Тип работы:
 Предмет:
 Язык работы:


ПОЛИМОРФИЗМ КОНТРОЛЬНОГО РЕГИОНА МИТОХОНДРИАЛЬНОЙ ДНК ЕВРОПЕЙСКИХ ЕЖЕЙ РОДА ERINACEUS

Работа №163228

Тип работы

Магистерская диссертация

Предмет

биология

Объем работы59
Год сдачи2021
Стоимость4980 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
31
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 5
1.1. Ежовые - Erinaceus: систематическое положение, ареал и внутривидовая
структура 5
1.2. Генетическая дифференциация насекомоядных 9
1.3. Особенности маркеров митохондриальной ДНК 13
1.4. Контрольная область мтДНК (D-петля) 17
1.5. Репликация D-петли 18
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 20
2.1. Районы исследований и объем выборок 20
2.2. Лабораторные исследования 24
2.2. Анализ результатов 31
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ 32
3.1. Генетическая дифференциация Erinaceus 32
3.2. Филогеографическая структура Erinaceus 42
ВЫВОДЫ 49
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 50

Ежовые (Erinaceidae) — семейство афроевразийских млекопитающих, единственное рецентное (содержащее виды, живущие в наше время) семейство в подотряде ежеобразных (Erinaceomorpha), входящем в отряд насекомоядных (Eulipotyphla, или Lipotyphla). Чаще всего в составе ежовых выделяют 2 подсемейства: ежиные, или настоящие ежи (Erinaceinae),и гимнуровые, или крысиные ежи (Galericinae).
Европейские ежи рода Erinaceus включают европейского или обыкновенного ежа (Erinaceus europaeus),южного ёжа (Erinaceus roumanicus), восточноевропейского ежа, или белогрудого ежа (Erinaceus concolor)и амурского ежа (Erinaceus amurensis).Это самые обыкновенные ежи, обитающие в Европе, Средней и Передней Азии, Сибири, Китае и Корее. Европейский ёж акклиматизирован в Новой Зеландии.
До самого конца XX века южного ежа рассматривали как подвид E. concolor roumanicusвида Erinaceus concolor(восточноевропейский ёж), но после морфологических и молекулярно-генетических исследований, сделанных в 1990—2000-х, установлена видовая самостоятельность E. roumanicus. Этот вид представляет собой сестринскую группу для вида E. concolor;другую пару сестринских групп в составе рода Erinaceus образуют виды E. europaeus(обыкновенный ёж) и E. amurensis(амурский ёж).
20 лет назад лавина исследований в области сравнительного изучения ДНК мощным потоком обрушилась на филогенетику и «сотрясла» традиционное филогенетическое дерево млекопитающих. В тоже время, пожалуй, ни одна другая группа млекопитающих не перенесла таких значительных изменений в своем объеме и трансформации своего состава, как насекомоядные. Первые попытки изучения молекулярной филогении насекомоядных, сделанные с помощью мтДНК, сильно запутали и без того дискуссионную систематику этой группы. На древах отдельных митохондриальных генов все неафриканские насекомоядные образовывали единую кладу, но положение ежа изменялось в зависимости от способа филогенетической обработки данных (Банникова, 2019). Анализ полных митохондриальных геномов помог ежу (Erinaceus europaeus)занять прочное положение базальной ветви всех плацентарных (Arnason et al., 2002). Но возникли большие сомнения по поводу базального положения ежовых, учитывая их особенности мтДНК, а в частности, чрезвычайно высокой скорости нуклеотидных замен и сдвинутого нуклеотидного и аминокислотного состава мтДНК по сравнению с другими плацентарными.
Цель работы - выявить и изучить полиморфизм европейских ежей рода Erinaceusна основании анализа гена контрольного региона (D-петли) в митохондриальной ДНК (мтДНК).
Для решения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:
1. Изучить генетическое разнообразие европейских ежей рода Erinaceus.
2. Выявить филогеографическую структуру европейских ежей рода Erinaceus.
3. Определить филогеографическую принадлежность экземпляров ежей из Пензенской области и сопредельных регионов.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!
ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ
КУРСОВЫЕ СТАТЬИ ВКР

