Использование экспериментального и биоинформатического подходов для исследования ретротранспозонов в геномах эукариот

• Автор: Новикова, Ольга Сергеевна
• Шифр специальности: 03.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 148 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ.
Содержание.

Список используемых в работе сокращений.

Введение.

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Мобилные элементы эукариот.

1.2. Ретротранспозоны.

1.3. ретротранспозоны

1.3.1. Структу рная организация ретротранспозонов.

1.3.2. Экспрессия ретротранспозонов.

1.3.3. Механизм перемещения ретротранспозонов.

1.3.4. Эволюция и распределение ретротранспозонов.
1.3.4.1. Элементы с одной рамкой древние рстроэлсмснты
1.3.4.2. Элементы с двумя рамками АРЕ ретроэлементы
1.3.4.3. Филогения на основе других доменов
1.4. ретротранспозоны
1.4.1. Структурная организация ретротранспозонов
1.4.2. Экспрессия и активность ретротранспозонов
1.4.3. Механизм перемещения ретротранспозонов
1.4.4. Эволюция и распределение ретротранспозонов.
1.5. Происхождение и эволюция ретроэлементов.
1.6. Взаимодействие ретротранспозон геном хозяина
1.6.1. Роль ретротранспозонов в организации генома
1.6.2. Регуляция активности и копийности ретротранспозонов
Глава 2. Материалы и методы
2.1. Экспериментальные подходы.
2.1.1. Выделение ДНК.
2.1.2. Полимеразная цепная реакция ПЦР
2.1.3. Разделение фрагментов в агарозном геле.
2.1.4. Клонирование фрагментов ДНК в Твскторе
2.1.5. Подготовка компетентных клеток . i .
2.1.6. Трансформация компетентных клеток . i
2.1.7. Отбор и анализ клонов
2.1.8. Определение нуклеотидной последовательности
2.2. Компьютерный анализ
2.2.1 Анализ последовательностей.
2.2.2. Анализ геномных последовательностей НММ анализ.
2.2.3. Поиск мобильных элементов i
2.2.4. I анализ ретротранспозонов i.
Глава 3. Результаты и обсуждение.
3.1. ретротранспозоны в геномах i
3.1.1. Поиск ретротранспозонов в геномах i.
3.1.2. Филогенетическая группа 1 в геномах i.
3.1.3. Филогенетическая группа в геномах i
3.1.4. Филогенетическая группа I в геномах i.
3.1.5. Разнообразие ретротранспозонов i.
3.2. ретротранспозоны в геномах i
3.2.1. Поиск ретротранспозонов в геномах i .
3.2.2. Филогенетическая группа 1 в геномах i.
3.2.3. I ретроэлемент из x топ.
3.2.4. Распределение 1А и 1В семейств среди бабочек
3.2.5. Доказательства горизонтального переноса 1 элементов
3.2.6. Филогенетическая группа в геномах i
3.2.7. Филогенетическая группа 4 в геномах i
3.2.8. Разнообразие ретротранспозонов i
3.3. Поиск ретротранспозонов в геномах эукариот
3.3.1. Новые ретротранспозоны из ii.
3.3.2. ретротранспозоны i i.
3.3.3. 4 новый ретротрансиозон i i
3.3.4. ретротранспозоны i i
3.3.5. Гомологзависимая инактивация у грибов.
3.3.6. Iанализ ретротранспозонов i i.
3.3.7. Iанализ ретротранспозонов i i
3.3.8. I инактивация ретротранспозонов i
Заключение.
Выводы.
Список литературы


Мобильные элементы эукариот используются как агенты для введения различных генетических модификаций . Они также нашли применение в качестве молекулярных маркеров, как для оценки популяционного полиморфизма, так и для разрешения филогенетических отношений между видами ii . Единственным общим элементом струкгуры, присутствующим во всех перемещающихся элементах, являются короткие фланкирующие прямые повторы. Они возникают в месте встраивания мобильного элемента как результат разрыва двух цепей ДНК в двух разных точках с последующей репарацией разрыва и достраиванием одноцепочечных участков i . Класс I. Ретротранспозоны Класс II. II. III. II. III. Класс III. Рисунок 1. Классификация мобильных элементов эукариот. На сегодняшний день не существует удовлетворяющей всех единой И ПОЛНОЙ классификации мобильных элементов. Это связано с трудностями в выборе исходных оснований для классификации. Общепринято разделение мобильных элементов эукариот на три класса по структуре и механизму перемещения i Рис. К первому классу класс I относят мобильные элементы, обязательным компонентом механизма перемещения которых является обратная транскрипция. Мобильные элементы этого класса объединяют общим термином ретротранспозоны. Второй класс мобильных элементов класс И, ДНКтранспозоиы, использует в процессе перемещения механизм прямой транспозиции ДНК. В третий класс мобильных элементов класс П1 включают элементы, которые по тем или иным причинам не были классифицированы как представители первых двух классов. Обычно, после дополнительного детального анализа элементы этого класса оказываются либо ретротранспозонами, либо ДНКтранспозонами. Ретротранспозоны мобильные элементы эукариот использующие в процессе перемещения процесс обратной транскрипции, то есть образование новой копии происходит на основе промежуточной молекулы РНК, так называемого РНКинтермедиата ii, с которого происходит синтез кДНК и дальнейшая интеграция в геном i i i . Важнейшим ферментом, участвующим в процессе перемещения, является обратная транскриптаза v i , кодируемая самими ретротранспозонами за исключением I элементов. Обратная транскриптаза, которая является РНКзависимой ДНК полимеразой, впервые была описана в году двумя независимыми командами исследователей i i ii . Наличие же сходных доменов с РНКзависимой РНК полимеразой РНК вирусов говорит об общем происхождении этих двух полимераз Xi i . Время возникновения ретроэлементов может совпадать со временем перехода от РНК к ДНК, как основному носителю информации, то есть около 3. Вероятно, на ранних стадиях развития для перехода от систем основанных на РНК к ДНКсистемам обратная транскриптаза играла ключевую роль IIi . Несмотря на единообразие в использовании обратной транскрипции в процессе перемещения и образования новой копии, ретротранспозоны разделяются на несколько групп, отличающихся механизмом перемещения и структурной организацией Рис. Рис. Выделяют i ретротранспозоны, имеющие на концах длинные прямые повторы i ii ретротранспозоны, не несущие длинных концевых повторов. Вторую группу также называют I элементами I длинные диспергированные ядерные элементы и iii I элементы I короткие диспергированные ядерные элементы. Рисунок 1. Три группы ретротранспозонов и их структурная организация. открытая рамка считывания 5 3 5 и У нетранслируемые районы аденинбогатая последовательность 5 3 5 и 3 д линные концевые повторы ген основного белка вирусоподобных частиц ген полипротеина v ген белка оболочки короткие прямые фланкирующие последовательности. Большинство используемых терминов и выделяемые подгруппы складывались стихийно внутри каждой из групп, и, кроме того, зачастую согласно направлениям исследований.