Изучение взаимодействия между регуляторными элементами генома у Drosophila melanogaster в модельных системах генов yellow и white

• Автор: Померанцева, Екатерина Алексеевна
• Шифр специальности: 03.00.26
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 105 с. : ил.

1 Обзор литературы

1.1 Общая характеристика инсуляторов i .

1.1.1 Инсуляторы генов теплового шока и .

1.1.2 8иНусодсржащис инсуляторы.

1.1.3 Инсуляторы в регуляторной области гена

1.1.4 Краткий обзор других инсуляторов дрозофилы

1.2 Инсуляторы позвоночных

1.3 Механизмы действия инсуляторов и их роль в регуляции транскрипции

2 Материалы и методы.

2.0 Характеристика объекга исследования.

2.1 Г енетичсские методы

2.1.1 Линии и мутации i , использованные в работе
2.1.2 Фенотипический анализ экспрессии генов
2.1.3 Индукция перемещений Р элемента.
2.1.4 Трансформация эмбрионов i и получение трансгениых линий
2.1.5 Индукция сайтспецифичсской рекомбинации
2.1.6 Введение мутации по гену .
2.2 Биохимические методы
2.2.1 Выделение ДНК дрозофилы.
2.2.2 Саузернблотанапиз.
2.2.3 Метод ПЦР.
2.2.4 Секвенирование плазмид
2.2.5. Выделение ДНК плазмид методом щелочного лизиса.
2.2.6 Выделение фрагментов ДНК из геля
2.2.7 Создание генетических конструкций.
2.2.8 Конструкции, созданные для картирования и исследования свойств
энхансера .
2.2.9 Конструкции, созданные для картирования и исследования свойств регуляторного элемента
2.2. Конструкции, созданные для исследования взаимодействия между vv инсуляторами
3 Результаты исследования.
3.1 Изучение новых регуляторных элементов из 1А района X хромосомы i .
3.1.1 Обнаружение новых регуляторных элементов при помощи Р элемептзависимой генетической нестабильности.
3.1.2 Структура и свойства нового энхансера из 1А района X хромосомы i .
3.1.3 Исследование регуляторного элемента 1 из 1А района X хромосомы i .
3.1.4 Изучение роли 1 и в естественном генетическом окружении
3.2 Исследование зависимости активности инсуляторов от их взаимного расположения и расстояния между ними.
4 Обсуждение результатов исследования.
4.1 Исследование структуры и свойств регуляторных элементов, входящих в состав химерных элементов.
4.2 Взаимодействующие инсуляторы не формируют независимых доменов транскрипции.
5 Выводы
6 Список литературы.
Приложение. Сводная таблица результатов.
Введение


Исследование зависимости активности инсуляторов от их взаимного расположения и расстояния между ними. Обсуждение результатов исследования. Исследование структуры и свойств регуляторных элементов, входящих в состав химерных элементов. Взаимодействующие инсуляторы не формируют независимых доменов транскрипции. Список литературы. Приложение. Сводная таблица результатов. Перемещение мобильных элементов транспозонов играет важную роль в обеспечении генотипического разнообразия у эукариот. В настоящее время подробно изучены траиспозоны, обнаруженные в геноме плодовой мушки i . Более половины спонтанных мутаций, возникающих в геноме дрозофилы, вызваны встраиванием транспозона в тот или иной ген. Наиболее исследованным мобильным элементом у i является Р элемент, который имеет на концах короткие инвертированные повторы. Ранее в нашей лаборатории были открыты супсрисстабильные мутации, которые возникали с высокой частотой в результате мобилизации активности Р элемента. Было показано, что такие мутации индуцированы химерным элементом, состоящим из уникальных участков генома, окруженных делегированными копиями Р элемента. Мобилизация активности Р элемента приводила к инверсиям последовательности между Р элементами, увеличению или уменьшению фрагментов генома, входящих в состав химерных элементов. При этом внутренние части химерного элемента, содержащие регуляторные последовательности, могли влиять на экспрессию рядом расположенного гена, что приводило к проявлению мутантного фенотипа. Таким образом, химерные элементы способны играть значительную роль в эволюции регуляторных последовательностей, участвуя в создании наиболее эффективно действующей регуляторной системы для конкретного гена. В представленной работе было продолжено изучение механизмов возникновения и распространения химерных элементов, кроме того, химерные элементы были использованы для выявления новых регуляторных последовательностей и изучения взаимодействия между ними. Ранее в нашей лаборатории было показано, что две копии инсулятора, расположенные между энхансером и промотором, не могут блокировать их взаимодействие. В представленной работе с помощью модельной системы гена i было доказано, что инсуляторы не формируют независимых транскрипционных доменов, а степень инсуляции зависит от расстояния между ними. Изучить механизмы возникновения химерных мобильных элементов, состоящих из Р элементов и уникальных фрагментов генома и механизмы их транспозиций. Исследовать влияние перемещения химерных элементов из одного локуса в другой на регуляцию генной экспрессии. Исследовать свойства рщуляторных элементов, входящих в состав химерных элементов. Выяснить, как расстояние между двумя иисуляторами, окружающими эихансеры, влияет на их способность блокировать взаимодействие между энхаисерами и изолированным промотором гена i . У высших эукариот эихансер может активировать промотор на расстоянии, достигающем нескольких сотен тысяч пар нуклеотидов . Недавно для некоторых энхансеров млекопитающих было продемонстрировано, что белки, связанные с энхансером, непосредственно взаимодействуют с белками основного транскрипционного комплекса или вспомогательными белками, собранными на промоторе, при этом ДНК между ними образует петлю i . Возникает вопрос, каким образом эихансер может взаимодействовать с промотором на больших дистанциях и при этом правильно узнавать свой промотор. Несмотря на то, что к настоящему моменту описано огромное количество энхансеров и промоторов, изучено множество факторов транскрипции, вопрос о механизме специфичности взаимодействия между энхансером и промотором остается открытым. В понимании механизмов дальних взаимодействий между регуляторными элементами большую роль может сыграть изучение инсуляторов. Иисуляторами были названы регуляторные элементы, которые блокируют взаимодействие между энхансером и промотором, если находятся между ними . При этом инсуляторы не влияют непосредственно на активность энхансера и промотора, т. Наиболее хорошо инсуляторы исследованы у дрозофилы и позвоночных, именно они представлены в данном обзоре.