Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Изучение геномной вариабельности печеночного сосальщика Fasciola hepatica
ВАК РФ 03.00.26, Молекулярная генетика
Автореферат диссертации по теме "Изучение геномной вариабельности печеночного сосальщика Fasciola hepatica"
На правах рукописи УДК 575,17.174.015.3
МОРОЗОВА ЕЛЕНА ВАЛЕРЬЕВНА
ИЗУЧЕНИЕ ГЕНОМНОЙ ВАРИАБЕЛЬНОСТИ ПЕЧЁНОЧНОГО СОСАЛЬЩИКА РавсШа керайса
Специальность 03.00.26 - молекулярная генетика
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук
Москва 2004
Работа выполнена в лаборатории органи ¡ации 1енома Института биологии гена РАН
Научные руководители: доктор биологических наук, профессор, чл.-корр. РАН А. П. Рысков
кандидат биологических наук С. К. Семёнова
Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор, чл.-корр. РАН Л. И. Корочкин
доктор биологических наук, профессор С. А. Беэр Ведущая организация- НИИ физико-химической биологии им. А. Н. Белозёрского,
Защита состоится 27 декабря 2004 года в 11 часов на заседании Диссертационного совета Д 002 037.01 при Институте биологии гена РАН по адресу: 119334, Москва, ул. Вавилова, д. 34/5.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института молекулярной биологии им В. А. Энгельгардта РАН по адресу: 119991, Москва, ул. Вавилова, д. 32.
Автореферат разослан 27 ноября 2004 года.
Учёный секретарь Диссертационного совета
МГУ им. М. В. Ломоносова
канд. фарм. наук
200У
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы. Изучение геномной вариабельности различных таксономических групп животных представляет одно из важных направлений современной биологии. Различные ядерные и митохондриальные полиморфные ДНК широко используются для выявления родственных взаимосвязей между отдельными особями или группами особей, для изучения динамики генетических процессов в популяциях, описания структуры вида, истории и времени его возникновения (Avise, 2004) С этой точки зрения особый интерес представляют сложные биологические системы, состоящие из двух или нескольких организмов, находящихся в тесной взаимозависимости, например, паразитов и их хозяев. Среди них следует выделить паразитических червей - возбудителей гельминтозов позвоночных животных и человека. Исследование вариабельности генома паразитов имеет не только прикладной, медико-ветеринарный характер. Общебиологический интерес представляют процессы систематики и филогении паразитов, взаимодействия паразита с окружающей средой, в качестве которой выступает не только комплекс природных абиотических факторов, но и сам организм животного-хозяина. Молекулярно-генетические исследования могут также оказаться весьма перспективными для выяснения механизмов адаптаций, возникающих при разных способах размножения и смены животных-хозяев.
Трематоды (класс Trematoda, тип Plathelminthes) составляют одну из наиболее древних групп плоских червей. Они отличаются от всех остальных ньие существующих червей наличием сложною жизненного цикла, связанного со сменой животных-хозяев и с чередованием нескольких последовательных партеногенетических и одного гермафродитного поколения (гетерогония) Все трематоды - эндопаразиты, взрослые особи которых обитают преимущественно в разных отделах пищеварительной системы позвоночных, которые являются дефинитивными (окончательными) хозяевами. Роль промежуточного хозяина всегда выполняют разные виды моллюсков, а некоторые виды трематод имеют вюрого, дополнительного, промежуточного хозяина, в качестве которого могут выступать самые
[ РОг |! » : . ',< * ':ьм\и
(Il .-(>'>'• i __
разные животные - от кишечнополостных и гребневиков до млекопитающих (Скрябин 1948; Гинецинская 1968).
Объектом данной работы является печёночный сосальщик Fasciola hepático, который паразитирует в желчных протоках печени крупного и мелкого рогатого скота, и значительно реже - в печени человека. Природные очаги фасциолёза могут повсеместно поддерживаться также за счет многочисленных диких млекопитающих, в первую очередь копытных, грызунов и зайцеобразных. Фасциолёз человека распространён преимущественно в Южной Америке, в северной Африке, Иране, в странах Западной Европы (Mas-Coma et al., 1999).
На евроазиатском континенте F hepático весьма неоднородна по морфологии, что позволило Д. Ф. Сипицыну ещё в 1915 году выделить только на территории Московской губернии три вариетета (Синицын, 1915). Увеличение морфологического разнообразия обнаружено в выборках печёночного сосальщика из стран юго-восточной Азии, где зачастую наблюдается перекрывание ареалов двух близкородственных видов F hepatica и F gigantica (Hashimoto et al. 1997). Наибольшее число современных исследований посвящено изучению генетического состава этих локальных выборок и молекулярно-генетической идентификации двух видов (Agatsuma et al., 1994, 2000; Itagaki et al.. 1997, 1998, 2001; Itagaki and Tsutsumi, 1998; Terasaki et al., 2000).
