Исследование структурной реорганизации дивергентной области максикольцевой кинетопластной ДНК Leishmania major

• Автор: Флегонтов, Павел Николаевич
• Шифр специальности: 03.00.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 142 с. : ил.

Оглавление

Список сокращений

Введение

Обзор литературы

Митохондриальные геномы i

Перестройки в митохондриальных геномах

ii аберрантная группа эукариот

Митохондриальные геномы

Структура кинстопластного генома

Ассоциат кинетопластной ДНК трипаносоматид

Миникольца
Максикольца
Дивергентная область максиколец
Варианты организации кпДИК
Репликация кинетопластного генома
Механизм репликации
Поддержание разнообразия классов миниколец
Новые данные о разнообразии гРНК
Сегрегация мини и максиколец после полового процесса 3
Жизненные циклы трипаносоматид


ii .
Культивирование амастиготной формы лейшманий
Транскинетопластидия перестройки кинетопластного генома
При выработке лекарственной устойчивости
В жизненном цикле
Цель работы
Экспериментальные задачи
Материалы и методы
Исследованные штаммы
Культивирование и клонирование промастигот
Культивирование амастигот
Работа с экспериментальными животными
Выделение тотальной ДНК
Выделение кинетопластной ДНК
Электрофорез ПЦРпродуктов
Клонирование ПЦРпродуктов
Секвенирование и анализ последовательностей
Результаты и обсуждение
Характеристика вариаггов маркерного фрагмента
Динамика максикольцсвой популяции в жизненном цикле
Клональные культуры промастигот
Жизненный цикл с амастиготной стадией i viv неклональные культуры
Жизненный цикл с амастиготной стадией i viv клональные культуры
Жизненный цикл с амастиготной стадией i vi клональные культуры
Амастиготоподобные клетки при 4С клональные и неклональные культуры
Обсуждение геномные сдвиги в максикольцевой популяции
Внутривидовое разнообразие наборов максикольцевых классов
Генерация разнообразия классов максиколец
Возможная роль гетерогенности максиколец в регуляции экспрессии генома
Выводы
Список литературы


. Штаммы i содержат мутантные мтДНК с протяженными делениями кодирующих последовательностей, при этом общее содержание мтДНК не отличается от дикого типа за счет амплификации некодирующих участков генома здесь и далее см. i . Различные мутанты i ведут себя поразному после гибридизации с клетками дикого типа. В некоторых случаях мутантные геномы не имеют преимущества перед геномами дикого типа при передаче дочерним клеткам, они получили название нейтральных i. Однако гораздо чаще встречаются супрессивные и гнпсрсупрессивные мутанты, геномы которых вытесняют геномы дикого типа в большинстве дочерних клеток. Подобное вытеснение можно рассматривать как разновидность геномного сдвига. У дрожжей встречаются также другие типы мутантов мтДНК мутанты по кодирующим последовательностям и мутанты с делениями межгенных спейсеров. В первом случае супрессивность обычно не проявляется, во втором случае геном дикого типа зачастую супрессивен по отношению к мутантному. Было показано, что именно межгенные спенсеры отвечают за передачу мтДНК дрожжей дочерним клеткам. При этом все копии мтДНК одинаково участвуют в экспрессии генов, но далеко не все молекулы могут эффективно передаваться дочерним клеткам. Перестройки межгенных спейсеров и амплификация определенных последовательностей у мутантов i могут давать им конкурентные преимущества при передаче мтДНК i . Быстрые геномные сдвиги в митохондриях наблюдались чаще всего у растений как в культурах тканей Vi . . i . ii . . . Были обнаружены обратимые изменения соотношения двух фрагментов мтДНК табака, содержащих геи 6. Один из фрагментов встречался с частотой лишь 0,1 в дифференцированной ткани листьев, но после дедиффсрснцировки ткани его частота достигала в каллусе. По мере дифференцировки каллуса пропорция фрагмента уменьшалась до , и составляла лишь в регенерированных из каллуса растениях. Геномные сдвиги в мтДНК отвечают также за появление цитоплазматической мужской стерильности и спонтанную реверсию фертильности у бобов i . Повышение копийности так называемой vпоследовательности ведет к стерильности. ii . . vпоследовательность присутствовала во всех исследованных растениях, в растений на субстсхиометричсском уровне. Маловероятно, что присутствие несущего vпослсдовательность сублимона во всех линиях бобов связано с его частым возникновением v путем рекомбинации. Скорее всего, образовавшийся однажды субстехиометрический вариант стабильно наследуется ii . Описанные геномные сдвиги у бобов могут рассматриваться как механизм регуляции экспрессии определенных генов путем изменения копийности несущих их молекул i . Результаты i . ДНК в корневой меристеме риса отличается от таковой в дифференцированных клетках. Именно при дифференцировке клеток растений происходят наиболее заметные изменения стехиометрии молекул мтДНК геномные сдвиги. Например, vпоследовательность присутствует в качестве сублимона в ткани листьев фертильных бобов, но в значительно большей пропорции обнаруживается в корневой меристеме ii . В растениях перенос генетического материала органелл в ядро представляет собой очень частое явление ii . В связи с этим есть вероятность, что причиной низкой копийности некоторых вариантов мтДНК является их локализация в ядре две копии генома на клетку, а не в митохондриях минимум десятки копий генома на клетку. По этой причине исследования гетероплазмии, особенно с использованием ПЦРамплификации, зачастую подвергались критике . . С другой стороны, зрудно поверить, что все субстехиометрические варианты мтДНК, наблюдаемые в многочисленных экспериментах, имеют ядерную локализацию. Особое внимание заслуживает быстрая обратимость геномных сдвигов .