Автореферат (1145854), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Такая возможность рассматривалась как один из механизмов элиминацииродительского генома (Ogielska, 1994; Gernand et al., 2005). Удаление генетическогоматериала посредством почкования из интерфазных ядер было показано длямежвидовых гибридов пшеницы и проса, а также при удалении добавочных иполовых хромосом у двукрылых Sciaria coprophyla.
Для этих организмов показано,что почкованию хромосом предшествовала их гетерохроматинизация ипериферическая локализация (Perondini, Ribeiro, 1997; Gernand et al., 2005). Ранеепредварительная гетерохроматинизация генетического материала, предназначенногодля удаления, была показана для различных организмов (van Vugt et al., 2003;Bongiorni et al., 2007; Liu et al., 2007; Landmann et al., 2009; Herdy et al., 2014;16Timoshevskiy et al., 2016). Анализ эпигенетического статуса элиминируемого геномав составе микроядер в гонадах гибридных головастиков был проведен с помощьюиммунофлуоресцентного окрашивания.
Ацетилированный гистон Н4, характерныйдля активного хроматина, обнаруживался в хроматине зародышевых клетках, но немикроядер. В микроядрах по сравнению с ядрами зародышевых клеток обнаруженообогащение модификациями гистонов, характерных для гетерохроматина, таких какдиметилирование по лизину 9 гистона Н3 и триметилирование по лизину 9 гистонаН3 (Рисунок 4в,г). Полученные результаты показывают наличие маркеровгетерохроматина в элиминированном геноме в гонадах гибридных головастиков.Таким образом, мы обнаружили сходство эпигенетических модификаций хроматинав элиминированном геноме у межвидовых гибридов P.
esculentus и хроматине,предназначенном для удаления у других организмов. Для идентификацииэлиминируемого генома мы провели FISH с зондом к центромерному повтору.Центромеры хромосом P. ridibundus были обнаружены в ядрах зародышевых исоматических клеток (Рисунок 4д), но не микроядрах. Мы можем заключить, что вмикроядрах содержится геном P. lessonae.ЗАКЛЮЧЕНИЕТаким образом, изменения гаметогенеза, связанные с элиминацией иэндорепликацией геномов, позволяют диплоидным гибридным лягушкамP.
esculentus успешно воспроизводиться в популяционных системах. В изучаемыхпопуляционных системах R-E типа обнаружена уникальная ситуация, когдабольшинство диплоидных гибридов P. esculentus передают гаметы тогородительского вида (P. ridibundus), с которым сосуществуют. Однако это неприводит к исчезновению гибридов из-за того, что диплоидные самцы могутпроизводить гаметы с геномом другого родительского вида (P.
lessonae). Нарушенияв процессах элиминации и эндорепликации геномов в гаметогенезе диплоидныхгибридных самок приводят к возникновению триплоидных гибридов. Триплоидныегибриды не способны производить триплоидов в скрещиваниях друг с другом, таккак формируют гаплоидные гаметы. Возникновение триплоидных гибридов издиплоидных яйцеклеток отражает общее направление развития популяционныхсистем клональных и полуклональных форм, что, предположительно, можетпривести к возникновению нового полиплоидного вида. Элиминация генома одногоиз родительских видов предшествует эндорепликации, в тех случаях, когда оба этипроцесса происходят в гаметогенезе гибридных лягушек.
Элиминируемый геномпретерпевает гетерохроматинизацию и удаляется из ядер зародышевых клеток. Мыполагаем, что геном, который отсутствовал в материнском ооците и нетранскрибировал некодирующую РНК должен элиминироваться во времягаметогенеза у гибридов, возникших после оплодотворения такого ооцита.17ВЫВОДЫ1. Различия в положении интерстициальных сайтов теломерного повтора наядрышкообразующей хромосоме позволяют идентифицировать хромосомыродительских видов в метафазе митоза у представителей комплекса P. esculentus.Расположение маркерных структур на хромосомах типа ламповых щетокродительских видов комплекса P. esculentus, суммированные в цитологическихкартах, позволяют идентифицировать хромосомные наборы, передаваемые вооциты ди- и триплоидных гибридных лягушек.2.
В гаметогенезе большинства диплоидных и триплоидных гибридных самок можетпроисходить избирательное удаление генома P. lessonae, в то время как геномP. ridibundus будет передаваться в гаметы, несмотря на то, что гибриды обитают сособями P. ridibundus.3. Селективная элиминация генома в гониальных клетках ди- и триплоидныхгибридныхголовастиковпроисходитпремейотическипосредствомгетерохроматинизации и формирования микроядер.4. Отсутствие элиминации и дополнительные стадии эндорепликации геномовприводят к возникновению ооцитов с различной геномной композицией иуровнем плоидности.5.
