WWW.ДЕНЬСИЛЫ.РФ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Медицина

 

Pages:   || 2 | 3 |

Организация хромосомописторхид

-- [ Страница 1 ] --

Направах рукописи

Задесенецкира сергеевна

СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ

ХРОМОСОМОПИСТОРХИД

03.03.04 – Клеточная биология,цитология, гистология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидатабиологических наук

Новосибирск 2013

Работавыполнена влабораторииморфологии ифункции клеточных структурФедеральногогосударственногобюджетного учреждения наукиИнститута цитологии и генетики СО РАН,г. Новосибирск

Научныеруководители: доктор биологических наук,профессор

РубцовНиколай Борисович

Официальные оппоненты: доктор биологическихнаук, профессор

Кикнадзе Ия Ивановна,главный научный сотрудник сектора эволюционнойгеномики хирономид,

Федеральное государственноебюджетноеучреждение

наукиИнститутцитологии игенетики СОРАН, г. Новосибирск

кандидатбиологических наук,

ТрифоновВладимирАлександрович,заведущий лабораторией сравнительнойгеномики,

Федеральное государственноебюджетноеучреждение

наукиИнститутмолекулярной и клеточнойбиологии

СОРАН, г.Новосибирск

Ведущееучреждение: Федеральноегосударственноебюджетное учреждение наукиИнститутмолекулярнойбиологии

им.В.А.Энгельгардта РАН, г. Москва

Защитадиссертациисостоится «___» ____________ 2013 г. на утреннем заседании диссертационногосовета Д003.011.01 по защите диссертацийна соисканиеученой степени кандидатанаук, позащите насоискание ученой степенидоктора наукв ИЦиГСО РАНв конференц-зале Института по адресу:

630090, г.Новосибирск, проспект ак. Лаврентьева, д. 10, тел. (383) 363-49-06,

факс (383)333-12-78, e-mail: dissov@bionet.nsc.ru.

Сдиссертацией можно ознакомитьсяв библиотекеИЦиГ СОРАН.

Автореферат разослан «___» _____________ 20___г.

Ученыйсекретарь

диссертационного совета,

докторбиологических наук Т.М.Хлебодарова

Общаяхарактеристикаработы

Актуальность проблемы. Исследованиеорганизации хромосом описторхидявляется актуальной фундаментальнойзадачей. Класс Trematoda(трематоды или сосальщики), к которомуотносятсяисследованные в настоящей работе виды, представляетодну изнаиболееэпидемиологическизначимых групп паразитическихчервей. Характерной особенностьютрематод является наличиесложного жизненного цикла ди- илитриксенного типа, в течение которогопроисходитчередование бесполого(партеногенетического)и половогопоколений.Дефинитивнымихозяевами трематод являютсяпресмыкающиеся, птицы, млекопитающие,в томчисле человек.

Некоторые виды (Opisthorchis felineus, Opisthorchis viverrini, Clonorchis sinensis),составляющие так называемую «описторхознуютриаду», образуют обширныеареалы инвазии, практическисливающиеся друг с другом в один крупный очаг. Самыйкрупный очагзараженности O. felineusрасположен вРоссийской Федерации, вОбь-Иртышскомбассейне, причем в некоторых его районах уровень инвазии среди местногонаселения может быть близок к 100%. Ареалы инвазииописторхидамирасширяются,возникают новые ареалы, что в последние годы связано с активной миграциейнаселения встраны Европы. Насегодняшний день O.viverrini и C.sinensis официальновнесены всписок IARC (International Agency for Research on Cancer)биологическихканцерогенов (Bouvard et al., 2009), O. viverrini и C.sinensisотносятся кпервому классу, O.felineus – ктретьему классу канцерогенов (IARC, 2011). В странах, где эти виды широко распространены,самые высокиев мирепоказатели повозникновениюхолангиокарциномы (WHO, 1995).

Всвязи сэтим, полноценное иразностороннееизучение описторхид сталоактуальной задачей, решениекоторой будетиметь нетолько фундаментальное, но ипрактическоезначение, например, приразработкечувствительных и специфичныхметодов диагностики, а также созданияновых лекарственных препаратов.

Полноценное изучениеописторхид помимо описания их морфологии,жизненного цикла, ареалазараженности,клинической картины вызываемыхими заболеваний, отношенийпаразит – хозяин, системразмножения должно включатьтакже детальное изучение их генома.Описторхиды, несмотря на сложную программуонтогенеза, имеют небольшойразмер генома(300-400 Mb)и кариотиппредставленный 6-8-ю парамихромосом.

Исследование структурно-функциональной организациихромосом является необходимымэлементом приизучении геномов описторхид.Однако наданном этапесуществует ряд техническихпроблем, безрешения которых изучение организациигенома нахромосомном уровне у описторхид невозможно.Одной изтаких проблемявляетсяограниченноеколичество материала, котороеможет бытьиспользовано для цитогенетическихисследований. Прежде всего, это вызванонебольшим размером описторхид иих сложнымонтогенезом.

