Структура мобильного элемента Penelope у видов дрозофил группы "virilis"

• Автор: Лёзин, Георгий Тимофеевич
• Шифр специальности: 03.00.03, 03.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 134 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МОБИЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

1.1. СТРУКТУРЫ И МЕХАНИЗМЫ ТРАНСПОЗИЦИИ МОБИЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

1.1.1. МОБИЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КЛАССА I

.1.1. ДКПСОДЕРЖАЩИЕ РЕТРОТРАНСПОЗОНЫ, РЕТРОВИРУСОПОДОБНЫЕ МОБИЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

МЭ Ту

Структура МЭ Ту 1

Вирусоподобные частицы
Механизм транспозиции
Синтез полноразмерной кДНКовой копии
Хромосомная интеграция кДНК
ДКПНЕСОДЕРЖАЩИЕ РЕТРОТРАНСПОЗОНЫ,
НЕВИРУСНЫЕ МОБИЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
Структура ретропозона 2Вт
Механизм транспозиции
1.1.2. МОБИЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КЛАССА II
1.1.2.1. МОБИЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ, СОДЕРЖАЩИЕ КОРОТКИЕ ИНВЕРТИРОВАННЫЕ ПОВТОРЫ
Структура Р элемента
Механизм транспозиции
1.1.2.2. МОБИЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ БВ, СОДЕРЖАЩИЕ ДЛИННЫЕ ИНВЕРТИРОВАННЫЕ ПОВТОРЫ
Структура МЭ БВ
Механизм транспозиции
1.1.2.3. МОБИЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ I
Структура МЭ
Механизм транспозиции
1.2 БИОЛОГИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ МОБИЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
1.2.1. ГИБРИДНЫЙ ДИСГЕНЕЗ У ДРОЗОФИЛ
1.2.1.1. ГИБРИДНЫЙ ДИСГЕНЕЗ У .
РМ система гибридного дисгенеза
I система гибридного дисгенеза
НЕ система гибридного дисгенеза
1.2.1.2. ГИБРИДНЫЙ ДИСГЕНЕЗ У . viii
1.2.2. ВЛИЯНИЕ МОБИЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ НА
СТРУКТУРУ И ЭКСПРЕССИЮ ГЕНОМАХОЗЯИНА
i .3. ЭВОЛЮЦИЯ ВИДОВ ДРОЗОФИЛ ГРУППЫ viii
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. МАТЕРИАЛЫ
2.1.1. Линии и виды i ., использованные в работе
2.1.2. Штаммы ii i, использованные в работе
2.1.3. Клоны геномной ДНК дрозофилы и клонотека кДНК
2.1.4. Векторы для конструирования рекомбинантных плазмид
2.1.5. Праймеры для полимеразной цепной реакции и реакции достраивания праймера
2.2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.2.1. МЕТОДЫ РАБОТЫ С ДРОЗОФИЛАМИ
2.2.1.1. Условия содержания дрозофил
2.2.2. МЕТОДЫ РАБОТЫ С МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИМИ ОБЪЕКТАМИ
2.2.3. МЕТОДЫ МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОЛОГИИ
2.2.3.1. Электрофоретический анализ ДНК
.3.2. Расщепление ДНК эндонулеазами рестрикции
2.2.3.3. Выделение фрагментов ДНК
2.2.3.4. Субклонирование фрагментов ДНК в плазмидные векторы
2.2.3.5. Трансформация ii i плазмидной ДНК
2.2.3.6. Быстрый лизис бактерий для определения размера вставки
2.2.3.7. Выделение плазмидной ДНК
2.2.3.8. Конструирование геномных клонотек
2.2.3.9. Скрининг геномных клонотек дрозофил
2.2.3 Включение радиоактивной метки в ДНК
2.2.3 Гибридизация ДНКДНК
2.2.3 Радиоавтография
2.2.3 Отбор рекомбинантных фаговых клонов
2.2.3 Выделение ДНК бактериофага X
2.2.3 Построение рестрикционных карт рекомбинантных клонов
2.2.3 Выделение геномной ДНК дрозофил
2.2.3 Г ибридизация i i с ДНК политенных хромосом дрозофил
2.2.3 Выделение ро1уА мРНК дрозофилы
2.2.3 Секвенирование ДНК по Сэнгеру
2.2.3 Полимеразная цепная реакция
2.2.3 Реакция достраивания праймера
2.2.4. КОМПЬЮТЕРНЫЙ АНАЛИЗ НУКЛЕОТИДНЫХ
И АМИНОКИСЛОТНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ
2.2.4.1. Сравнение последовательностей
2.2.4.2. Филогенетический анализ
2.2.4.3. Оценка точности методов предсказания вторичной
структуры белка
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. КЛАССИФИКАЦИЯ МОБИЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА
3.2. ГОМОЛОГИ ПРОДУКТОВ КОНЦЕПТУАЛЬНОЙ ТРАНСЛЯЦИИ НЕРЕВЕРТАЗНЫХ ДОМЕНОВ
. viii СРЕДИ БЕЖОВ С ИЗВЕСТНОЙ ФУНКЦИЕЙ
3.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРВИЧНОЙ СТРУКТУРЫ ДНК
. viii, . x, . топ и . i
3.3.1. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ВИДОВ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.3.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРВИЧНОЙ СТРУКТУРЫ ДНК
. viii, . x, . и . i
3.4. КАРТИРОВАНИЕ САЙТА ИНИЦИАЦИИ ТРАНСКРИПЦИИ
У . viii
3.5. СПЕЦИФИЧНОСТЬ ВСТРАИВАНИЯ В ГЕНОМЫ ИССЛЕДУЕМЫХ ВИДОВ ДРОЗОФИЛ ГРУППЫ viii
