Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Использование пэйнтинг-проб хромосом человека для идентификации гомологичных районов в геномах ряда видов млекопитающих Алкалаева Елена Зиновьевна

Использование пэйнтинг-проб хромосом человека для идентификации гомологичных районов в геномах ряда видов млекопитающих
<
Использование пэйнтинг-проб хромосом человека для идентификации гомологичных районов в геномах ряда видов млекопитающих Использование пэйнтинг-проб хромосом человека для идентификации гомологичных районов в геномах ряда видов млекопитающих Использование пэйнтинг-проб хромосом человека для идентификации гомологичных районов в геномах ряда видов млекопитающих Использование пэйнтинг-проб хромосом человека для идентификации гомологичных районов в геномах ряда видов млекопитающих Использование пэйнтинг-проб хромосом человека для идентификации гомологичных районов в геномах ряда видов млекопитающих
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Алкалаева Елена Зиновьевна. Использование пэйнтинг-проб хромосом человека для идентификации гомологичных районов в геномах ряда видов млекопитающих : диссертация ... кандидата биологических наук : 03.00.15.- Новосибирск, 2003.- 125 с.: ил. РГБ ОД, 61 03-3/562-X

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Обзор литературы 10

1.1 Сравнительный хромосомный пэйнтинг 10

1.1.1 Особенности сравнительного хромосомного пэинтинга и его место среди методов сравнительной геномики 10

1.1.2. Методические проблемы сравнительного хромосомного пэинтинга; гетерологичная гибридизация 12

1.1.3 Исследование представителей отряда парнокопытных с помощью хромосомного пэинтинга 18

1.1.4 Сравнительный хромосомный пэйнтинг в отряде хищных 20

1.1.5 Сравнительный хромосомный пэйнтинг в отряде грызунов 24

1.2 Современные представления о филогенетических отношениях

млекопитающих на основе молекулярных данных 26

1.2.1 Филогения грызунов 33

1.2.2 Филогения хищных 35

1.2.3 Роль хромосомных перестроек в эволюции 36

1.3 Основные тенденции эволюции кариотипов 37

1.3.1 Построение предкового кариотипа 38

Глава 2. Материалы и методы 44

2.1 Материалы 44

2.1.1 Буферы 44

2.1.2 Ферменты и конъюгаты : 44

2.1.3 Исследованные виды 45

2.2 Методы 46

2.2.1 Реамплификация библиотеке DOP-ПЦР 46

2.2.2 Мечение зондов 46

2.2.3 Получение Cot1 ДНК ДНК 46

2.2.4 Получение препаратов метафазных хромосом 48

2.2.5 Получение дифференциальных окрасок хромосом 48

2.2.6 Флуоресцентная in situ гибридизация 49

Глава 3. Результаты и обсуждение 52

3.1 Изучение кариотипических отношений в отряде хищных 54

3.1.1 Локализация хромосомспецифичных пэйнтинг-проб человека на метафазных хромосомах бурой гиены и гималайской циветы 54

3.1.2 Построение сравнительной карты хромосом представителей подотряда Feliformia 56

3.2 Исследование кариотипической эволюции двугорбого верблюда 62

3.2.1 Гибридизация пэйнтинг-проб хромосом человека на метафазные хромосомы верблюда 62

3.2.2 Построение сравнительных карт хромосом 65

3.4 Выявление закономерностей кариотипической эволюции в отряде зайцеобразных 70

3.4.1 Локализация хромосомспецифичных пэйнтинг-проб человека на метафазные хромосомы северной пищухи 70

3.4.2 Сравнение распределения пэйнтинг-проб человека на метафазных хромосомах северной пищухи и кролика 73

