Расширение функционального домена альфа-глобиновых генов кур как следствие хромосомной перестройки

• Автор: Филоненко, Елена Сергеевна
• Шифр специальности: 03.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 112 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

I. Структурнофункциональная организация генома

1. Хроматиновые домены.

2. Функциональные домены

3. Домены открытого типа

4. Транскрипционные домены и скелетные структуры ядра.

II. Домен альфаглобиновых генов кур

1. Функциональный домен альфаглобиновых генов

2. Структура домена альфаглобиновых генов в контексте ближайшего геномного окружения.
3. Организация и хроматиновая конфигурация домена альфаглобиновых генов кур.
4. Хроматиновый домен альфаглобиновых генов кур
III. Эволюция домена альфаглобиновых генов.
Заключение
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
1. Работа с культурами клеток.
2. Источники гканей и орг анов
3. Флуоресцентная i i гибридизация I на препаратах разврнутого хроматина ядерного гало.
4. Картирование участков прикрепления к ядерному матриксу
5. Выделение РНК и обратная транскрипция с последующей ПЦР в
реальном времени с пробами.
6. 3С анализ.
7. Картирование участков гиперчувствительности к ДНКазе 1
8. Выделение поли А РНК и Нозернблот гибридизация
9. Задержка электрофоретической подвижности в геле.
. Конструкции и эксперименты по транзи горной трансфекции.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.
1. Анализ пространственной организации 0 т.п.н. геномного региона хромосомы кур методом флуоресцентной гибридизации i i.
2. Каршрованис участков прикрепление к ядерному матриксу фрагмента хромосомы кур, содержащей кластер альфаглобиновых генов и его ближайшее окружение.
3. Изучение транскрипционного статуса генов, окружающих кластер альфаглобиновых генов кур
4. Изучение экспрессии генаТМЕМ8 в различных типах тканей.
5. Индукция экспрессии ТМЕМ8 при терминальной эритроидной дифференцировке.
6. Характеристика транскрипта кТМЕМ8
7. Изучение хроматиновой конформации кТМЕМ8 методом ЗС
8. Картирование участков гиперчувствительности к ДНКазе I в области гена КТМЕМ8
9. Картирование энхансерного элемента в интроне гена кТМЕМ8.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Эта группа доменов достаточно широко представлена в геноме, и изучение принципов регуляции работы генов, расположенных в доменах открытого типа, представляется крайне важным. Типичным примером доменов открытого типа является домен апьфаглобиновых генов. С1 бог, в котором находится главный регуляторный элемент, контролирующий работу альфаглобиновых генов. Характерной чертой доменов открытого типа, в том числе и доменов альфаглобиновых генов, является независимая от транскрипционного статуса тканеспецифичных генов, входящих в состав домена, высокая чувствительность хроматина к нуклеазному гидролизу. Тем не менее, активации экспрессии глобиновых генов в эритроидных клетках также предшествуют определенные регуляторные события, осуществляющиеся на уровне всего домена и заключающиеся в изменении пространственной конформации домена и спектра сайтсиецифических модификаций гистонов. Значение этих изменений в настоящее время мало изучено. То же можно сказать о принципах функциональной изоляции различных генов в доменах открытого типа. Не изученными являются и механизмы разграничения доменов открытого типа, которые, как правило, не содержат инсуляторных элементов. Сравнительный геномный анализ окружения домена альфаглобиновых генов у различных видов показал, что участок, непосредственно соседствующий с альфаглобиновыми генами, у кур Претерпел хромосомную перестройку. Несколько ГС0Вортологов, граничащих с кластером альфаглобиновых генов, расположен I в инвертированном порядке у курицы по сравнению с человеком и рядом других позвоночных. В результате этого на одной из границ альфаглобинового домена произошло нарушение консервативного расположения генов и перераспределение установившихся взаимодействий удалнных регуляторных элементов, при этом у кур ген ТМЕМ8 оказался в непосредственной близости к кластеру альфаглобиновых генов, тогда как у человека он расположен на расстоянии 0 т. В настоящей работе показано, что у кур регуляторные элементы гена ТМЕМ8 вовлечены в регуляторную сеть альфаглобиновых генов, результатом чего является приобретение геном ТМЕМ8 эрнтроидспецифического характера экспрессии. Данное наблюдение расширяет наши представления как о принципах работы регуляторных систем доменов открытого типа, так и о путях эволюции этих доменов. Именно этим и определяется актуальность темы настоящей работы. Цели и задачи исследования. Целью настоящей работы явилось изучение структурнофункциональной организации ближайшего геномного окружения кластера альфаглобиновых генов кур. Охарактеризовать пространственную организацию 0 т. Изучить экспрессию, структуру и хроматиновую конформацию гена ТМЕМ8, расположенного в непосредственной близости к кластеру альфаглобиновых генов кур. Согласно доменной гипотезе, геном состоит из структурнофункциональных единиц, которые устроены и функционируют сходным образом , i V, i . i, . iv , i ii, . Функциональной единицей является геномная область, включающая ген или хруппу связанных генов со всем комплексом цисрехуляторных последовательностей. Структурной же единицей можно считать хроматиновый домен, который можно определить как достаточно протяженный участок генома, п рамках которого могут происходить изменения способа упаковки хроматиновой фибриллы, не распространяющиеся на фланкирующие области i . Разин, . Разделение эукариотического генома на домены отчтливо детектируется на уровне его структурной организации доменыпетли длиной 0 т. i, , , , , i . i v, . Участки закрепления петель на ядерном матриксе, так называемые элементы , могут обозначать границу геномного домена и содержать инсуляторы, которые ограничивают область действия позитивных регуляторных элементов функциональная граница и пренятствухот распространеххию репрессивных хроматиновых структур структурная граница. Такая точка зрения подкреплялась результатами изучения многочисленных доменов тканеспецифичных генов, для которых характерна полная колокализация доменов, каргированных по функциональному и структурному принципам.