Генетическая природа аномалий личиночного развития в потомстве самок l(l)ts403(sbr10) у Drosophila melanogaster

• Автор: Пугачева, Ольга Марковна
• Шифр специальности: 03.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 167 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1. Молекулярногенетическая и функциональная характеристика мутации 3 у i .

1.1. Плейотропный эффект мутации 3 .

1.1.1 Влияние мутации 3 на экспрессию генов

БТШ после i.

1.1.2 Влияние мутации 3 на плодовитость самок.

1.1.3 Влияние мутации 3 на пролиферацию и конденсацию хроматина в соматических клетках у личинок, подвергнутых ТШ.
1.1.4 Влияние мутации 3 на расхождение и потери половых хромосом в мейозе у самок, подвергнутых ТШ.

1.1.5 Влияние мутации 3 на формирование долговременной памяти.

1.1.6 Исследование термотолерантности к ТШ у особей линии 3 по различным критериям.
1.2. Генетические и цитогенетические данные о картировании
локуса i , содержащего мутацию 3.
1.3. Организация гена x у i .
1.4. Xзависимый экспорт мРНК.
1.4.1 Белки семейства X.
1.4.2 Механизм Xзависимого экспорта мРНК.
1.4.3 Нарушение Xзависимого транспорта мРНК.
2. Генетический контроль развития Мальпигиевых сосудов у
i .
2.1. Ренальные сосуды насекомых
2.2. Формирование мальпигиевых сосудов в эмбриогенезе
2.3. Генетический контроль формирования мальпигиевых сосудов в эмбриогенезе.
2.3.1 Обособление клеток будущих сосудов и формирование сосудистой закладки.
2.3.2 Регуляция клеточной пролиферации в примордиуме сосуда. Роль внутриклеточных сигналов в определении пролиферации
клеток.
2.3.3 Регуляция клеточной пролиферации в примордиуме сосуда. Роль концевой клетки клеточная спецификация, латеральное ингибирование, асимметричное деление клеток и их связь с митогенными сигналами.
2.3.4 Эндорепликация и рост клеток.
2.3.5 Морфогенетические изменения. Конвергентное удлинение, приводящее к вытягиванию сосудов.
2.3.6 Морфогенетические изменения. Пространственная щ организация сосудов в полости тела
3. Мейоз и оплодотворение у самок i . Механизмы расхождения хромосом.
3.1 Особенности мейоза у i .
3.2 Генетический контроль расхождения хромосом в первом деление мейоза у самок.
3.2.1 Расхождение хиазматических гомологов на ацентросомальном веретене.
3.2.2 Когезия сестринских хроматид в мейозе I.
3.3.3 Расхождение ахиазматических гомологов. ь 3.3.4 Расхождение ахизматических негомологов
3.3.5 Генетический контроль расхождения хромосом во втором делении мейоза.
3.4 Генетический контроль оплодотворения и первого митотического деления у i .
3.4.1 Формирование мужского пронуклеуса.
3.4.2 Особенности первого митотического деления у i .
4. Резюме
Глава И. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
1. Мутации и линии i , использованные в работе.
2. Получение реципрокных гибридных самок
3 .
3. Тепловая обработка самокимаго.
4. Молекулярногенетические методы.
4.1 Трансформация бактериальных клеток плазмидами.
4.2 Минивыделение плазмидной ДНК.
4.3 Олигонуклеотидное мечение ДНКпроб биотином.
5. Цитогенетические методы.
5.1 Приготовление препаратов интерфазных ядер.
5.2 Гибридизация i i ингерфазного хроматина с меченым ДНКзондом.
5.3 Флуоресцентное окрашивание ДНК по Фельгену.
5.4 Измерение содержания ДНК в окрашенных по Фельгену нейробластов личинок первого возраста.
6. Статистические методы обработки данных.
6.1 Статистическая обработка данных, полученных в генетических экспериментах.
6.2 Тесты, примененные для анализа данных по содержанию ДНК
в ядрах личиночных нейробластов.
Глава III. РЕЗУЛЬТАТЫ
1. Определение частоты нерасхождения аутосом 2 в оогенезе у самок . линии 3 с использованием тестерной линии, несущей компаундные хромосомы.
2. Определение частоты встречаемости аномальных личинок в потомстве самок линии 3 в тесте на нерасхожденис больших аутосом у дрозофилы.
3. Результаты гибридизации i i интерфазного хроматина нейробластов аномальных личинок, полученных при скрещивании самок линии 3 с самцами, несущими компаундные, либо 2ую, либо 3ю хромосомы, с биотинилированными ДНКпробами.
4. Изучение характера доминирования и формирования термотолерантности по признаку частота эмбриональной смертности в потомстве обработанных и интактных самок линии 3.
4.1 Частоты эмбриональной гибели в потомстве самок линии 3.
4.2 Характер доминирования по признаку частота эмбриональной гибели.
4.3 Изучение формирования термотолерантности по признаку частота эмбриональной гибели в линии 3.
5. Изучение характера доминирования и формирования термотолерантности по признаку появление аномальных личинок с высокой частотой в потомстве обработанных ТШ самок линии 3.
5.1 Определение частоты встречаемости аномальных личинок в потомстве обработанных ТШ самок линии 3.
5.2 Характер доминирования по признаку аномальные личинки в
линии 3.
5.3 Изучение термотолерантности по признаку аномальные личинки в линии 3.
6. Результаты гибридизации i i интерфазного хроматина нейробластов личинок дрозофилы первого возраста из потомства обработанных тепловым шоком самок линии 3 со специфическими для хромосом 2 и 3 биотинилированными ДНКпробами.
7. Измерение содержания ДНК в окрашенных по Фельгену интерфазных ядрах нейробластов нормальных личинок первого возраста и аномальных личинок, появляющихся в потомстве обработанных ТШ самок 3 методом цитофлуорометрии.
Глава IV. ОБСУЖДЕНИЕ
1. Тепловой шок индуцирует нерасхождение хромосомы 2 в мейозе у самок 3. Выявление морфологически аномальных личинок с нарушением хромосомного набора.
2. Нарушение баланса больших аутосом, как возможная причина появления аномальных личинок.
3. Тепловой шок индуцирует появление аномальных личинок с высокой частотой в потомстве самок линии 3.
4. Определение генетической природы аномальных личинок, появляющихся с высокой частотой в потомстве обработанных ТШ самок 3.
5. Влияние мутации I3 на нарушения хромосомного набора.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
БЛАГОДАРНОСТИ
ВВЕДЕНИЕ.
Актуальность


