АННОТАЦИЯ
ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ, СОКРАЩЕНИЙ, ТЕРМИНОВ 3
ВВЕДЕНИЕ 4
1 Обзор литературы 6
1.1 Хромосомные перестройки в природных популяциях животных и растений 6
1.2. Хромосомные инверсии 7
1.3. Политенные хромосомы 11
1.4. Малярийные комары комплекса Maculipennis 15
1.5 Полиморфные инверсии малярийных комаров An. messeae и An. daciae 18
1.6 Инверсии - причина эволюции супергенов 22
2 Материалы и методы 30
2.1 Определение плодовитости самок малярийных комаров 30
2.2 Определение вида малярийных комаров по рисунку хориона яиц 30
2.3 Приготовление лактоацеторсииновых препаратов политенных хромосом
из слюнных желез личинок малярийных комаров 31
2.4 Приготовление суховоздушных препаратов политенных хромосом 31
2.5 Выделение ДНК 32
2.6 Полимеразная цепная реакция 32
2.7 Рестрикция ДНК 33
2.8 Электрофорез в агарозном геле 34
2.9 Разработка праймеров, фланкирующих точку разрыва полиморфной
инверсии 2R1 An. messeae 34
2.10 Флуоресцентная гибридизация in situ 34
3 Результаты и обсуждение 37
ВЫВОДЫ 49
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 50
Насекомые играют большую роль в жизни человека и экосистем. Они являются переносчиками заболеваний человека и животных, а также вредителями сельскохозяйственных культур. Именно поэтому насекомые являются значимым объектом для исследований. Инверсии - хромосомные перестройки, связанные с поворотом фрагмента хромосомы на 180 градусов. В популяциях многих организмов они распространены в норме и связаны с адаптацией к условиям окружающей среды [Ayala, Coluzzi, 2005].
Малярия - одно из самых распространенных и опасных заболеваний [Бронштейн и др., 2002]. В последнем Всемирном докладе ВОЗ о малярии сообщается, что в 2020 г. в мире было зарегистрировано около 241 миллиона случаев заболевания малярией и 627 000 смертей от малярии, что превосходит показатели за 2019 г. на 14 миллионов случаев заболевания и на 69000 случаев смерти. Переносчиками возбудителей этого заболевания - паразитических простейших рода Plasmodium - являются комары рода Anopheles. Малярийные комары обладают быстрой выработкой устойчивости к инсектицидам, что является большой проблемой для человека, как для основного объекта досягаемости малярийных комаров [Ayala et al., 2017]. Быстрая адаптация комаров к внешним воздействиям во многом обеспечивается высокой плодовитостью комаров [Стегний, 1991].
Цель исследования: Провести молекулярно-генетический анализ точек разрывов инверсии 2R1 у малярийного комара Anopheles messeae.
Задачи исследования
1. Определить частоты инверсионных генотипов Anopheles messeae по инверсии 2R1 в природных популяциях и определить плодовитость самок с разными инверсионными генотипами.
2. Провести верификацию геномных данных о локализации точек разрыва инверсии 2R1 Anopheles messeae в ортологах генов AATE009822 и AATE010343 Anopheles atroparvus с помощью FISH.
3. Оценить внутрипопуляционную и межвидовую изменчивость длины экзона 9 ортолога гена AATE009822, связанную со встройкой мобильных элементов, у особей Anopheles messeae и Anopheles daciae с разным генотипом по инверсии 2R1.
4. Разработать тест-систему для определения инверсионного генотипа Anopheles messeae по инверсии 2R1 с помощью ПЦР.
Выпускная бакалаврская работа выполнена в лаборатории экологии, генетики и охраны окружающей среды НИИ биологии и биофизики ТГУ Автор выражает благодарность Кириленко Кириллу Михайловичу и Артемову Глебу Николаевичу за предоставленные материалы и курирование выпускной работы.
1. В природной популяции Anopheles messeae г. Колпашево (Томская область, Россия) обнаружен полиморфизм по инверсии 2R1; преобладали особи гетерозиготные по инверсии. В популяции п. Первомайский (Казахстан) инверсии 2R1 у Anopheles messeae обнаружено не было. Достоверных различий в плодовитости самок с разными генотипами по инверсии 2R1 не выявлено.
2. Флюоресцентная in situ гибридизация ДНК-проб, фланкирующих точки разрыва инверсии 2R1 у Anopheles messeae подтвердила геномные данные об их вероятной локализации в ортологах генов AATE009822 и AATE010343 Anopheles atroparvus.
3. Обнаружен полиморфизм по встройке мобильных элементов в экзон 9 ортолога гена AATE009822 у Anopheles messeae, не связанный с инверсией 2R1. У Anopheles daciae встройки мобильных элементов в экзон 9 не выявлена.
4. Разработка тест-системы для диагностики инверсии 2R1 с помощью ПЦР требует доработки, поскольку наблюдаемые ложноположительные результаты ПЦР могут быть связаны с дупликацией ортолога гена AATE009822 у особей с генотипом, содержащим инверсию 2R1.
