Видоспецифичность полиморфизма митохондриальной ДНК у близкородственных видов дрозофил группы virilis : Diptera: Drosophilidae

• Автор: Сорокина, Светлана Юрьевна
• Шифр специальности: 03.00.15, 03.00.26
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 124 с.

Исследовать внутрипопуляционную структуру и динамику митохондриальных маркеров в природной популяции . Провести анализ сопряженности митохондриальных гаплотинов с полиморфным ядерным ДИК маркером для выявления расовой структуры популяции. Митохондрии имеются во всех эукариотических клетках. В них протекает большая часть промежуточного обмена и окислительное фосфорилированис, поэтому их часто называют силовыми станциями клеток. Число, форма и размер митохондрий очень непостоянны, зависят от вида организма и от интенсивности обменных процессов, происходящих в данной клетке. Считается, что митохондрии появились в иротоэукариотичсской клетке как эндосимбионты и этот комплекс был закреплен отбором. Предком митохондрии, вероятнее всего, является свободноживущая аэробная аиротсобактерия, имеющая около генов . У животных функция и биогенез митохондрии контролируются скоординированной работой системы двух геномов эндогенными митохондриальными, генами и ядерными генами. Митохондриальные геномы животных демонстрируют различную степен редукции от белок кодирующих генов у простейшего i i до трех белок кодирующих генов у матярийного паразита i i. ЛТФсиптазного комплекса. Биогенез митохондрий осуществляется полностью при участии ядерного генома. Тем не мснсс, репликация мтДНК и деление митохондрий происходят несинхронно с ядром и независимо от стадии клеточного цикла i, , . Таким образом, митохондрии являются полуавтономными клеточ н ым и стру ктурам и. В сравнении с ядерным геномом, мтгеном имеет ряд особенностей. С одной стороны, это
облегчает оценку изменчивости мтДНК и делает ее удобным инструментом в исследовании недавних эволюционных событий, включая филогенетические построения, установление происхождения видов, филогеографию, анализ генетической структуры популяций vi . У дрозофил размеры митохондриальной ДНК колеблются от . I, до . Она содержит гены субъединиц ферментов, участвующих в транспорте электронов и синтезе АТФ. Остальные субъединиц кодируются ядерными генами . МтДНК несет также гены двух рибосомных РНК, транспортных РНК и область локализации промоторов и начала репликации с повышенным содержанием ЛТгар район. Гены мтгенома не содержат интронов, между ними расположены короткие последовательности или они просто вплотную примыкают друг к другу, а иногда даже перекрываются между собой. Несмотря на высокую скорость мутирования , i, , редуцированный эффективный размер популяции и отсутствие рекомбинации, которые ответственны за склонность мтгенома к накоплению мутаций , , i, , , генный состав, структура и функция мтДПК удивительно консервативны . Порядок генов и их расположение на нитях мтДНК одинаковы у всех исследованных видов дрозофил рис. Исследование изменчивости мтДНК у дрозофилы началось сравнительно недавно, но уже накоплен довольно большой материал, позволяющий сделать некоторые выводы относительно значения этой изменчивости для филогенетических исследований и роли мтДНК в видообразовании Митрофанов и др. Г . СО 4. Рис. Генетическая карта мтгеиома дрозофилы. Двойными стрелками отмечено расположение и направление транскрипции белоккодирующих генов, находящихся на 1иити слева направо и Ынити справа налево мтДНК. Треугольниками показано расположение и направление генов транспортных РНК тРНК. Одинарные стрелки обозначают гены РНК малой Б рРНК и большой 8 рРНК субчастиц митохондриальных рибосом. С1П гены субъединиц цнтохромоксидазного комплекса 6 гены субъединиц НАДНдегидрогеназного комплекса СУТ Ь ген цитохрома Ь АТР6, АТР8 гены субъединиц АТФсннтазного комплекса. ЛТрайои регуляторная область, содержащая точку начала репликации. Особенности нуклеотидного состава мтДНК дрозофилы. Высокое содержание ЛТгар является характерной чертой мтгенома беспозвоночных и особенно мтгенома дрозофил, у которых на долю АТ нуклеотидов приходится около мтДНК у . В ядерном геноме, где каждой аминокислоте соответствует несколько транспортных РНК по числу кодонов в кодоновом семействе, частота определенного нуклеотида в синонимичном положении и концентрация соответствующей тРНК взаимосвязаны мода на кодоны.