Отзыв официального оппонента (1145650)
Текст из файла
1ОТЗЫВофициального оппонента на диссертацию Якимовой Анны Олеговны«Нарушения формирования нервных центров и поведения у мутантов по гену sbr (Dmnxf1) Drosophilamelanogaster», представленную на соискание учёной степени кандидатабиологических наук по специальности 03.02.07 – генетикаАктуальность темы диссертацииРабота А.О. Якимовой посвящена актуальной проблеме нейрогенетики –установлению роли конкретных генов и их продуктов в развитии нервной системы иформировании поведения.На модельном объекте - Drosophilamelanogaster - исследовановлияние мутаций генаsmallbristles(sbr) на поведение и структуру нервной системы. Генпринадлежит к консервативному семейству генов NuclearExportFactors(Nxf), отвечающихза транспорт мРНК из ядра в цитоплазму,и поэтому имеет также другое название Dmnxf1.При определении цели и задач исследования автор исходил из данных литературыо наличии влияния мутаций данного гена на поведение.
Понять, каким образом ген,имеющий столь обширную функцию как транспорт всех мРНК из ядра в цитоплазму,участвует в определении особенностей поведения – далеко не тривиальная задача.Авторпредположил возможность существования специализированной функции гена в нервнойсистеме дрозофилы.
И возможность реализации этой функции на основе альтернативного,специфичного для нервной системы, сплайсингаРНК. Это послужило теоретическойосновой для выявления механизмов плейотропного действия гена – проблеме актуальнойс точки зрения общей генетики.Научная новизнаАвтором получено множество новых фактов влияния мутаций гена sbr наповедение и структуру нервной системы самцов и самок дрозофилы, что делает новизнуисследования вполне очевидной. В работе исследованы доминантные эффекты двухаллелей гена, которые оба летальны в гомозиготном состоянии. Первый – это нуль-аллельиз-за наличия в Xхромосоме делеции всего гена.
Второй – sbr12– представляет собойделецию 30 нуклеотидов в 9-ом экзоне гена и экспрессируется в виде белка, в которомотсутствуют 10 аминокислот. Автором установлено различающееся влияние этих двухаллелей на геотаксис/локомоцию, а также структуру мозга. Если нуль-аллель вгетерозиготном состоянии вызывал у молодых самцов лишь умеренные нарушенияповедения в тесте на геотаксис, что не сопровождалось изменениями структуры мозга, тоаллель sbr12приводил к сильнейшим нарушениям поведения и вызывал врождённыеструктурные нарушения эллипсоидного тела и медуллы зрительных долей мозга.
Этотфакт справедливо трактуется как доминантно-негативный эффект мутации sbr12, что, намой взгляд, является одним из главных выводов данного исследования,2свидетельствующий о важности мультимерных взаимодействий в реализации функцийданного гена в нервной системе. У самцов, гетерозиготных по гену sbr12, былаустановлена связь структурных нарушений мозга имаго с нарушением роста аксоновфоторецепторов и повышенным уровнем нейродегенерации на личиночной стадии. Усамок sbr12/+ эти врождённые нарушения нервной системы отсутствовали, а сходные ссамцами дефекты поведения проявлялись лишь с возрастом.
Важным результатом работыявляется установление факта присутствия гранул белка SBRв отростках нейронов, чтопозволило автору сделать вывод о существовании у этого белкаспециализированныхцитоплазматических функций, необходимых для формирования и функционированиянервной системы дрозофилы.Теоретическая и практическая значимость работыСовокупность вновь обнаруженных фактов привела автора к обоснованномувыводу о существовании у гена sbr, кроме универсальной для всех клеток организмафункции экспорта мРНК из ядра в цитоплазму, специализированной функции этого гена вцитоплазме нейронов, осуществляемой с помощью альтернативных сплайс-вариантов.Первым кандидатом на эту роль является содержащий 5-ый интрон сплайс-вариант,кодирующий SBRбелок, укороченный с C конца.Заключение о специализированнойфункции гена sbrв нервной системе и его достаточно подробное обоснование составляетосновную теоретическую значимость работы, расширяя представления о способахтканеспецифичной регуляции экспрессии генов на посттранскрипционном уровне имеханизмах плейотропного действия генов.
Ввиду консервативности данного семействагенов, часть выводов, сделанных по результатам работы, может распространяться намлекопитающих, включая человека. Полученные результаты должны использоваться вкурсах лекций по нейрогенетике, генетике поведения, а также в курсах по молекулярнойгенетике/биологии как пример реализации множественных функций гена в различныхтканях.Достоверность полученных результатовДиссертационная работа основана на большом количестве экспериментальныхданных, полученных лично автором.
Все результаты экспериментов были подтвержденынезависимыми биологическими и инструментальными повторениями. Полученныеданные грамотно статистически обработаны. Достоверность полученных результатов невызывает сомнений. Основное содержание диссертации опубликовано в рецензируемыхнаучных публикациях, рекомендованных ВАК, и доложено на международных иотечественных научных форумах. Исследования автора получили поддержку в видегрантов РФФИ и МинОбрНауки РФ.3Обоснованность научных положений и выводовПоложения, выносимые на защиту, и выводы диссертации полностью обоснованыэкспериментальными результатами. Выводы соответствуют поставленным в диссертациизадачам.
