Геносистематика дрожжей рода Kluyveromyces

• Автор: Сухотина, Наталия Николаевна
• Шифр специальности: 03.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 153 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

ГЛАВА 1. ФЕНОТИПИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ДРОЖЖЕЙ

кытЕютсЕЯ

ГЛАВА 2. МОЛЕКУЛЯРНАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ДРОЖЖЕЙ

КЬ иУУЕЛ ОШСЕ8

2.1. Молекулярные методы, используемые в систематике дрожжей

2.1.1. Определение мол. ГЦ и ДНКДНКреассоциация

2.1.2. Установление филогенетического родства дрожжей с помощью анализа последовательностей рДНК

2.1.3. Использование ПЦРанализа для классификации дрожжей

2.1.4. Полиморфизм митохондриальной ДНК и пульсэлектрофорез нативных хромосомных ДНК
2.2. Генетикотаксономическое изучение дрожжей Шиучеготусез с
помощью молекулярных методов и современная классификация рода ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ И ОБСУЖДЕНИЕ
ГЛАВА 3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Объекты исследования и методы культивирования штаммов
3.2. ПЦРанализ
3.3. Секвенирование
3.4. Пульсэлекгрофорез хромосомных ДНК
3.5. Филогенетический анализ ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА МОЛЕКУЛЯРНЫХ МЕТОДОВ ДЛЯ
ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ ВИДОВ РОДА КИШЕЮШСЕЕ
4.1. Физиологические особенности дрожжей рода ШиучеготусеБ
4.2. Выбор участков рДНК для секвенирования и ПДРФанализа
4.2.1. Сравнение нуклеотидных последовательностей района Э1Я2 Б рДНК типовых культур рода К1иууеготусез
4.2.2. Сравнение нуклеотидных последовательностей и ПДРФанализ 5.8Б1Т8района рДНК типовых культур рода К1иууеготусез
4.2.3. ПДРФанализ амплифицированных Юфрагментов рДНК
4.3.Анализ гена ЛСТ1
4.4. Молекулярное кариотипирование
4.4. Обсуждение
ГЛАВА 5. ВНУТРИВИДОВОЙ ПОЛИМОРФИЗМ ДРОЖЖЕЙ . 1
5.1. Сравнительный анализ геномов молочных дрожжей . i v. i и их ближайших диких родственников европейской популяции iivii
5.1.1. ПДРФанализ амплифицированных Юфрагментов рДНК
5.1.2. Молекулярное кариотипирование
5.1.3. ПЦРанализ с микросателлитными праймерами 5 и 5
5.2. Молекулярная дифференциация природных штаммов . i
5.2.1. ПДРФанализ 5.8I рДНК
5.2.2. ПДРФанализ I2 рДНК
5.2.3. Молекулярное кариотипирование
5.2.4. Секвенирование 5.1Т8фрагментов рДНК
5.3. Обсуждение ГЛАВА 6. ВНУТРИВИДОВОЙ ПОЛИМОРФИЗМ ДРОЖЖЕЙ . XI
6.1. Определение видовой принадлежности изученных штаммов
6.2. Анализ нуклеотидных последовательностей внутренних транскрибируемых спейсеров I 1 и I2 рДНК
6.3. Анализ нуклеотидных последовательностей межгенных спейсеров I
и I2 рДНК
6.4. Анализ нуклеотидных последовательностей ядерного гена АСТ1
6.5. ПЦРанализ с неспецифичными праймерами
6.6. Молекулярное кариотипирование
6.7. Обсуждение 0 ГЛАВА 7. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ДРОЖЖЕЙ . 1I и
. I
7.1. Молекулярный анализ штаммов . iii
7.2. Изучение географических популяций дрожжей . ii
7.2.1 ПДРФанализ Юфрагментов рДНК
7.2.2. Молекулярное кариотипирование
7.2.3. Анализ нуклеотидных последовательностей 5.1Т8фрагмента
7.2.4. Анализ нуклеотидных последовательностей митохондриального
гена СОХ2
7.2.5. ПЦРанализ с микросаттелитным праймером 5
7.3. Обсуждение
