Молекулярно-цитогенетическая характеристика прицентромерного гетерохроматина у близкородственных видов подгруппы Melanogaster рода Drosophila (Diptera)

• Автор: Усов, Константин Евгеньевич
• Шифр специальности: 03.02.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 119 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Оогенез Drosophila и политенные хромосомы трофоцитов

яичников
1.2 Межвидовые различия взаимного расположения политенных хромосом трофоцитов яичников в подгруппе melanogaster

1.3 Гетерохроматин

1.3.1 Исторический очерк изучения гетерохроматина

1.3.2 Цитологические характеристики гетерохроматина и его функции

1.3.3 Г етерохроматин политенных хромосом Drosophila
1.3.4 Молекулярно-генетическое строение гетерохроматина
1.3.5 Роль гетерохроматина в образовании пространственной
структуры ядра
1.4 Характеристика повторенных последовательностей ДНК
Drosophila 3
1.4.1 Тандемноорганизованные повторенные последовательности
1.4.2 Диспергированные повторяющиеся последовательности
1.4.2.1 Классы и семейства МГЭ Drosophila
1.4.2.2 Распределение МГЭ у D. melanogaster и других видов
подгруппы melanogaster
1.5 Гены, расположенные в районах гетерохроматина
1.6 Эволюционное изменение размера генома в подгруппе
melanogaster
1.6.1 Тенденции и механизмы изменения размера генома эукариот
1.6.2 Сценарии изменения размера генома в подгруппе melanogaster
1.7 Филогения подгруппы melanogaster
1.7.1 Существующие схемы филогении подгруппы melanogaster
1.7.2 Схема филогении подгруппы melanogaster на основе теории

системных мутаций
2 МАТЕРИАЛЫ PI МЕТОДЫ
2.1 Объекты исследования
2.2 Приготовление препаратов политенных хромосом
2.3 Микродиссекция хромоцентра D. огепа и амплификация ДНК хромоцентра
2.4 Флуоресцентная in situ гибридизация
2.5 Клонирование фрагментов ДНК-минибиблиотеки
2.6 Секвенирование и анализ in silico последовательностей минибиблиотеки
3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1 Получение районоспецифичной библиотеки ДНК хромоцентра первичных политенных хромосом трофоцитов яичников D. огепа
3.1.1 Анализ состава ДНК хромоцентра первичных политенных
хромосом трофоцитов D. огепа
3.1.1.1 Анализ фрагментов на наличие гомологии друг с другом
3.1.1.2 Анализ фрагментов минибиблиотеки на наличие внутренних тандемных повторов
3.1.1.3 Анализ фрагментов минибиблиотеки ДНК «Dorel» на наличие гомологии с известными повторенными последовательностями из геномов различных видов Drosophila
3.1.1.4 Анализ фрагментов минибиблиотеки ДНК хромоцентра D. огепа на наличие гомологии с известными уникальными последовательностями из геномов различных видов Drosophila
3.1.2 Распределение последовательностей ДНК из хромоцентра трофоцитов D. огепа на первичных политенных хромосомах трофоцитов у близкородственных видов подгруппы melanogaster
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота
м.п.н. — миллион пар нуклеотидов
МГЭ - мобильные генетические элементы
мкг - микрограмм
мкл - микролитр
мкМ - микромоль/литр
мМ - миллимоль/литр
мтДНК - митохондриальная ДНК
п.н. - пар нуклеотидов
п.о. — пар оснований
ПЦР - полимеразная цепная реакция
рДНК - рибосомальная ДНК
РНК - рибонуклеиновая кислота
рРНК - рибосомальная РНК
т.п.н. - тысяч пар нуклеотидов
тРНК - транспортная РНК
DOP-ПЦР - полимеразная цепная реакция с частично вырожденным праймером FISH - флуоресцентная in situ гибридизация
LTR-ретротранспозоны - ретротранспозоны с длинными концевыми повторами

последовательностями (Brutlag, 1980), которые могут ассоциировать между собой, существует мнение, что межхромосомные ассоциации гетерохроматических районов образуются на основе гомологии
последовательностей тандемных повторов, содержащихся* в разных районах хромосом или в разных хромосомах. Однако есть данные, подтверждающие обратную точку зрения. Так, Сейдж и Синк показали на D. melanogaster и на D. simulans, что внутриядерная ассоциация разных блоков гетерохроматина не требует гомологии последовательностей. Они предположили, что подобная-ассоциация осуществляется благодаря белкам, которые «узнают»
гетерохроматин по таким признакам, как богатство повторами, низкая транскрипционная- активность, поздняя репликация и* другим (Sage, Csink,
2003).
Карвальо с соавторами установили, что факультативный гетерохроматин и позднореплицирующиеся хроматиновые районы ведут себя как сайты контактирования* с ядерной оболочкой, следовательно, определяют пространственное расположение хромосом в интерфазном ядре. Прочность взаимодействия прямо пропорциональна количеству гетерохроматина (Carvalho et al., 2001). Непосредственно с прикреплением хромосом к ядерной оболочке связан ß-гетерохроматин - его тяжи внедряются в ядерную мембрану (Стегний, Шарахова, 1991).
В архитектуре ядра ключевым моментом является, разделение его на территории, соответствующие индивидуальным хромосомам. Хромосомная территория представляет собой аморфную, но вместе с тем компактную массу, занимающую часть объема интерфазного ядра. Эта часть приблизительно соответствует той части генома, которую составляет эта хромосома (Zink, Cremer, 1998; Cremer et al., 2001). Простейшей моделью образования хромосомных территорий является деконденсация хромосом во время интерфазы лишь до определенного предела. Только некоторые сильно деконденсированные хромосомные тяжи могут выпетливаться, и внедряться внутрь других хромосомных территорий. С этой моделью вполне согласуется