Мутация 3 была получена Аркингом в году. Мутация является клеточной деталью, и при развитии личинок в условиях рестриктивной температуры С приводит к многочисленным нарушениям морфологии и последующей гибели особей i, . Как оказалось впоследствии, дшшая мутация приводит к нарушению синтеза белков теплового шока БТШ при действии повышенной температуры С, при этом является регуляторной и не затрагивает сами гены БТШ vv . Евгеньев, Левин, vv . Этот факт позволил использовать мутантную линию дрозофилы 3 как модель для изучения генетических последствий ТШ в организме с нарушенным синтезом БТШ при температурном воздействии Мамон и др. Плейотропный эффект мутации 3 I0. Влияние мутации 3 0 на экспрессию генов БТШ после I. РК. Нарушен транспорт РНК из ядра в цитоплазму. Левин и др. БТ частично примерно в два раза теряют способность мигрировать в ядро и практически полностью связываться с хромосомами Лозовская и др. Левин и др. При этом в клетках мутантов электрофоретическая подвижность ядер после ТШ изменена по сравнению с контрольной линией дикого типа Страшнюк и др. С помощью метода двумерного электрофореза по О Фаррелу были детально исследованы белки, синтезируемые в клетках мух дикого типа и в клетках мутанта после ТШ. Оказалось, что у мутанта при ТШ отсутствуют БТШ и БТШ vv . Евгеньев, Денисенко, , а также ряд БТШ с молекулярной массой кД. Кроме этого в мутантных клетках отсутствуют несколько изоформ низкомолекулярных БТШ. В то же время, при ТШ в клетках мутанта, в отличие от клеток дрозофилы дикого типа, интенсивно синтезируется белок с молекулярной массой кД Евгеньев, Денисенко, . Этот белок принадлежит семейству геновблизнсцов, родственных главному белку теплового шока БТШ, он синтезируется на всех стадиях онтогенеза, особенно в яичниках, но в нормальных клетках не индуцируется температурным воздействием . Известно, что при восстановлении организма после аноксии в клетках синтезируются те же БТШ, что и после ТШ , . Показано, что для линии дрозофилы 3 это также верно, и по этому показагелю не наблюдается отличий мутантов от дикого типа Евгеньев, Денисенко, . Результат экспериментов по последовательному действию аноксии и ТШ на мутантов 3 показали, что предварительная инкубация мутантных личинок в условиях кислородного голодания приводит к частичному восстановлению интенсивности синтеза БТШ при тепловом шоке. С была ниже, чем в контрольной линии дикого типа в 8,1 и ,9 раза соответственно. Если же до повышения температуры личинок инкубировали в анаэробных условиях, эти соотношения снижались до 2,5 и 3,7. При этом восстанавливаются и характерные для нормальных особей соотношения синтезируемых БТШ. То есть матрицы мРНК, которые были синтезированы при восстановлении после аноксии, эффективно транслируются при ТШ. Отсюда был сделан вывод, что исследуемая мутация действует не на уровне трансляции, а на более ранних этапах. Левин и др. В то же время, размер пуфов у мутантных личинок, а также интенсивность включения в них 3Нуридина достоверно не отличаются от контроля дикого типа. Это позволило предположить, что, повидимому, мутация 3 действует на уровне процессинга мРНК Левин и др. Дальнейшие исследования мутации 3 выявили ее многочисленные плейотропные эффекты, затрагивающие различные жизненно важные функции организма Мамон и др. Влияние мутации 3 на плодовитость самок. С, 1 ч приводит к десятикратному снижению плодовитости самок мутантной линии по сравнению с интактным контролем. Следует отметить, что у самок термоустойчивой линии Т Тихомирова, Беляцкая, это воздействие приводило к снижению плодовитости только в два раза. Температура С 1 ч не приводила к заметному снижению плодовитости у самок всех исследованных линий Мамон и др. Было показано, что в условиях псрмиссивной температуры С, плодовитость самок 3 лишь не более чем в три раза ниже, чем у самок других исследованных генотипов. В то же время присутствие в генотипе самок мутантного атлеля в одной дозе, приводит в условиях пермиссивной температуры к снижению плодовитости самок 0 почти до нуля Голубкова и др.