3.5 Изучение тенденций кариотипической эволюции в отряде грызунов 75

3.5.1 Условия проведения in situ гибридизации на четырёх видах грызунов 76

3.5.2 Локализация пэйнтинг-проб человека на хромосомах бурундука 77

3.5.3 Локализация пэйнтинг-проб человека на хромосомах бобра 80

3.5.4 Сравнение G-окрашенных хромосом бобра, бурундука, кролика и человека 80

3.5.5 Локализация пэйнтинг-проб человека на хромосомах долгонога 84

3.5.6 Локализация пэйнтинг-проб человека на хромосомах нутрии 85

3.5.7 Сравнение распределения пэйнтинг-проб человека на хромосомах грызунов и построение возможной схемы филогенетических отношений исследованных видов грызунов 85

3.6 Исследование кариотипической эволюции ежеобразных (отряд насекомоядные) 92

3.6.1 Локализация пэйнтинг-проб человека на метафазных хромосомах ушастого ежа 92

3.6.2 Сравнение распределения консервативных сегментов в кариотипах ушастого ежа и обыкновенной землеройки 93

3.3 Изучение хромосомной эволюции представителей отряда хоботных (надотряд Afrotheria) 95

3.3.1 Локализация пэйнтинг-проб хромосом человека в кариотипах представителей отряда хоботных 96

3.3.2 Сравнение характера распределения пэйнтинг-проб человека в кариотипах представителей надотряда Afrotheria и других млекопитающих 99

3.7 Сравнение полученных результатов с имеющимися данными по локализации пэйнтинг-проб человека на представителях других отрядов млекопитающих 101

Заключение 103

Выводы 106

Список литературы

Особенности сравнительного хромосомного пэинтинга и его место среди методов сравнительной геномики

Одним из наиболее эффективных инструментов анализа геномов на уровне кариотипа является сравнительный хромосомный пэйнтинг. Метод позволяет оценивать степень перестроенности кариотипов разных видов относительно друг друга. В последние годы данные сравнительного хромосомного пэйнтинга успешно используются как для картирования геномов, так и для исследования кариотипической эволюции в различных таксонах млекопитающих.

Сравнительный хромосомный пэйнтинг основан на флуоресцентной in situ гибридизации (FISH) меченых хромосомспецифичных библиотек (т.н. пэйнтинг-проб) одного вида, на метафазные хромосомы других видов. Источником для получения пэйнтинг-проб обычно служат целые хромосомы, полученные с помощью сортинга. Флуоресцентные сигналы (пэйнты), выявляемые на метафазных хромосомах позволяют локализовать районы гомологии хромосом (консервативные сегменты) между двумя исследуемыми видами. В консервативных сегментах, выявляемых таким способом, не определен порядок генов. Однако, чем меньше размер таких консервативных сегментов, тем точнее можно локализовать гены на хромосомах.

Так как лимитированное размерами пэйнтинг-проб разрешение метода не позволяет выявлять инверсии внутри гомологичных сегментов, наиболее эффективно он используется в сочетании со сравнительным картированием генов. Например, на основе данных по сравнительному пэйнтингу между человеком и свиньей [Rettenberger et al., 1995; Fronicke et al., 1996], Сан с соавторами, с помощью физического картирования 11 генов, определили порядок генов внутри консервативного сегмента хромосомы 13 свиньи и выявили значительное количество внутрихромосомных перестроек относительно хромосомы 3 человека [Sun et al., 1999]. Сравнительное картирование 32 генов и ВАС клонов, проведенное наряду с хромосомным пэйнтингом, выявило около 20 хромосомных перестроек, отличающих кариотипы лошади и осла [Raudseppetal., 2001].

Консерватизм протяженных сегментов хромосом является основой сравнительного анализа геномов. Хромосомные перестройки, возникающие в процессе эволюции, разрывают предковые группы сцепления и число таких разрывов, в общем случае, зависит от времени с момента дивергенции сравниваемых видов. На этом основано использование хромосомных перестроек в качестве филогенетических маркеров. Поэтому, чем более отдаленные виды используются для сравнения, тем большее число отдельных консервативных сегментов может быть получено. Более того, так как хромосомные перестройки у разных отдаленных видов происходят независимо, при анализе нескольких видов (т.н. многонаправленный пэйнтинг), всегда можно найти дополнительные разрывы отдельных консервативных сегментов.

