Изучение генетической изменчивости у однополых и двуполых рептилий рода Darevskia (сем. Lacertidae) и рода Leiolepis (сем. Agamidae)

• Автор: Малышева, Дарья Николаевна
• Шифр специальности: 03.00.26
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 146 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

I. Нерегулярные типы полового размножения

1.1. Партеногенетические виды Кавказских скальных ящериц рода ОагвУвШа сем.

Ьасегббае

1.1.1. Партеногенетически размножающиеся рептилии и их особенности

1.1.2. Гибридное происхождение однополых видов рода ЭагШ

1.1.3. Изучение изменчивости и клонального разнообразия партеновидов рода

Оагезкш

1.2. Однополые и двуполые ящерицы ЮгоВосточной Азии рода Ьею1ер1з сем.

аппбае
1.3. Преимущества партеногенетически размножающихся видов
II. Молекулярногенетические методы изучения полиморфизма геномной ДНК И. 1. Полиморфизм длин рестриктных фрагментов ПДРФ
П.2. Открытие гипервариабельных последовательностей ДНК и преимущества их использования в качестве геномных маркеров
Н.2.1. Минисатсллитные маркеры
Н.2.2. Микросателлитные маркеры
Н.З. ДНКфингерпринтный анализ генетической изменчивости у партеногенетических ящериц рода ОагеузЫа
П.4. Полимеразная цепная реакция и маркеры на ее основе
.4.1. НАРОанализ
И.4.2.1тег8ШЕРСЯ
Н.4.3. ЯРСИ.
.4.4. Полиморфизм длины амплифицированных фрагментов
.4.5. Монолокусный анализ микросателлитов локусспецифический
III. Проблема генетической нестабильности мини и мнкросателлитиых локусов III. 1. Механизмы возникновения мутаций в минисателлитных локусах
1.2. Механизмы возникновения мутаций в микросателлитных локусах
1.3. Мобильные элементы одна из причин нестабильности тандемных повторов IV. Митохондриальная ДНК и маркеры па ее основе
IV. 1. Ген цитохрома
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
I. Биологический материал
II. Выделение геномной ДНК
II. 1. Выделение ДНК из крови
.2. Выделение ДНК из эмбрионов и тканей
III. ДНКфингерпринтный анализ
III. 1. Обработка ДНК рестрикционными эндонуклеазами
1.2. Электрофоретическое фракционирование рестрикционных фрагментов ДНК
1.3. Приготовление меченых зондов
1.4. Перенос ДНК на нейлоновую мембрану
1.5. Блотгибридизация
II 1.6. Получение радиоавтографов
III.7. Статистическая обработка данных фингерпринтного анализа и программное обеспечение
IV. Постановка локусспецифической полимеразной цепной реакции
IV. 1. Локусспецифический анализ
IV.2. Электрофоретическое фракционирование фрагментов ДНК
IV.3. Перенос фрагментов ДНК на нейлоновую мембрану
IV.4. Электрофорез в полиакриламидном геле Г1ААГ
IV.5. Элюцня ДНК из полиакриламидного геля
IV.6. Секвеиирование и анализ продуктов
V. Полимеразная цепная реакция со случайными праймерами анализ
V. 1. анализ
V.2. Электрофоретическое фракционирование фрагментов ДНК
V.3. Статистическая обработка данных анализа и программное обеспечение
VI. Анализ участка митохондриальной ДНК
VI. 1. Праймеры для амплификации участка митохондриальной ДНК
VI.2. Амплификация участка митохондриальной ДНК
VI.3. Очистка и секвенирование амплификантов
VI.4. Статистическая обработка результатов и программное обеспечение
РЕЗУЛЬТАТЫ
I. Внутривидовой полиморфизм ядерных маркеров ДНК партеногенетической Кавказской скальной ящерицы .i и двуполых родительских видов .ix и .vii
1.1. ДНКфингерпринтный анализ популяционных, семейных и тканевых образцов
ДНК .i
1.2. Локусспецифический анализ внутри и межпопуляционного полиморфизма локуса 5 .i и двуполых родительских видов .ix и .vii
1.2.1. Внутри и межпопуляционный полиморфизм видов рода vi по локусу
5
1.2.2. Секвенирование локуса 5 у однополого вида .i и двуполых видов .ix и .vii
II. Изучение генетической изменчивости однополых i и двуполых vii ящериц ЮгоВосточной Азин рода ii методом ДНК
фингерпринтного анализа
III. Внутривидовая дифференциация партеногенез ической ящерицы Кавказа .vi по данным анализа ядерного и митохондриального генома
III. I. Изучение изменчивости маркеров в популяциях .vi
III.2. Анализ митохондриального гена цитохрома партеновида .vi и двуполых видов .i и .ii
III.2.1. Доказательства подлинности полученных результатов
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
I. Герминальные и соматические мутации, выявляемые ДНКфннгсрпринтингом
у пар геногенетических ящериц .i
II. Изучение природы аллельного полиморфизма локуса 5 у партеновида .i и двуполых родительских видов .ix и .vii