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Указанная группа дрожжей обладала следующими характерными особенностями 1 разрушение оболочек асков сразу после созревания спор 2 способность к утилизации более широкого, по сравнению с сахаромицетами, спектра субстратов 3 образование у большинства видов значительного количества этилацетата 4 частое присутствие красного пигмента, близкого к пульхерримину. Все это позволило авторам выделить названные дрожжи в отдельный род . Было высказано предположение, что виды этого рода, в свою очередь, разделены на две группы, представляющие собой разные линии эволюционного развития. Первая группа включает гаплоидные виды с круглыми спорами. Вторая группа образована преимущественно диплоидными видами с серповидными спорами. Однако формального описания этого рода не было проведено . Автор отнес данные организмы в новый род v с типовым видом К. В том же году был описан еще один вид . К из почвы в Африке он отличался от последнего количеством спор, до в аске v , Ь. Данный вид рассматривался автором как промежуточный между . Это семейство включало почкующиеся дрожжи с бобовидными спорами, представленные в родах v v i, ,, i, , ,, а также мицелиальные дрожжи рода ii с серповидными спорами , iiiv, . Однако эта классификация не была принята, поскольку в соответствии с международной Ботанической Номенклатурой род не имеет формального диагноза. Эти виды, частично представленные в родах v i, , и ivv, совместно с i i, были выделены в отдельную группу. Они характеризуются хрупкими асками, формой спор от почковидной до серповидной и способностью к утилизации широкого спектра углеродных источников. Авторы поместили эти дрожжи в род ii, сохранив название, под которым впервые был описан вид . Электронномикроскопическое изучение спор дрожжей . Авторы пришли к выводу, что сходство формы спор указанных
видов дрожжей только поверхностное и не является основанием для включения вида . К. пришли к выводу, что многоспоровость у этих дрожжей происходит изза несинхронного многократного митотического деления гаплоидных ядер. Это отклонение от нормального ядерного цикла иногда наблюдалось и у немногоспоровых дрожжей . На этом основании v изменил диагноз полиспорового рода v и включил в него немногоспоровые дрожжи с серповидной, бобовидной, эллипсоидальной или круглой формой спор. Таким образом, в состав измененного рода v вошли виды, ранее относившиеся к родам , , , и ii. Полный список рода v v , v включал видов . К ii, . К i, К ii, . В определителе дрожжей , в состав рода v v , v было включено уже видов, разделенных по морфологическим и физиологическим признакам на 2 группы. В первую группу вошли гомоталличные виды с серповидными или бобовидными спорами К. К. i, . К i, . К. ii, . К. . Во вторую группу были отнесены как гомоталличные, так и гетероталличные виды с круглыми или овальными спорами . К. i, . К v, К ii, . С конца х годов прошлого века была проведена серия работ по генетическому изучению некоторых дрожжей рода v. Наумов, , в Наумов и др. Способность дрожжей к скрещиванию указывает на их принадлежность к одному роду, а жизнеспособность аскоспор и нормальное мейотическое расщепление контрольных ауксотрофных маркеров свидетельствует о принадлежности штаммов к одному биологическому виду. Данные генетического изучения родов ii, v, и позволили сформулировать генетическую концепцию рода как группы скрещивающихся видов, гибриды которых размножаются вегетативно Наумов, . Использовали следующую генетическую технику комплементарные природные мутации по сахарам и индуцированные ауксотрофные мутации, отбор прототрофных гибридов в селекивных условиях на минимальных средах. В работе , v , было показано, что с дрожжами . О родстве скрещиваемых штаммов судили по количеству полученных прототрофных гибридов, унаследовавших оба или один из родительских признаков утилизации сахаров. Однако метод учета двойных пртотрофов является принципиально неверным Наумов, . На частоту встречаемости прототрофов могла повлиять и селекция в процессе пересевов можно ожидать повышение выживаемости аскоспор гибридов за счет отбора жизнеспособных спор, возвратных скрещиваний, инбридинга и самодиплоидизации. В данном случае правильным подходом было бы учитывать двойные ауксотрофные, а не прототрофные рекомбинанты.