Основнойпричиной того, чтохромосомы описторхид, как иу всехтрематод слабо изучены,является сложный жизненныйцикл этихпаразитов. Насегодняшний день влабораториях мира удавалосьлишь частичновоспроизвестижизненный цикл трематод (для кровяных сосальщиковполностью). Вслучае сописторхидамидополнительныепроблемы обусловлены микст-инвазиейпервогопромежуточногохозяина трематод - моллюска, и чрезвычайнонизкой частотой заражениямоллюсковмирацидиями влабораторных условиях.Поэтому многие исследователипри изучениитрематод работают с ихдефинитивнымистадиями, аименно: маритами. Одним из главныхвопросов, которые встают перед исследователемпри работес хромосомамине толькоописторхид, но и трематод в целом, является следующий:какую тканьили органмариты следует брать для приготовленияхромосомныхпрепаратов икаким образомфиксироватьвыбранный материал? Для ответа на этот вопрос было целесообразнопровести комплексный микроскопическийанализ, который предварял исследование непосредственносамих хромосом описторхид.Главной цельюподготовительногоэтапа являлсяпоиск тканейили органовмариты описторхид, которыехарактеризуютсявысоким митотическим индексом.



Исследование структурно-функциональной организациихромосомподразумеваетобязательное решение ряда вопросов: определениелокализации ЯО (ядрышковый организатор) районов,выявление иописание блоков структурногогетерохроматина,анализ распределения в хромосомах кластеровповторенныхпоследовательностей(теломернойДНК ирДНК). Дляуспешного проведения исследований,направленных на детальноеописание хромосом, необходимополучение препаратов хромосом,позволяющих выявлять и описывать их линейную дифференциацию.Имеющиеся насегодняшний день данные,указывают нанебольшойразмер геномаи малыйразмер хромосом у большинства трематод, что взначительной степени затрудняетиспользованиестандартных методов хромосомногоанализа иопределяетнеобходимость поиска новыхподходов вполучениихромосомныхпрепаратов трематод, обеспечивающихпроведениецитогенетическогоанализа навысоком уровне разрешения.

Всвязи свысокой значимостью изученияструктурно-функциональнойорганизации хромосом описторхид,были сформулированы следующиецели изадачи настоящего исследования.

Целии задачиисследования

Цельюнастоящей работы являлосьизучениеособенностейструктурно-функциональнойорганизации хромосом описторхид.

Всвязи споставленной целью былисформулированыследующие задачи:

  1. Разработать методыприготовленияпрепаратовмитотическихи мейотических (в томчисле пахитенных) хромосом из маритописторхид (Opisthorchis felineus, Opisthorchis viverrini, Metorchis xanthosomus, Metorchis bilis, Clonorchis sinensis);
  2. Провести цитогенетическийанализ хромосом описторхид с использованиемметодовдифференциальногоокрашивания и гибридизацииin situ:

а)выполнитьморфометрическийанализ хромосом описторхид;

б)провестидифференциальноеокрашивание хромосом исследуемыхвидов описторхид (С- иAgNOR-окрашивание);

в)получитьмикродиссекционныеДНК-пробы,специфичныехромосомам 1 и 2 O.felineus и M.xanthosomus;

г)изучить локализацию кластеров(рДНК, теломерные повторы) и распределениедиспергированныхповторенныхпоследовательностейв хромосомахописторхид.

3. Выполнить сравнительныймежвидовой анализхромосом исследуемых видовописторхид.

Научнаяновизна

Приизученииструктурно-функциональнойорганизации хромосом описторхидбыли использованы морфометрическиеимолекулярно-цитогенетические методы, в результатекоторых впервые:

  • даноописание кариотипа M. bilis;
  • показано, что кариотип C. sinensis из Дальнего Востока РФ содержит 7пар хромосом;
  • проведенморфометрическийанализ хромосом M.bilis, M. xanthosomus;
  • изученалокализация ЯО районов и С-позитивныхблоков вхромосомахописторхид;
  • полученымикродиссекционные ДНК-пробыдля хромосомописторхид;
  • показаноналичиехромосомоспецифичныхкластеровповторенныхпоследовательностейв хромосомаху плоскихчервей (уO. felineus и M.xanthosomus);
  • определеналокализация рДНК в хромосомах описторхид;
  • установлено, что кластерытеломерной ДНК у описторхид состоят из повторов (TTAGGG)nи локализованы тольков в теломерныхрайонах хромосом;
  • построеныидиограммы мелкихпахитенных хромосомописторхид.

