ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ИПМех РАН |
||
Предлагаемый проект направлен на разработку фундаментальной проблемы формирования в эволюции одного из особенных типов эукариотической клетки, свойственной споровикам. Для этого предполагается выделить клетки низших споровиков – паразитов насекомых и других беспозвоночных, а также других низших альвеолят, с помощью методов молекулярной филогенетики (с использованием нескольких молекулярных маркеров) определить их отношение к высшим споровикам, а затем наиболее интересные в эволюционном отношении виды подвергнуть более интенсивному исследованию. Споровики в учебниках зоологии традиционных считались особым типом из-за уникального устройства их цитоскелета. Ввиду исключительного медицинского и ветеринарного значения (как возбудители малярии, криптоспоридиоза, токсоплазмоза, пироплазмоза и других опасных заболеваний), они оказались одним из первых объектов геномых исследований среди эукариот. Однако все многочисленные виды споровиков – объектов геномных проектов, являются относительно близкими родственникам. В результате многие важные вопросы остаются не проясненными, поскольку «промежуточные» группы низших споровиков остаются мало изученными на ультраструктурном уровне и практически неизученными на молекулярном уровне.
Проведены экспериментальные работы по определению первичных структур генов, кодирующих белки цитоскелета, факторы трансляции, другие белки «домашнего хозяйства» одноклеточных эукариот, изучению молекулярного разнообразия паразитических протистов, в первую очередь споровиков, а также их свободноживущих гетеротрофных родственников. Работы были проведены по трем основным направлениям, если выделять их по таксономической принадлежности исследованных объектов. Первым объектом выступали кольпонемиды – не изученные ранее в молекулярном отношении хищные одноклеточные, предварительно рассматриваемые как сестринская (и в экологическом отношении предковая) группа апикомплекс и динофлагеллят. Последние две группы отличаются между собой в организации аппарата трансляции: тогда как споровикам свойственен наиболее распространенный у эукариот фактор элонгации 1А, у динофлагеллят его замещает паралог – EFL. Установление набора факторов трансляции у общего предка апикомплекс и динофлагеллят представляет несомненный интерес. В работе методом амплификации с использованием полимеразной цепной реакции с различными комбинациями EF1A-специфических и EFL-специфических праймеров выявлены гены EF1A у двух видов кольпонемид. Результат подтвержден определением нуклеотидных последовательностей амплифицированных фрагментов генов. Результаты исследования, после дополнения их сведениями о наборе факторов трансляции у кольподеллид – свободноживущих апикомплекс, будут представлены к печати. Вторым направлением работы было исследование паразитарной системы асептатных грегарин и их внутриклеточных паразитов микроспоридий. В распоряжении стажера был препарат суммарной ДНК из нескольких десятков клеток хозяина, собранных в ходе экспедиционных работ на Белом море. Оба таксона, асептатные грегарины и микроспоридии, характеризуются аномально высокой скоростью молекулярной эволюции, выявляемой, для микроспоридий, по многим белкам, а для грегарин – по рибосомным РНК, так как данные по другим их генам отсутствуют. Изучение белков цитоскелета обеих групп представляет интерес, так как у грегарин развивается особый тип скользящего движения клеток, а микроспоридии теряют клеточную подвижность. Стажером был амплифицирован протяженный фрагмент гена актина из препарата ДНК. Определение первичной структуры и ее анализ показали, что он принадлежит микроспоридии, причем является наименее измененным из микроспоридиальных генов актина, известным до сих пор. Это направление работ нуждается в продолжении, в частности, с использованием специфических праймеров, сконструированных в ходе исследований. Третьим объектом в работе выступали амебоафелидеи – протисты неясного систематического положения, внутриклеточные паразиты одноклеточных зеленых водорослей. Была выделена суммарная ДНК, с помощью полимеразной цепной реакции амплифицированы фрагменты гена актина, фактора элонгации и генов рРНК. Высокополимерные продукты реакции были очищены и клонированы в клетках кишечных палочек. После определения первичной структуры клонированных фрагментов среди них были найдены фрагменты генов хозяина и паразита, последние были подвергнуты детальному анализу. Установлено положение паразита на филогенетическом дереве протистов. В составе белок-кодирующих ядерных генов амебоафелидиума найдены многочисленные стоп-кодоны, однако они распределены не случайным образом, а соответствуют эволюционно консервативным глютаминам в кодируемых белках. Соответствующие стоп-кодоны переводятся в канонические для кодирования глютамина триплеты заменой одного нуклеотида. Это позволило сформулировать гипотезу, что клонированные участки генома являются не фрагментами псевдогенов, а отражают отклонение от универсального генетического кода, свойственное амебоафелидиуму (кодирование глютамина каноническим стоп-кодоном)
