ВЗАИМОРАСПОЛОЖЕНИЕ ТОЧЕК РАЗРЫВА ПОЛИМОРФНОЙ ИНВЕРСИИ 2R1 МАЛЯРИЙНОГО КОМАРА ANOPHELES МESSEАЕ S.L. В ПРОСТРАНСТВЕ ЯДЕР ТРОФОЦИТОВ И КЛЕТОК ФОЛЛИКУЛЯРНОГО ЭПИТЕЛИЯ
Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 2
1 Литературный обзор 4
1.1 Инверсионный полиморфизм малярийных комаров 4
1.1.1 Инверсионный полиморфизм 4
1.1.2 Инверсионный полиморфизм у малярийных комаров An. messeae 7
1.1.3 Морфологические признаки для верификации хромосом и типов их
инверсий у An. messeae s.l 8
1.2 Пространственная организация ядра 10
1.2.1 Хромосомные территории 11
1.2.2 Модели пространственной организации ядра 12
1.3 Пространственная организация ядер клеток малярийных комаров 17
1.3.1 Пространственная организация ядер клеток у двукрылых 17
1.3.2 Пространственная организация хромосом у различных видов
комаров рода Anopheles 20
2 Материалы и методы 24
2.1 Объект исследования 24
2. 2 Методы исследования 24
2.2.1 Приготовление ДНК-проб районов точек разрыва полиморфной
инверсии 2R1 Anopheles messeae для проведения 3D флуоресцентный in situ гибридизации (3D FISH) 24
2.2.2 Двуцветная 3D флуоресцентная in situ гибридизация (3D FISH) ДНК-
проб районов точек разрыва полиморфной инверсии 2R1 An. messeae в ядрах яичников 25
2.2.3 Анализ пространственного взаиморасположения районов, содержащих точки разрыва полиморфной инверсии 2R1 27
3 Результаты 30
3.1 Получение меченых ДНК-проб для 3D FISH из микродиссекционных
проб 30
3.2 3D флуоресцентная in situ гибридизация микродиссекционных ДНК-
проб точек разрыва полиморфной инверсии 2R0 An. messeae s.l 30
3.3 Пространственная организация районов, содержащих точки разрыва
полиморфной инверсии 2R1 в ядрах клеток фолликулярного эпителия и трофоцитов яичников Anopheles messeae s.l 32
3.4 Статистическая обработка данных 39
3.4.1 Анализ взаиморасположения ДНК-проб районов точек разрыва
полиморфной инверсии 2R1 в пространстве ядер трофоцитов яичников комаров An. messeae s.l 39
3.4.2 Анализ взаиморасположения ДНК-проб районов точек разрыва
полиморфной инверсии 2R1 в пространстве ядер клеток фолликулярного эпителия комаров An. messeae s.l 42
ВЫВОДЫ 46
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 48
Изучение пространственной организации генетического материала в ядре необходимо для лучшего понимания механизмов регуляции экспрессии генов и принципов функционирования организма.
Пространственная организация ядерного материала может оказывать влияние на различные хромосомные перестройки, в том числе инверсии. Для более подробного их изучения в качестве объекта были выбраны ядра клеток с политенными хромосомами. Малярийные комары комплекса "maculipennis" имеют политенные хромосомы в клетках соматической и генеративной системы.
На данный момент для рода Апорйе^ известен широкий хромосомный полиморфизм [1]. Отчасти это обусловлено хромосомными перестройками, как способом цитогенетической адаптации, их можно использовать для анализа последствий воздействия факторов среды на комаров.
Целью работы является изучение расположения точек разрыва полиморфной инверсии 2R1 Anopheles messeae s.l. в пространстве ядер генеративных и соматических клеток.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Получение флуоресцентно-меченных микродиссекционных ДНК-проб 2R0-tel, 2R0-cen районов точек разрыва полиморфной инверсии 2R1 Anopheles messeae s.l.
2. Постановка 3D флуоресцентной in situ гибридизации микродиссекционных ДНК-проб 2R0-tel, 2R0-cen районов точек разрыва полиморфной инверсии 2R1 An. messeae s.l. с ядрами трофоцитов яичников и клеток фолликулярного эпителия.
3. Разработка системы анализа расположения точек разрыва полиморфной инверсии 2R1 в пространстве ядра малярийного комара Anopheles messeae s.l. с использованием подходящего программного обеспечения
4. Анализ организации ДНК проб районов точек разрыва полиморфной инверсии 2R1 An. messeae s.l. в пространстве ядер трофоцитов и клеток фолликулярного эпителия с использованием разработанной системы. Статистическая обработка полученных результатов.
Данная работа была проведена в Лаборатории экологии, генетики и охраны окружающей среды ТГУ;
1. С помощью метода 3D флуоресцентной in situ гибридизации (3D FISH) проведен анализ взаиморасположения точек разрыва полиморфной инверсии 2R1 в ядрах трофоцитов яичников и клеток фолликулярного эпителия An. messeae s.l. с генотипами 2R11 и 2R00.
2. На основе программного обеспечения Fiji разработана система анализа расположения точек разрыва полиморфной инверсии 2R1 в пространстве ядра малярийного комара Anopheles messeae s.l. Данная система включает анализ расстояния между точками разрыва инверсии и их пространственное расположение относительно геометрического центра ядра. С помощью разработанной системы анализа проанализировано расположение точек разрыва инверсии 2R1 в пространстве ядра для 26 ядер трофоцитов яичников комаров An. messeae s.l. (13 ядер с генотипом 2R00 и 13 с генотипом 2R11") и 30 ядер клеток фолликулярного эпителия An. messeae s.l. (15 с генотипом 2R00 и 15 с генотипом 2R11).
3. Проведенный анализ ядер трофоцитов и клеток фолликулярного эпителия показал, что средние значения параметров взаиморасположения точек разрыва полиморфной инверсии 2R1 в пространстве ядра у комаров An. messeae s.l. с генотипами 2R00 и 2R11 не показали статистически значимых различий.
4. Анализ дисперсий параметров, описывающих положение ДНК-проб в пространстве ядер трофоцитов комаров An. messeae s.l. показал, что в ядрах трофоцитов комаров с генотипом 2R11 дисперсия расстояний между районами точек разрыва инверсий значительно выше (в 5 раз), чем в ядрах комаров с генотипом 2R00. Однако у клеток фолликулярного эпителия этот показатель не имеет существенных различий, в то время как дисперсия суммы расстояний между геометрическим центром и точками разрыва полиморфных инверсий в ядрах клеток фолликулярного эпителия с генотипом 2R11 значительно выше чем в ядрах с генотипом 2R00 (в 3 раза). Это может свидетельствовать о том, что архитектура ядер у особей комаров с генотипом 2R11 менее стабильна, чем у комаров с генотипом 2R00.