В настоящее время генетическая структура популяций установлена для небольшого числа видов, принадлежащих преимущественно к классу круглых червей (Nematode) и характеризующихся отсутствием промежуточного хозяина. При изучении полиморфизма отдельных участков митохондриального генома обнаружено низкое генетическое разнообразие и наличие изолирующих межпопуляционных барьеров у некоторых нематод-паразитов растений, насекомых и человека (Hugall et al.. 1994; Blouin et al., 1995; Anderson, Jaenike, 1997) Более высокий уровень изменчивости обнаружен у нематод домашних животных (овца и корова). Как выяснилось, для этих видов существует зависимость между генетическим разнообразием в популяции паразита и изменениями структуры популяции
хозяина Так, у паразитов диких копытных выявлена локальная географическая дифференциация. По сравнению с ними у паразитов домашних животных, которые могут перемещаться при перевозках скота на более отдалённые расстояния, обнаружен высокий уровень изменчивости, свидетельствующий о наличии обмена генами между географически удалёнными популяциями (Blouin et al„ 1992, 1995, 1999). Среди трематод наиболее изученную группу составляют кровяные сосальщики из рода Schistisoma, различные виды и штаммы которых подробно изучены с помощью маркёров ядерного и митохондриального генома. Это позволило подтвердить наличие внутри рода четырех основных морфо-экологических групп, а также выявить ряд новых закономерностей в распределении и происхождении латиноамериканских и афро-азиатских видов и популяций (Rollinson, 1996).
Печёночные сосальщики рода Fasciola также имеют широкое распространение на евроазиатском континенте и в Африке, но до сих пор остаются практически неизученными
Цель и задачи исследования. Цель работы: с учетом малой исследованности вида F. hepático оценить генетическую вариабечьность и дифференциацию популяций печёночного сосальщика из различных частей ареала с помощью полиморфных маркёров ядерного и митохондриального генома Учитывая возможность межвидовой гибридизации, провести сравнительный анализ геномной вариабельности двух близкородственных видов F hepatica и F gigantica.
В ходе исследования предполагалось решить следующие задачи:
1. Провести поиск новых мультилокусиых ядерных молекулярно-генетических маркёров (RAPDs) для выявления генетической вариабельности и оценки внутривидового полиморфизма и дифференциации печёночного сосальщика F hepatica на уровне отдельных животных-хозяев, популяций и регионов.
2. Оценить генетическую вариабельность и дифференциацию популяций F hepatica по отдельным монолокусным участкам митохондриального (гены ND1 и COI) и ядерного (ITS2 рДНК) генома.
3 Для выяснения происхождения и особенностей эволюции провести сравнительный анализ изменчивости участков мктоходриалъного генома двух видов печёночного сосальщика - F hepatica и F gigantica, а также определить время молекулярной дивергенции между ними.
Научная новизна и практическое значение работы. Впервые с использованием различных мульти- и монолокусных маркёров проведён анализ генетической изменчивости печёночного сосальщика на уровне одного окончательного животного-хозяина, нескольких животных-хозяев одной или нескольких популяций и регионов На основании данных о генетической вариабельности митохондриальных маркёров проведена идентификация двух видов печёночною сосальщика из Восточной Рвропы, Средней Азии и Кавказа Для F hepatica из восточноевропейской части ареала впервые выявлено наличие двух линий чиго1ипов, различающихся происхождением, а также обнаружена генетическая уникальность популяции гельминтов из Армении.
Полученные результаты имею г практическое значение для создания генных диагностических тест-систем, для поиска генов устойчивости к действию антигельминтных препаратов, а также могут найти своё применение при разработке медико-ветеринарных программ в соответствующих учреждениях РАН и РАСХН, таких как Институт парази I одогии РАН, Всероссийский институт гельминтологии им К И. Скрябина, ветеринарных академиях, институтх, факультетах и других учреждениях медико-ветеринарного профиля.
Апробация работы.
1. Sixth National Conferencc of Parasitology with International Participation. Sofia, Bulgaria, 2001
2. Международная конференция ('Молекулярные механизмы генетических процессов и биотехнология», Москва, 2001
3. Sixth International Congress of Systcmatic and Evolutionary Biology, Patras, Greece, 2002.
4 Региональная научная конференция, посвященная 60-летию Инсш1ута юолслии НЛН РА,
Ереван, Армения, 2003.
5 International Symposium dedicated to 125-year Anniversary of К I. Skryabin and 60-ycars Anniversary from foundation of Helminthological Laboratory of USSR AS Institute of Parasitology RAS, Moscow, 2004.
6. IX European Multicolloquium of Parasitology, Valencia, Spain, 2004.
7. Международная конференция «Сохранение генетических ресурсов», Санкт-Петербург, 2004.
