Автореферат (1145636)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

На правах рукописиЯкимова Анна ОлеговнаНарушения формирования нервных центров и поведения у мутантов по генуsbr (Dm nxf1) Drosophila melanogasterСпециальность: 03.02.07 – генетикаАвторефератдиссертации на соискание учёной степеникандидата биологических наукСанкт-Петербург2018Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждениивысшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" на кафедрегенетики и биотехнологии биологического факультета.Научный руководитель:Мамон Людмила Андреевнадоктор биологических наук, старший научный сотрудник,профессор кафедры генетики и биотехнологииФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет»,г.

Санкт-ПетербургОфициальные оппоненты:Камышев Николай Григорьевичдоктор биологических наук, старший научный сотрудник,заведующий лабораторией сравнительной генетики поведенияФГБУН «Институт физиологии им. И.П. Павлова» РАН,г. Санкт-ПетербургКонев Александр Юрьевичкандидат биологических наукстарший научный сотрудник лаборатории генетики эукариот отделамолекулярной и радиационной биофизики ФГБУ «Петербургский институтядерной физики им. Б. П.

Константинова» НИЦ «Курчатовский институт»,г. Гатчина Ленинградской обл.Ведущая организация:Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт биологии развития им.Н. К. Кольцова» Российской Академии Наук, г. Москва.Защита состоится _____________ 2018 г. в ____ часов на заседании Диссертационного советаД 212.232.12. по защите докторских и кандидатских диссертаций на базе ФГБОУ ВО «СанктПетербургский государственный университет» по адресу: 199034, Санкт-Петербург,Университетская наб., д. 7/9, ________________________________________________________С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке им.

М. Горького СанктПетербургского государственного университета по адресу: 199034, Санкт-Петербург,Университетская наб., д. 7/9 и на сайте Санкт-Петербургского государственного университетапо адресу: https://disser.spbu.ru/files/disser2/disser/kDJGCbw91P.pdfАвтореферат разослан«_____» ___________________ 2018 г.Ученый секретарьДиссертационного совета Д.212.232.12кандидат биологических наукС. А. ГалкинаОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность темы исследованияПредставители эволюционно-консервативного семейства генов Nxf (nuclearexport factor) известны у эукариот групп Fungi и Metazoa, от дрожжей до человека(Serpeloni et al., 2011).

Ген Nxf1, давший название этому семейству, у разныхорганизмов отвечает за транспорт большинства мРНК из ядра в цитоплазму(Herold et al., 2003). У эукариот эта универсальная функция необходима всемклеткам с активной транскрипцией из-за разделения процессов транскрипции итрансляции в пространстве и времени.

У Drosophila melanogaster ортологом генаNxf1 других организмов является ген small bristles (sbr, синоним – Dm nxf1)(Wilkie et al., 2001; Herold et al., 2001; Tretyakova et al., 2001). Большинствоизвестных аллелей гена sbr летальны в гомо- или гемизиготном состоянии.Мутации в гене sbr характеризуются широким спектром плейотропных эффектов,среди которых наиболее часто встречающимися являются нарушенияфертильности самцов и дефекты нервной системы (FlyBase1, 2017). Явлениеплейотропии широко исследуют в медицине для разработки терапиинаследственных заболеваний, поскольку важно определить, можно линаправленно воздействовать лишь на одну из функций гена, не затрагиваяостальные.У млекопитающих, включая человека, специализированные функции внервной системе выполняют, в основном, паралоги гена nxf1.

В медицинскойпрактике потерю функции Hs nxf5 ассоциируют с серьезными дефектами развитиямозга, умственной отсталостью и аутизмом, выявленными у ряда пациентов(Frints et al., 2003; Grillo et al., 2010; Piton et al., 2013). Белок NXF5преимущественно локализуется в цитоплазме нейронов, включая отростки (Jun etal., 2001). Исследователи полагают, что белок NXF5 избирательно обеспечиваеттранспорт и/или локализацию определенных нейроспецифичных транскриптов, апотеря функции этого белка приводит к нарушению развития ифункционирования головного мозга у человека (Jun et al., 2001; Grillo et al., 2010).В последнее время появляется всё больше данных, свидетельствующих осуществовании специализированной функции в нервной системе уальтернативного продукта гена nxf1 – короткого белка sNXF1.