1. Анализ последовательностей гена контрольного региона мтДНК показал глубокое расхождение между белогрудым (E. roumanicus)и европейским (E. europaeus)ежами, различия 9,8%. Белогрудый и южный еж (E. concolor) являются сестринскими близкими видами (различия 3,5%).
2. Уровень генетического разнообразия у E. europaeusвыше чем у белогрудого, что, вероятно, объясняется лучшим переживанием вида неблагоприятных условий в периоды оледенений, с меньшим снижением численности.
3. Филогеографическая структура белогрудых ежей имеет выраженный звездчатый характер, что свидетельствует о прохождении «бутылочного горлышка», в отличие от протяженной сети гаплотипов европейского ежа, доказывающего стабильное состояние его популяций на длительном этапе.
4. На территории Пензенской области и сопредельных регионов встречается только один вид - белогрудый еж (E. roumanicus).



1. Абрамсон Н.И. Молекулярная и традиционная филогенетика. На пути к взаимопониманию. Труды Зоологического института РАН. Приложение №2. 2013, 219-229 с.
2. Агаджанян А.К., Каландадзе Н.Н., Раутиан А.С. Радиация отрядов млекопитающих: новый взгляд - Палеонтол. журн. № 6. 2000, 69-73 с.
3. Антонов А.С. Геномика и геносистематика - Генетика. Т. 38. № 6. 2002, 751-757 с.
4. Арефьев В.А., Лисовенко Л.А. «Англо-русский толковый словарь генетических терминов». Москва: ВНИРО, 1995.
5. Банникова А.А., Долгов В.А., Федорова Л.В., Федоров А.Н., Троицкий А.В., Ломов А.А., Медников Б.М. Родственные отношения ежей подсемейства Erinaceinae (Mammalia, Insectivora) по данным рестриктазного анализа суммарной ДНК. Зоологический журнал. Т. 74. № 5. 1995, 95-107 с.
6. Банникова А.А., Крамеров Д.А., Василенко В.Н., Дзуев Р.И., Долгов В.А. Полиморфизм ДНК ежей рода Erinaceusи политипичность таксона E. concolor (Insectivora, Erinaceidae). Зоологический журнал. Т. 82. № 1. 2003, 1-11 с.
7. Банникова А.А., Лебедев В.С. Млекопитающие России: систематико-географический справочник. Сборник трудов Зоологического музея МГУ. Москва: КМК. Т. 52. 2012.
8. Банникова А.А., Лебедев В.С., Рутовская М.В., Хляп Л.А., Рожнов В.В. Генетическая идентификация и гибридизация обыкновенных ежей Центральной России. Материалы конференции «Целостность вида у млекопитающих (изолирующие барьеры и гибридизация)». - М.: КМК. 2010, 9 с.
9. Банникова А.А., Лебедев В.С., Рутовская М.В., Хляп Л.А., Рожнов В.В. Генетическая идентификация и гибридизация обыкновенных ежей Центральной России. Материалы конференции «Целостность вида у млекопитающих (изолирующие барьеры и гибридизация)». - М.: КМК. 2010, 9 с.
10. Беридзе Т.Т. Сателлитная ДНК. - М.: Наука. 1982, 120 с.
11. Бобринский Н.А., Кузнецов Б.А., Кузякин А.П. Определитель млекопитающих СССР. Москва: "Советская наука". 1965, 474 с.
12. Богданов А.С., Банникова А.А., Пирусский Ю.М., Формозов Н.А. Первое генетическое свидетельство гибридизации обыкновенного и южного ежей (Erinaceus europaeusи E. roumanicus)в Подмосковье. Известия Академии Наук. Серия Биологическая. № 6. 2009, 760-765 с.
13. Быстракова Н.В. Таксономическое и генетическое разнообразие мелких млекопитающих Среднего Поволжья. Ин-т проблем экологии и эволюции: Москва. 2000, 24 с.