Публикации. По материалам диссертации опубликованы 3 печатные работы (в том числе одна зарубежная).
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на страницах
машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, изложения результатов и их обсуждения, заключения, выводов и списка литературы, включающего наименований. Работа содержит 16 таблиц и 16 рисунков.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Материалом для исследования послужили фиксированные в ЭДТА или спирте взрослые особи (мариты) печёночного сосальщика двух видов семейства Fasciolidae - Fasciola hepático L., 1758 и Fasciola giganlica Cobbold, 1855 собранные от разных видов домашних и диких животных-хозяев (КРС, овца, олень, мышь) из России, Беларуси, Украины, Болгарии, Армении, Азербайджана, Грузии, Туркменистана, Узбекистана, Таджикистана, Турции и Китая. С помощью молекулярных маркёров RAPD, ND1, COI (фрагменты генов) и ITS2 было исследовано всего 292 гельминта, из них 261 особь F hepático и 31 особь F gigantica.
Для каждой выборки (группы) трематод от разных животных, а также для pei иональных и суммарной выборок рассчитывали следующие популяционные показатели' уровень полиморфизма (доля полиморфных локусов Р), среднее генетическое разнообразие (индекс Шеннона Н) или нуклеотидное разнообразие я, попарное и внугригрупповое сходство S, индекс популяционной подразделённости ГЧт Иерархическое разложение дисперсии AMOVA осуществляли с помощью программного пакета ARLF.QUTN ver. 2.000. С помощью методов кластерного анализа (UPGMA) строили дендрограммы генетических различий между отдельными особями или популяциями. Филогенетическое дерево митотипов строили отдельно для NDI и COI, а также для комбинаций митотипов двух локусов методом Neighbor-Joining (программа MEGA ver. 3.0) на основании нуклеотидных замен в вариабельных сайтах у Fasciola sp и Paragommus westermani (внешняя группа). Надёжность ветвления оценивалась на основании расчетного индекса бутстрепа (1000 реплик). Для изображения филогенетических связей между миготипами были построены также сети, отражающие генеалогию каждого гена (NDI и СО!) или двух генов (программа TCS ver. 1.18).
Нуклеотидные последовательности NDI, СО! и 1TS2 выравнивались вручную по отношению к соответствующим участкам депонированной в GcnBank полной последовательности мтДНК F hepatica (NC002546) и Р westermani (AF219379), последовательности фрагмента рибосомной ДНК F hepatica (Hashimoto et al., 1997), а также к другим опубликованным последовательностям двух видов Fastiola
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Для анализа геномной вариабельности печёночного сосальщика F hepatica были испольюваны маркёры полиморфизма ядерного (RAPDs и IIS2) и митоходриального (N1)1 и COI) генома. При описании изменчивости ITS2, ND1 и СО1 использовались образцы из популяций двух видов печёночного сосальщика F hepatica и F gigantica
Полиморфизм ядерного генома нечёночною сосальщика.
1. RAPD-изменчивосгь популяций F. hepática.
Для описания геномной изменчивости единичных особей печёночного сосальщика F hepatica, выделенных от разных животных-хозяев (КРС, овца) из разных популяций использованы пять случайных праймеров, каждый из которых позволяет выявлять в геноме печёночного сосальщика от 33 до 62 амплификационных фрагментов размером 150-1500 п н На рис. 1 представлен образец RAPD-спектров F hepático из разных выборок, полученный с помощью праймера SB2.
Рис. 1. RAPD-изменчивость
печёночного сосальщика F hepatna ш разных выборок, выявленная с помощью праймера SB2 М-маркср молекулярных масс (100 bp Ladder, Biotech, Moscow.)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1314 15 16 17 M
w m » m m «♦ я --■> - mm»
Для популяционного анализа печёночного сосальщика из суммарного спектра был отобран 121 чёткий, стабильно воспрои ¡водящийся в каждой выборке фрагмент. В табл.1 представлены оценки RAPD-изменчивости в шести выборках печеночного сосальщика.
Наиболее полиморфными оказались выборки из Армении, Украины и Беларуси (85,1 %, 81,0 % и 81,0 %), наименее - выборка из Болгарии (45,5 %) Доля полиморфных локусов в выборках из Московской области и Мордовии составила 73,6 % и 70,2 %. Аналогичное ранжирование выборок по уровню полиморфизма сохраняется при сравнении числа специфичных фрагментов- среди армянских фасциол - 6, по 2 фрашеша найдено в выборках
и! Украины и Беларуси, по одном) фрагменту найдено в выборках из Московской области и Мордовии, а в выборке из Болгарии специфичных фрагментов не найдено вообще
Таблица 1. RAPD-изменчивость печёночного сосальщика из украинской (I), армянской (II), московской (III), мордовской (IV), белорусской (V) и болгарской (VI) популяций.
