РЕФЕРАТ 2
СОДЕРЖАНИЕ 3
ВВЕДЕНИЕ 4
1 Обзор литературы 5
1.1 Митохондрии растений 5
1.2 Хлоропласты 6
1.3 Классификация транспозонов 7
1.3.1 Функции транспозонов в геноме 10
1.3.2 Функции транспозонов в генах 12
2 Материалы и методы 16
2.1 Программа Censor 16
2.2 Полногеномное выравнивание 18
3 Результаты 20
3.1 Транспозоны в митохондриальных геномах 20
3.2 Транспозоны в гомологичных участках 25
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 36
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 37
Транспозоны (transposable elements, TE) — участки ДНК организмов, способных к перемещению и размножению внутри генома. Они также известны под названием «прыгающие гены». За последние несколько десятилетий многочисленные исследования описали общий вклад мобильных элементов в размер генома и их разнообразие внутри различных геномов растений. Эти исследования пришли к выводу, что часто наибольшая часть геномов растений состоит из транспозонов . Общее количество копий ТЕ в геномах растений варьируется в широких пределах: от нескольких сотен в геномах с меньшим размером, таких как Arabidopsis, до сотен тысяч в более крупных (кукуруза, пшеница). TE приобретают последовательности хозяина, образуют химерные гены посредством перестановки экзонов, заменяют регуляторные последовательности, мобилизуют гены вокруг генома и вносят гены в хозяина. Тесное взаимодействие транспозонов с генами также привело к развитию сложных клеточных механизмов для подавления их активности.
Митохондриальные геномы растений: Aegilops speltoides, элевсина индийская, сахарный тростник, сорго двуцветный, трипсакум ежевидный, кукуруза сахарная, пшеница мягкая и пшеница Тимофеева, Oryza minuta, O. rufipogon и рис посевной.
Цель настоящей работы — выявить, проанализировать и классифицировать транспозоны в митохондриальных геномах семейства Злаковые и изучить их функциональную роль.
Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
• Написать литературный обзор по классификации и функциям транспозонов;
• Найти транспозоны в митохондриальных геномах;
• Описать их классификацию;
• Проанализировать транспозоны в гомологичных участках.
В ходе данной работы были выполнены все задачи, а поставленная цель была достигнута.
1. Были обнаружены транспозоны во всех митохондриальных геномах семейства Злаковые;
2. Найденные транспозоны были разделены по классам и подклассам;
3. Были выявлены закономерности распределения полученных классов и подклассов транспозонов в изучаемых геномах;
4. Установлено, что обнаруженные мобильные элементы находятся не во всех гомологичных участках, а их расположение и размеры сильно различаются.
Анализ полученных данных показал, что во всех изученных митохондриальных геномах преобладают ДНК-транспозоны. Самыми распространенными группами являются подклассы MuDR (ДНК-транспозоны), copia и gypsy (ретротранспозоны). В кодирующих же последовательностях ретротранспозоны отсутствуют у большинства видов (кроме кукурузы сахарной и видов рода рис).
Исследование транспозонов в гомологичных участках не позволяет однозначно сформулировать гипотезу о той роли, которую они играют в переносе генетического материала из хлоропластов в митохондрии; этот вопрос требует дополнительных исследований.