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
1 | 15 апреля 2010 г.-15 октября 2010 г. | Научная работа молодого ученого из Института зоологии Академии наук Республики Узбекистан в НИИ ФХБ имени А.Н.Белозерского МГУ |
Результаты этапа: В рамках стажировки, согласно предварительному плану, стажером были проведены экспериментальные работы по определению первичных структур генов, кодирующих белки цитоскелета, факторы трансляции, другие белки «домашнего хозяйства» одноклеточных эукариот, изучению молекулярного разнообразия паразитических протистов, в первую очередь споровиков, а также их свободноживущих гетеротрофных родственников. Работы были проведены по трем основным направлениям, если выделять их по таксономической принадлежности исследованных объектов. Первым объектом выступали кольпонемиды – не изученные ранее в молекулярном отношении хищные одноклеточные, предварительно рассматриваемые как сестринская (и в экологическом отношении предковая) группа апикомплекс и динофлагеллят. Последние две группы отличаются между собой в организации аппарата трансляции: тогда как споровикам свойственен наиболее распространенный у эукариот фактор элонгации 1А, у динофлагеллят его замещает паралог – EFL. Установление набора факторов трансляции у общего предка апикомплекс и динофлагеллят представляет несомненный интерес. В работе методом амплификации с использованием полимеразной цепной реакции с различными комбинациями EF1A-специфических и EFL-специфических праймеров выявлены гены EF1A у двух видов кольпонемид. Результат подтвержден определением нуклеотидных последовательностей амплифицированных фрагментов генов. Результаты исследования, после дополнения их сведениями о наборе факторов трансляции у кольподеллид – свободноживущих апикомплекс, будут представлены к печати. Вторым направлением работы было исследование паразитарной системы асептатных грегарин и их внутриклеточных паразитов микроспоридий. В распоряжении стажера был препарат суммарной ДНК из нескольких десятков клеток хозяина, собранных в ходе экспедиционных работ на Белом море. Оба таксона, асептатные грегарины и микроспоридии, характеризуются аномально высокой скоростью молекулярной эволюции, выявляемой, для микроспоридий, по многим белкам, а для грегарин – по рибосомным РНК, так как данные по другим их генам отсутствуют. Изучение белков цитоскелета обеих групп представляет интерес, так как у грегарин развивается особый тип скользящего движения клеток, а микроспоридии теряют клеточную подвижность. Стажером был амплифицирован протяженный фрагмент гена актина из препарата ДНК. Определение первичной структуры и ее анализ показали, что он принадлежит микроспоридии, причем является наименее измененным из микроспоридиальных генов актина, известным до сих пор. Это направление работ нуждается в продолжении, в частности, с использованием специфических праймеров, сконструированных в ходе исследований. Третьим объектом в работе выступали амебоафелидеи – протисты неясного систематического положения, внутриклеточные паразиты одноклеточных зеленых водорослей. Была выделена суммарная ДНК, с помощью полимеразной цепной реакции амплифицированы фрагменты гена актина, фактора элонгации и генов рРНК. Высокополимерные продукты реакции были очищены и клонированы в клетках кишечных палочек. После определения первичной структуры клонированных фрагментов среди них были найдены фрагменты генов хозяина и паразита, последние были подвергнуты детальному анализу. Установлено положение паразита на филогенетическом дереве протистов. В составе белок-кодирующих ядерных генов амебоафелидиума найдены многочисленные стоп-кодоны, однако они распределены не случайным образом, а соответствуют эволюционно консервативным глютаминам в кодируемых белках. Соответствующие стоп-кодоны переводятся в канонические для кодирования глютамина триплеты заменой одного нуклеотида. Это позволило сформулировать гипотезу, что клонированные участки генома являются не фрагментами псевдогенов, а отражают отклонение от универсального генетического кода, свойственное амебоафелидиуму (кодирование глютамина каноническим стоп-кодоном). |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".