Анализ структурной организации R1/R2 ретротранспозонов и нетранскрибируемого спейсера рибосомной ДНК рыжего таракана Blattella germanica

• Автор: Каграманова, Арина Сергеевна
• Шифр специальности: 03.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 146 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1. СТРУКТУРНОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ И ЭВОЛЮЦИОННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ РИБОСОМНОЙ ДНК ЭУКАРИОТ.

1.1 Ключевые процессы регуляции биосинтеза рибосом.

1.2 Организация кластера рибосомных генов в геноме эукариот.

1.3 Межгенный спейсер рибосомной ДНК

1.3.1 Структура промотора I и его регуляторные элементы.

1.3.2 РНКполимераза I

1.4 Эволюционная изменчивость рибосомной ДНК эукариот.

2. МОБИЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЭУКАРИОТ

2.1 Общая характеристика мобильных элементов .
2.2 Типы мобильных элементов
2.2.1 ДНКтранспозоны.
2.2.2 Ретротранспозоны
2.2.3 Ретрогены неавтономные ретротранспозоны.
2.2.4 Новые группы мобильных элементов
2.3 Инсерции в гены рибосомных РНК
2.3.1 Выявление подсемейств внутри клад элементов.
2.4. Эволюционная изменчивость 1 и 2 ретротранспозонов
2.4.1 Эволюционная изменчивость 1 элементов
2.4.2 Эволюционная изменчивость 2 ретротранспозонов
2.5. Механизм интеграции 1 и 2 ретротранспозонов как представителей класса Iэлементов.
2.6 Применение ретротранспозонов в качестве генетических маркеров.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Выборки В. i из природных популяций, использованных в данной работе.
Условия содержания В. i.
Постановка скрещиваний
Выделение тотальной ДНК тараканов.
Полимеразная цепная реакция
Электрофорез.
Получение очищенных продуктов ПЦР
Лигирование фрагментов ДНК.
Трансформация клеток . i и селекция колоний
Приготовление компетентных клеток Е.соЧ.
Трансформация компетентных клеток Е.соИ
Выделение плазмидной ДНК методом быстрого лизиса для идентификации истинных
рекомбинантов.
Выделение плазмидной ДНК для секвенирования
Анализ клонов на наличие вставки и ее размеров с помощью ПЦР.
Секвенирование
Саузернблот гибридизация
Обработка ДНК рестрикционными эндонуклеазами.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ НАСЛЕДОВАНИЯ ПОЛИМОРФНЫХ VIII РДНК МАРКЕРОВ.
2. СТРУКТУРНОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА 1 И 2 РЕТРОТРАНСПОЗОНОВ РЫЖЕГО ТАРАКАНА
2.1 Выявление интегрированных копий 1 и 2 элементов у представителей отряда Тараканы.
2.2 Сравнительный анализ нуклеотидных последовательностей клонированных 5укороченных копий 1 и 2 ретротранспозонов рыжего таракана
2.3 Скрининг библиотеки генов рыжего таракана для выявления полноразмерных копий 1 и
2 ретротранспозонов.
2.4 Структурнофункциональная характеристика полноразмерной копии 2 ретротранспозона рыжего таракана.
3. КЛОНИРОВАНИЕ, СЕКВЕНИРОВАНИЕ И СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ НЕТРАНСКРИБИРУЕМЫХ СПЕНСЕРОВ РДНК РЫЖЕГО ТАРАКАНА В. I
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Известно, что в клетках эукариот в отличие от прокариотических организмов существует три типа транскрипционных систем, ключевыми элементами которых являются соответствующие РНКполимеразы , II и III. Гены белков и большинство малых ядерных РНК транскрибируются за счет активности РНКполимеразы II , , , . РНКполимераза III транскрибирует гены 5 рРНК, а также малые ядерные РНК 6, 7 и 7 и мобильные элементы I i iiVii, i , . РНКполимераза I транскрибирует 5. оперон. Количество повторов генов , 5. , рРНК внутри кластера у разных видов варьирует в широких пределах от нескольких десятков копий, например, у дрожжей , до десятков тысяч у некоторых растений . Гены рРНК в зависимости от вида эукариот находятся в одной или нескольких хромосомах i, . Во время интерфазы эти участки объединяются в ядрышки структуры, в которых идет активная транскрипция генов рРНК, процессинг прерРНК и первые этапы формирования рибосом. У всех видов эукариот каждая единица транскрипции рДНК кодирует 5,8 , перечисленные в порядке их расположения, начиная с 5конца. При этом повторяющиеся единицы не разбросаны по геному, а формируют кластеры, в которых гены рРНК 5. разделены рядом спейсерных последовательностей внешний транскрибируемый спейсер локализован между промотором и 8геном два внутренних транскрибируемых спейсера I1 и I2 локализованы между генами 5,8 и 5. , соответственно. Область между тандемно повторяющимися единицами транскрипции протяженностью от нескольких тпн до почти тпн нетранскрибируемые, или межгенные спейсеры I Сингер и Берг, . Количество кластеров также варьирует у разных видов от одного до нескольких. Однако отметим, что кластерный тип организации рДНК хотя и является общим правилом для большинства экуариот, встречаются и исключения. Известны примеры, что у некоторых представителей классов Земноводные i, , Насекомые ii . Грибы ,. ДНК. У амфибий амплифицируемая рДНК формирует эписомные кольцевые молекулы, внутри которых находится десять копий рДНК повторов. У некоторых простейших в геноме локализуется лишь единичная копия рДНК, способная амплифицироваться и формировать тысячи автономнореплицируемых молекул рДНКУао, . Кластерный тип организации рДНК имеет важное функциональное и эволюционноадаптивное значение. Вопервых, локализация в пределах ограниченного участка генома большого количества энхансеров и субпоследовательностей, узнаваемых I, облегчает транскрипцию обуславливает гиперэкспрессию рДНК. Вовторых, позволяет посредством рекомбинационных механизмов генная конверсия и неравный кроссинговер изогенизировать члены мультигенного семейства и регулировать количество копий в пределах одного кластера. 5. Рисунок 1. Структурная организация рДНК эукариот i Т. i . Пояснения в тексте. Известно, что каждая повторяющаяся единица кластера рибосомных генов эукариот имеет собственный промотор. Показано, что вся промоторная область локализована в межгенном спейсере i, . Уникальной особенностью промотора рДНК I является его видоспецифичность. За исключением ряда близкородственных видов, например, мышькрыса ii . ii . i, промотор I неактивен в клетках организма другого вида. Указанная специфичность обусловлена неконсервативностью последовательности ДНК, находящейся у начала единиц транскрипции в генах рРНК человека, мыши, X, i и дрожжей. Нужно отметить, что иная картина наблюдается для генов II и III в этом случае гены данных классов даже у отдаленных видов имеют высококонсервативные или одинаковые элементы в областях регуляции транскрипции Сингер и Берг, i, . Несмотря на отсутствие сходства лромоторных последовательностей менщу разными представителями эукариот исключение составляют близкородственные виды , i . i .