Теоретическая ипрактическаязначимость

Результаты, полученныепри проведении насовременном уровне комплексногомикроскопическогоанализа мариты O.felineus,могут бытьиспользованы в курсе лекций попаразитологии и зоологиибеспозвоночных.Данные, полученные припроведениицитогенетическогоанализа хромосом описторхид, являютсявесомым вкладом в развитие цитогенетикитрематод. Впервые для плоских червей (для описторхид)были получены пахитенныехромосомы свыраженнойхромомернойорганизацией;результаты сравнения хромомернойорганизациипахитенных хромосом описторхидявляютсяпервыми всравнительнойцитогенетикетрематод.Разработанныйавтором метод приготовленияпрепаратовпахитенных хромосом станетмощным инструментом в руках исследователей,как вобластисравнительнойцитогенетики, так и при проведенииполногеномного секвенированияописторхид на этапефинальной сборки генома.

Положения, выносимыена защиту.

1) В ходе кариотипическойэволюции представителейсемейства Opisthorchiidae (O. felineus, O. viverrini, M. bilis, M. xanthosomus) имели место внутрихромосомные перестройки.

2) Хромосомыописторхид имеют единственныйкластер рибосомных генов,состоящий издвух GC-богатыхсубблоков,разделенныхАТ-богатым участком.

3) Теломерная ДНКописторхидпредставлена мотивом (TTAGGG)nи локализована только на концах плеч всех хромосом. В хромосомахописторхидинтерстициальныекластеры теломерной ДНКотсутствуют.

4) Хромосомы представителейплоских червей (описторхид)характеризуютсяналичиемхромосомоспецифичныхкластеровповторенныхпоследовательностей.

Апробация работы. Основные результатыработы былипредставлены на следующихконференциях и сессиях: на итоговойконференции по результатамвыполнениямероприятий за 2009 год в рамкахприоритетногонаправления “Живые системы”(Москва, Россия, 2009), на IIIМежрегиональнойконференциипаразитологов Сибири и Дальнего Востока,посвященной 80-летию профессораК.П.Федорова(Новосибирск, Россия, 2009), на 7-ой Международнойконференции по биоинформатикерегуляции генома иструктурной\системнойбиологии (BGRS/SB’2010) (Новосибирск,Россия, 2010),на V Международнойконференции по кариосистематикебеспозвоночныхживотных (KARYO V)(Новосибирск, Россия, 2010), намеждународнойнаучной конференции “Теоретическиеи практические проблемыпаразитологии”(Москва, Россия, 2010), на 18-ой Международнойхромосомнойконференции (18 ICC) (Манчестер, Великобритания,2011), на отчетной сессии ИЦИГ СО РАН (Новосибирск,Россия, 2012), на 8-ойМеждународнойконференции по биоинформатикерегуляции генома иструктурной\системнойбиологии (BGRS/SB’2012) (Новосибирск, Россия, 2012), намеждународнойконференции“Хромосома 2012” (Новосибирск,Россия, 2012), на международнойконференции“Современныепроблемы общей паразитологии”(Москва, Россия, 2012).

Публикации. Поматериаламдиссертацииопубликовано 14 работ, из них 4 работы –статьи вотечественной и зарубежнойпечати, вжурналах, входящих в список ВАК.

Структура и объем работы.Диссертация включает следующиеразделы: введение, обзорлитературы,материалы иметоды, результаты, обсуждение,выводы, список литературы,приложения.Работа изложена на 169-истраницах,иллюстрирована 32-мя рисунками, содержит 8таблиц и8 приложений.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Маритыбыли предоставлены сотрудникамилабораториимолекулярныхмеханизмовпатологическихпроцессов Института цитологии и генетики СО РАН.Метацеркарииописторхид были диссектированыиз мышцзараженной рыбы, пойманнойна территории РоссийскойФедерации(Новосибирскаяобласть; Приморский край) и Таиланда(провинция Кхон-Каен) (Таблица 1).

Таблица1. Источникиметацеркарийописторхид

Вид Источник Район отлова зараженнойрыбы
O. felineus Leuciscus idus (язь) р. Обь, нижний бьеф ГЭС г.Новосибирска
O.viverrini рыбы сем. Cyprinidae (Карповые) оз. Лава,провинция Кон Каен (Khon Kaen), Таиланд
M.xanthosomus Leucaspius delineatus (верховка) р. Ельцовка,Нижняя Ельцовка, Советский район г. Новосибирска
M. bilis Leucaspius delineatus (верховка) р. Ельцовка,Нижняя Ельцовка, Советский район г. Новосибирска
C.sinensis Rhodeus sericeus (горчак), Phoxinus phoxinus (гольян) оз. Магдыковое, р. Большая Уссурка,Дальнеречинскийрайон, Приморский край






Pages:   || 2 | 3 |
 


Похожие работы:







 
2013 www.деньсилы.рф - «МЕДИЦИНА-ЛЕЧЕНИЕ-ОЗДОРОВЛЕНИЕ»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.