WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 || 4 |

Изученные нуклеотидные последовательности у гомозигот по Adh оказались сходными с приведёнными в базе данных ДНК-последовательностями (Рис. 3). Последовательности, определяющие F-форму фермента, выявлены во всех выборках и оказались идентичными как между собой, так и с последовательностями, аннотированными в базе данных под номерами M17833, M17834, M17835, M17836, X60791 и X60792. Образцы M17833, M17834, M17835 и M17836 происходят из разных частей ареала Drosophila melanogaster (Северная Америка, Западная Европа, Африка). Выявленный в нашей работе вариант последовательности гена Adh, определяющий F-форму фермента, по-видимому, можно отнести к наиболее широко распространённому в мире. Отмеченные в нашем исследовании последовательности Adh, определяющие S-форму, оказались более разнообразными. Судя по диагностической замене, выявлено 3 варианта последовательности Adh, определяющие S-форму, при этом один из них – S3, соответствует аннотированному варианту. Вариант S1 выявлен в популяциях D. melanogaster Украины и Киргизии; S2 – Украины, Алтая, и Киргизии; S3 – Алтая и Киргизии.

Выявленное единообразие нуклеотидных последовательностей F-аллеля Adh, по-видимому, объясняется адаптивностью определяемой именно данной последовательностью гена (или кластера сцепленных генов) к условиям среды Северной Евразии. Действие генетического дрейфа, приводящее к единообразию различных популяций по набору аллелей, маловероятно.

S1-последовательность имеет набор замен, описанный для двух различных аннотированных последовательностей, соответствующих S-форме Adh. По-видимому, происхождение S1-последовательности связано с кроссинговером. В частности, при кроссинговере между аллелями, идентичными аннотированным последовательностям M17830 и M17827 в области 4–58 п.н., которые описаны для Drosophila melanogaster из Западной Европы и Северной Америки, соответственно (http://www.ddbj.nig.ac.jp/), должен образоваться продукт, идентичный S1 (Рис. 3).

Вариабельные сайты 111111222222233333444

15234677800126903378678

Образцы 498974245006875320215800

M18733 [GeneBank] CCCGGACGATCTGTCTCCCGGCCA

F (43 образца)........................

S1/S1 (1 образец) T...........CCACT.AA.A..

S2/S2 (3 образца)......GA....CCACT.AA...C

F/S1 (2 образца) Y...........SYMYY.MR.M..

F/S2 (1 образец)......SR....SYMYY.MR...M

F/S3 (1 образец)............S.M.........

S2/S3(1 образец)......SR....CYAYY.MR...M

M36580 [S] TT..........C.A.........

M17832 [S]............C.A.T..A....

M17837 [F].....G..................

X04454 [F]....................A...

M22210 [F].................T.A....

M17830 [S]............CCACT.AA.A..

M17827 [S] T.ACA...TAACCCACT.A..A..

M17831 [S]............CCACT.A.....

X60793 [S]......GA....CCACT.AA....

U20765 [Null]............C.A.........

Рис. 3. Вариабельные сайты в аннотированных и изученных последовательностях ДНК участка гена Adh Drosophila melanogaster. Позиции выровнены относительно начала изученных образцов ДНК. Жирным шрифтом выделен сайт, замены по которому определяют электрофоретическую подвижность фермента (S- и F-формы). Полиморфные позиции у гетерозигот обозначены 15-ти-буквенным кодом. Среди групп, аннотированных и изученных в работе последовательностей ДНК, приведены только неповторяющиеся варианты (Ваулин, Захаров, 2007 с изменениями).

Последовательности S2 и X60793 отличаются друг от друга только одной нуклеотидной заменой, не отмеченной у других аннотированных последовательностей. S2-последовательность является дочерней по отношению к X60793.

Обнаруженная в ходе работы только в гетерозиготном состоянии S3-последовательность, идентична соответствующему фрагменту последовательности U20765, которая описана в базе данных как нуль-аллель, но несёт диагностическую замену, соответствующую S-форме фермента. Не известно, являются ли нуль-аллелями выявленные последовательности S3, так как ни стоп-кодоны, ни микроделеции в кодирующей части изученного фрагмента гена Adh нами не обнаружены. Однако мы не можем исключить их наличие в остальной, неизученной нами части гена. Если же S3 – нуль-аллель, то он, скорее всего, является распространённой летальной мутацией в азиатских популяциях Drosophila melanogaster (Vaulin, Zakharov, 2006; Ваулин, Захаров, 2007).