Таким образом, чем большее число видов вовлечено в исследование, тем точнее будут картированы геномы всех исследуемых видов. Для полного анализа необходимо иметь пэйнтинг-пробы всех видов, вовлеченных в исследование. В настоящее время хромосомспецифичные библиотеки с помощью сортировки получены уже как минимум для 50 видов позвоночных [Ferguson-Smith, 1997].

Особенно перспективно использование в многонаправленном пэйнтинге кариотипов с большим количеством хромосом. Например, пэйнтинг-пробы собаки (2п=78) являются очень эффективным инструментом в исследовании кариотипической эволюции млекопитающих. Как будет описано ниже, геном собаки, наряду с геномами мыши и крысы, является одним из наиболее перестроенных относительно гипотетического предка плацентарных. Число консервативных сегментов у собаки примерно в два раза превышает среднее число сегментов у большинства исследованных видов (таблица 2). Это свойство вместе с большим количеством хромосом определяет исключительную ценность таких пэйнтинг-проб для выявления мелких перестроек, которые не обнаруживаются в ходе экспериментов с использованием пэйнтинг-проб человека. Например, при исследовании кариотипа норки с использованием пэйнтинг-проб собаки удалось выявить 23 скрытых перестройки в 10 консервативных относительно человека сегментах [Graphodatsky et al., 2000].

Методические проблемы сравнительного хромосомного пэйнтинга; гетерологичная гибридизация

Как уже упоминалось, основная ценность и информативность сравнительного хромосомного пэйнтинга заключается в возможности сравнивать геномы отдаленных видов. Причем эффективность гетерологичной гибридизации in situ падает с уменьшением степени гомологии хромосомных сегментов. Именно это противоречие обуславливает все методические трудности сравнительного хромосомного пэйнтинга и тот факт, что, не смотря на интенсивную работу последних лет, количество данных по межотрядному хромосомному пэйнтингу сравнительно мало. Из 36 исследованных с помощью пэйнтинг-проб человека видов, 18 относятся к отряду приматов (таблица 1, 2). До сих пор не исследованы представители надотрядов Afrotheria и Xenarthra, а также отрядов грызунов и мозоленогих (рис. 2). Большая часть отрядов, включенных в работы по сравнительному хромосомному пэйнтингу представлены одним видом, что является недостаточным для полного понимания тенденций кариотипической эволюции, происходившей в этих таксонах.

Ферменты и конъюгаты

На сегодняшний день на основании морфологических и палеонтологических данных построено филогенетическое древо для 18 отрядов плацентарных млекопитающих. Молекулярные данные подтвердили существование большинства выделенных ранее таксонов, в том числе Paenungulata и Cetartiodactyla (рис. 2).

