). Район исследуемой инсерции был клонирован и картирован. Позднее в 1999 году в лаборатории Тиджена (Tjan, США) у дрозофилы был открыт ген, гомологичный гену человека и кодирующий фактор базовой транскрипции TBP related factor 2 (TRF2), который принадлежит к эволюционно консервативному семейству белков TBP (TATA-box binding protein) (Rabenstein et al., 1999). Однако границы этого гена не были установлены. В первую очередь эти трудности обуславливались отсутствием мутаций, локализованных в этой области. И только к 2003 году, когда полностью расшифровали геном дрозофилы, стало ясно, что клонированная часть последовательности lawc лежит на расстоянии примерно 15 т.п.н. от открытой рамки считывания гена tr/2. Открытие и клонирование инсерционной мутации lawcpl сыграло важную роль в установлении границ гена tr/2, в частности, района начала его транскрипции (совместная работа лабораторий П.Г. Георгиева, Ю.В. Ильина, Л.И. Корочкина, ИБГ РАН) (Копытова и др., 2005). В результате оказалось, что с одной мРНК tr/2 могут синтезироваться две изоформы белка (полноразмерная и укороченная), отличающиеся N-концевыми последовательностями.

(Петрук и др., 1998, Симонова, 2000, Модестова, 2005) остаются в прежней локализации.
Методом рекомбинационного анализа было установлено, что район локализации исходного аллеля lawcpl расположен между генами cut (1-20.0) и ocelliless (1-23.1) в районе 1-23.0 единиц карты Х-хромосомы. С помощью гибридизации in situ на политенных хромосомах слюнных желез личинок дрозофилы было установлено, что P-элемент гибридизуется в сайте 7Е, который соответствуют области 23.0 Х-хромосомы. Для цитологической локализации были использованы делеции по данному району: Df(l)RA2 [7D10; 8А4], Df(l)GE202 [7D12; 7ЕЗ-4], Df(l)KA14 [7F1; 8С6]. Генетический анализ показал, что мутация lawtf1 не комплементирует с Df(l)RA2, но комплементирует с двумя другими делениями. На основании этих данных место локализации мутации lawc ограничилось районом 7ЕЗ-4; 7Е10.
Прилежащий к сайту встраивания копий P-элемента район был клонирован и секвенирован. Показано, что этот участок транскрибируется, но не транслируется. (Петрук и др., 1998; Симонова, 2000). Анализ временной экспрессии гена lawc с помощью Норзерн блот-гибридизации выявил 12 различных транскриптов на всех стадиях развития дрозофилы (Симонова, неопубл. данные). Размер наибольшего транскрипта составил 12 т.н. Остальные были длиной 9,5 т.н., 8 т.н., 3,9 т.н., 3 т.н., 2,3 т.н., 1,8 т.н., 1,5 т.н., 1,3 т.н., 0,9 т.н., 0,6 т.н. Видимо, ряд транскриптов формируется с помощью альтернативного сплайсинга. В настоящий момент у дрозофилы известно мало локусов, имеющих транскрипты подобного размера, и все они имеют очень сложную структуру. Один из них - нейрогенный локус Notch (размер транскрипта -11,7 т.н.), продуктом которого является транс-мембранный белок. Другой -локус dunce (размер самого большого транскрипта - 9,5 т.н.), его мутации вызывают расстройства различных нейрофункций (поведение, обучение). Про-нейральный локус cut также имеет сложную структуру и сложноустроенную систему межаллельной комплементации (размер самого большого транскрипта - 8,5 т.н.). Таким образом, lawc является уникальной моделью для изу-