Быстрая по электрофоретической подвижности форма фермента (F-форма) – более активна и менее стабильна, чем медленная (S-форма). В тропических популяциях Drosophila melanogaster (расположенных примерно до 25° с.ш.) S-форма преобладает, её частота в этих популяциях составляет 70-100 %. С продвижением на север, доля S-формы фермента в популяциях падает. При этом, в популяциях Drosophila melanogaster Западной Европы, расположенных на широте вблизи 50°, доля F-формы составляет 90-100 % (David, Capy, 1988). Поэтому, преобладание F-формы в изученных нами популяциях представляется ожидаемым. Есть данные, что межаллельные отношения продуктов гена Adh носят характер выраженного сверхдоминирования при значениях равновесной частоты F-формы (в лабораторных условиях) 40-70 % (Bjilsma-Meels, Bijlsma, 1988). Этот факт может способствовать длительному сохранению как полиморфизма по электрофоретически-выявляемым аллелям Adh в популяциях, так и гетерогенности в лабораторных линиях.

Популяционная изменчивость фрагмента ДНК гена yellow Drosophila melanogaster

Было проанализировано 34 образца из 9 североевразийских популяций: 33 образца оказались идентичными друг другу, один образец (i295) из популяции D. melanogaster Ижевск 2002 г. отличался от всех на единичную замену. 15 из приведённых в базе данных DDBJ последовательностей отличаются от большинства полученных нами на одну замену (от образца i295 – на две). Один образец из базы данных – несёт ещё одну уникальную замену (Табл. 5).

Таблица 5. Вариабельность по изученному фрагменту гена yellow Drosophila melanogaster.

Типовые последовательности

Регионы и линии

Число идентичных последова­тельностей

Вариабельные сайты

5

113

281

AF345775

Африка, Зимбабве; Canton-S

15

A

T

T

AF345772

Африка, Зимбабве

1

A

T

A

Изученные североевразийские последовательности

Северная Евразия

33

T

T

T

Ижевск 2002 (i295)

1

T

C

T

Низкая, даже в пределах ареала вида, изменчивость по фрагменту интрона гена yellow связана с положением изученного участка ДНК в теломерном участке X-хромосомы. Известно, что гены, расположенные в районах с пониженным кроссин­говером характеризуются пониженной изменчивостью ( Andolfatto, Przeworski, 2001).

Дискретные различия североевразийских дрозофил от афротропических позволяют утверждать, что существует определённая степень изоляции популяций в масштабе ареала вида Drosophila melanogaster. Отмеченные различия нельзя объяснить особым характером непосредственного действия отбора, так как замена, по которой различаются две рассматриваемые группы образцов лежит в некодирующей части гена yellow. Тем не менее, дискретность различий между евразийскими и афротропическими образцами можно объяснить не только как результат изоляции, но также тесным сцеплением гена yellow с каким-нибудь другим участком ДНК, находящимся под сильным давлением отбора по адаптивности к условиям окружающей среды.

ВЫВОДЫ

  1. В 5 изученных популяциях Drosophila melanogaster северной Евразии выявлено сходство по параметрам генетической изменчивости – средней гетерозиготности и доле полиморфных локусов, определяемых с помощью RAPD- и ISSR-маркеров. Впервые показано, что в изученных популяциях Drosophila melanogaster уровень средней гетерозиготности по мультилокусным маркерам (HS=0,161 - RAPD-метод; HS=0,103 – ISSR-метод) существенно ниже, чем в популяциях Chironomus riparius, и Aedes aegypti.
  2. При попарном сравнении популяций Drosophila melanogaster по-RAPD-маркерам были получены высокие значения уровня миграции (Nm = 9 25) и низкие значения генетических расстояний DNei= 0,007 0,018). Изученные популяции Drosophila melanogaster Северной Евразии слабо дифференцированы по анонимным маркерам ДНК. Это может быть результатом того, что одним из значимых микроэволюционных факторов в них является миграция. Слабая дифференцированность популяций Drosophila melanogaster Евразии по этому типу маркеров может отражать общность их происхождения и истории.
  3. Впервые изучена динамика анонимных маркеров ДНК в популяции Drosophila melanogaster Умани за длительный период (20 лет). Времення динамика вариантов некодирующих участков ДНК (ISSR-маркеров) в популяции Drosophila melanogaster Умань (Украина) характеризовалась отсутствием какой-либо выраженной направленности при существенных вариациях частот некоторых фракций ДНК, что может быть следствием дрейфа генов.

