Изучение роли рекомбинации в эволюции геномов фагов-транспозонов группы ВЗ Pseudomonas Aeruginosa

• Автор: Лобанов, Андрей Олегович
• Шифр специальности: 03.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 118 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Обзор литературы
Г лава 1. Модульная теория эволюции фагов
1.1 Структура фаговых геномов
1.2 Модульная гипотеза эволюции бактериофагов
1.3 Мозаичное расположение гомологичных и негомологичных областей в геноме природных фагов
1.4 Бактериофаги коринеформных бактерий
Глава 2. Фаги-транспозоны энтеробактерий и псевдомонад
2.1 Ми и DH'iS (Г.coli)
2.2 Модульная структура генома бактериофага Ми
2.3 Фаги-транспозоны Pseudomonas aeruginosa
2.4 Лямбдоидные колифаги
2.5 ФагР22 Salmonellatyphimurium
2.6 Т7-подобные фаги
2.7 Т-четные фаги
Г лава 3. Г омология фаговых и бактериальных генов -
свидетельство межвидового генетического обмена
3.1 Гены токсинов St. pneumoniae и его бактериофагов
3.2 Модули экзотоксинов St.pyogenes и Staph.aureus
3.3 Распространение генов тимидилатсинтаз и тимидилаткиназ
в геномах фагов и бактерий
3.4 Фаговые гены метилаз
3.5 Неслучайный характер рекомбинации. Линкерная гипотеза
Заключение
Глава 4. Материалы и методы
Результаты
Глава 5. Сравнительная характеристика фагов-транспозонов
разных видов
5.1 Морфология фагов
5.2 Гомодуплексный анализ молекул ДНК фагов-транспозонов
5.3 Классификация ФТ группы ВЗ с учетом уровня гомологии ДНК
5.4 Рестрикционное картирование ФТ группы ВЗ
5.5 Выявление консервативных и дивергированных участков ДНК
в геноме фагов группы ВЗ, относящихся к одному виду
5.6 Выявление консервативных и дивергированных участков ДНК в геноме фагов группы ВЗ, относящихся к разным видам
Глава 6. Доказательство рекомбинационного происхождения природных
ФТ группы ВЗ Pseudomonas aeruginosa
Глава 7. Изучение роли межвидовой рекомбинации в эволюции ФТ Р. aeruginosa
7.1 Исследование межвидовых рекомбинантных ФТ. Характеристика гибридов между ФТ видов D3112, ВЗ и РМ
7.2 Происхождение негомологичных участков в геномах
ФТ P. aeruginosa
Глава 8. Определение нуклеотидных последовательностей левых концевых фрагментов ФТ группы ВЗ
Глава 9. Обсуждение результатов
Выводы
Список литературы
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Бактериофаги являются удобным объектом для изучения эволюции. При исследовании фагов ряда групп (лямбдоидные, Т- четные, Т-нечетные, Р1, Р2, фаги-транспозоны группы Д3112) было установлено, что в сходных участках геномов родственных фагов расположены группы генов и сайтов, отвечающие за определенные функции (репликацию, рекомбинацию, иммунитет, морфогенез головки и хвостового отростка, лизис клеток и др.). Обнаружение в сходных позициях геномов родственных фагов как комплементарных (у одних фагов), так и некомплементарных (у других фагов) ДНК, выявляемых гетеродуплексным анализом, позволило предположить, что эволюция фагов происходит посредством обмена функционально сходными, но не обязательно комплементарными по последовательности нуклеотидов, модулями. Таким образом, выдвинутая модульная гипотеза эволюции бактериофагов предполагала участие рекомбинации в эволюции природных фагов. Однако строгое экспериментальное доказательство рекомбинационного происхождения фагов отсутствовало даже в отношении наиболее хорошо изученной группы лямбдоидных фагов. Было высказано предположение, что для получения строгого доказательства рекомбинационного происхождения фагов необходимо либо увеличить число исследуемых родственных фагов, либо выбрать другую группу фагов, отличающуюся многочисленностью и генетическим разнообразием.
Такими фагами, как показали исследования, проводимые в лаб. генетики бактериофагов под руководством проф. В.Н. Крылова, являются

penpeccopa cl фага 21, ген 23 фага Р22 функционально идентичен и гомологичен по последовательности нуклеотидов регуляторному гену Q фага лямбда (Susskind, Botstein, 1978; Wiggins, 1985). В других случаях гены Р22 функционально сходны, но не гомологичны по последовательности ДНК: ген 24 фага Р22 выполняет ту же функцию, что и ген N фага лямбда, но не проявляет сходства последовательности нуклеотидов; антирепрессор может взаимодействовать с репрессором CI фага лямбда, но гомологии ДНК между генами cl и с2 не обнаружено, продукты этих генов не комплементируют друг друга, хотя гибридные фаги 11пхп7тер22 и imm22repA, жизнеспособны (Susskind, Botstein, 1978; Wiggins, 1985); области начала репликции ori -О-P (лямбда) и ori-18-12 (Р22) сходны по организации, но не гомологичны. Кемпбелл считает возможным, что фаг Р22 является гибридом, возникшим в результате недавней рекомбинации между лямбдоидным и каким-то другим фагами (Campbell,; Plenum, NY 1977).
Показана сходная организация кластеров генов лизиса фагов лямбда (гены S-R-Rz) и Р22 (гены 13-19-15). Гены лизиса лямбдоидных фагов и фага Р22 являются одними из наиболее изученных генов этих фагов (Bonovich. 1991; Garrett, 1990; Wiggins, 1985). Механизм регуляции этих генов характеризуется рядом особенностей, поэтому мы рассмотрим структуру и регуляцию генов лизиса более подробно. Продукт гена S фага лямбда контролирует лизис путем синтеза двух почти гомологичных, но противоположных по действию продуктов: S105 и S107 (Bonovich, 1991 ;Garrett, 1990). S105 является
функциональным эффектором лизиса, олигомеры которого образуют поры во внутренней мембране клетки, и таким образом способствуют выходу в периплазму собственно лизирующего фермента - трансглико-