Праймер Размер фрагментов, п.н. Число локусов Число полиморфных локусов в популяциях 1 II III IV V VI Число полиморфных локусов в объединённой выборке (%)
Р29 150-1000 24 23 23 22 24 21 8 23 (95,8)
R45 230 810 21 16 17 18 14 16 7 20 (95,2)
OPAOl 150-930 23 16 17 13 14 17 И 23(100)
ОРАН 220-880 27 22 25 18 15 23 13 27(100)
SB2 300-1000 26 21 21 18 18 21 16 26(100)
Суммарно (%) 121 98 103 89 85 98 55 119
(81,0) (85,1) (73,6) (70,2) (81,0) (45,5) (98,3)
Оценки ЛАРО-изменчивости червей, паразитирующих в разных животных-хозяевах из разных популяций (индексы 5 и Н) свидетельствуют о том, что популяции практически не отличаются между собой по среднему значению этих показателей Индексы внутри/ ру/шоного сходства 8 паразитов от разных животных варьируют от 0,424 до 0,693, а индексы генетического разнообразия Н изменяются в пределах 0,161-0,384. Исключение составляет выборка фасциол из Украины, в которой найдено значительно меньшее сходство между паразитами от разных хозяев (р < 0.001).
Генетические связи между трематодами от разных животных-хозяев из украинской популяции изображены на дсндрограмме (рис. 2).
Рис. 2. Депдро грамма генетического сходства между особями печёночного сосальшика украинской популяции, выделенными из печени пяти коров.
ГЕНЕТИЧЕСКОЕ СХОДСТВО
0.2 1_
0.4
—L—
0.6
Ъ.
■сЕ
0.8
Обозначения- О - особи F hepatica, выделенные из печени коровы № 1 (№№ паразитов 1,2), Ф - X» 2 (3-11), Ф -№ 1 (12-14), 9 - №4 (15-18), ©-№ 5 (19-21), D- D dendrilicum (внешняя группа)
Все особи F hepatica объединяются в два неравных кластера, каждый из которых представляет собой смешанную группу, состоящую из паразитов от 2-4 коров. Три из пяти выборок печёночного сосальщика разбиваются на две генетически различающиеся группы. Коэффициент подразделённое™ суммарной выборки Fst оказался равным 7,4 %, что свидетельствует об отсутствии жёстких изоляционных барьеров между исследуемыми группами F hepatica от разных животных-хозяев из данного региона. Для четырёх других выборок сосальщика из Армении, Мордовии, Московской области и Беларуси Fst составляют 6,2 %, 6,5 %, 6,5 % и 6,8 %, что указывает на отсутствие чётких генетических различий между паразитами от разных животных внутри одного региона.
Наличие высокой индивидуальной RAPD-изменчивости червей, паразитирующих в одном животном-хозяине, достоверно подтверждается при иерархическом анализе молекулярной изменчивости (AMOVA) печёночного сосальщика, собранного от разных
животных-хозяев из тести популяций (регионов). Наибольший вклад в общую изменчивость вносит индивидуальная изменчивость паразитов из одного хозяина (84.0 %, р ^ 0,0001). Значительно меньший вклад в общую дисперсию вносит изменчивость между разными животными-хозяевами из одной популяции (7,5 %, р ^ 0,0001), а также изменчивость между разными популяциями или регионами (8,5 %, р < 0,05).
Рис. 3. Дендрограмма генетических различий между выборками печеночного сосальщика из шести регионов, полученная на основе изменчивости 121 КЛРП-маркера.
0,2 0,1 0,0 I I_____ I I_I
99
88
49
75
_ Московская область
- Армения
- Мордовия --Украина
— Беларусь
— Бол! ария
Таким образом, предлагаемые РАРП-маркеры выявляют на изученном ареале шесть высокополиморфных и слабодифференцируемых географических популяций. О достоверности выделения этих групп свидетельствует также дендрограмма генетических различий, построенная на основании распределения частот 121 ЯАРО-локуса в шести популяциях F ИераНса (Рис.3). Пять изученных популяций разделены на две группы (индекс бутстрепа ИБ 88 %), в одну из которых объединены различающиеся между собой (ИБ 75 %) украинская и белорусская популяции из западной части исследуемого ареала. В другую
группу объединены три популяции из восточной части ареала и Кавказа: московская, мордовская и армянская (ИБ 99 %) Московская популяция достоверно отличается от армянской и мордовской (ИБ 99 %), различия между которыми не столь определенные (ИБ 49 %). Обособленное положение занимает выборка фасциол из Болгарии, что может определяться не только генетическим составом, но и малым размером выборки (п = 6).
