Изучение молекулярной эволюции ортопоксвирусов

• Автор: Бабкин, Игорь Викторович
• Шифр специальности: 03.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Кольцово
• Количество страниц: 164 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Методы филогенетической реконструкции молекулярно-генетических данных
1.1.1. Молекулярная филогения
1.1.2. Филогенетическое дерево
1.1.3. Алгоритмы построения деревьев
1.1.3.1. Матричные методы
1.1.3.2. Символьно-ориентированные методы
1.1.4. Моделирование эволюции последовательностей
1.1.5. Статистическое подтверждение построения деревьев
1.1.6. Проблемы филогенетической реконструкции
1.2. Скорость молекулярной эволюции
1.2.1. Скорость молекулярной эволюции вирусов
1.2.1.1. Скорость молекулярной эволюции РНК-содержащих вирусов
1.2.1.2. Скорость молекулярной эволюции ДНК-содержащих вирусов
1.2.1.2.1. Теория коэволюции вирусов и их хозяев
1.2.1.2.2. Определение скорости эволюции на основе генетических данных
1.3. Эволюция поксвирусов
1.4. Заключение
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. Материалы
2.2. Препараты ДНК ортопоксвирусов, использованные в работе
2.2.1. Препараты ДНК штаммов ВНО Российской коллекции, использованные для секвенирования вариабельных районов генома

2.2.2. Препараты ДНК штаммов ортопоксвирусов Российской коллекции, использованные для секвенирования ОРТ А5611
3.2.3. Препараты ДНК штаммов ортопоксвирусов, использованные для анализа ОРТ А27Ь
2.3. Олигонуклеотидные праймеры
2.4. Штаммы ВРЮ и других ортопоксвирусов, использованные для сравнительного анализа вариабельных районов генома штаммов вируса натуральной оспы 81
2.5. Штаммы ортопоксвирусов, использованные для филогенетического анализа генов и изучения молекулярной эволюции 83
2.6. Длинная полимеразная цепная реакция
2.7. Секвеиирование
2.8. Филогенетический анализ

2.9. Вычисление генетической дивергенции и количества полиморфных сайтов. 86
2.10. Тест постоянства скоростей эволюции
2.11. Молекулярное датирование
3. РЕЗУЛЬТАТЫ
3.1. Изучение генов А27Ь и А56Я ортопоксвирусов
3.1.1. Филогенетический анализ генов А27Ь и А56ІІ ортопоксвирусов
3.2. Молекулярная эволюция поксвирусов
3.2.1. Филогенетический анализ центрального района генома штаммов ВН0.96
3.2.2. Филогенетический анализ центрального района генома ортопоксвирусов
3.2.3. Анализ времени дивергенции ортопоксвирусов
3.3. Сравнительный анализ вариабельных районов генома штаммов вируса натуральной оспы
3.3.1. Филогенетический анализ нуклеотидных последовательностей генома ВНО 109
3.3.2. Анализ межгеномных различий штаммов ВНО
4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
5. ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ВНО - вирус натуральной оспы
ВОК - вирус оспы коров
ВОВ - вирус осповакцины
ВОЗ - Всемирная организация здравоохранения
ОТЕ - операционная таксономическая единица
ДПЦР - длинная полимеразная цепная реакция
ПЦР - полимеразная цепная реакция
ОРТ - открытая рамка трансляции
п.н. - пара нуклеотидов
т.п.н. - тысяча пар нуклеотидов
Трис - трисгидроксиметиламинометан
ЭДТА - этилендиаминтетрауксусная кислота
МТ - метод максимального правдоподобия
МР - метод максимальной экономии
Ь Я-тест - тест отношения правдоподобий
МСМС - Марковские цени моделирования но методу Монте-Карло

До настоящего времени попытки установить возраст покрытосемянных растений и эволюционную дивергенцию в этой кладе с использованием молекулярных часов приводили к оценкам, противоречащим данным палеонтологии. В работе Bell и соавторов (Bell et al, 2005) для датирования времени происхождения покрытосемянных растений были использованы Байесовые релаксированные часы. Большинство полученных дат находились между 180-140 млн. лет назад, предполагая раннее Среднее Юрское Меловое происхождение цветковых растений, при этом самому старому найденному ископаемому покрытосемянному растению примерно на 45 млн. лет меньше. Тем не менее, эти даты совместимы с другими исследованиями и согласуются с гипотезой, что покрытосемянные могут быть несколько старше, чем указывают найденные ископаемые растения.
В работе Inoue и соавторов (Inoue et al., 2005) сравнивали последовательность генома индонезийского целаканта Latimeria menadoensis и коморского целакапта Latimeria chalumnae. Время расхождения между двумя видами было оценено, используя Байесовое исследование, как 40-30 млн. лет назад, что намного больше, чем полученное в предыдущих исследованиях (менее 6.3 млн. лет назад). Предполагая, что предок Latimeria был распространен по глубоководным побережьям Африки до Евразии, эта оценка находится в согласии с гипотезой, что столкновение Индии с Евразией (50 миллионов лет назад) и последующее заиливание, вызванное формированием главных рек, привело к разделению среды обитания целаканта и последующей дивергенции видов.
1.2.1. Скорость молекулярной эволюции вирусов
Как было отмечено выше, реконструкция эволюционной истории животных и растений основана на палеонтологических данных о вымерших, ископаемых видах. К сожалению, для вирусов палеонтологические данные отсутствуют.
Скорости изменения последовательностей геномов вирусов, особенно с РНК геномами, являются намного большими, чем у их хозяев. Для персистенции в инфицированном хозяине большинство вирусов должно непрерывно реплицироваться. Время от инфекции до производства вирусного потомства обычно составляет несколько дней, за этот период происходит несколько циклов копирования