Молекулярно-цитогенетический анализ ключевых событий мейоза у ржи Secale cereale L.

• Автор: Михайлова, Елена Игоревна
• Шифр специальности: 03.02.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 288 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СОКРАЩЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О МЕЙОЗЕ

(ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1. Основные события мейоза

1.2. Ключевые события профазы I мейоза’

1.2.1. Передислокации доменов хромосом, кластеризация центромеров и геломеров:

1.2.2. Гомологичное спаривание хромосом и сборка синаптонемного комплекса

1.2.2.1. Белки поперечных филаментов СК
1.2.2.2. Белки осевых элементов гомологичных хромосом и латеральных

элементов СК, не относящиеся к когезину
1.2.3. Рекомбинация гомологичных хромосом
1.2.3.1. Два пути осуществления рекомбинационных событий
1.2.3.2. Альтернативный путь кроссоверной рекомбинации
112.3.3. ЫесА белки и их роль в рекомбинации
1.2.3.4. Выявление рекомбинации на цитологическом уровне
1.3. Взаимосвязь ключевых событий профазы
1.3.1. Передислокация доменов хромосом и связь этого процесса с синапсисом и рекомбинацией
1.3.2. Связь процессов выравнивания, спаривания и синапсиса гомологичных хромосом с рекомбинацией
1.3.3. Синапсис, рекомбинация и интерференция

Глава 2. ГЕНЕТИЧЕСКАЯ КОЛЛЕКЦИЯ РЖИ Secale cereale L. -МОДЕЛЬ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ МЕЙОЗА У ОРГАНИЗМОВ С БОЛЬШИМ ГЕНОМОМ
2.1. Выделение мейотичсских мутантов из популяций ржи н их поддержание в генетической коллекции
2:2. Анализ наследования аномалий мейоза
2:3. Сравнительная цитологическая характеристика мейотических.
мутантов у ржи
2.3.11 Методы цитологического анализа
2.3.2. Синаптические мутанты
2.3.3. Мутации, нарушающие конденсацию мейотических хромосом
2.3.4. Мутации, деформирующие латеральные элементы СК
2.4. Картирование мейотических мутаций у ржи
214.11 Анализ биохимических и молекулярных маркеров
2.4.2. Локализация синаптических мутаций, тест на аллелизм и
выявление генотипов с разным сочетанием аллелей мей-генов
2.5. Перевод.коллекции мейотических мутантов ржи-
на яровую основу
Глава 3. АНАЛИЗ РАННИХ СОБЫТИЙ МЕЙОЗА У РЖИ
3.1. Специфические особенности используемой модели:
(Материал и методы)
3.1.1. Характеристика растений, использованных для FISH
3.1.2. Определение и описание стадий мейоза
З.Г.З. Приготовление цитологических преператов из пыльников
3.1.4. Зонды ДНК
3.1.5. Флуоресцентная ДНК-ДЬЖ гибридизация in situ (FISH)
3:1:6. Идентификация ядер клеток в интервале стадий «предмейотическая
интерфаза-лептотена»

3.2. Типы агрегации субтеломерпых и .перицентромерных доменов хромосом у ржи дикого типа и у двух асинаптических
мутантов1 syl: и sy9
3.2.1. Предмейотическая интерфаза - лептотена
3.2:2: Лептотена — зиготена
3.2.3: Зиготена-пахитена:
3.2.4: Диплотена - диакинез- метафаза
3:3. Фенотип, обусловленный мутациями в генах синапсиса, может проявиться до образования синаптонемного комплекса
(Обсуждение)
Глава 4. СВЯЗЬ МЕЖДУ СИНАПСИСОМ И РЕКОМБИНАЦИЕЙ В
МЕЙОЗЕ У РЖИ:
4;Т. Материал и методы
4.1.1. Иммуноцитохимическая локализация белков Rad51 и Dmcl в мшфоспороцитах ржи
4.1.2. Выявление мейотических узелков для иммуноцитохимической локализации белков рекомбинации
4:1.3. Клонирование и секвенирование генов рекомбинации
RAD51 и DMC
4.2. Локализация рекомбиногенных белков Rad51 и НпісІ в ядре и на хромосомах у синаптических мутантов
4.3. Мейотические узелки
4.3.1. Ранние мейотические узелки
4.3.2: Связь между ранними и поздними узелками
4.3.3. Поздние мейотические (рекомбинационые) узелки
4:3.4. Мейотические узелки у ржи
4.4. Анализ нуклеотидных последовательностей мей-генов ржи

кором мейотических хромосом и необходим для образования осевых и латеральных элементов. Размер этого белка 800 аминокислот. Белок Hopl не нужен для образования осевых элементов (Anuradha, Muntyappa, 2005), хотя и необходим для синапсиса. Для того, чтобы произошла сборка Hopl на хромосомах, нужен Redl (Hollingsworth, Ponte, 1997; Woltering et al. 2000). Эти белки образуют димер. Последнее регулируется геном МЕК1, который, облегчает их взаимодействие. Продукт гена НОР1, в свою очередь, необходим для стабилизации комплекса Redl/Mekl (de los Santos, Hollingsworth, 1999; Woltering et al., 2000). Мутации в гене RED1 супрессируют определенные мугации в гене НОР1. В свою очередь НОР1 эпистатирует над геном MEKL следовательно, эти три гена образуют одну эпистатическую группу. В ходе разборки СК сначала уходит Нор 1р, потом исчезает Red lp (Bailis, Roeder, 1998).
Ортологоми белка Hopl у растений Arabidopsis и Brassica являются одноименные белки Asyl (Caryl et al., 2000; Armstrong et al., 2002), а у риса белок Pair2 (Nonomura et al., 2004a). Сходство Pair2 с Hopl составляет лишь 16%. Ген ASY1 был клонирован, и обнаружено, что он кодирует полипептид длиной в 596 аминокислот, сходный с N-концом белка Hopl. Два белка, риса и арабидопсиса, на 28% идентичны и на 51% схожи по первым 250 аминокислотам (Nonomura et al., 2004b). Это свидетельствует о наличии HORMА домена (акроним происходит от названия трех белков, Hopl, Rev7, MAD2, в структуре которых выявлен этот домен), последовательности, которая обнаружена у некоторых белков, взаимодействующих с хроматином (Armstrong et al., 2002). Этот домен, отвечающий за структурирование хроматина, найден у всех ортологов Hopl. При этом ШМ-3 С. elegcois , самый маленький ортолог длиной в 291 аминокислоту, почти целиком состоит из этого домена. Белок Iiopl почкующихся дрожжей и HIM-3 нематоды имеют 30% сходства (Zetka et al., 1999)