2. Полиморфизм второго внутреннего транскрибируемого спейсера (ITS2) рДНК в популяциях печёночного сосальщика F. hepático и F. gigantica.
Для подтверждения видового статуса исследуемых выборок мы провели секвенирование участка второго внутреннего транскрибируемого спейсера ITS2 рДНК у отдельных представителей пяти популяций F hepático и грех популяций F gigantica (Табл. 2). Ью размер составляет 362 п н для F hepático, и 361 п.н. для F gigantica
Начиная с работы Адларда с соавт. (1993), видовая принадлежность исследуемых образцов однозначно определялась по наличию или отсутствию делении одного нуклеотида (в положении 451) и четырем характерным заменам в положениях 358, 397, 403 и 461 последовательности ITS2 рДНК. Мы подтвердили видовой статус исследованных образцов F hepático из России, Беларуси, Украины, Армении и одной особи из Туркмении. Нуклеотидные последовательности 1TS2 особей из этих популяций не отличались от известных ранее последовательностей F. hepático из Австралии, Испании, Венгрии, Новой Зеландии и Уругвая Исключение составляет одна особь F hepático из Армении, для которой найдена новая, неизвестная трансверсия C-G в положении 217
Принадлежность трёх выборок из Туркменистана, Узбекистана и Таджикистана к виду F gigantica также не вызывает сомнений. Кроме того, в трёх данных популяциях обнаружены дополнительные вариабельные сайты ITS2. Так, среди 12 червей из Туркменистана и Узбекистана найдены две особи с транзицией в 334 положении (Т-С), характерной для представителей из Индонезии и Малайзии. В туркменской выборке найдена одна транзиция Т-С в 425 положении, присутствующая только у африканских червей из Замбии Две другие
транзиции (С-Т и Т-С) в положениях 455 и 468, выявленные у среднеазиатских фасциол, являются уникальными. Таким образом, на исследованном нами ареале встречаются только представители двух видов печёночного сосальщика и отсутствуют межвидовые гибриды F hepático х F. gigantica.
Таблица 2.
Распределение полиморфных сайтов на участке ITS2 рДНК в популяциях F hepatica и F gigantica
* литературные данные ** - нуклеотиды и номера сайтов даны по Hashimoto et al. (1997) (последовательность F hepatica из Австралии (537 п н.)) Затемнением выделены
диагностические сайты, отличающиеся у двух видов Знаком вопроса здесь, а также в таблицах 4 и 5, обозначено отсутствие данных.
Регион (размер выборки)
Р hepática'
Сайты мутаций в US2
358 397 403 411 425 451 455 461
Т С С С Т I С С
Чисяо особей Вид
468 469
Полиморфизм миюхондриального генома печёночного сосальщика. 1. Анализ нуклеогидного и гаплошпическою разнообразия в популяциях F. hepatica и F. gigantica.
Для выявления полиморфизма митохондриальною генома печёночного сосальщика F hepatica исследовали два участка митохондриальных генов ND1 и COI, расстояние между которыми составляет примерно 800 н.н. Кроме того, подобный анализ проведен нами для представителей близкородственного вида F gigantica Анализируемый фра! мен г гена ND1 F hepatica содержал 316 п н , F gigantica 351 п н : длина фрагмента СО1 составила 429 п н для /■ hepatica и 161-442 п н. для F gigantica
F hepatica и F. gigantica различались по числу полиморфных сайтов, обнаруженных в ND1 и COI (Табл 3) У F hepatica найдено по 16 замен в ND1 и COI, гогда как у F gigantica - 20 и 18 замен соответственно. У обоих видов ген ND] оказался немкою более вариабельным, чем ген СО! при пересчёте на длин} исследуемого фрагмента. 1'ак, доля полиморфных сайтов в NDI составила 5,06 и 5,7 % (F hepatica и F gigantica), в COI 3,73 и 4,07 %. В обоих генах транзиции преобладали над трансверсиями, однако о ¡ношение гранзиции/трансверсии было выше для гена NDI (7 и 5,7), чем для COI (4,3 и 3,5). Было обнаружено, что большая часть замен приурочена к третьему положению кодона (13-16 замен), а наиболее редки оказались мутации во втором положении (0-1).
Отношение синонимичных и несинонимичных замен варьировало от 5,7 до 17 и зависело как от исследуемого локуса, так и о г вида. У F hepatica три несинонимичные мутации (положения 5194, 5195 и 7606) приводят к замене валина на фенилаланин, аланин и изолейнин У F gigantica найдены четыре другие нссинони.мичные мутации (положения 5443, 5491. 5524 и 8028), которые приводят к замене аланина на серин, серина на глицин, треонина на аланин и изолейцина на метионин Из семи указанных замен, обнаруженных в мтДНК двух видов, пять замен зарегистрировано в гене ND1 и две - в гене COI. Эти несинонимичные мутации неодинаково представлены в суммарной исследованной выборке фасциол. Гак,
замена V —» А вшречается у 42.4 % особей У7 Нсрапса, четыре замены (V —> I, А —> Я. Я —> О и Т —» А) найдены примерно у 4-5 % особей двух видов, а мутация V —► А весьма редка (0.7 % у Г ИераНса).
