Родственные отношения различных групп солнечников с другими группами простейших на основе маркёров 18S рДНК и актинового гена

• Автор: Николаев, Сергей Игоревич
• Шифр специальности: 03.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 148 с.

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Молекулярная систематика эукариот

Современные взгляды на эволюцию эукариот.

Характеристика молекулярнофилогенетических маркеров

Гипотезы происхождения эукариот

.
i
i.
Общая характеристика.
xv.
ii
ii.
.

v.
i
v
История изучения солнечникообразных простейших
Классификации солнечников.
i.
ii
.
iiii
Биология и морфология солнечникообразных простейших.
Экологические характеристики
Морфология и ультраструктура
i.
ii
i.
ii
.
iiii
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Культуры клеток, выделение ДНК и РНК
Молекулярнобиологические методы
Стратегия выделения генов рРНК и актиновых генов
Условия проведения ПЦР
Разделение продуктов амплификации в агарозном геле
Препаративный элеюрофорез и элюция ДНК из агарозных гелей.
Клонирование и секвенированис.
Филогенетический анализ
Выравнивание наборов нуклеотидных и аминокислотных последовательностей
Построение филогенетических деревьев
Анализ вторичных струтрур рибосомных рРНК
РЕЗУЛЬТАТЫ
Филогения основных групп солнечников
Морфология исследованных культур солнечников
рРНК филогения солнечников
Характеристика генов рРНК солнечников
Филогенетический анализ генов рРНК солнечников.
Филогенетический анализ актинофриидных солнечников в окружении i
Филогенетический анализ десмоторацидных солнечников в окружении
Акти новая филогения солнечников
Характеристика генов актина
Филогенетический анализ генов рРНК солнечников.
Согласованное дерево генов рРНК и актинов.
Филогенетическое положение предполагаемых родственников солнечников
i и i.
ii и i.
Морфология ii и i
рДНК филогения ii и i
Филогенетический анализ рДНК ii и i
Актиновая филогения ii и i.
Филогенетический анализ генов актина ii и i
ii.
и .
Морфология и
рРНК филогения и
Филогенетический анализ гена рРНК в окружении всех
основных групп эукариот
Филогенетический анализ гена рРНК и в
окружении
Актиновая филогения ii
Филогенетический анализ актина и в окружении
всех основных групп эукариот.
i i
Морфология i i.
I8 рРНК филогения i i
Филогенетический анализ рДНК i i
и i .
Морфология и i .
рРНК филогения и i .
Филогенетический анализ рДНК и i . в
окружении и i.
i .
Морфология i .
рРНК филогения i .
Филогенетический анализ рДНК i . в окружении
.
iii i
Морфология iii i
рРНК филогения iii i
Филогенетический анализ рДНК iii i в окружении
ОБСУЖДЕНИЕ
Полифилия солнечников
Конвергентные адаптации солнечников
ii г
ii это солнечники, утратившие фототрофность
Отношения меду родами внутри ii
i
i это родственники гимнофриидных амб в составе
i.
i это группа протистов высокого ранга в составе i, возможно,
родственная .
Отношения меду семействами внутри i
Молекулярные данные отвергают монофилию i и их родство с ii I .
Полифилия i.
и образуют монофилетическую группу внутри
У ii не обнаружены близкие родственники.
i i новый род с уникальными морфологическими характеристиками
Филогенетические связи внутри
Положение и i внутри .
Проблема i.
i . является ближайшим безраковинным родственником ii и ii
Соотвествие штамма РПЗ роду СутпорЬгусИит по морфологическим данным
Положение ОутпорИгусНит по результатам молекулярнофилогенетического анализа
iii i не является промежуточным звеном между солнечниками и жгутиконосцами .
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Реконструировать филогенетическую историю различных групп солнечников и связанных с ними таксонов с помощью как традиционных методов филогенетического анализа, так и с помощью поиска синапоморфий во вторичной структуре рРНК. Сопоставить полученные результаты с данными морфологических и молекулярных исследований, оценить их и предложить естественную классификацию солнечников, построенную с учтом достижений молекулярной филогенетики, кладистики и геносистематики. Были определены последовательности генов рРНК иили актина у десяти видов солнечникообразных организмов центрохелид i, i, i ii и ii i, дссмоторацид i и ii i, актинофриид ii iii, ii i, i и простейшего неясного таксономического положения iii i, а также у одиннадцати представителей таксонов, чь родство с различными группами солнечников предполагалось на основании ультраструктурных признаков гимнофрииды , церкомонад ii . Л . Сравнение полученных последовательностей позволило установить филогенетические связи большинства таксонов солнечников. Построенные кладограммы были сопоставлены с традиционной таксономической системой солнечников, основанной на морфологических признаках. Молекулярными методами показана полифилия солнечников. Сделаны выводы о границах применимости данных о первичной структуре генов рРНК и актина для выяснения родственных отношений в пределах основных таксонов простейших и между ними. В свете полученных молекулярных данных оценена таксономическая значимость ряда морфологических и ультраструктурных признаков солнечников. Полученные данные являются вкладом в разработку филогенетической системы эукариот и методологию филогенетического анализа. В систематике простейших за последние несколько лет произошли значительные изменения. Классическая систематика, основанная на сравнении морфологических и ультраструктурных признаков, постепенно уступает место систематике, основанной на сравнении характеристик генома. В эпоху молекулярной систематики произошли коренные изменения взглядов учных на пути эволюции эукариот vii, vii, а vii, , i . Таксономическое значение ряда морфологических признаков в результате молекулярногенетических исследований было пересмотрено. Некоторые таксоны высокого ранга, никак не подтвержднные морфологическими признаками, были сформированы на основе только молекулярных данных. Именно одноклеточные эукариоты, простейшие, составляют основу таксономического разнообразия эукариот. Для этих организмов характерно отсутствие достаточного количества морфологических и ультраструктурных признаков, пригодных для целей систематики, и в ряде случаев только молекулярные свойства оказываются единственным свидетельством эволюционной истории отдельных групп простейших , . Наиболее широко используемым молекулярнофилогенетическим маркром является последовательность гена рРНК i, i . V . Это связано с относительно несложной методикой получения данных с одной стороны, и с достаточно высокой степенью информативности при исследовании организмов с разной степенью родства с другой. В последнее время в филогенетике все больше стали использоваться последовательности, кодирующие белки, которые зачастую оказываются более консервативными, чем последовательности гена рРНК. С помощью сравнения таких последовательностей удалось установить родственные отношения ряда таксонов высокого ранга , i, . Vi, , . В результате расширения базы данных по различным молекулярным маркрам стал возможным анализ комбинированных данных по ряду независимых молекулярных маркров. При этом необходимо учитывать такое явление, как латеральный перенос генов ЛПГ. В недавних работах i, , . ЛПГ. Естественно, что такие маркры не могут использоваться при анализе филогенетического положения организма. При изучении базальной радиации эукариот учитываются не только суммарные различия нуклеотидных последовательностей генов, но также вставки и делеции в генах или слияние отдельных генов. Кроме того, в таких случаях полезны морфологические и ультраструктурные признаки, которые в свете молекулярных данных оказались эволюционно устойчивы , .