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

Изучение структурной нестабильности генома дрожжей Saccharomyces cerevisiae, индуцированной инвертированными повторами Лобачев, Кирилл Станиславович

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Лобачев, Кирилл Станиславович. Изучение структурной нестабильности генома дрожжей Saccharomyces cerevisiae, индуцированной инвертированными повторами : автореферат дис. ... кандидата биологических наук : 03.00.15 / Санкт-Петербург. гос. ун-т.- Санкт-Петербург, 1996.- 18 с.: ил. РГБ ОД, 9 97-1/3515-5

Введение к работе

Актуальность темы. Повторяющиеся последовательности ДНК в геноме про- и эукариота создают основу для структурной изменчивости наследственного материала. Генетическая рекомбинация между повторами ДНК, расположенными в эктопической позиции, приводит к хромосомным перестройкам -делениям, транслокациям, инверсиям, дупликациям, и тем самым обеспечивает онтогенетическое и эволюционное преобразование генома. Поиск и изучение свойств "горячих точек" хромосомных аберраций представляется важным для понимания механизмов клеточной дифференциации и видообразования, прогнозирования и диагностики наследственных и раковых заболеваний.

"Горячие точки" возникновения делеций в геноме про- и эукариот характеризуются наличием инвертированных повторов (Erlich et al. 1989, Meuth, 1989). Свойство инвертированных повторов стимулировать делеций связывают с их способностью к комплементарному спариванию и формированию вторичной структуры типа "шпильки", репликативное проскальзывание по коротким прямым повторам в основании которой приводит к образованию делеций. У дрожжей длинные инвертированные повторы (ДИП) стимулируют не только делеций бактериального транспозона Тп5 (точное и неточное вырезание), но и митотическую гомологичную рекомбинацию, в последовательности, прилежащей к ДИП (Gordenin et al. 1993). Насыщенность генома высших эукариот повторяющимися последовательностями, значительная часть которых находится в инвертированной ориентации, делает изучение свойства ДИП индуцировать гомологичную рекомбинацию особенно важным для понимания механизмов инициации хромосомных перестроек . Мы предполагаем, что способность ДИП индуцировать эктопическую рекомбинацию в дрожжевом геноме может свидетельствовать о потенциальной структурной нестабильности участков генома высших эукариот, содержащих инвертированные повторы. Настоящая работа посвящена изучению влияния инвертированных повторов на эктопическую -межхромосомную и внутрихромосомную - рекомбинацию у дрожжей S. cerevisiae и определению структурных параметров рекомбиногенных инвертированных повторов.

Задачи работы. 1. Изучение влияния длинных инвертированных повторов транспозона Тп5 и инвертированных иЯАЗ-повторов на эктопическую - межхромосомную и внутрихромосомную - рекомбинацию у дрожжей S. cerevisiae.

  1. Изучение влияния длины инвертированных повторов и спейсера между ними на способность инвертированных повторов стимулировать делеций и эктопическую рекомбинацию.

  2. Изучение роли репликации в индукции делеций и эктопической рекомбинации длинными инвертированными повторами.

Научная новизна полученных результатов. При исследовании реком-бинационных свойств длинных инвертированных повторов в геноме дрожжей мы впервые показали:

1. Длинные инвертированные повторы стимулируют эктопическую - межхромо
сомную и внутрихромосомную - рекомбинацию. При этом происходит индукция
как конверсии, так и кроссинговера, приводящего к транслокациям и протя
женным делениям.

2, Индукция эктопической рекомбинации не зависит от последовательности
инвертированных повторов: инвертированные повторы, сконструированные из
последовательностей гена URA3, также как и инвертированные повторы транс-
позона Тп5 - "горячая точка" эктопической рекомбинации.

3. С уменьшением длины инвертированных повторов и с увеличением расстояния между ними уменьшается частота делеций инвертированных повторов и частота ДИП-индуцированной эктопической рекомбинации.

4. Ориджин репликации, помещенный между инвертированными повторами,
приводит к снижению частоты делеций инвертированных повторов и ДИП-
индуцированной рекомбинации, что свидетельствует в пользу решшкативного
механизма нестабильности инвертированных повторов.

Теоретическая и практическая ценность работы. Представленные в диссертационной работе результаты свидетельствуют о потенциальной нестабильности участков эукариотического генома, содержащих инвертированные повторы. Обнаруженные нами закономерности следует.учитывать при анализе структуры и эволюции геномов, содержащих большое число повторов; выявлении механизмов клеточной дифференциации; анализе наследственных и раковых заболеваний у человека, вызванных хромосомными аберрациями; конструировании рекомбинантных молекул и манипуляциях с искусственными хромосомами. Кроме того, полученные в нашей работе данные, свидетельствующие о взаимодействии участков ДНК, способных формировать вторичные, структуры, процессов репликации и рекомбинации в контроле стабильности дрожжевого генома могут быть использованы для построения реком'бийашюнных моделей и выяснения механизмов инициации рекомбинации в эукариотической клетке.

Материалы и экспериментальные данные, полученные в диссертационной работе, могут быть использованы для чтения лекций по курсам "Молекулярные механизмы рекомбинации" , "Структура и функция ДНК'', "Цитогенетика", "Мутационный процесс" на кафедре генетики и сатекции Санкт-Петербургского государственного университета и в других научных и образовательных институтах, изучающих проблему стабильности генома, молекулярные механизмы рекомбинации и репликации.

Апробация работы, Результаты работы были представлены на симпозиуме "Структура и функний клеточного ядра" (Санкт-Петербург, 1993), 1 съезде Вавилонского общества генетиков и селекционеров (ВОГИС) (Саратов, і994), конференциях "Yeast Genetics and Molecular Biology Meeting" (Seattle, USA, 1994; Madison, USA, 1996), "Genetic Recombination and Genome Rearrangements" (Snowmass Village, USA, 1995), "Molecular Mechanisms in UNA Replication and Recombination" (Taos, USA, 1996), на семинарах лаборатории физиологической генетики БиНИИ СПбГУ и лаборатории молекулярной генетики Национального шегитута здоровья окружающей среды (США).

Объем и структура диссертации-Диссертация изложена на 155 страницах и содержит 33 рисунка и 23 таблицы. Работа состоит из введения, глав "Обзор литературы", "Материалы и методы", "Результаты", "Обсуждение", выводов и списка литературы, содержащего !43 ссылки на научные публикации.