Таблица 3. Характеристика полиморфных ND1 и ГО/, обнаруженных в различных выборках
F hepático и F gigantica
Характеристика F hepático F gigantica
NDI COI NDI + COI NDI COI NDI + COI
Длина фрагментов, п. н. 316 429 745 351 442 793
Число полиморфных сайтов 16 16 32 20 18 38
Доля полиморфных сайтов, % 5,06 3,73 4,29 5,7 4,07 4,79
Отношение транзиции/трансверсии 14/2 = 7 13/3 = 4,3 27 / 5 = 5,4 17/3 = 5,7 1! 31/7 = 4,4
Отношение чамен в первом, втором и третьем положениях 2/1/13 2/-/14 4/1 / 27 5/-/15 2/-/16 7/-/ 31
Отношение синонимичных и несинонимичных аминокислотных замен 14/2 15/1 29/3 17/3 17/1 34/4
Несинонимичные мутации, их положения по N0002546 и представленное! ь в суммарной выборке (%) V —F (5194), 0,66 %; V —> А (5195), 42,3« % V —I (7606), 4,48 % A-»S (5443), 4,55 %; S —> G (5491), 4,55 %; T-A (5524), 4,55% l-»M (8028), 4 %
Число митотипов 18 15 28* 9 9 9*
В популяциях F hepático было выделено 18 митотипов для ND1 и 15 - для COI, причём практически во всех выборках, численность которых составляет не менее пяти особей, встречается два митотипа - N1 и N2 (Табл 4 и 5).
В популяциях F gigantica найдено 9 митотипов по NDI, а по COI - от 9 (анализируемый фрагмент в 161 п. н) до 13 (442 п. н ) митотипов (данные не приведены). Наиболее частыми митотипами по ND1 оказались FgN2 и FgNl, доля которых в суммарной выборке составила 33,3 и 22 %. Наиболее частыми митотипами по COI являются FgCl и FgC2, которые составляют 40 и 24 % от суммарной выборки.
При иерархическом апали je молекулярной изменчивости (AMOVA) по каждому из двух локусов показано, что наибольший вклад в общую изменчивость Fhepatica вносит индивидуальная изменчивость паразитов из одной популяции (ND1 - 85,1 %; COI - 86,6%; р < 0,0001) и значительно меньший вктад вносит изменчивость между разными популяциями или регионами (N01 - 14,9 %; СО! - 13,4 %, р < 0,001).
Таблица 4. Вариабальные сайты в ND1 и распределение митотипов в выборках печёночного
сосальщика F hepático.
Регион (размер выборки) Вариабельные сайты во фрагменте гена ND1 Число особей Доля в выборке, У. Митотнп
5190 5194 5195 5211 5253 5236 5322 5337 5355 5385 5421 542В 5451 5478 5481 549 3
N0002^46 G G т с А I I G А С I I С С X т N1
Россия (п - 40) С А С I 17 42,5 N2
13 32.5 N1
G 3 7.5 N3
-- с А с т с 1 2.5 N4
с А А с г 1 2,5 N5
с G 1 2.5 т
с А 7 7 7 7 7 ? 7 7 7 7 5
с А 7 / 7 7 7 1 2,5
с С 7 7 / 7 ? 7 '/ ? 7 7 1 25
Беларусь Си- 17) с А С I 10 58,8 N2
23,5 _N1
с А с с Т 1 59 N7
с 1 5,9 N8
п 1 59 N9
Украина („-и) 54.5 N1
с А с т 5 45 5 N2
Болгария (п = 5) с А с т i 60 N2
2 40 N1
Армения (п-61) 22 36,07 N1
А А 9 14,75 N10
с А с I 8 13,12 N2
А 8 13,12 N11
с G т 7 11,46 N12
Т с т 1 164 N13
А т с 1 164 N14
С А 1 1.« N15
т 1 1,64 N16
7 7 7 7 7 7 ? 7 7 7 3 4,92
Азербайджан (о =8) с А с I 5 3 62.5 N2
37,5 N1
Турция (■>-5) 4 80 N1
7 7 7 7 г 1 20 N18
ГруЭЕЯ (п-2) г 100 N1
Туркменистан (0=1) А I i 100 N17
Китай /п=1) i 100 N1
Австралия* (О-') 7 N1
7 7 7 7 7 7 7 с т 1
США* (- = •>> с А т 7 N19
Уругвай* Ь'З, с А 7 ? 7 7 7 7 7 7 7 7 3 100
* литературные данные
Таблица 5. Вариабельные сайты в СО! и распределение миюшмов в выборках печёночного
сосальщика F hepática.
