WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     || 2 | 3 | 4 |

Видоспецифичность полиморфизма митохондриальной днк у близкородственных видов дрозофил группы virilis (diptera: drosophilidae)

-- [ Страница 1 ] --

на правах рукописи

СОРОКИНА Светлана Юрьевна

Видоспецифичность полиморфизма митохондриальной ДНК у

близкородственных видов дрозофил

группы virilis (Diptera: Drosophilidae)

03.00.15 – генетика

03.00.26 – молекулярная генетика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва 2009

Работа выполнена в лаборатории генетики Учреждения Российской академии наук Института биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН (ИБР РАН) и лаборатории сравнительной генетики животных Учреждения Российской академии наук Института общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН (ИОГен РАН) Научные руководители: доктор биологических наук, профессор МИТРОФАНОВ Владимир Григорьевич, кандидат биологических наук АНДРИАНОВ Борис Витальевич

Официальные оппоненты: член-корр. РАН, доктор биологических наук, профессор, ЗАХАРОВ-ГЕЗЕХУС Илья Артемьевич доктор биологических наук БАКЛУШИНСКАЯ Ирина Юрьевна

Ведущая организация:

Учреждение Российской академии наук Институт молекулярной биологии им. В.А.

Энгельгардта РАН

Защита состоится 9 декабря 2009 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д002.238.01 при Учреждении Российской академии наук Институте биологии развития им.

Н.К. Кольцова РАН по адресу: 119334, г. Москва, ул. Вавилова, 26.

Сайт: http://idbras.comcor.ru; е-mail: idbras@bk.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке и на сайте Учреждения Российской академии наук Института биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН по адресу: 119334, г.

Москва, ул. Вавилова, 26.

Автореферат разослан _ 2009 года

Ученый секретарь Диссертационного совета, кандидат биологических наук, Е.Б. Абрамова ele0806@yandex. ru

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Задача исследования генофонда популяции актуальна для любого биологического вида, так как все виды в разной степени подвержены селекции и генетическому дрейфу и отвечают на эти воздействия по-разному в зависимости от своей популяционной структуры. Природным популяциям свойственна генетическая гетерогенность. Это свойство определяет экологическую лабильность вида и его жизнеспособность в непостоянных условиях среды. Популяции синантропных видов, напротив, отличаются генетической мономорфностью, очень нестабильны и подвержены резким колебаниям численности вплоть до полного локального вымирания.

Быстрое возрастание генетического груза, проявляющееся в потере жизнеспособности популяции, как ответ на интенсивный отбор, хорошо известно почти для всех видов сельскохозяйственных и домашних животных.

Вместе с тем, природные популяции, несмотря на отбор и большие флуктуации численности, регулярно проводящие популяцию через “бутылочное горлышко”, вырождаются лишь изредка. Следовательно, в природе должны существовать механизмы, препятствующие росту генетического груза в популяциях и способствующие поддержанию генетической гетерогенности.

Учет этих механизмов может быть полезным при проведении селекции, а также при мониторинге промысловых и охраняемых видов. Одним из таких механизмов может быть генетическая подразделенность природных популяций.

Известно, что сохраняются лишь популяции с достаточно сложной структурой, которая позволяет стабильно поддерживать генное разнообразие во времени (Алтухов, 2003). Особенно велико значение подразделенной структуры популяции для поддержания полиморфизма митохондриальных генов, так как из-за отсутствия рекомбинации в митохондриальном геноме популяции необратимо накапливают слабо вредные мутации в результате случайной потери лучших вариантов, т.е. подвержены эффекту “храповика Меллера”.