14. Графодатский А.С., Раджабли С.И., Зайцев М.В., Шаршов А.А. Уровни хромосомного консерватизма в различных группах насекомоядных млекопитающих (Mammalia, Insectivora). Труды Зоологического института АН СССР. Т. 243. 1991, 47-57 с.
15. Гречко В.В. Молекулярные маркеры ДНК в изучении филогении и систематики - Генетика. Т. 38. №8. 2002, 1013-1033 с.
16. Громов И.М., Баранова Г.И. Каталог млекопитающих СССР. Полиоцен - современность. Л.: Наука. 1981,
17. Громов И.М., Гуреев А.А., Новиков Г.А., Соколов И.И., Стрелков П.П., Чапский К.К. Млекопитающие фауны СССР. Часть 1. (Определители по фауне СССР, издаваемые Зоологическим институтом АН СССР.). - М-Л: Наука. 1963, 640 с.
18. Гуреев, А.А. Насекомоядные (Mammalia, Insectivora). Фауна СССР, Млекопитающие - Л.: Наука, Т. 4. № 2. 1979, 503 с.
19. Гурылева Г.М. Млекопитающие Саратовской, Пензенской и Ульяновской областей. Сарат. гос. ун-т им. Н. Г. Чернышевского: Саратов. 1968, 17 с.
20. Зайцев М.В. Географическая изменчивость краниологических признаков и некоторые вопросы систематики ежей подрода Erinaceus (Mammalia, Erinaceidae). Труды Зоологического института АН СССР - Т. 115. 1982, 92-117 с.
21.Зайцев М.В. К систематике и диагностике ежей подрода Erinaceus (Mammalia, Erinaceidae) фауны СССР. Зоологический журнал - Т. 63. № 5. 1984, 720-729 с.
22.Зайцев М.В. Систематический анализ таксонов подсемейства ежовых (Mammalia, Erinaceinae) фауны СССР: Л. 1982, 22 с.
23. Зайцев М.В., Войта Л.Л., Шефтель Б.И. Млекопитающие фауны России и сопредельных территорий: насекомоядные - СПб: Зоологический институт РАН. 2014, 390 c.
24.Золотарева Е.И. Белоконь М.М., Белоконь Ю.С, Рутовская М.В., Хляп Л.А., Лебедев В.С., Банникова А.А. Популяционно-генетическое разнообразие и гибридизация ежей Erinaceus europaeusи E. roumanicusв Восточной Европе и Западной Сибири. Материалы международной научной конференции «Генетика популяций: прогресс и перспективы», посвященной 80-летию со дня рождения академика Ю.П. Алтухова (1936 - 2006 гг.) и 45-летию основания лаборатории популяционной генетики им. Ю.П. Алтухова. — Москва. 2017, 104 с.
25. Косинцев А.П. Проблемы систематики млекопитающих. Таксономические замечания. Эволюция экосистем Европы при переходе от плейстоцена к голоцену (24-8 тыс. л. н.). - КМК: Москва. 2008,
26. Крамеров Д.А., Васецкий Н.С. Короткие ретропозоны и их использование в филогенетических исследованиях. Молекулярная биология. — Т. 43. № 5. 2009, 795-806 с.
27. Лавренченко Л.А. Гибридогенное видообразование у млекопитающих:
иллюзия или реальность? - Журнал общей биологии. Т. 74. № 4. 2013,
253-267 с.
28. Лухтанов В.А., Кузнецова В.Г. Молекулярно-генетические и
цитогенетические подходы к проблемам видовой диагностики, систематики и филогенетики. - Журнал Общей Биологии. Т. 70. № 5. 2009, 415-437 с.
29. Лухтанов В.А. Принципы реконструкции филогенезов: признаки, модели эволюции и методы филогенетического анализа. - Труды Зоологического института РАН. Приложение №2. 2013, 39-52 с.
30. Матвеева Е.И., Белоконь М.М., Белоконь Ю.М., Лебедев В.С., Рутовская М.В., Хляп Л.А., Банникова А.А. Популяционно-генетическое разнообразие и гибридизация обыкновенных ежей европейской части России и западной Сибири. Материалы международного совещания «Териофауна России и сопредельных территорий». - М.: Т-во научных изданий КМК. 2016, 255 с.