Регион (рas мер выборки) Варнабелыше сайты во' >рагменте пал COI Число особей Доля в выборке % Митотип
7596 76П6 7630 7684 7692 77С7 7746 7740 7767 mi 7875 7908 7935 7968 7583 8001 8007
нсоогед С G I С А I С I I A A I T G T T G С1
Россия (п-3*) А с G A 14 38.9 С2
14 38 9 С1
А с А I A 2 5.5 СЗ
А с С 1 2.8 С4
с G 1 2.3 С5
7 7 7 7 ? 7 ? 7 7 7 A 2 5.5
А с С О 7 1 2.8 СИ
? 7 7 7 ? 7 7 7 7 G 7 1 2,8
Беларусь (11= 10) А с G A 5 50 С2
5 50 С1
Украина 0.-11) 5 45,4 С1
А с G A 4 27.3 C2
А с С G G A 1 9.1 С6
с 1 9.1 С7
Бохгарял ía-5) А с G A ,_ 3 <0 С2
2 40 С1
Армения с»'«» 36 65.5 С1
А с G A 6 10.9 С2
I А G A 4 7.3 C8
с i 5.5 С7
т А G с A 1 1.8 С9
I А G A A 1 1.8 СЮ
I G с 1 1 8 СП
с 1 1.8 , CI2
С 1 1.8 i С13
1 1 ? 7 ? 7 A 1 U СП
АэгрбаАджав (и-8) А с G A 5 62 5 С2
3 37.5 С1
Турция (•-5) 4 80 С1
А с G A 1 20 С2
Грузия (»- 2) 2 100 С1
Туркменистан 6.-1) 1 1О0 С1
Китай (п-1) 1 100 С1
Австракил* &»—"»> 7 С1
? 7 ? 2
А с G 7 ? 1
США' (п-') с G A 7 С16
Уругвай* (п-3) с G A 2 667 С16
с т G A 1 333 С17
* - литературные данные
При объединении участков NDI и COI в одну последовательность у F. hepático было выделено 28 комбинаций митотипов, а в выборке F gigantica - 9. Наиболее часто встречаемые у F hepatica по каждому из двух локусов митотипы - N1 и С1, а также N2 и С2 -комбинировали друг с другом, и сочетания N1-C1 и N2-C2 являлись наиболее представленными во всех выборках (i де п > 4), а их доля в суммарной выборке составила 34,6 и 27,5 % соответственно. Комбинация N2-C2 отсутствует только в турецкой выборке. В
Болгарии число особей с N1-C1 и N2-C2 одинаково, в России, Беларуси и Азербайджане преобладает N2-C2, в украинской и армянской выборках N1-C1. В Армении наиболее часты N1-C1 (30,2 %), N10-C1 (17,0 %), N11-C1 (13.2 %) и N2-C2 (11,3 %). Остальные комбинации митотипов встречаются в отдельных выборках только у 1-4 особей и в большинстве случаев специфичны для выборки (исключение составляет комбинация N1-C7, найденная в выборках из Армении и Украины).
Для второго вида сосальщика F gigantica число установленных комбинаций достигает 9, и наиболее частыми комбинациями митотипов в исследованной выборке являются FgNl-FgC2 и FgN2-FgCl (28,6 и 21,1 % от суммарной выборки) Остальные комбинации митотипов уникальны и специфичны для выборок из Туркмении или Таджикистана.
2. Филогеография.
Для обработки полученных данных рассматривали всё разнообразие митотипов, между которыми рассчитывали индексы сходства, различий или выявляли генеалогическое родство. Обоснованность и возможности такого подхода подробно изложены в монографии John С. Avise "Phylogeography. The history and formation of species" (2000).
Для каждого из видов F heparica и F giganrica но каждому из двух генов NDI и COU а также суммарной последовательности двух генов были построены дендрограммы, отражающие сходство митотипов.