Одним из наиболее удивительных открытий молекулярной филогении является объединение слоновой землеройки (Macroscelidea), златокротов (Chrysochloridae) и тенрека (Tenrecidae) с даманами, слонами, дюгонями (Paenungulata) и трубкозубами (Tubulidentata), формирующими эндемичный африканский таксон Afrotheria. Впервые он описан на основе анализа последовательностей ДНК трех митохондриальных и двух ядерных генов [Springer et al., 1997]. Позже эти данные были подтверждены другими исследованиями [Murphy et al., 2001а, b, Stanhope et al., 1998]. Недавно ван Дийк с коллегами [van Dijk et al., 2001] идентифицировали три уникальных комбинации аминокислотных замен в белках, характерных для представителей этого таксона. Однако, до сих пор нет морфологических данных, подтверждающих существование этого таксона. Все виды, входящие в него, занимают разные экологические ниши, и раньше их относили к разным отрядам. Это можно объяснить пространственной изоляцией Африки, в результате которой произошла значительная дивергенция этих видов. Действительно, в настоящее время Африка связана с Европой и Азией, что способствует перемещению животных с одного континента на другой. Однако 120 млн. лет назад, во время Мелового периода, она соединялась с Южной Америкой и отделилась от нее 105 млн. лет назад. Таким образом, Африка была сравнительно изолированной в период от 105 до 40 млн. лет назад. В это время африканские виды, вероятно, бурно эволюционировали и заняли различные свободные экологические ниши [Hedges, 2001]. Последующие работы, основанные на молекулярных данных, пролили свет на многие нерешенные вопросы современной филогении. Так, Мэдсен с соавторами провели филогенетический анализ последовательностей ДНК 5708 и 2947 п.н. у представителей 16 отрядов плацентарных млекопитающих [Madsen et al., 2001]. На основе полученных данных было выделено четыре надотряда: Xenarthra, Afrotheria, Laurasiatheria и Euarchontoglires. Первые три группы полностью монофилетичны, a Euarchontoglires, в зависимости от методов анализа были либо моно-, либо парафилетичны. Уникальная делеция в гене BRCA1 подтверждает монофилетическое происхождение группы Afrotheria. В этой работе впервые выделен надотряд Laurasiatheria, в который входят отряды: китообразных+парнокопытных (Cetartiodactyla), непарнокопытных, хищных, панголинов, рукокрылых и настоящих насекомоядных. По данным Мэдсена с соавторами [Madsen et al., 2001] в основании филогенетического древа плацентарных лежат надотряды Afrotheria и Xenarthra, а дивергенция остальных отрядов происходила после отделения этой ветви. Эти данные противоречат другим исследованиям, в которых в основании древа плацентарных лежат отряды насекомоядных и грызунов [Bromham et al., 1999, de Jong, 1998, Nikaido et al., 2001, Waddell et al., 2001, Cao et al., 2000]. Возможно, такие противоречивые данные связаны с различными скоростями эволюции ДНК в разных таксонах. Известно, что исследованные на данный момент представители отряда грызунов отличаются от остальных плацентарных повышенной изменчивостью ДНК и кариотипов [Li et al., 1996, Gu and Li, 1992]. Такая повышенная изменчивость геномов могла привести к неоднозначным результатам, касающимся положения отряда на филогенетическом древе плацентарных.

В работе Арнасона с коллегами [Arnason et al., 2002] в качестве базальной группы выступают Erinaceomorpha (ежи и гимнуры). Авторы предполагают, что отряд насекомоядных состоит из трех линий с разным происхождением: Erinaceomorpha, Tenrecomorpha и Soricomorpha. Нуклеотидный состав митохондриальной ДНК европейского ежа, использованного в данной работе, существенно отличается от состава митохондриальной ДНК других плацентарных млекопитающих. Однако другой представитель семейства ежей, гимнура (Echinosorex gymnurus), не имеет таких различий по составу митохондриальной ДНК с другими плацентарными. Тем не менее, оба они располагаются на одной базальной ветви филогенетического древа (рис. 1).

Данные Мерфи с соавторами, подтверждают полученные Мэдсеном с коллегами результаты [Murphy et al., 2001а, b]. В работе сравнивались последовательности из 18 генов для 64 видов, относящихся ко всем отрядам плацентарных млекопитающих, и двух видов сумчатых. На основании полученных данных построено филогенетическое древо (рис. 2). Представители отрядов насекомоядных (трубкозубы, тенреки, тупайя) и парнокопытных (сирены и даманы) отнесены к другим таксонам. У основания филогенетического древа расположены надотряды Afrotheria и неполнозубых (Xenarthra).

Положение тупай (Scandentia) вызывает много споров у разных авторов. Все позиции по данному вопросу можно разделить на две группы: одни считают тупайю близкой зайцеобразным и грызунам [Waddell et al., 2001, Arnason et al., 2002], другие считают ее родственной лемурам и приматам [Madsen et al., 2001, Murphy et al., 2001a, b]. До сих пор этот вопрос остается открытым.