31. Медников Б. М. Применение методов геносистематики в построении системы хордовых. Молекулярные основы геносистематики - М.: МГУ. 1980, 203-215 с.
32. Медников Б.М., Банникова А.А., Ломов А.А., Мельникова М.Н., Шубина Е.А. Рестриктазный анализ повторяющейся ядерной ДНК, критерий вида и механизм видообразования - Мол. биол. Т. 29. № 6. 1995, 1308-1319 с.
33. Нестеренко В.А. Насекомоядные юга Дальнего Востока и их сообщества. Дальнаука, Владивосток. Рос. акад. наук. Владивосток: Дальнаука.1999, 73 с.
34. Огнев, С.И. Об ежах (Erinaceidae) Дальнего Востока - МОИП. Отд. биол. Т. 34. № 1. 1951, 8-14 с.
35.Оловников A.M. Молекулярный механизм морфогенеза: теория
локационной ДНК - Биохимия. Т. 61. 1996, 1948-1970 с.
36. Павлинов И.Я., Россолимо О.Л. Систематика млекопитающих СССР. МГУ. 1987, 281 с.
37. Пузаченко А.Ю., Маркова А.К. Пространственно-временная динамика разнообразия млекопитающих Европы (поздний плейстоцен-ранний голоцен). В кн.: А.К. Маркова и Т. ван Кольфсхотен (Ред.) Эволюция экосистем Европы при переходе от плейстоцена к голоцену (24-8 тыс. л. н.). КМК: Москва. 2008, 275-298 с.
38. Соколов В.Е., Анискин В.М., Лукьянова И.В. Кариологическая
дифференциация двух видов ежей рода Erinaceusна территории СССР (Insectivora, Erinaceidae) - Зоологический журнал. Т. 70. №. 7. 1991,
111-120 с.
39. Строганов С.У. Звери Сибири. Насекомоядные. Акад. наук СССР. Сиб. отд- ние. Биол. ин-т. - Москва: АН СССР. 1957, 458 с.
40. Темботова Ф.А. Ежи Кавказа: (Опыт изуч. трехмер. изменчивости и адаптаций биол. объекта в горах). Рос. акад. наук. Ин-т экологии горн. территорий КБНЦ РАН. - Нальчик: КБНЦ РАН, 1997, 80 с.
41. Федоров А.Н., Гречко В.В., Слободянюк С.Я., Федорова Л.В., Тимохина Г.И. Таксономический анализ повторяющихся элементов ДНК - Мол. биол. Т. 26. 1992, 464-469 с.
42. Хедрик Ф. пер. с анг. Лушниковой А.А., Петровой Н.В. Генетика популяций - М.: Техносфера. 2003, 592 с.
43.Чемерис А.В., Ахунов Э.Д., Васитов В.А., Секвенирование ДНК - М.: Наука. 1999, 429 с.
44. Юдин Б.С. Насекомоядные млекопитающие Сибири. - Новосибирск: Наука. 1989, 360 с.
45. Arnason U., Adegoke J. A., Bodin К., Вот E.W., Esa Y.B., Gullberg A., Nilsson
M., Short R.V., Xu X., Janke A. Mammalian mitogenomic relationships and the root of the eutherian tree - Proc. Natl. Amer. Sci. V. 99. № 12. 2002,
8151-8156 p.
46. Avise J.C. Liu J.X. On the temporal inconsistencies of Linnean taxonomic ranks - Biological Journal of the Linnean Society. V. 102. 2011, 707-714 p.
47. Avise J.C. Molecular markers, natural history and evolution - New York: Chapman and Hall. 1994, 510 p.
48. Awadalla Ph., Eyre-Walker A., Smith J.M. Linkage Disequilibrium and Recombination Hominid Mitochondrial DNA. V. 1999, 2524-2525 р.
49. Barthelmess, E. L., Bennett K. R., Wilson D.E., Lacher T. E., Mittermeier R. A. Handbook of the Mammals of the World: Lagomorphs and Rodents I - Barcelona: Lynx Edicions, V. 6. 2016, 987 p.
50. Berggren K., Ellegren H., Hewitt G. et al. Understanding the phylogeographic patterns of European hedgehogs, Erinaceus concolor and E. europaeus using the MHC. Heredity 95. 2005, 84-90 р.
