АННОТАЦИЯ 3
ВВЕДЕНИЕ 4
1 Литературный обзор 6
1.1. Хромосомные перестройки в природных популяциях животных и растений 6
1.2. Хромосомные инверсии 8
1.3. Политенные хромосомы 12
1.4. Малярийные комары 15
1.5. Врождённый иммунитет малярийных комаров 20
1.6. Дирофиляриоз 21
1.7. Малярийные комары группы Maculipennis 24
1.8. Полиморфные инверсии малярийных комаров An. messeae 30
1.9. Инверсии 3R у An. messeae 33
2. Материалы и методы 35
2.1 Объект исследования 35
2.2 Материал исследования 35
2.3.1 Приготовление суховоздушных и орсеиновых препаратов
политенных хромосом 35
2.3.2 Разработка праймеров для ДНК-проб 36
2.3.3 ПЦР 36
2.3.4 Гель-электрофорез 36
2.3.5 Мечение ДНК пробы флюоресцентным красителем с помощью
фрагмента Кленова и праймеров со случайной последовательностью нуклеотидов 37
2.3.6 Флуоресцентная in situ гибридизация (FISH) 37
2.3.7 Микроскопический анализ и физическое картирование генов 39
3. Результаты и обсуждения 40
ВЫВОДЫ 46
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 47
У большинства континентальных видов двукрылых насекомых частотное распределение инверсий совпадает с общими правилами географической изменчивости признаков, указывая на клинальные закономерности. Это свидетельствует в пользу адаптивной природы инверсионного полиморфизма, который частотно коррелирует с градиентами климатических и экологических условий существования [Русакова и др., 2011].
Изучение полиморфных инверсий у малярийных комаров является важным направлением научных исследований для понимания их адаптивных возможностей и способности к переносу инфекций. [Шарахов, 2021]. Одним из важнейших параметров является способность самок впадать в диапаузу и переживать суровые зимы. Наряду с этим есть возможность проанализировать гены, отвечающие за передачу заболеваний и сделать выводы относительно того, какие инфекции может переносить каждый конкретный вид. Это может быть полезно для разработки стратегий контроля и профилактики заболеваний, переносимых малярийными комарами в Сибири и других регионах мира.
Anopheles messeae, имеет очень обширный ареал, охватывающий Европу и Северную Азию. Одной из особенностей данного вида является полиморфизм по пяти хромосомным инверсиям, затрагивающий все 3 пары хромосом. Соотношение и частота инверсий во многом зависит от ареала популяции этого вида. Поэтому актуален вопрос о влиянии инверсий на адаптивные способности этих малярийных комаров. Способы влияния могут быть различными и связанными с такими механизмами как эффект положения гена, гетерозис или запирание кроссинговера.
На данный момент ведутся исследования связанные с изучением влияния инверсии в правом плече третьей хромосомы Anopheles messeae на адаптацию и способность переносить возбудителей инфекций, например дирофиляриоз. Дабы определить роль этой хромосомной перестройки, необходимо изначально понять, где располагаются точки разрыва инверсии.
Целью выпускной работы стало картирование проксимальной точки разрыва полиморфной инверсии 3R1 Anopheles messeae на референсном геноме An. atroparvus.
Задачами исследования являются:
1. Поиск маркерных генов и разработка праймеров на основе генома An. atroparus для картирования проксимальной точки разрыва полиморфной инверсии 3R1 An. messeae.
2. Физическое и геномное картирование проксимальной точки разрыва инверсии 3R1 у An. messeae на цитогенетической карте хромосом клеток слюнных желез.
3. Анализ генов, расположенных в пределах проксимальной точки разрыва инверсии 3R1, потенциально ассоциированных с зараженностью комаров дирофиляриозом.
4. Анализ однонуклеотидных замен в правом плече третьей хромосомы у An. messeae и An. atroparus.
Выпускная бакалаврская работа проводилась на базе НИ ТГУ в лаборатории экологии, генетики и охраны окружающей среды. Автор выражает благодарность Артемову Глебу Николаевичу и Соболевой Евгении Сергеевне за предоставленные материалы и руководство практики.
1. Разработано 15 ДНК-проб и проведено физическое картирование 10 генов для проксимальной точки разрыва полиморфной инверсии 3R1 Anopheles messeae.
2. Установлено, что проксимальная точка разрыва инверсии 3R1 Anopheles messeae находится между 15,4 и 17,5 млн. пар нуклеотидов на геномной карте An. atroparvus.
3. Показатель числа однонуклеотидных замен, приходящихся на один ген в окрестностях проксимальной точки разрыва инверсии 3R1 Anopheles messeae, не отличался от среднего по правому плечу хромосомы 3.
4. В окрестностях проксимальной точки разрыва располагаются ортологи генов orco и coil-less, отвечающие за выбор жертвы и иммунитет комаров и потенциально связанные с эффективностью