3.6. ТОПОЛОГИЯ ДЕРЕВЬЕВ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ОРС ИССЛЕДУЕМЫХ ВИДОВ ДРОЗОФИЛ ГРУППЫ viii
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Гипотетические механизмы возникновения многообразия структур высокогомологичного подсемейства в популяциях . viii
Гипотеза контрфакгного синтеза кДНК
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Предпринятый в лаборатории М. МЭ организмов на основании ранее высказанной гипотезы о том, что бесполое размножение предотвращает распространение МЭ i, , закончился тем, что было показано отсутствие представителей только некоторых, но не всех групп МЭ iv . При выполнении аналогичной работы в нашей лаборатории мы исходили из предположения о том, что наличие гаплоидных самцов у некоторых видов насекомых например, муравьев должно привести к элиминации МЭ, поскольку мутации, вызываемые перемещениями МЭ, как правило, детальны. В результате экспериментальной проверки этого предположения нам тоже удалось показать лишь разную представленность различных групп МЭ у таких организмов, но не полное отсутствие всех групп МЭ Евгеньев и др. В разной степени распространены не только группы МЭ, но и также семейства, составляющие эти группы. Например, в группе МЭ I, насчитывающей около семейств, имеются таксоноспецифические семейства МЭ, такие как , встречающиеся исключительно среди видов плотоядных животных V, v, . С другой стороны, экспериментально показано, что те или иные семейства МЭ I содержатся в геномах видов, принадлежащих к различным типам животных позвоночные, иглокожие, членистоногие, круглые черви и даже царству растений и, скорее всего, встречаются у всех многоклеточных i, v, . Интересно заметить, что среди исследованных видов, имеющих МЭ I, оказались и виды с гаплоидными самцами муравьи и жукикороеды. Было показано отсутствие последовательностей представителей всех известных в настоящее время групп МЭ у эндосимбионта пега . Как правило, уровень транспозиции МЭ относительно низок и составляет приблизительно 6 транспозиций на геном за поколение Ананьев и др. Георгиев и др. Однако для дрозофил отмечены случаи, когда транспозиции МЭ и связанные с ними мутации и хромосомные аберрации носят взрывной характер. Например, у . ГД, при котором происходит активизация и амплификация одного определенного семейства МЭ i, i, . У . ГД также обнаружен v . МЭ v . Тем не менее, в ходе дальнейших исследований было установлено, что так же, как и в случае ГД у . ГД у . ГД, сопровождаемого одновременной мобилизацией нескольких семейств МЭ vv . Vii i. Поэтому установление структуры МЭ в дальнейшем МЭП является необходимым этапом для изучения механизмов транспозиции целой группы МЭ при ГД у . При выполнении такого рода работы неожиданно выяснилось, что среди первых полученных копий этого МЭ нет даже двух одинаковой структуры vv . Как показывают данные литературы, можно установить структуру высоковариабельного в одном виде МЭ при помощи изучения его структуры в другом виде , . С этой целью мы предварительно установили, что МЭП присутствует в геномах практически всех близкородственных видов дрозофил группы viii в дальнейшем ВДГВ. МЭП в одном из ВДГВ или дедуцировать ее путем сравнения структур МЭП разных ВДГВ. В связи с этим, целью данной работы было изучение структурных изменений мобильного элемента , возникших в ходе эволюции группы близкородственных видов дрозофил группы viii. Определить первичную структуру ДНК МЭП следующих ВДГВ . Картировать сайт инициации транскрипции МЭП у . Провести поиск белков с известной функцией, гомологичных продуктам концептуальной трансляции неревертазных доменов МЭП . Изучить специфичность встраивания МЭП в геномы исследуемых ВДГВ. Построить эволюционное древо для исследованных видов на основании последовательностей МЭП и сравнить его с древом ВДГВ, основанным на данных морфологии, цитогенетики и биохимии , . Научная новизна В данной работе впервые показано, что виды . МЭП простейшей из известных структуры. Впервые обнаружено семейство дивергированных копий МЭП у . Предсказано, что МЭП кодирует эндонуклеазу нового для МЭ типа. Практическое значение работы Существование родственных МЭ у многих видов животных говорит о перспективности использования МЭП для создания первого на основе ретроэлемента вектора для трансформации широкого круга хозяев. Явление стерильности потомства, наблюдаемое при ГД, может найти применение в борьбе с насекомымивредителями.