В исследуемых популяционных системах типа R-E триплоидные лягушкиформируются из диплоидных гамет, производимых диплоидными самками.Диплоидные лягушки возникают в результате оплодотворения гаплоидныхяйцеклеток, производимых триплоидными гибридами, некоторыми диплоиднымигибридами, а также особями родительского вида.СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИСтатьи1. Dedukh D.V., Litvinchuk S.N., Rosanov J.M., Mazepa G.A., Saifitdinova A.F.,Shabanov D.A., Krasikova A.V. Optional endoreplication and selective elimination ofparental genomes during oogenesis in diploid and triploid hybrid European water frogs.PLoS One.
2015; 10(4):e0123304.2. Dedukh D.V., Mazepa G.A., Shabanov D.A., Rosanov J.M., Litvinchuk S.N.,Borkin L.J., Saifitdinova A.F., Krasikova A.V. Cytological maps of lampbrushchromosomes of European water frogs (Pelophylax esculentus complex) from theEastern Ukraine. BMC Genetics. 2013; 14.3. Литвинчук С.Н., Боркин Л.Я., Мазепа Г.А., Розанов Ю.М., Пасынкова Р.А.,Скоринов Д.В., Дедух Д.В., Красикова А.В. Необычное триплоидноевидообразование у зелёных жаб Высокогорной Азии. Материалы V съездаГерпетологического общества «Итоги научных исследований и охрана18биоразнообразия амфибий и рептилий Северной Евразии: проблемы иперспективы теории и практики», Минск, Беларусь. 2012; C.
160-165.Тезисы1. Дедух Д.В., Шабанов Д.А., Розанов Ю.М., Литвинчук С.Н., Красикова А.В.Элиминация и эндорепликация геномов в гаметогенезе межвидовых гибридов изкомплекса зеленых лягушек Pelophylax esculentus. Сборник тезисов Vмолодежной конференции по молекулярной и клеточной биологии Институтацитологии РАН, Санкт-Петербург, 18-21 сентября. 2016; С. 9-10.2. Дедух Д.В. Отклонения в гаметогенезе обеспечивают воспроизводствомежвидовых гибридов в комплексе зеленых лягушек Pelophylax esculentus.Сборник тезисов XXIII международной конференции студентов аспирантов имолодых ученых «Ломоносов», Москва, 11-16 апреля.
2016.3. Dedukh D.V., Litvinchuk S.N., Rosanov J.M., Shabanov D.A., Krasikova A.V.Crossing experiments reveal gamete contribution into appearance of di- and triploidhybrid frogs in Pelophylax esculentus population systems. Chromosome research. 2015;С. 280-281.4. Krasikova A., Dedukh D. Endoreplication and selective elimination of parentalgenomes during oogenesis in hybrid European water frogs. Сборник тезисовМеждународной конференции EMBO Conference: Chromatin and Epigenetics. 2015;P.
213.5. Dedukh D.V., Litvinchuk S.N., Rosanov J.M., Shabanov D.A., Krasikova A.K. Di- andtriploid hybrids in Pelophylax esculentus population systems can reproduce bycrossings with each other. Сборник тезисов Международной конференции «18thEuropean Congress of Herpetology», Вроцлав, Польша, 7-12 сентября. 2015; P. 116.6. Dedukh D.V., Mazepa G.A., Shabanov D.A., Rosanov J.M., Litvinchuk S.N.,Saifitdinova A.F., Krasikova A.V. Peculiarities of oogenesis in hybridogeneticEuropean water frog complex (Pelophylax esculentus complex). Сборник тезисовМеждународной конференции "19th International Chromosome Conference",Болонья, Италия, 2-6 сентября.
2013; С. 128.7. Дедух Д.В., Мазепа Г.А., Шабанов Д.А., Розанов Ю.М., Литвинчук С.Н.,Сайфитдинова А.Ф., Красикова А.В. Особенности гаметогенеза у самок вгибридогенном комлексе зеленых лягушек (Pelophylax esculentus). СборниктезисовВсероссийскойконференциисмеждународнымучастием«Эмбриональное развитие, морфогенез и эволюция». К 135-летию со днярождения П.П. Иванова, Санкт-Петербург, Россия, 22-24 октября. 2013; С. 77-79..
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
