Эндосимбионт Wolbachia в природных популяциях Drosophila melanogaster Северной Евразии

• Автор: Илинский, Юрий Юрьевич
• Шифр специальности: 03.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 154 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращений

ВВЕДЕНИЕ

Г лава 1. Обзор литературы

1.1. Природа эндосимбионта i

1.1.1. Таксономичсское положение эндосимбионта i

1.1.2. Распространенность бактерии i в природных популяциях

1.1.3. История открытия i

1.1.4. Распределение i в различных тканях хозяина

1.2. Влияние i на репродуктивную систему видахозяина

1.2.1. Партеногенез

1.2.2. Феминизация самцов
1.2.3. Андроцид
1.2.4. Цитоплазматическая несовместимость
1.2.4.1 Механизм цитоплазматической несовместимости
1.2.4.2. Модель цитоплазматической несовместимости модификацияспасение
1.2.4.3. Факторы, влияющие на степень проявления Ц
1.3. i в популяциях видовхозяев
1.3.1. i своеобразный компонент генетического груза популяции видахозяина
1.3.2. Динамика инфицированности популяций
1.3.3. Инфицированность лабораторных линий i
1.3.4. Взаимосвязь i и митохондриальной ДНК видахозяина
1.3.4.1. Цитотипы i i i
1.3.4.2. Популяционная динамика цитотипов
i i i
1.4. Геномика i
1.4.1. Классификация i
1.4.2. Факты интрогрессии i в цитоплазму других видов
1.4.3. Штамм i , инфицирующий
i i
1.4.4. Физическое и генетическое картирование хромосомы
штамма i
1.4.5. Секвенирование геномов i
1.4.6. Генотипическое разнообразие i у
i i
1.5. Генетические взаимодействия и физиологические эффекты
симбиотических взаимоотношений между i и хозяином
1.5.1. Влияние i на плодовитость вида хозяина
1.5.2. Особенности симбиотических взаимоотношений
i и i i
1.5.3. Особенности симбиотических взаимоотношений
i i и i
1.5.4. Влияние штамма i на продолжительность жизни i i
1.5.5. Факты взаимодействия i с ядериыми генами i
1.5.6. Горизонтальный перенос генетического материала
i в ядерный геном видахозяина
Глава 2. Материалы и методы
2.1. Оценка инфицированности i
эндосимбионтом i
2.2. Линии, использованные в работе по выявлению ассоциации генотипов i и гаплотипов митохондриальной ДНК i
2.3. Выделение ДНК, условия полимеразноцепной реакции и определение нуклеотидной последоваельности
2.4. Работа с линиями i
2.5. Тест на цитоплазматическую несовместимость
2.6. Тест на продолжительность жизни
2.7. Статистическая обработка результатов
Глава 3. Результы
3.1. Распространенность и разнообразие симбиотической системы i i
3.1.1. Географическая распространенность эндосимбионта i в евразийских популяциях i
3.1.2. Инфицированность i мутантных линий i фонда лаборатории генетики популяций ИЦиГ СО РАН
3.2. Ассоциация генотипов i и гаплотипов митохондриальной ДНК i
3.3. Анализ влияния эндосимбионта i на компоненты общей приспособленности i
3.3.1. Цитоплазматическую несовместимость определяемая различными генотипами i
3.3.2. Продолжительность жизни i при инфицированности эндосимбионтом i
Глава 4. Обсуждение
4.1. Симбиотическая система i i в популяцих и лабораторных линиях
4.1.1. Инфицированность природных популяций i
4.1.2. Генотипическое разнообразие i в популяциях
4.1.3. Эволюционные взаимоотношения генотипов i
4.1.4. Генотипическое разнообразие i в мутантных линиях, длительно поддерживающихся в лабораторных условиях
4.2. Сопряженная изменчивость генотипов i и гаплотипов митохондриальной ДНК i
4.3. Эмбриональная смертность в линиях i , индуцируемая различными генотипами i
4.4. Продолжительность жизни линий i , инфицированных различными генотипами i
Выводы
Литература