51. Bogdanov A.S., Bannikova A.A., Pirusskii Yu.M., Formozov N.A. The First Genetic Evidence of Hybridization between West European and Northern White-breasted Hedgehogs (Erinaceus europaeus and E. roumanicus) in Moscow Regio. Izvestiya Akademii Nauk, Seriya Biologicheskaya. 2009, 760-765 р.
52. Brown W.M., Getge ML., Wilson A.C. Rapid evolution of animal mitochondrial DNA - Proc. Natl. Acad. Sci. USA. V. 76. 1979, 1967-1971 p.
53. Brown W.M., Prager E.M., Wang A., Wilson A.C. Mitochondrial DNA sequences of primates: Tempo and mode of evolution. Journal of Molecular Evolution. V. 18. 1982, 225-239 p.
54. Butler P.M. Phylogeny of the Insectivores. The phylogeny and classification of the tetrapods - Oxford: Clarendon Press, V. 2. 1988, 117-141 p.
55. Chikuni K., Miri Y., Tabata M., Monma M., Kosugiyama M. Molecular phylogeny based on the k-casein and cytochrome b sequences in the mammalian suborder Ruminantia - J. Mol. Evol. V. 41. № 6. 1995, 859-866 p.
56. Corbet G.B. The family Erinaceidae: a synthesis of its taxonomy, phylogeny, ecology and zoogeography - Mammal Review. V. 18. 1988, 117-172 p.
57. Cullingham C.L., Kyle C.J., Pond B.A., White B.N. Genetic structure of raccoons in eastern North America based on mtDNA: implications for subspecies designation and rabies disease dynamics. Can. J. Zool. V. 86. № 9. 2008, 947-958 p.
58. Dobzhansky T. Genetics and the origin of species - New York: Columbia University Press 1937, 364 p.
59. Douady C.J. Chatelier P.I., Madsen O., De Jong W.W., Catzeflis F., Springer M.S. Stanhope Molecular phylogenetic evidence confirming the Eulipotyphla concept and in support of hedgehogs as the sister group to shrews - Molecular phylogenetics and evolution. V. 25. № 1. 2002, 200-209 p.
60. Dubois J.Y., Rakotondravony D., Hanni C, Sourrouille P., Catzeflis F.M. Molecular Evolutionary relationships of three genera of Nesomyinae, endemic rodent taxa from Madagascar - J. Mammal. Evol. V. 3. № 3. 1996, 239-260 p.
61. Edgar R.C. MUSCLE: multiple sequence alignment with high accuracy and high throughput. Nucleic acids research. V. 32. №. 5. 2004, 1792-1797 p.
62. Edwards S., Beerli P. Perspective: gene divergence, population divergence and the variance in coalescence time in phylogeographic studies. Evolution. V. 54. 2000, 1839-1854 p.
63. Eyre-Walker A., Awadalla Ph. Does human mtDNA recombine? Journal of Molecular Evolution. V. 53. 2001, 430-435 p.
64. H. Kern Reeve, Laurent Keller. Trends in Ecology & Evolution. 1994, 98-102 p.
65. Hewitt G.M. Some genetic consequences of ice ages, and their role in divergence and speciation - Biol. J. Linnean Soc. V. 58. 1996, 247-276 p.
66. Hudson R.R., Turelli M. Stochasticity overrules the “three-times rule”: genetic drift, genetic draft and coalescence times for nuclear loci versus mitochondrial DNA - Evolution V. 57. 2003, 182-190 p.
67.Innan H., Nordborg M. Recombination or mutational hot spots in human mtDNA? Molecular Biology and Evolution. V. 19. 2002, 1122-1127 p.
68. Jaarola M., Martinkova N., Gunduz I., Brunhoff C., Zima J., Nadachowski A., Amori G., Bulatova N.S., Chondropoulos B., Fraguedakis-Tsolis S., Gonzalez- Esteban J., Lopez-Fuster M.J., Kandaurov A.S., Kefelioglu H., Luz Mathias, Villate I., Searle J.B. Molecular phylogeny of the speciose vole genus Microtus (Arvicolinae, Rodentia) inferred from mitochondrial DNA sequences - Molecular Phylogenetics and evolution. V. 33. №. 3. 2004, 647-663 p.