Следует отметить скромность автора при формулировании положений,выносимых на защиту. Их краткость, подкреплённость результатами исследования иотсутствие необоснованных фантазий рассматриваю как преимущество представленнойдиссертации.Структура и содержание работыДиссертация изложена на 155 страницах, содержит 59 иллюстраций и 4таблицы.Она построена по традиционному плану, включая разделы Введение, Обзорлитературы, Материалы и методы, Результаты, Обсуждение результатов, Заключение иВыводы.Обзор литературы занимает 50 страниц и охватывает все вопросы, необходимыедля понимания сути диссертации. В первом разделе обзора подробно рассматриваетсяразвитие от эмбриона до имаго структур мозга и глаз дрозофилы.
Во втором - клеточные имолекулярно-генетические основы морфогенеза мозга, в том числе рост аксонов иформированиеими синаптических связей, роль в этом цитоскелетаи локализованныхмРНК. Третий раздел посвящён белкам семейства NXF – их структуре и функции умлекопитающих, человека и дрозофилы. В этом же разделе подробно описана структура ифункции гена sbr дрозофилы, характер его экспрессии, фенотипическое проявлениемутаций, наличие тканеспецифичных белковых продуктов гена. Обзор хорошоструктурирован, каждый раздел содержит подразделы второго и третьего порядка. Вобзоре представлено 27 прекрасных иллюстраций, адаптированных из соответствующихлитературных источников. Каждая иллюстрация снабжена исчерпывающей поясняющейподписью и ссылкой на первоисточник.В главе Материалы и методы на10-ти страницах представлена информация обиспользованных линиях дрозофилы, постановке скрещиваний, методике регистрациилокомоторного поведения в тесте на отрицательныйгеотаксис, иммуногистохимическомокрашивании органов, приготовлении парафиновых срезов мозга, окрашенныхгематоксилином-эозином, конфокальной микроскопии и статистической обработкерезультатов.Глава Результаты изложена на 40 страницах и содержит 4 основных раздела: (1)влияние гена sbr на поведение самцов и самок D.
melanogaster; (2) влияние гена sbr наструктуру мозга и уровень нейродегенерации у самцов и самок D. melanogaster; (3)влияние аллеляsbr12 на процесс формирования зрительного пути у D. melanogaster; (4)4особенности распределения белка SBR в развивающемся мозге у личинок D.melanogaster.Каждый из основных разделов подразделён на более мелкие части. Всепереходы от одного эксперимента к следующему логичны и не вызываютвозражений.Результаты исследования изложены подробно, снабжены качественнымиллюстративным материалом в виде 28 рисунков и микрофотографий.В главе Обсуждение результатов автор на 11 страницах анализирует полученные данные исопоставляет их с данными литературы.
Последовательно рассматриваются дефектыповедения самцов sbr12/Dp(1;Y) и сопровождающие их нарушения нервных центров;предполагаемые механизмы фенотипических проявлений мутантных аллелей гена sbr;различия в проявлении мутантного аллеляsbr12у самок и самцов.Диссертация заканчивается кратким, чуть более одной страницы, заключением ишестью выводами.Список литературы насчитывает 324 источника, из них 16 на русском языке.Автореферат адекватно отражает основное содержание диссертации.Особо следует отметить, что диссертация и автореферат написаны очень хорошимлитературным русским языком.ЗамечанияТак как я был рецензентом при апробации диссертационной работы, тобольшинство моих замечаний было учтено,и в последнюю редакцию диссертации быливнесены соответствующие исправления.
Тем не менее, осталось одно замечание, котороенельзя не сделать. В любом экспериментальном исследовании по генетике поведениявстаёт вопрос об одинаковости генетического фона сравниваемых вариантов опыта.Генетический фон линии дикого типа Oregon-R игетерозиготных самцов и самок по нульаллелю и sbr12аллелю, безусловно, различен, что может сказываться на поведении. Ксожалению, трудно представить себе возможную процедуру выравнивания генетическогофона у сравниваемых вариантов опыта на основе имеющихся исходных линий.
Однакообнаруженные автором доминантные эффекты аллелей гена весьма сильны, чтопредполагает, что они могут проявляться независимо от генетического фона. Этомуспособствовал выбор автором чётко проявляемого поведенческого признака –стимулируемой механической встряской и отрицательным геотаксисом локомоции. Крометого, наблюдаемые нарушения структуры мозга у гетерозиготных самцов по sbr12аллелюподтверждают наличие вызванного мутацией дефекта уже на качественном уровне.Фактически, это не замечание, а констатация объективных трудностей работы, и ответа нетребует. Также, это не ставит под сомнение сделанные выводы и не снижает ценностьэтой прекрасной диссертационной работы.специальность 03.00.13.
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.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