Молекулярные исследования подтвердили полифилетическое происхождение отряда насекомоядных. В большинстве работ землеройки, кроты и ежи формируют монофилетическую группу настоящих насекомоядных (Eulipotyphla), а тенреки кластеризуются в надотряде Afrotheria [Waddell et al., 2001, Madsen et al., 2001, Murphy et al., 2001a, b]. Однако в работах Арнасона с соавторами и Никаидо с соавторами [Arnason et al., 2002, Nikaido et al., 2001] семейство ежей выделяется в отдельную ветвь, располагающуюся базально на филогенетическом древе.

Отделение ветви, объединяющей хищных, китов, парнокопытных и непарнокопытных, хорошо подтверждается молекулярными данными, однако пока не совсем ясны внутригрупповые взаимоотношения. Большинство исследователей выделяют хищных как внешнюю группу по отношению к остальным таксонам, составляющим эту ветвь (рис. 2). Анализ последовательносети гена цитохрома b и трех ядерных генов показал, что киты являюстся сестринской группой с парнокопытными, а точнее, подсемейством бегемотовых. Наиболее близкими к группе китообразных и бегемотовых оказываются жвачные, а свинообразные и мозоленогие являются самыми далекими семействами от китообразных [Arnason et al., 2000, Montgelard et al., 1997, Gatesy and O Leary, 2001]. Эти предположения были подтверждены исследованием распределения транспозонов (SINE) в группе китообразные-бегемотовые-жвачные [Shimamura et al., 1997].

Локализация хромосомспецифичных пэйнтинг-проб человека на метафазных хромосомах бурой гиены и гималайской циветы

Филогенетические взаимоотношения в отряде хищных хорошо изучены. Отряд состоит из двух монофилетичных групп: подотряд Feliformia и подотряд Caniformia [Flynn et al., 1998, Bininda-Emonds, 1999]. Feliformia включают три семейства: кошачьи, гиеновые и виверровые. Предполагается, что виверровые делятся на 2 подсемейства мангустовые и собственно виверровые [Wozencraft, 1989]. Филогенетические отношения между основными таксонами Feliformia до сих пор не ясны. Выдвигаются 3 основные гипотезы: близость кошачьих и гиеновых, близость гиеновых и мангустовых и близость виверровых и мангустовых [Flynn & Nedbal, 1998].

Флин с соавторами с помощью морфологических и молекулярных данных выделили африканскую пальмовую цивету (Nandinia) в ветвь, лежащую базально относительно остальных Feliformia, что подтверждает гипотезу парафилетического происхождения семейства виверровых. Кроме того, они подтвердили близость семейств гиеновых и мангустовых [Flynn et al., 1998]. Однако морфологические и молекулярные исследования до сих пор не позволяют построить детальную филогению Feliformia.

В отличие от группы Feliformia, филогения для группы Caniformia построена более детально. В этой группе существует разделение на два надсемейства: собачьих (Canoidea), с одним семейством псовых, и Arctoidea. Надсемейство Arctoidea содержит семейства куньих, енотовых и медвежьих, а также 3 семейства из отряда ластоногих. Среди этих семейств базальное положение занимает семейство медвежьих, с подсемейством пандовых. Группа семейств ластоногих отделяется от группы семейств куницеобразных, включающей куньих, енотовых, а также красную панду, как базальный вид [Flynn & Nedbal, 1998]. 1.2.3 Роль хромосомных перестроек в эволюции

Существует множество моделей хромосомного видообразования. Все эти модели объединяет одна фундаментальная черта -кариотипическим различиям, которые появляются между новым видом и его прародителем, присваивается свойство снижать фертильность или выживаемость внутривидовых гибридов, уменьшая таким образом поток генов и создавая репродуктивную изоляцию. Остальные посылки варьируют между моделями, включая географическую изоляцию необходимую для видообразования; средство, с помощью которого появляются и фиксируются хромосомные перестройки; а также влияние хромосомных перестроек на индивидуальную выживаемость гибридов. Кроме того, некоторые модели предполагают адаптивный характер хромосомных перестроек, позволяющий новым видам колонизировать новые места обитания (квантовая модель) или захватывать места обитания родительских форм (стасипатрическая модель) [Rieseberg, 2001].

Основная проблема большинства моделей заключается в том, что фиксация хромосомных перестроек, которые ведут к значительной потере приспособленности гибридов, невозможна [Lande, 1985, Rieseberg, 2001]. Снижение приспособленности гибридов хромосомными перестройками постулируется во всех моделях, как необходимое условие хромосомного видообразования. Хромосомные перестройки, вероятно, действительно играют роль в уменьшении потока генов между видами, но не путем уменьшения приспособленности гибридов. Следовательно, они могут фиксироваться в популяциях как нейтральные мутации. Тем не менее, от рестрикции потока генов на больших блоках хромосом до самого процесса видообразования еще далеко.

Подводя итог можно сказать, что хромосомные перестройки могут участвовать в процессе видообразования, но не напрямую, а опосредованно. Они часто являются необходимым, но не достаточным фактором, для образования барьера между видами. Не стоит также забывать о том, что дивергенция кариотипов, возможно, является не причиной, а следствием разделения видов. Ведь дивергенция видов не останавливается вместе с потоком генов, и новые мутации продолжают накапливаться.

Данные по сравнительному картированию млекопитающих, собранные на сегодняшний день, иллюстрируют неравномерность кариотипической эволюции в разных таксонах. В пределах разных отрядов выделяются как виды с медленно эволюционирующими кариотипами, к ним относится большая часть изученных видов, так и виды, имеющие скорости кариотипической эволюции, превышающие обычные как минимум в 2-4 раза [Murphy et al., 2001с]. Среди всех изученных на настоящий момент видов к ним относятся мышевидные грызуны, собачьи и гиббоновые.

Скорость кариотипической эволюции принято измерять количеством перестроек, отделяющих вид или таксон от гипотетического предкового кариотипа. Рекорд по перестроенности кариотипа относительно предка млекопитающих принадлежит мышевидным грызунам. Скорость эволюции их кариотипов оценивается примерно как 1 перестройка за 1 млн. лет, в результате чего они имеют очень короткие районы синтении с другими видами [Van Etten et al., 1999].

Геномы мышевидных грызунов стоят особняком относительно других млекопитающих из-за крайней перестроен ности кариотипа мыши. Помимо высоких скоростей кариотипической эволюции, у мыши, вероятно, вообще очень высокая скорость эволюции генома [Li et al., 1996, Gu et al., 1992]. Более того, кариотип мыши и в настоящее время активно перестраивается. Известно около 40 рас домовой мыши с различными наборами хромосом от 2п=40 до 2п=22, которые произошли от исходного набора 2п=40 путем множественных робертсоновских слияний [Searle et al., 1998].

Сравнение распределения консервативных сегментов в кариотипах ушастого ежа и обыкновенной землеройки

Отряд грызунов является на сегодня одним из самых интересных объектов с точки зрения изучения тенденций кариотипической эволюции. Известно, что у всех исследованных с помощью генетического картирования представителей этого отряда обнаружены крайне перестроенные относительно человека кариотипы [Murphy et al., 2001с]. Подобная ситуация наблюдается и в других таксонах млекопитающих, например, семействе псовых и роде гиббоновых (таблицы 2, 3). Причины такой бурной кариотипической эволюции остаются невыясненными. Исследование таксонов, в которых проявляется тенденция к таким резким кариотипическим изменениям, и накопление фактического материала может пролить свет на данную проблему.

Сравнительный хромосомный пэйнтинг в отряде грызунов проведен только с использованием пэйнтинг проб мыши и китайского хомячка. Все попытки локализовать пэйнтинг-пробы человека на хромосомах грызунов потерпели неудачу. По данным генетического картирования, в геноме мыши относительно человека насчитывается около 180 консервативных сегментов, а в геноме крысы около 110 [Copeland et al. 1993, Grutzner et al. 1999], в то время как среднее число консервативных сегментов относительно человека у разных видов млекопитающих - 41 (таблица 3). Однако до сих пор пэйнтинг-пробы человека пытались локализовать только на наиболее важных лабораторных видах грызунов, относящихся к мышевидным грызунам - мыши, крысе и китайском хомячке. Для исследования кариотипической эволюции отряда грызунов мы выбрали виды, относящиеся к другим семействам отряда.

Такой выбор объектов исследования обусловлен предположением, что не все семейства, входящие в отряд грызунов, имеют чрезвычайно перестроенные кариотипы. Для поиска возможного рубежа, на котором произошло резкое ускорение возникновения хромосомных перестроек, выбраны семейства, имеющие различную степень близости к группе мышевидных грызунов - беличьих, бобров, долгоноговых и нутриевых (рис. 1, 2). Согласно современным филогенетическим представлениям наиболее близким из них к группе мышевидных грызунов является семейство долгоноговых, более удалено семейство бобров [Adkins et al., 2001]. Не совсем ясен вопрос о степени удаленности семейств беличьих и нутриевых. В разных работах более удаленной считают либо семейство беличьих, либо подотряд дикобразовых, в который входит семейство нутриевых [Adkins et al., 2001, Murphy et al., 2001 a,b, Reyes et al., 2000]. Таким образом, мы выбрали для исследования представителей двух крупных групп, не относящихся к мышевидным грызунам: бурундука, бобра, долгонога и нутрию.

Условия проведения in situ гибридизации на четырех видах грызунов FISH проводили на предварительно G-окрашенных хромосомах. Дифференциальную окраску и гетерологичную in situ гибридизацию проводили как описано в разделе материалы и методы. В качестве суп рессорной ДНК для всех четырех видов грызунов использовали Cot1 ДНК бобра, так как имелось большое количество ДНК бобра, и качество гибридизации позволяло использовать одинаковую Cot1 ДНК для всех видов.

Условия гибридизации разных видов отличались только временем денатурации метафазных хромосом в 70% формамиде и концентрациями зондов. Эти параметры сведены в таблицу 4.

Время денатурации метафазных хромосом и количество зондов, используемые при гибридизации пэйнтинг-проб человека на хромосомах грызунов.

Время денатурации, мин Количество зонда, мкг Количество Cot1 ДНК бобра, мкг Бурундук 2 0,2 10 Бобр 1,5 0,2 10 Долгоног 2 0,15 10 Нутрия 1,5 0,15 10 3.5.2 Локализация пэйнтинг-проб человека на хромосомах бурундука Бурундук (Tamias sibiricus, 2п=38) относится к семейству беличьих. Кариотип впервые описан Надлером с коллегами [Nadler et al., 1969]. Все пэйнтинг-пробы человека были локализованы на G-окрашенных метафазных хромосомах бурундука. Пример гибридизации представлен на Рис. 11. В кариотипе бурундука относительно хромосом человека выявлено 32 консервативных сегмента (Рис. 13). Это существенно ниже, чем у мыши и крысы (около 110) [Copeland et al. 1993, Grutzner et al. 1999], и близко к среднему значению среди изученных млекопитающих (таблица 3). Выявленное низкое число консервативных сегментов у бурундука подтверждает наше предположение о неоднородности кариотипической эволюции внутри отряда грызунов.

Девять пэйнтинг-проб человека локализованы в виде одиночных сегментов. Практически все они, кроме хромосомы 7, присутствуют в кариотипе предполагаемого предка млекопитающих также в виде одиночных сегментов (рис. 3). На десяти хромосомах бурундука локализуются по 2-4 сегмента пэйнтинг-проб человека. Среди них встречаются пять ассоциаций, обнаруженных у большинства исследованных видов млекопитающих: 4/8, 12/22, 3/21, 14/15, 16/19. Кроме того, имеются ассоциации, встречающиеся у зайцеобразных грызунов - 9/11 и 1/10. Заметим, что в кариотипе бурундука не обнаружены ассоциации 5/8 и 2/7, которые по предположениям Мерфи и др. являются характерными для грызунов и зайцеобразных (таблица 4).

Похожие диссертации на Использование пэйнтинг-проб хромосом человека для идентификации гомологичных районов в геномах ряда видов млекопитающих