Молекулярно-генетическая изменчивость, связанная с полуавтономными генетическими элементами дрозофилы

• Автор: Андрианов, Борис Витальевич
• Шифр специальности: 03.02.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 258 с. : ил.

Список сокращений:

ВПЧ - вирусоподобные частицы

ДКП - длинные концевые повторы

мРНК - матричная РНК

МДГ - мобильные диспергированные гены

ОРС - открытая рамка считывания

поли (А) РНК - полиаденилировапная РНК

кРНК — продукт транскрипции эукариотической геномной ДИК PIlK-полимеразой E.coli

Int - ген белка интегразы

pol - ген белка полимеразы

Рг - ген белка протеазы

RT - ген белка обратной транскриптазы
gag - ген белка капсида вирусоподобной частицы
env - ген белка оболочки вирусоподобной чаешцы
мтДНК - митохондриальная ДНК
мт-гаплотип - митохондриальный гаплотнп
мт-геном - митохондриальный геном
рРНК - рибосомная РНК
тРИК - транспортная РНК
АТ-район - регуляторный район митохондриального генома дрозофилы СОХ1, СОХИ, СОХ1П - гены субъединиц цитохром с оксидазы CYT Ь - ген цитохрома b
ND1, ND2, ND3, ND4L, ND4, ND5, ND6 — гены субъединиц НАДН-дегидрогеназы
ATPaseö, ATPaseS - гены субъединиц АТФ-синтазы
ПДРФ - полиморфизм длины рестрикционных фрагментов
N-нить - минорная нить мтДНК дрозофилы
J-нить — мажорная нить мтДНК дрозофилы

Оглавление
Список сокращений:
1. ВВЕДЕНИЕ
1.1 .Актуальность проблемы
2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
2.1. Рстротранспозоны насекомых и связанная с ними изменчивость
2.1.1. История открытия ретротранспозонов
2.1.2. Гипотеза о ретровирусной природе МДГ
2.1.3. Универсальная распространенность ретротранспозонов
2.1.4. Стратегия экспрессии и основные группы ретротранспозонов
2.1.5. Индуцированная ретротранспозиция в системах гибридного дисгенеза
2.1.6 Стрессовая индукция ретротранспозиций
2.1.7 Ретротранспозиция индуцированная межклеточным переносом ретротранспозонов
2.2. Клеточные культуры насекомых и анализ генетической нестабильности в клеточных культурах
2.2.1. Получение клеточных культур насекомых
2.2.2. Кариологическая изменчивость клеточных культур насекомых
2.2.3. Экспансия ретротранспозонов в клеточных культурах дрозофилы
2.3. Митохондриальная изменчивость
2.3.1. Структура и изменчивость митохондриального генома дрозофилы
2.3.2. Структура и изменчивость регуляторного А-Т богатого района
2.3.3. Изменчивость белок-кодирующих генов
2.3.4. Изменчивость генов транспортных РНК (тРНК)
2.3.5. Изменчивость генов рибосомных РНК (рРНК)
2.3.6. Изменчивость межгенных последовательностей
2.3.7. Изменчивость мтДНК при старении у дрозофилы
2.3.8. Механизмы изменчивости мт-генома
2.3.9. Многоуровневый отбор мт-гаплотипов
2.3.10. Экспериментальные данные о влиянии храповика Меллера на митохондриальную изменчивость насекомых

2.3.11. Экспериментальные доказательства селективной значимости митохондриальной изменчивости
2.3.12. Коадаптация ядерного и митохондриального геномов
2.3.13. Гетероплазмия у дрозофил
2.3.14. Применение митохондриальной изменчивости для реконструкций филогенеза
2.3.15. Теория популяционных систем
2.3.16. Группа близкородственных видов дрозофил уШб
3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
3.1. Объекты исследования
3.1.1. Эмбриональные пересеваемые линии клеток дрозофилы
3.1.2. Линии мух
3.1.3. Бактериальные штаммы и плазмиды
3.2 Выделение вирусоподобных часгиц
3.2.1. Выделение вирусоподобных частиц из культуры клеток
3.2.2. Упрощенный метод выделения цитоплазматических ВПЧ для количественных сравнений
3.2.3. Выделение вирусоподобных частиц из мух для изучения инфекционности
3.3 Очистка вирусоподобных частиц
3.3.1. Очистка вирусоподобных частиц в градиенте сахарозы
3.3.2. Фракционирование ВПЧ в агарозных гелях
3.4. Электронная микроскопия
3.5. Выделение нуклеиновых кислот
3.5.1. Выделение плазмидной ДНК
3.5.2. Выделение геномной ДНК
3.5.3. Выделение митохондриальной ДНК
3.5.4. Выделение кольцевой внехромосомной ДНК
3.5.5. Выделение суммарной клеточной поли(А) РНК
3.6. ПЦР Амплификация
3.6.1. Амплификация митохондриального генома О./Йога/к в перекрывающихся ПЦР-фрагментах

нуклеотидных последовательностей гена обратной транскрннтазы, неизменно приводят к выводу о дивергенции суперссмейств copia и gypsy в глубокой древности (Макарова и др., 1995; Malik et al., 2000 ). Детальное изучение жизненного цикла ретротранспозонов обоих суперсемейств позволяет предположить, что структурное сходство между этими группами, скорее всего, результат конвергенции. Стратегии экспрессии, выработанные этими группами ретротранспозонов, различны.
Таблица 1. Сравнение структурных характеристик некоторых хорошо изученных ретротранспозонов D melanogastei.
Семейство Размер ал. дкп H л. Концевые дгшуклео- тнды Д5'пликадня в сайте мшпенн Гомология стРНК JsVb генном озш:е
7469 482 AG/TT 4 н.п. Lys M12
nomad 7592 518 AG CT 4 ил. Lys AF939
burdock 6111 27 б AG/П 4 нл. Lys US9
17.6 7439 512 AG,TT 4 нл. Ser X01
29 7 6969 in AG/CT 4 н.л. Ser X03
Ideßx 7411 594 GTiTT 9 н. л. Ser AJ009
tirant 51S4 473 AG'CT 4 н.л. Ser X935Ö
ZAM S435 475 AG/CT 5 нл. Ser AJÛÛÜ3S
mdgl 7480 442 TG/CA 4 н.я. Arg X59
412 6897 4SI TG/CA 4 н.п. Arg X04
blood 7422 400 TG CA 4 нл. Arg XQ4
mdgB 5519 267 TG.AA 4 н.л. Lea X9590S
copia 5146 246 TG/CA 5 н л. Met X04
1731 4648 336 TG-’CA 5 н.л. Met X07
Ретротранспозон gypsy кодирует три ОРС, аналогичных ретровирусным генам gag, pol и env. Гены gag и pol перекрываются. Геномная РНК gypsy может быть прочитана рибосомой или только в виде белка gag, или в виде слитного gag - pol полииротеина при условии сдвига рамки трансляции в направлении (-1) (Marlor ct al., 1986). Сдвиг рамки происходит согласно типичному для ретровирусов механизму проскальзывания рибосомы на "скользком" сайте при условии торможения трансляции в этом сайте из-за вторичной шпилечной структуры РНК (Jacks et al., 1988). Как и в случае ретровирусов, ген envy gypsy может быть прочитан только после сплайсинга геномной РНК с образованием субгепомной РНК (Avedisov, Ilyin, 1994; Pelisson et al., 1994). Из-за наличия сигналов сплайсинга в геномной РНК gypsy возникает проблема, способная блокировать репликацию