Сравнительный иммуно-флуоресцентный анализ рекомбинационных характеристик геномов млекопитающих

• Автор: Башева, Екатерина Андреевна
• Шифр специальности: 03.03.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 106 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследования
Цель и задачи исследования
Научная новизна
Научно-практическая ценность
Личный вклад автора
Апробация работы
Публикации
Структура и объём работы
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Основные события мейоза
Молекулярные механизмы синапсиса и рекомбинации
Методы изучения частоты и распределения рекомбинации
Распределение сайтов рекомбинации по геному
Факторы, контролирующие общий уровень рекомбинации
Эволюция уровня рекомбинации
Выбор видов для исследования рекомбинации
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Животные
Приготовление препаратов распластанных сперматоцитов
Подготовка препаратов для электронной микроскопии
Подготовка препаратов для флуоресцентной микроскопии
Анализ и обработка изображений
Статистическая обработка результатов
РЕЗУЛЬТАТЫ
Рекомбинационные характеристики аутосом
Домашняя собака (Canis familiaris)
Американская норка (Mustela vison)
Красная лисица ( Vulpes vulpes)

Полевки подсемейства АпчсоНпае
Синапсис и рекомбинация половых хромосом
ОБСУЖДЕНИЕ
Эволюция синапсиса и рекомбинации в половых хромосомах
Вовлеченность В-хромосом в рекомбинацию
Клеточные механизмы, определяющие число и распределение точек рекомбинаций в аутосомах млекопитающих
Адаптивное значение межвидовых различий по числу рекомбинаций в аутосомах млекопитающих
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследования
Сравнительный анализ рекомбинационных характеристик геномов млекопитающих и выявление клеточных механизмов и эволюционных факторов, обеспечивающих межвидовые различия в частоте и распределении рекомбинационных событий, являются актуальной проблемой клеточной и эволюционной биологии.
Рекомбинация вносит значительный вклад в процессы генерации генетического разнообразия у организмов. Связанные с ней механизмы обеспечивают спаривание гомологов в мейозе и гарантирует их правильную сегрегацию, а нарушения этих механизмов ведут к образованию анеуплоидных гамет, что в свою очередь может приводить к бесплодию или рождению потомков с хромосомными аномалиями.
В настоящее время эволюционный смысл рекомбинации активно обсуждается в теоретических работах (Otto, Barton, 1997; Otto, Lenormand, 2002; Coop, Przeworski, 2007). Одни авторы видят в этих различиях адаптивный смысл (Otto, Barton, 2001), другие считают их нейтральными (Dumont, Payseur, 2008). Однако качество данных, на которых базируются эти дискуссии, вызывает ряд сомнений:
1. Сравнительно-эволюционный анализ рекомбинации в основном базируется на данных, полученных при генетическом картировании. Такой подход часто дает смещенные оценки частоты рекомбинации. Длины генетических карт, оцененные по частоте кроссинговера между отдельными маркерами, могут оказаться заниженными за счет недостатка информативных маркеров.

В-хромосомы найдены у двух видов, принадлежащих к разным родам семейства Canidae: красной лисицы (Vulpes vulpes) и енотовидной собаки (.Nyctereutes procyonoides). Недавние исследования показали наличие функциональных копий протоонкогена c-kit на В-хромосомах этих видов (Graphodatsky et cd., 2005; Yudkin et al, 2007).
Красная лисица представляет собой интересную модель для исследования и другой проблемы - анализа влияния доместикации на уровень рекомбинации. Было показано, что домашние животные и культурные растения характеризуются более высокой частотой рекомбинации, чем их дикие сородичи (Burt, Bell, 1987; Ross-Ibarra, 2004). Неясно, однако, являются ли эти различия непосредственным следствием доместикации или эффектом интенсивного отбора по хозяйственно полезным признакам или тем, что виды с высоким уровнем рекомбинации оказались более способными к доместикации. Созданная Д.К.Беляевым и JI.H. Трут уникальная модель доместикации на серебристо-черных лисицах (Trut et al., 2009) позволит решить эту проблему.
По числу видов подсемейство Arvicolinae является одним из самых многочисленных среди млекопитающих. Оно включает около 100 видов, населяющих различные биотопы палеарктической и неарктической зон (Wilson, Reeder, 2005b). Процесс видообразования в пределах данного рода происходил, по-видимому, очень быстро - в течение последних 500-700 тысяч лет (Chaline et al, 1999). Он сопровождался значительной экологической, морфологической, кариотипической и молекулярногенетической дивергенцией (Jaarola et al, 2004). Благодаря этим особенностям, данное подсемейство представляет собой крайне интересную модель для сравнительного анализа рекомбинационных характеристик их геномов.