Распределение высокоповторяющихся последовательностей ДНК разных типов на хромосомах Triticum и Aegilops

• Автор: Зощук, Святослав Анатольевич
• Шифр специальности: 03.00.03, 03.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 153 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Организация генома растений.

1.1.1. Размер генома. Парадокс размера генома Сv x.

1.1.2. Уникальные и малокопийные последовательности

1.1.3. Повторяющиеся последовательности

1.1.3.1. Повторяющиеся последовательности, организованные в тандемы 1.1.3.1а. Макросателлиты, или сателлиты

1.1.3 Минисателлиты

1.1.3.1в. Микросателлиты.

1.1.4. Происхождение и эволюция тандемно организованных повторов
1.1.5. Функциональная роль повторяющихся последовательностей в геноме
1.1.6. Рассеянные по геному повторяющиеся последовательности.
1.1.6.1. Ретротранспозоны
1.1.6.1а. содержащие ретротранспозоны
1.1.6 несодержащие ретротранспозоны
1.1.6.2. ДНКтранспозоны.
1.1.7. Роль мобильных элементов
1.2. Векторные системы, используемые для клонирования ДНК.
1.2.1. Плазмидные векторы
1.2.2. Векторы для клонирования крупных фрагментов ДНК.
1.2.2.1. Векторы на основе хромосомы фага Л
1.2.2.2. Космидные векторы.
1.2.3. Искусственные хромосомы сверхъемкие векторы.
1.2.3.1. Искусственные хромосомы дрожжей .
1.2.3.2. Искусственные хромосомы бактерий ВАС
1.2.3.3. Семейство векторов РАС
1.2.3.4. Искусственные хромосомы животных и человека и НАС
1.3. Пшеницы и i как модельные системы для изучения организации и эволюции генома растений
1.4. Заключение.
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.
2.1. Растительный материал
2.2. Клоны ДНК
2.3. Методы исследования
2.3.1. Приготовление хромосомных препаратов
2.3.2. Выделение плазмидной ДНК
2.3.3. Выделение ДНК из ВАСклонов.
2.3.4. Мечение проб
2.3.5. Гибридизация i i I.
2.3.6. Детекция сигналов гибридизации
2.3.7. Анализ хромосомных препаратов.
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Исследование эволюции геномов пшеницы с помощью 1 и повторов.
3.1.1. Особенности распределения 1 и повторов на хромосомах i i
3.1.2. Исследование распределения 1 и повторов на хромосомах полиплоидных пшениц группы ivi
3.1.2.1. Анализ Г. i с помощью Сокрашивания
3.1.2.2. Локализация 1 повтора на хромосомах видов группы ivi
3.1.2.3. Локализация повтора на хромосомах ii i
Т. ivii и Т. i
3.1.3. Локализация 1 повтора на хромосомах полиплоидных пшениц группы .
3.1.3.1. Тетраплоидные виды
3.1.3.2. Локализация 1 повтора на хромосомах гексаплоидных пшениц
3.1.4. Изменение 1 в процессе эволюции полиплоидных пшениц
3.2. Локализация повтора на хромосомах злаков.
3.2.1. Характеристика повтора
3.2.2. Локализация последовательности на хромосомах пшеницы
3.2.3. Гибридизация элемента на хромосомах злаков доноров геномов мягкой пшеницы
3.2.4. Локализация последовательности на хромосомах i
3.2.4.1. Диплоидные виды.
3.2.4.2. Полиплоидные виды кластера геномов
3.2.4.3. Полиплоидные виды i кластера геномов
3.2.5. Локализация последовательности на хромосомах других злаков.
3.2.6. последовательность в эволюции злаков
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Вторая промежуточная фракция 0,20, соответствует умеренным средним повторам, которые реассоциируют медленнее, чем высокие повторы, но быстрее, чем уникальные последовательности третья фракция геномной ДНК с самой низкой скоростью реассоциации. Уникальные последовательности ренатурируют в диапазоне значений от 0 до 0. Относительное содержание фракций ДНК с различным уровнем копийности в геномах разных видов растений, животных и микроорганизмов существенно отличается табл. В геномах вирусов и бактерий присутствуют только уникальные последовательности. У низших эукариот малокопийная ДНК все еще составляет подавляющую часть генома порядка , однако у них уже появляются умеренные повторы, образующие несколько классов i, . В геномах многоклеточных эукариот преобладающей фракцией ДНК являются повторяющиеся последовательности разного уровня копийности их доля варьирует от млекопитающие до или даже амфибии и растения генома Восток и Самнер, Шумный и Вершинин, i . Уникальными называют последовательности, которые присутствуют в гаплоидном геноме в единственном числе. На их долю приходится менее всего генома Вершинин и др. Vii а. , , причем количество малокопийных ДНК в раз превышает число структурных генов. Это объясняется тем, что помимо генов, во фракцию малокопийной и уникальной ДНК входят также интроны, различные регуляторные последовательности и многочисленные некодирующие фрагменты, которые могут быть представлены в одной или нескольких копиях. Зачастую именно они преобладают в данной фракции Льюин, . Таблица 3. Бактерии . Дрожжи . Нематода . Амфибии X. Овес . Шумного В. К. и Вершинина . . Шумный и Вершинин, . Гены чаще всего представлены уникальными последовательностями. Число генов у эукариот определяют одним из двух способов. Такой анализ можно провести пока на очень ограниченном числе видов, главным образом тех, которые вовлечены в геномные проекты Уи е а. Другой подход косвенный. Сначала определяют общий размер генома. Затем, зная средний размер гена у этого вида и добавив к этому значению половину размера собственно гена межгенный промежуток, делят значение размера генома на полученную величину и получают число генов. Все эти оценки в какойто степени субъективны, поэтому варьируют в довольно широких пределах. У большинства эукариот ни малокопийная, ни уникальная ДНК не существуют в виде длинной последовательности, не прерываемой другими компонентами генома. Показано, что около генома эукариот построены по принципу чередования интерсперсии уникальных и повторяющихся последовательностей. Условно выделяют два основных типа интерсперсии, получивших названия по тем видам, у которых они впервые были описаны интерсперсия типа ксенопус обнаружена у X vi и типа дрозофилавпервые описана у i Жимулев, . Примерно у половины генома X vi уникальные последовательности длиной порядка п. В остальной части геномов типа ксенопус расстояния между соседними повторами значительно превышают 12 т. Структура генома типа ксенопус широко распространена, особенно среди животных. Млекопитающие и человек также относятся к этому типу организации генома. Особенность генома человека и других приматов составляют интерсперсные высокочастотные повторы длиной около 0 п. богатым хвостом ii . i, iii . У человека эти повторы содержат сайт, разрезаемый ферментом рестрикции I, и обозначены, соответственно, повторами. Их число достигает 5х56 копий на геном ii . . Дрозофила по параметрам интерсперсии резко отличается от видов, имеющих геном типа ксенопус. Повторяющиеся последовательности длиной п. Интересно отметить, что у i вида, близкого i , геном устроен по типу ксенопус. Этот факт прямо указывает на то, что в ходе эволюции возможны очень быстрые преобразования характера чередования последовательностей.