Введение к работе
Актуальность проблемы Политенные хромосомы двукрылых с середины 30-х годов заслуженно рассматриваются в качестве наилучпея модели интерфазных хромосом. Одной из характерных черт полятенных хромосои является специфический хромомерный рисунок, складывающийся из поперечных полос - более темные из них содераат плотно упакованный материал ДНК (диски), а Солее светлые полосы (ігедписки) состоят из декомпактиэованного хроматина. Начиная с работ Н.Н.Кольцова (1934), не утихают дискуссии о генетическом содержании дисков и шядисков.
В лаборатории молекулярной цитогенетики методом генетического насыщения изучены два хромомера х-хрокссомы D. melanogaster, 2ВЗ-4 и ЮА1-2. В диске 10А1-2 обнаружено з гена и две "молчащие " зоны ДНК, составляющие около 70% рекомбинационной длины диска. В "молчапрж" зонах могут быть либо гены, не выявляемые с помощью мутагенеза, либо повторы. Наличие значительного числа транскрибирующихся фрагментов ДНК в молчащих зонах было недавно показано (Козлова, 1994). Однако, и с их учетом плотность распределения генов в диске недостаточно велика, что может подразумевать наличие в диске повторов.
Гигантский ген Broad-Complex (ВгС ИЛИ еса), Имеющий протяженность примерно 120 т.п.н. и сложную систему транскрипции одиннадцати экэонов, занимает только часть хромоигра 2ВЗ-5, что также подразумевает наличие в этом хромомере фрагментов ДНИ с какими-то другими Функциями. Кроне того, пуф 2В является морфологически сложной структурой из-за многочисленных эктопических контактов, ' что подразумевает наличие в этом районе ингеркалярного гетерохроматина и, возможно, повторов.
Представляет существенный интерес изучение консервативности организации генов в районе 2В и ЮА близких и эволюционно разошедшихся видов. Получение таких данных могло бы свидетельствовать о сцеплекности функционирования генов, расположенных в хромомере 2ВЗ-5 и
в диске 10А1-2.
Цель и задачи исследования. Для дальнейшего углубления представлений о структурно-функциональной организации хромомеров политенных хромосом представляется существенным: 1. Проанализировать содержание уникальных и повторенных последовательностей ДНК в составе индивидуальных хромомеров, нетранскрибируемых (район диска ЮА1-2) и транскрибируемых (пуф 2ВЗ-5) в сланных железах, выявить особенности их
распределения в пределах хрошаерсв; 2. Установить, является ли хромомер зволЕцаонно-консервативаой структурой, т.е. соответствует ли по информационному содержанию отделькьа хромоиеры D. oelanogaster хроиомерам близких и отдаленных видов дрозофил.
Научная новизна. В работе получены новые данные о взаимной
расположении генов и повторов в хроноыэрах гВз-5 и ЮА1-2. Существенный является нахождение в диске 10А1-2 повторов, специфических для половой хромосомы. Эти повторы имеют несколько сайтов в хроюмерг ЮА1-2 и в ряде других районов х-хромэсош. Найдены различия в характере распределения поли д(А-Ц)-гхяюполикеркых повторов
В xpououepax 2ВЗ-5 И 10А1-2. Установлено, ЧТО гены Broad-Совріех, dor
и swi, расположенные в 160 т.п.н. в районе 2ВЗ-5, формируюцэм пуф, у восьми отдаленных видов дрозофил также расположены в области крупного пуфа. Последовательность крупного диска 1СА1-2 D. nelanogaser у отдаяешх видов дрозофил расположена в двух различных хрошмерах, что позволяет считать, что гены, входящие в состав диска ЮА1-2, мэгут Функционировать иезазнсиио друг от друга.
Теоретическая и практическая ценность. Полученные в работе результата еяюсобствуют дальнейшее развитию представлений о структурно-Функциональной организащм полнтеннах хромосом. У восьми видов дрозофил локализованы последовательности кластера из трех генов, вовлеченных в экдязон-регулируемую активацию генов, что позволяет качать исследование гормональной регуляции генетической активности у этих видов, данные, полученные о повторах, специфических для X-хромсоош, могут служить основой для изучения лозовой компенсации генов половых хромосом у насекомых.
Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на 5-м и 6-м Всесоюзных симпозиумах "молекулярные механизмы клеточаых процессов" (1983, 1987, Москва), на 8-м Всесоюзном симпозиуме "Структура и Функции клеточного ядра" (1984, Пущино), на 5-м Съезде ВСГИС (1987, Москва), на 6-й Критской Конференции ВЮО по молекулярной генетике и биологии развития дрозофилы (1988, Крит, Греция) и на 5-м и 6-м Всесоюзных совещаниях по генетике дрозофилы (1987, Львов; 1989, Сдесоа). Публикации. Основные результаты диссертационной работы изложены в семи
Структура и объем работы. Диссертация состоит ю введения, обзора литературы, описания материалов и методов, результатов, обсуждения, выводов и списка цитируемой литературы. Общий объем работы 190 страниц, 5 таблиц и 26 рисунков.