4. В североевразийских популяциях Drosophila melanogaster обнаружено преобладание F-формы алкогольдегидрогеназы. F-форма гена Adh представлена только одним вариантом последовательности ДНК, идентичным широко распространённому по ареалу вида. S-форма гена Adh, определяемая по диагностической нуклеотидной замене, представлена тремя вариантами последовательности ДНК: два из них описаны впервые и не имеют полного соответствия с последовательностями гена Adh, приведёнными в электронных базах данных ДНК, а третий, возможно, представляет собой нуль-аллель Adh.

5. Выявлено, что подавляющее большинство (33 из 34) изученных образцов ДНК фрагмента гена yellow Drosophila melanogaster североевразийских популяций были мономорфны, и только один образец нёс ранее не описанную нуклеотидную замену. Все проанализированные последовательности фрагмента гена yellow имеют замену, отличающую их от описанных в базе данных yellow-последовательностей и имеющих афротропическое происхождение. Обнаружено, что для североевразийских популяций Drosophila melanogaster характерна низкая изменчивость по изученному фрагменту гена yellow. Впервые описаны дискретные различия между евразийскими и афротропическими образцами, которые, по-видимому, связаны с эффектами попутного отбора и дрейфа генов при расселении Drosophila melanogaster из Африки, происходившем около 10-15 тыс. лет назад.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Ваулин О.В., Попов А.Г., Новиков Ю.М. Микрогеографическая и хронографическая изменчивость в популяциях малярийных комаров Anopheles в окрестностях села Кривошеино (Томская область) // В кн.: 4 Общероссийская межвузовская конф. студентов, аспирантов и молодых ученых “Наука и образование”. Томск, 15-20 апреля 2002 г. - Томск: Изд-во ТГПУ. Т. 1. 2003. С. 59-62.

2. Ваулин О.В. Дивергенция последовательностей EcoRI-повторов, ITS2 и 16S у криптических видов А- и В-форм Anopheles messeae (Diptera, Culicidae) // В кн.: Материалы 41 Международной научной студенческой конференции “Студент и научно-технический прогресс”, Биология. Новосибирск, 2003 г. - Новосибирск, НГУ. 2003. С. 9-10.

3. Ваулин О.В. Некоторые аспекты молекулярной дивергенции криптических видов А- и В-форм Anopheles messeae (Diptera; Culicidae) // В кн.: Материалы 41 Международной научной студенческой конференции “Студент и научно-технический прогресс”, Биология. Новосибирск, 2003 г. - Новосибирск: НГУ. 2003. С. 56-57.

4. Новиков Ю.М., Шевченко А.И., Ваулин О.В. Криптические виды Anopheles: поиск молекулярно-генетических критериев и проблема достаточности / В кн.: 3 съезд ВОГиС. Генетика в 21 веке: современное состояние и перспективы развития. Москва, 6-12 июня 2004 г. – М.: 2004. Т. 2. С. 186.

5. Ваулин О.В., Шевченко А.И., Новиков Ю.М. Изменчивость маркерных геномных последовательностей ITS2 и COI внутри комплекса Anopheles maculipennis (Diptera, Culicidae) // В кн.: 3 съезд ВОГиС. Генетика в 21 веке: современное состояние и перспективы развития. Москва, 6-12 июня 2004 г. – М.: 2004. Т. 2. С. 197.

6. Новиков Ю.М., Шевченко А.И., Ваулин О.В. О молекулярно-генетической дивергенции криптических видов таксона Anopheles messeae (Diptera; Culicidae) и филогении комплекса maculipennis // Вестник Томского государственного университета. 2004. № 10 (приложение). С. 69-77.

7. Васильева Л.А., Кикнадзе И.И., Киселёва Е.В., Гундерина Л.И., Истомина А.Г., Голыгина В.В., Ваулин О.В. и др. Механизмы генетической изменчивости популяций и видов Diptera // Динамика генофондов растений, животных и человека. Отчётная конференция. Москва. 2005. С. 35-36.

8. Ваулин О.В. Разнообразие мультилокусных маркёров генома Drosophila melanogaster в популяциях Палеарктики // Биология - наука 21 века. 10-я Пущинская школа-конференция молодых учёных, посвященная 50-летию Пущинского НЦ РАН. Пущино, 17-21 апреля 2006 г. Сборник тезисов. – Пущино: Пущинский научный центр РАН. 2006. С. 263.

Pages:     | 1 | 2 || 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»