У млекопитающихэтот белок является продуктом трансляции альтернативного транскрипта генаnxf1, сохраняющего интрон 10 (Wang et al., 2015; Li et al., 2016). Полагают, чтокороткий белок sNXF1 может взаимодействовать с полноразмерным белкомNXF1, и такой комплекс приобретает способность специфично взаимодействоватьс определёнными мРНК (Li et al., 2016).Для паралогов гена sbr (Dm nxf1) у дрозофилы специализированныефункции в нервной системе не показаны. Есть основания полагать, что ген sbrявляется многофункциональным, и специализированные цитоплазматическиефункции в нервной системе выполняют альтернативные продукты этого гена(Ivankova et al., 2010).

Поскольку белки семейства NXF обладают1http://flybase.orgконсервативностью и сходной доменной структурой, закономерности,выявленные для изоформ белка SBR (Dm NXF1) дрозофилы, могут бытьраспространены на белки семейства NXF млекопитающих. Выявлениеспециализированных функций, присущих как полноразмерному, так иальтернативным продуктам гена sbr, открывают новые перспективы в изучениипроцессов регуляции развития и функционировании различных органов и систем.Степень разработанности темы исследованияНейрогенез – это эволюционно-консервативный процесс, начиная отгенетического контроля спецификации нейробластов и их потомков (Egger et al.,2008; Li et al., 2013a), до регуляции формирования нейронных сетей иоптимизации коннектома (Sanchez-Soriano et al., 2007; Araujo, 2015; Yamaguchiand Miura, 2015a; Menon and Gupton, 2016).

Согласованная реализациягенетических программ развития, определяющих формирование многообразиятипов нейронов и установку корректных связей между ними, в конечном итоге,приводит к формированию полноценно функционирующего мозга. Поэтому,изучение этих процессов возможно с использованием хорошо изученныхмодельных объектов, а данные, полученные в таких исследованиях, могут бытьэкстраполированы на более сложно устроенные организмы, включая человека.Дрозофила является хорошо разработанным модельным объектом для изученияразвития и функционирования нервной системы (Sanchez-Soriano et al., 2007).Каждый нейробласт уникален: имеет жестко детерминированное в развитиивремя и место появления, характеризуется уникальным набором генетическихмаркеров и продуцирует установленное количество потомков определённого типа(Doe, 1992; Urbach and Technau, 2003).

Это позволяет проследить судьбу клетки отмомента появления нейробласта до формирования зрелой нейронной сети.Хорошо изучен процесс дифференцировки нейронов, сопровождающийся ростомаксонов и их нацеливанием на свои мишени, а также процесс оптимизацииконнектома, обеспечивающий корректное функционирование мозга (Yamaguchiand Miura, 2015a, b; Menon and Gupton, 2016).Динамичные изменения цитоскелета и локализованная трансляция мРНКимеют критическое значение для нейрогенеза, формируя позиционнуюинформацию в развивающемся мозге и определяя рост отростков нервных клетоки образование корректных связей между нейронами (Sanchez-Soriano et al., 2007;Menon and Gupton, 2016). Нарушение функции многих белков, ассоциированных сцитоскелетом, в том числе РНК-связывающих белков, часто приводит квозникновению дефектов структуры и функционирования мозга (Boquet et al.,2000a; Van Vactor et al., 1993; Dent et al., 2011).Для ряда генов семейства NXF показаны нейроспецифичные функции,среди которых – взаимодействие с белками, ассоциированными с цитоскелетом(Tretyakova et al., 2005; Takano et al., 2007; Katahira et al., 2008) и сохранениесвязи в цитоплазме с определенными мРНК-мишенями (Zhang et al., 2007; Wanget al., 2015).

Существование мутаций в гене sbr у дрозофилы, имеющихдоминантно-негативное проявление в нервной системе, поднимает вопрос омеханизмах реализации этих эффектов. Совокупность ранее полученных данныхпозволяет предполагать, что у D. melanogaster многообразие продуктов гена sbr(Dm nxf1) формирует потенциал для выполнения альтернативных функций,важных и для нервной системы и, по-видимому, связанных с цитоскелетом ицитоплазматическим транспортом определённых мРНК.Цель данной работы – исследовать роль гена sbr в развитии ифункционировании мозга у D. melanogasterЗадачи:•изучить влияние дозы гена sbr, присутствия аллеля sbr12, а такжехромосомой локализации аллеля sbr+ на активность самцов и самокD.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации