Институт проблем экологии и эволюции им А.Н.Северцова РАН

Насколько велик "Геномный мусор" у грызунов?

Добавочные или В-хромосомы – это «загадочные» наследственные элементы, выявленные в геномах у многих видов грибов, растений и животных. Ранее считалось, что они представляют собой геномный «мусор», но сейчас уже известно, что их генетический состав включает рибосомные гены, теломерные и центромерные повторы и даже аутосомные гены, отвечающие за ряд функций от деления клеток до роли в эволюции и видообразовании.

Комплекс узкочерепных полевок подрода Stenocranius представлен несколькими эволюционно разновозрастными таксонами: реликтовый Lasiopodomys raddei и L. gregalis, который включает три генетические линии А, В и С, вероятно, самостоятельного таксономического ранга. На территории Алтае-Саянского региона и в Забайкалье их ареалы соседствуют без признаков симпатрии.

Масштабный цитогенетический анализ кариотипов представителей подрода выявил значительный B-хромосомный полиморфизм (1-5 добавочных хромосом), главным образом, в выборках из зон вторичного контакта ареалов этих таксонов в Алтае-Саянском регионе (Тува).

Впервые установлено, что частота В-хромосом достоверно выше в кариотипах у эволюционно более молодых линий В и С L. gregalis, а кариотипы всех исследованных L. raddei были «чисты от мусора» (не содержали добавочных хромосом).

Молекулярно-цитогенетический анализ с использованием меченных флуоресцентных зондов (FISH) показал, что во всех В-хромосомах содержатся теломерные повторы, и лишь в некоторых – рибосомные гены.
Иммуноцитохимический анализ выявил в мейотических клетках схожесть структуры В-хромосом и половых хромосом и их совместное расположение в одном хроматиновом домене, что может косвенно указывать на гомологию между ними. Вероятно, такая локализация В-хромосом позволяет им преодолеть мейотические чекпоинты и, таким образом, сохраниться в геноме.

На поиск ответов на вопросы «Зачем они нужны?» и «Как возникли?» направлены дальнейшие исследования.

Работа выполнена коллективом авторов из Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) (к.б.н. С.В. Павлова и Ю.М. Ковальская, асп. И.А. Двояшов), Института молекулярной и клеточной биологии Со РАН, Института общей генетики имени Н. И. Вавилова РАН, Тувинского института комплексного освоения природных ресурсов Сибирского отделения Российской академии наук и Зоологического института РАН в рамках работы по проекту РНФ (грант № 22-24-00513).

Детали исследования опубликованы в журнале JEZ Part B: Molecular and Developmental Evolution (Q1) и представлены на конференции по В хромосомам.

www.group-telegram.com/nl/ieeras.com/933

421 viewsedited  Dec 12 at 07:38

Насколько велик "Геномный мусор" у грызунов?

Добавочные или В-хромосомы – это «загадочные» наследственные элементы, выявленные в геномах у многих видов грибов, растений и животных. Ранее считалось, что они представляют собой геномный «мусор», но сейчас уже известно, что их генетический состав включает рибосомные гены, теломерные и центромерные повторы и даже аутосомные гены, отвечающие за ряд функций от деления клеток до роли в эволюции и видообразовании.

Комплекс узкочерепных полевок подрода Stenocranius представлен несколькими эволюционно разновозрастными таксонами: реликтовый Lasiopodomys raddei и L. gregalis, который включает три генетические линии А, В и С, вероятно, самостоятельного таксономического ранга. На территории Алтае-Саянского региона и в Забайкалье их ареалы соседствуют без признаков симпатрии.

Масштабный цитогенетический анализ кариотипов представителей подрода выявил значительный B-хромосомный полиморфизм (1-5 добавочных хромосом), главным образом, в выборках из зон вторичного контакта ареалов этих таксонов в Алтае-Саянском регионе (Тува).

Впервые установлено, что частота В-хромосом достоверно выше в кариотипах у эволюционно более молодых линий В и С L. gregalis, а кариотипы всех исследованных L. raddei были «чисты от мусора» (не содержали добавочных хромосом).

Молекулярно-цитогенетический анализ с использованием меченных флуоресцентных зондов (FISH) показал, что во всех В-хромосомах содержатся теломерные повторы, и лишь в некоторых – рибосомные гены.
Иммуноцитохимический анализ выявил в мейотических клетках схожесть структуры В-хромосом и половых хромосом и их совместное расположение в одном хроматиновом домене, что может косвенно указывать на гомологию между ними. Вероятно, такая локализация В-хромосом позволяет им преодолеть мейотические чекпоинты и, таким образом, сохраниться в геноме.

На поиск ответов на вопросы «Зачем они нужны?» и «Как возникли?» направлены дальнейшие исследования.

Работа выполнена коллективом авторов из Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) (к.б.н. С.В. Павлова и Ю.М. Ковальская, асп. И.А. Двояшов), Института молекулярной и клеточной биологии Со РАН, Института общей генетики имени Н. И. Вавилова РАН, Тувинского института комплексного освоения природных ресурсов Сибирского отделения Российской академии наук и Зоологического института РАН в рамках работы по проекту РНФ (грант № 22-24-00513).

Детали исследования опубликованы в журнале JEZ Part B: Molecular and Developmental Evolution (Q1) и представлены на конференции по В хромосомам.

BY Институт проблем экологии и эволюции им А.Н.Северцова РАН