69. Kleppe K.E., Ohtsuka R., Kleppe I., Molineux H.G. Khorana Studies on polynucleotides: Repair replication of short synthetic DNA's as catalyzed by DNA polymerases - Journal of Molecular Biology. V. 56. 1971, 341-361 p.
70. Kondo R., Satta Y., Matsuura E.T., Ishiwa H., Takahata N., Chigusa S.I. Incomplete maternal transmission of mitochondrial DNA in Drosophila - Genetics. V. 126. 1990, 657-663 p.
71. Kumar S., Stecher G., Tamura K. MEGA7: molecular evolutionary genetics analysis version 7.0 for bigger datasets - Molecular biology and evolution. V. 33. №. 7. 2016, 1870-1874 p.
72. Nedbal M.A., Allard M.W., Honeycutt R.L. Molecular systematics of hystricognath rodents: Evidence from the mitochondrial 12S rRNA gene - Mol. Phyl. Evol. V. 3. № 3. 1994, 206-220 p.
73. Nikaido M., Cao Y., Okada N., Hasegawa M. The phylogenetic relationships of insectivores with special reference to the lesser hedgehog tenrec as inferred from the complete sequence of their mitochondrial genome - Genes & genetic systems. V. 78. № 1. 2003, 107-112 p.
74. Peshev D.T., Hussein K.A. Comparative study of hedgehogs of genus Erinaceus (Insectivora, Mammalia) in the Near East and Bulgaria - Acta Zoologica Bulgarica.. V. 38. 1990, 12-15 p.
75. Pesole G., Sbisa E., Preparata G., Saccone C. The evolution of the mitochondrial D-loop region and the origin of modern man - Mol. Biol. Evol. V. 9. № 4. 1992, 587-598 p.
76. Polly P.D. On morphological clocks and paleophylogeography: Towards a timescale for Sorex hybrid zones - Genetica. 2001.
77. Saban R. Phylogenie des insectivores - Bulletin du Musyum National dHistoire Naturelle. V. 26. 1954, 419-432 p.
78.Santucci F., Emerson B.C, Hewitt G.M. Mitochondrial DNA phylogeography of European Hedgehogs - Molecular Ecology. V. 7.1998, 1163-1172 p.
79.Santucci F., Emerson B.C., Hewitt G.M. Mitochondrial DNA phylogeography of European hedgehogs - Mol. Ecol. V. 7. № 9. 1998, 1-10 p.
80.Seddon J.M, Santucci F, Reeve N.J, Hewitt G.M. DNA footprints of European hedgehogs, Erinaceus europaeus and E. concolor: Pleistocene refugia, postglacial expansion and colonization routes - Mol Ecol. Sep.10 (9). 2001, 2187-98 p.
81. Templeton A.R. Nested clade analyses of phylogeographic data: testing hypotheses about gene flow and population history - Molecular Ecology. V. 7. 1998, 381-397 p.
82. Van Valen L. New Paleocene insectivores and insectivore classification - Bulletin of the American Museum of Natural History. V. 135. 1967, 217-284 p.
83. Waddell P., Kishino Н., Ota R. A phylogenetic foundation for comparative mammalian genomics - Genome Informatics. V. 12. 2001, 141-154 p.
84. Wilson A.C., Cann R.L., Can S.M. Mitochondrial DNA and two perspectives on evolutionary genetics - Biol. J. Linnean Soc. V. 26. 1985, 375 p.
85. Yannic G., Dubey S., Hausser J., Basset P. Additional data for nuclear DNA give new insights into the phylogenetic position of Sorex granarius within the Sorex araneus group - Molecular phylogenetics and evolution. V. 57. № 3. 2010, 1062-1071 р.

Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ
.