III. Изменчивость фингерпринтных маркеров ДНК в популяциях однополых i и двуполых vii ящериц ЮгоВосточной Азии рода
ii
IV. Генетическая дифференциация партеновида .vi по данным
анализа маркеров и митохондриального гена
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Возможными источниками изменчивости и клонального разнообразия в популяциях однополых позвоночных могут быть происхождение клонов от разных особей основателей и мутации, возникающие в процессе эволюции однополых видов , i . Изучение генетической изменчивости, клоно и видообразования партеногенетически размножающихся видов проводится различными методами, такими, как мультилокусный ДНКфингерпринтинг, анализ, локуссиецифический , анализ последовательностей митохондриальной ДНК, а также клонирование и секвенирование различных участков генома, которые являются одними из наиболее эффективных. Целью настоящей работы является изучение генетической изменчивости и внутривидовой дифференциации у однополых и двуполых видов Кавказских скальных ящериц рода vi сем. Провести ДНКфингерпринтный анализ семей . ДНК в популяциях этого и других партсновидов рода vi. С помощью локусспецифического выявить ортологичные аллельные варианты локуса 5, обнаруженные ранее у . Изучить генетическую изменчивость различных микросателлитных маркеров в популяциях однополых . ЮгоВосточной Азии рода ii, ранее не исследованных с помощью ядерных маркеров ДНК. Охарактеризовать степень внутривидовой дифференциации партеногенетических ящериц . Провести сравнительный анализ последовательностей митохондриального гена ящериц . СевероЗападной Армении, изолированной популяции побережья озера Севан и двуполых видов . Севан партеновида . В настоящее время все кавказские виды группы xi выделены в новый таксон vi . Партеногенез одна из модификаций полового размножения, при котором женская гамета развивается в новую особь без оплодотворения мужской гаметой Рис. Партеногенетическое размножение встречается как в царстве животных, так и растений. В зависимости от числа хромосом в женской гамете существует два типа партеногенеза гаплоидный и диплоидный Гилберт, . Партеногенез может быть постоянным облигатным и циклическим факультативным. У дафний, тлей и коловраток партеногенетические поколения чередуются с половыми, что вносит в популяцию генетическое разнообразие в результате рекомбинации ИнгеВечтомов, . Способы размножения однополых видов не ограничены лишь партеногенезом. К группе клонально размножающихся позвоночных относят и виды с такими типами полового размножения как гиногенез, андрогенез и гибридогенез Рис. Оаш1еу, . Рисунок 1. В случае партеногенеза женская гамета развивается в новую особь без оплодотворения мужской гаметой. При гибридогенезе происходит слияние геномов яйцеклетки и сперматозоида и образование гибридной зиготы, из которой развивается особь с признаками обеих родительских форм. Благодаря особенностям определения пола, все гибридные особи являются исключительно самками. У этих гибридов во время оогенеза отцовские хромосомы избирательно элиминируются, и к моменту спаривания в зрелой яйцеклетке остается только гаплоидный материнский геном Оау1еу, . Известно свыше видов однополых позвоночных со всех пяти континентов, которые относятся к родам рыб, амфибий и рептилий. Некоторые авторы полагают, что их число может быть больше. В целом, количество однополых видов по сравнению с общим числом видов позвоночных достаточно невелико , . Впервые однополый вид позвоночных животных был обнаружен в году Карлом и Лаурой Хуббс. Это была живородящая рыба ii , которую они впоследствии назвали Амазонской молли , . Еще одним примером однополого размножения являются живородящие рыбы рода iii ii Vi, , , гиногенетический гибридный комплекс xi xi семейство ii i, , и популяции рыб рода i в Японии, представленные диплоидными родственными видами и триплоидными гиногенетическими самками i . Вид рыб iv сем. В семействе i саламандры имеется группа из 4 видов, из которых 2 диплоидны и бисексуальны . Триплоидные формы размножаются путем гиногенеза, что было подтверждено цитогенетически , , , но в некоторых популяциях возможен и партеногенез , . Среди рептилий наиболее известны партеногенетические виды американских тейидных ящериц рода i Даревский, , , . Даревский, , а также гекконов рода i Даревский, . Противоположностью гиногенеза является аидрогенез развитие только за счет мужского пронуклеуса в случае гибели женского. Гаплоидный андрогенез встречается очень редко.