В настоящее время в связи с ростом технологического прогресса все больше видов вовлекается во взаимодействие с человеком и все большее влияние человек оказывает на их генетическую структуру и изменчивость. С этой точки зрения, особый интерес в качестве объектов для популяционных исследований представляют виды, образующие настоящие природные популяции. Группа видов-двойников Drosophila virilis состоит из 11 видов, слабо различимых морфологически и неполностью изолированных репродуктивно. Филогения группы сводятся к разделению на две филады: virilis (D.virilis, D.americana americana, D.americana texana, D.novamexicana, D.lummei) и montana (D.montana, D.lacicola, D.borealis, D.flavomontana, D.kanekoi, D.ezoana и D.littoralis). Вместе с тем, последовательность событий филиации еще окончательно не установлена.

В настоящее время данная группа интенсивно исследуется с точки зрения эволюции и видообразования как в России, так и за рубежом. Внимание к этой группе, в первую очередь, связано с тем, что виды группы virilis представляют собой модель эволюции на ранних этапах дивергенции. Активно исследуются полиморфные генетические признаки, такие как мобильные элементы, микросателлиты. Большое внимание уделяется генетическому контролю поведенческих и морфологических признаков, связанных с формированием репродуктивной изоляции, а также признаков, связанных с адаптациями к новым условиям среды, таких как стрессоустойчивость и диапауза.

Цель и задачи исследования. Целью данной работы является исследовние генетической структуры и динамики митохондриальной изменчивости природных популяций Drosophila группы virilis. Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи: 1) Оценить уровень изменчивости митохондриальной ДНК (мтДНК) в группе видов-двойников дрозофил virilis по трем признакам: полиморфизм длин рестрикционных фрагментов (ПДРФ) тотальной мтДНК по рестрикционной эндонуклеазе HinfI;



изменчивость последовательности 3’-концевого фрагмента гена 16S рРНК;

изменчивость последовательности фрагмента гена COI; 2) Изучить особенности внутривидового полиморфизма мтДНК синантропных и свободноживущих видов группы на примере четырех видов: D.littoralis, D.americana, D.virilis и D.montana; 3) Исследовать внутрипопуляционную структуру и динамику митохондриальных маркеров в одной из природных популяций D.littoralis (пос.

Рыбинский, Ростовская обл.); 4) Провести анализ сопряженности митохондриальных гаплотипов с полиморфным ядерным ДНК-маркером для выявления расовой структуры популяции.

Научная новизна и практическая значимость работы. Впервые проведен многолетний анализ динамики митохондриальных маркеров в одной из природных популяций дрозофилы. Было обнаружено устойчивое соотношение мт-гаплотипов. Дальнейшее исследование сопряженности ядерных и митохондриальных маркеров позволило установить наличие в популяции расовой подразделенности как фактора, способствующего поддержанию генетической гетерогенности и стабильности популяционного генофонда. Анализ изменчивости митохондриальной ДНК в группе virilis проведен впервые. В работе получен ряд новых данных, позволяющих уточнить филогенетическую структуру группы virilis. В частности, показано единство митохондриального генофонда двух подвидов D.americana; а также получено подтверждение разделения вида D.littoralis на два подвида: D.l.littoralis и D.l.imeretensis. Исследуется эволюция митохондриального рибосомного гена в связи с функциональной и структурной организацией его РНК-продукта.

Полученные результаты вносят вклад в фундаментальные исследования по генетике популяций, разрабатываемые на дрозофиле как модельном объекте и закладывают основы для дальнейшего изучения динамики митохондриальных генофондов насекомых. Результаты работы могут также быть полезны для исследований в области охраны и мониторинга популяций редких и исчезающих видов, а также рационального использования эксплуатируемых популяций, проводимых в учреждениях системы РАН и РАСХН, таких как Институт комплексного освоения природных ресурсов РАН, Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных РАСХН, Всероссийский научноисследовательский институт охотничьего хозяйства и звероводства РАСХН.

