Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ З
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 5
/. Нерегулярные типы полового размножения 5
-
Партеногенез 5
-
Гиногенез и андрогенез 7
-
Гибридогенез 8
-
Гермафродитизм 9 II. Партеногенетически размножающиеся рептилии и их 10 особенности
-
Происхождение и биологические характеристики 10 партеногенетических видов ящериц
-
Партеногенетические виды ящериц рода Darevskia 13
Общая характеристика вида Darevskia armeniaca 14
Общая характеристика вида Darevskia rostombekovi 16
Общая характеристика вида Darevskia unisexualis 18
3. Клональная изменчивость у видов с однополым 19
типом размножения.
77/. Партеногенетические виды как модель для 21
биологических, генетических и экологических исследований.
IV. Гипервариабельные последовательности - система 22
молекулярных маркеров для изучения генетической
изменчивости различных организмов
Изучение геномного полиморфизма с использованием 24
минисателлитных последовательностей
Гипервариабельные последовательности, обнаруживаемые 27
с помощью минисателлита фага М13
Мутации в минисателлитах и методы их обнаружения 27
Соматическая изменчивость минисателлитов 31
2. Микросателлиты: строение, полиморфизм, типы 32
микросателлитных последовательностей
Механизмы нестабильности микросателлитов 33
Триплетная экспансия 38
Нестабильность мини- и микросателлитов, связанная 42 с ретропозон подобными элементами
V. Использование мини- и микросателлитных 45
последовательностей в молекулярно-генетических
исследованиях
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 50
РЕЗУЛЬТАТЫ 60
Изменчивость мини- и микросателлитных маркеров 60
ДНК у D.rostombekovi.
Анализ вариабельности мини- и микросателлитных повторов 69
ДІЖ у D.armeniaca
Изменчивость (ТССУТСТ)п микросателлитных 74
последовательностей в популяциях,
семьях и тканях D.unisexualis.
ДНК-фингерпринтный анализ внутрисемейной 84
и соматической изменчивости (GATA)n
микросателлитных маркеров ДІЖ.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 91
ВЫВОДЫ 101
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 102
Введение к работе
Геномы всех эукариотических организмов содержат тандемно организованные повторяющиеся участки ДНК. Они распространены случайным образом на разных хромосомах и благодаря особенностям своей структуры - полиморфны [Jeffreys, 1979]. Функции подавляющего большинства этих повторов еще не известны, однако существование такого явления как полиморфизм ДНК делает их незаменимым инструментом для изучения различных генетических процессов. Полиморфные мини- и микросателлитные участки ДНК могут быть выявлены с помощью блот-гибридизационного анализа при гидролизе ДНК ферментами рестрикции и использовании определенных клонированных или олигонуклеотидных последовательностей - ДНК зондов. Для молекулярно-генетических исследований используют ДНК-ЗОНДЫ, детектирующие области генома с повьппенной вариабельностью, позволяющие получить маркеры, характеризующиеся многоаллельностью. Эти локусы называют гипервариабельными [Wyman and White; 1980]. Они представляют собой универсальную систему маркеров для анализа наследуемых изменений на уровне ядерной ДНК, широко используемую в популяционной и эволюционной биологии, геномном маркировании, определении отцовства, а также медико-генетических исследованиях [Botstain et al.; 1980]. Основанная на использовании полиморфизма мини- и микросателлитных ДНК-зондов, технология мультилокусного ДНК-фингерпринтинга [Jeffreys, 1985; Ryskov, 1988] широко применяется в генетико-популяционных исследованиях, для анализа наследуемых изменений и позволяет выявить структурные вариации геномной ДНК, присущие отдельным индивидуумам [Gilbert et al., 1991; Baker et al., 1993; Lang et al., 1992; Ellegren et al., 1993; Tokarskaya et al., 1995; Hill et al., 1987; Потапов и др., 1997; Семенова и др., 1996; Turner et al., 1990; Umino et al., 1997; Elder and Schlosser, 1995; Schartl et al., 1991].
Мини- и микросателлитные повторы относятся к наиболее нестабильным участкам генома эукариот, обнаруживая максимально высокие скорости мутаций, известные для генетических локусов [Jeffreys et al., 1995; Jin et al., 1996; Vergnaud et al., 1991; Mahtani and Willard, 1993; Bois et al., 1998]. Изучение причин и механизмов нестабильности мини- и микросателлитных повторов ДНК, приводящих в ряде случаев к драматическим последствиям для жизни всего организма [Djian, 1998], предлагается изучать на новой модельной системе организмов с партеногенетическим типом размножения, предполагающей клональное воспроизведение материнского генотипа в ряду поколений. Облигатно-партеногенетические рептилии и, в частности, партеногенетические виды ящериц рода Darevskia (сем. Lacertidae)*, система размножения которьк исключает рекомбинацию с мужским геномом, а также активацию яйцеклетки сперматозоидом (гиногенез) являются уникальным объектом для мониторинга генетической изменчивости в локусах с повышенной мутационной активностью. Однако проблема генезиса мини- и микросателлитных локусов, интенсивно изучаемая на человеке и двуполых видах, практически не исследована на видах с клональным типом размножения. Тем не менее, именно изучение этих процессов на однополых видах, используемых в качестве модельных систем, может внести значительный вклад в понимание природы механизмов изменчивости и эволюции гипервариабельных повторов ДНК. * В настоящее время все кавказские виды группы "Lacerta saxicola" выделены в новый таксон Darevskia gen. nov [Arribas, 1999].