Установить разнообразие митохондриальных гаплотипов для линий i , инфицированных вертикально передающейся бактерией i. Оценить уровень цитоплазматической несовместимости у i , индуцируемой различными генотипами i. Выяснить влияние различных генотипов i на компоненты общей приспособленности видахозяина i . В работе систематически изучена представленность эн до симбионта i в природных популяциях i Северной Евразии за четверть века. Показано широкое распространение и высокая концентрация инфицированности, выявлены три генотипа i , и 2. По статусу инфицированности и генотипическому составу i охарактеризованы гестерные и мутантные линии фонда Лаборатории генетики популяций ИЦиГ СО РАН. Преимуществом нашей работы является то, что мы сравнивали не баскаположительную и iотрицательную цитоплазму, а инфицированность цитоплазмы разными генотипами бактерии. Впервые описана эволюционная сопряженность митохондриального генома i и эндосимбионта i, что объясняет наблюдаемую мономорфность мтДНК популяций . Сару, , i, i . Для генотипов , и 2 i даны характеристики их способности индуцировать цитоплазматическую несовместимость и влиять на показатель выживаемости при различных температурных условиях у i . Обнаруженные сопряженные изменения митохондриальной ДНК и эндосимбионта i позволяют рассматривать мтДНК i в качестве модели микроэволюционных преобразований. Полученные результаты вносят вклад в популяционную и эволюционную генетику. Работа изложена на 4 страницах, включает рисунков и таблиц. Список цитируемой литературы включает 3 наименования. Результаты работы были представлены на 2й школе молодых ученых Экологическая генетика СанктПетербург, й Пущинской школеконференции молодых учных Пущино, 4й международной научной конференции Проблема вида и видообразования Томск, конференции Современные проблемы биологической эволюции, посвященной 0летию Государственного Дарвиновского музея Москва, международной конференции Развитие эволюционной идеи в биологии, социологии и медицине, посвященной летию со дня рождения академика Д. К. Беляева Новосибирск. Динамика генофондов растений, животных и человека Москва, , , отчтной сессии Института цитологии и генетики СО РАН Новосибирск, . По результатам диссертации опубликовано научных работ, из них 3 статьи в научных журналах, в которых по требованию ВАК Минобрнауки России должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание учной степени доктора и кандидата наук по биологическим наукам. Глава 1. Бактериальный эндосимбионт i принадлежит классу альфапрогеобактерий отряда ii Рис. Принято определять все многообразие бактерий рода i, обнаруживаемых у разных хозяев, одним видом i iii . К наиболее близким к i родам относят ii, i и кровяные паразиты млекопитающих, переносимые различными членистоногими, и род ii, с печально известными возбудителями, сыпного тифа, лихорадки скалистых гор и другими риккетсиозами. Эндосимбиотическая бактерия i обнаружена в репродуктивных тканях представителей различных групп членистоногих насекомых I, равноногих , паукообразных i. Кроме членистоногих i также выявляется у некоторых паразитических круглых червей , вызывающих филяриозы у животных и человека i i, i i и i ii. Передача в ряду поколений бактерии i осуществляется строго вертикально трансовариально, и это является одной из главных ее особенностью. Инфицированность i установлена для представителей всех главных отрядов насекомых. Если учесть, что на Земле существует от до млн. Рис. Филогенетическое дерево, построенное методом максимальной парсимонии, для гена альфа, бета и гаммапротеобактерий. Граммположительная бактерия i i используется как аутгруппа i а. Эндосимбиотическая бактерия i была открыта в г. В г. В х годах у комаров рода x было обнаружено, что при определенном направлении скрещивания потомство отсутствует v, vi, v, , а. Это было связано с присутствием фактора, который имеет материнский тип наследования, поэтому для данного явления был предложен термин цитоплазматическая несовместимость ЦН v, , а.