Апробация результатов. Материалы диссертации были представлены на следующих конференциях, школах, семинарах: Вторая всероссийская школа молодых ученных ВОГиС по экологической генетике: Симбиогенетика и эволюция, Санкт- Петербург, 2001; 45th Annual Drosophila Research Conference, Washington, USA, 2004; 46th Annual Drosophila Research Conference, San Diego, USA, 2005; 19th European Drosophila Research Conference, Eger, Hungary, 2005;

Конкурс молодых ученых ИБР РАН, Москва, 2005; 47th Annual Drosophila Research Conference, Houston, Texas, 2006; Конкурс молодых ученых ИБР РАН, Москва, 2006; 48th Annual Drosophila Research Conference, Philadelphia, Pennsylvania, USA, 2007; XX International Congress of Genetics Berlin, Germany, 2008; Пятый съезд Вавиловского общества генетиков и селекционеров, Москва, 2009; а также на заседании объединенного семинара генетических лабораторий Института биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН, 27 апреля 2009 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 статей в журналах, рекомендованных ВАК, и 8 тезисов в трудах российских и зарубежных конференций.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на _ страницах машинописного текста. Состоит из следующих частей: введение, обзор литературы, материалы и методы, результаты и обсуждение, выводы, список литературы. Работа проиллюстрирована _ таблицами и _ рисунками. Список литературы включает_ наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Объект исследования. В работе были использованы изосамочные линии мух 11 видов дрозофил группы virilis из коллекции лаборатории генетики Института биологии развития им Н.К. Кольцова РАН и UC San Diego Drosophila Stock Center, USA. Линии D.americana любезно предоставлены доктором Б. МакАллистером, Dept Biol Sci, University of Iowa, IA, USA. Линии D.littoralis были собраны в природных популяциях Ростовской области (пос.

Рыбинский), Московской области (пос. Куликово), Краснодарского края (пос.

Дивноморское), Хакасии (Государственный этнографический музей-заповедник пос. Казановка). Линии D.montana: 1021.0, 1021.19, 1021.21, 1021.23 (Северная Америка); 1023.0, MO1 (Финляндия); 6 линий из природной популяции Иркутской области (Государственный природный биосферный заповедник "Баргузинский").

Сбор биологического материала. Сбор самок Drosophila группы virilis производился по берегам пресных водоемов в местах с характерным биотопом, включающим растения рода ива (Salix), в утреннее и предвечернее время суток, соответствующее периодам максимальной активности дрозофил данной группы. Сборы производились с использованием дрожжевой приманки.

Выделение ДНК. ДНК из мух выделялась по стандартой методике с экстракцией фенол-хлороформом (Maniatis et al., 1982). Для выделения мтДНК из мух применялась модификация метода Афонзо (Afonso et al., 1988) Реконструкция вторичной структуры фрагмента 16S рРНК.

Вторичная структура РНК-продукта фрагмента гена 16S рРНК была построена с использованием скелета известных структур рРНК большой субчастицы рибосомы из базы данных структур рибосомных РНК (The European Large Subunit Ribosomal RNA Database: http://bioinform.psb.ugent.be/webtools/rRNA) (Wuyts et al., 2001) при помощи программы RnaViz 2.

ПЦР амплификация. ПЦР амплификацию проводили на матрице тотальной ДНК, выделенной из одной мухи. Праймеры для 3’-концевого фрагмента митохондриального гена 16S рРНК:



Pages:     || 2 | 3 | 4 |
 


Похожие материалы:

«Ребриков Денис Владимирович ПОЛИМОРФНЫЕ МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИХ АЛЛЕЛЬНОГО СТАТУСА В СЛОЖНЫХ СМЕСЯХ МОЛЕКУЛ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ Специальности 03.00.15 – генетика 03.00.03 – молекулярная биология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук Москва – 2008 Работа выполнена в Институте биоорганической химии им. М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова РАН, Институте общей генетики им. Н.И.Вавилова РАН и ЗАО НПФ ДНК-Технология (г. Москва) Научный ...»

«ПУНИНА НАТАЛИЯ ВЛАДИМИРОВНА Оценка генетического разнообразия фитопатогенных бактерий рода Xanthomonas и разработка молекулярных маркеров для их диагностики 03.00.07 – микробиология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Москва, 2009 г. Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Центре “Биоинженерия” РАН Научный руководитель доктор биологических наук Игнатов Александр Николаевич Официальные оппоненты: доктор биологических наук Пирузян ...»

«Пономарева Анастасия Алексеевна ЭПИГЕНЕТИЧЕСКИЙ СТАТУС ГЕНОВ ОПУХОЛЕВОЙ СУПРЕССИИ И КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИРКУЛИРУЮЩИХ ДНК В КРОВИ ПРИ РАКЕ ЛЕГКОГО 03.02.07 – генетика 14.01.12 – онкология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Томск – 2012 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении Научно-исследовательском институте онкологии Сибирского отделения РАМН, г. Томск и Федеральном государственном бюджетном учреждении науки ...»

«Пиотровский Михаил Сергеевич Участие НАДФН-оксидазы плазмалеммы в генерации супероксид-анион радикала в апопласте 03.01.05 – физиология и биохимия растений Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Москва – 2012 1 Работа выполнена в лаборатории мембран растительных клеток Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института физиологии растений им. К.А. Тимирязева Российской академии наук, г. Москва Научный руководитель: доктор биологических ...»

«ПАНОВ Алексей Валерьевич ОБОСНОВАНИЕ, ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ И ОПТИМИЗАЦИЯ ЗАЩИТНЫХ И РЕАБИЛИТАЦИОННЫХ МЕРОПРИЯТИЙ НА ТЕРРИТОРИЯХ, ПОДВЕРГШИХСЯ ЗАГРЯЗНЕНИЮ ПОСЛЕ АВАРИИ НА ЧЕРНОБЫЛЬСКОЙ АЭС Специальность: 03.00.01 – радиобиология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук Обнинск - 2009 2 Работа выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийский научноисследовательской институт сельскохозяйственной радиологии и агроэкологии Российской академии ...»

«НАСИБОВ Шаиг Насир оглы ГЕНЕТИЧЕСКИЕ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ГИБРИДИЗАЦИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ И ДИКИХ ВИДОВ ЖИВОТНЫХ Специальность: 03.02.07 – Генетика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук Дубровицы - 2010 2 Работа выполнена в Центре биотехнологии и молекулярной диагностики животных Государственного научного учреждения Всероссийский научно-исследовательский институт животноводства Российской академии сельскохозяйственных наук. доктор биологических ...»

«МОКРЯКОВА Мария Владимировна УЧАСТИЕ ПЕПТИДИЛ-ПРОЛИЛ ЦИС/ТРАНС ИЗОМЕРАЗ ARABIDOPSIS THALIANA ВО ВЗАИМОДЕЙСТВИИ РАСТЕНИЯ-ХОЗЯИНА С ПАТОГЕНОМ (специальность 03.02.07 – генетика) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Москва 2013 Работа выполнена в лаборатории функциональной геномики Федерального государственного бюджетного учреждения науки Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, г. Москва. Научный руководитель: кандидат ...»

«Миронова Виктория Владимировна КОМПЬЮТЕРНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РОЛИ АУКСИНА В МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКОЙ РЕГУЛЯЦИИ РАЗВИТИЯ КОРНЯ РАСТЕНИЙ 03.01.09 – математическая биология, биоинформатика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Новосибирск 2010 1 Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институте цитологии и генетики СО РАН в лаборатории теоретической генетики, г. Новосибирск Научный руководитель: Доктор биологических наук, доцент В.А. Лихошвай ...»

«Меркулова Ольга Сергеевна ЛИШАЙНИКИ СТЕПНОЙ ЗОНЫ ЮЖНОГО УРАЛА И ПРИЛЕГАЮЩИХ ТЕРРИТОРИЙ 03.00.24 — Микология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Санкт-Петербург – 2006 Работа выполнена в Лаборатории биогеографии и мониторинга биоразнообразия Института степи УрО РАН. Научный руководитель: кандидат географических наук Урбанавичюс Геннадий Пранасович Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор Голубкова Нина Сергеевна доктор биологических ...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.