Митотипы NDI F hepatica формируют два не очень надёжных кластера, один из которых включает последовательности, наиболее близкие к N1, а второй - близкие к N2. В первой группе достоверно выделяются четыре митотипа, обнаруженных в Армении (N10, 11, 15, 16) и митотип N17 из Турции. Во второй группе с высокой надёжностью можно объединить N2 и близкие к нему миютипы из России, Беларуси и США. Несколько иная дифференциация наблюдается при сравнении митотипов COI. В две надежные обособленные группы объединены три митотипа армянских фасциол (С8, 9, 10) и все остальные 11 митотипов. Среди последних высокое сходство обнаруживают С1 и гри митотипа (С7, 12,13),
oi шчаюшиеея in него единичным» заменами и рашрос (раненные практически только r \рмснии а также 1ва миютигт. обнаруженные » C1IK и Уругвае Не ноль надежно сходсто второю доминирующего читотипа С2 е двумя другими, от шчаюшичися oi него по ibvm сайгам, митотипами (С?. С6). распространенными в России и на Украине
Дифференциация всс\ митотипов F hepalua на три резко от нтчающиеся группы можно просзедить при анализе полиморфизма объединенных миюшнов по двум генам XDI и СО! (в качестве внешней группы использованы постедовате п.ности Р westermam и F gigantica из 1уркмении (Рис 4) В пределах большего кластера одну большую группу составляют читотипы-производные комбинации N1-C1, а в другую, несколько меньшую по размеру гр\пп> объединены производные комбинации N2-C2 Итпересно. что небольшая часть характерных то и,ко \рмснии комбинаций митотипов с высоким индексом нак/кности ( 100%) еоетави 1и третью тру ппу
Подученная нлирограмма позво 1яег про<_ 1едить зависимость схо тетва митогинов oi их teoi рафичеекото раепроорянення В к мстеры N1-C1 попа таюi бо 1ьшая часть митотипов специфичных пя Армении, а также пос ie юва тельное ib единственной особи m 1 >pKMUiHLlaiu Митогипы Г перапеч из России. i>eiap\eH и 'Украины входя! как в первый к истер (\1-(1). ык и во второй (N2-C2) Известные по литературным инныч пос те ювательности сосальщиков из США и Уругвая находятся в cociaee второю кластера, топа как митотии фасциолы из Авсфалии встречается практически везде и тежиг в основе группы N1-C1 Четыре последовательности, обнаруженные у гельминтов из Армении (N12-С8. С9 СЮ и N13-C11). составляют уникальную группу, связанную отдалённым родством с о (ной из двух вышеуказанных основных групп
Все ни взаимосвязи наглядно изображены с помощью сети чиюлипов (Рис 5). на которой прелстаитены возможные генеалогические связи и ¡ерриториалыюе распределение tan ioihhobF hepalita
Рис. 4. Дендрограмма сходства комбинаций митотипов N01 и СО!.
ЖХ1 Рос Бел Укр Бол Арм Аз Тур Гр Кит Австр
-N1x12 Арм
-N1X13 Арм
-N1X7 Укр Арм
-N9X1 Бел
-N»-01 Бел
-N«1 Рос
:1 Арм
т-«7ЭЧ.1 лрм
-N10X1 Арм
N11X1 Арм
-N6X1 Рос
-N1X5 Рос
N1X2 ТурЦ
-N19X16 США
---N6X4 Рос
84
_Ы9.СЗ РпЛ
61
N13x11 Арм
N12X9 АрМ
7(1 N12 С8 АрМ ТО1-N12X10
N12X10 АрМ
РV»
Дифференциация митотипов другого вида печёночного сосальщика Т7 gigcmtica
выглядит иным образом. Гаплотипы из трёх популяций этого вида, расположенные на
территории трёх соседствующих среднеазиатских республик (Туркменистана, Узбекистана и
Таджикистана), образуют единую сходную группу, отдельно от которой отстоят только два
митотипа (РдЫ7 и или одна комбинация обнаруженные на территории
Туркменистана.
Рис. 5. Статистическая парсимониальиая сеть (SPN) для всех установленных комбинаций митотипов ND1 и COI F hepático, демонстрирующая число нуклеотидных различий между митотипами, обнаруженными на территории России (Мордовии (Мор), Московской области (МО), Брянской области (БО)), Армении, Украины, Беларуси, Турции, Туркмении и США.
Таким образом, всё многообразие гаплотипов современной F hepático на исследованном ареале составляют потомки двух значительно дивергировавших линий. Все изученные
популяции различаются соотношением этих линий, причем одна из этих линий (N1-C1) распространена преимущественно в современной популяции из Армении Кроме Армении, эта линия преобладает в Турции, Грузии, Украине, а 1акже обнаружена у единственных особей из Туркменистана и Китая. Идентичность отдельных участков этой последовательности с соответствующими участками митохондриальной ДНК представителей азиатских популяций (Япония) предполагает азиатское происхождение митотипа N1-C1 и его производных. В меньшей степени эта последовательность характерна для популяций Восточной Европы (России. Беларуси, Болгарии), где доминирует вторая линия N2-C2 (Россия) или представленность обеих линий одинакова
На основании полиморфизма двух митохондриальных генов можно рассчитать время молекулярной дивергенции между двумя линиями При средней скорости возникновения замен, составляющей 1 - 2 % за 1 млн лет, она могла произойти примерно 0,8 - 1,3 млн лет назад, и примерно в этот же период произошло расхождение между N1-C1 и группой уникальных митотинов, обнаруженных в Армении Что же касается расхождения между двумя видами F hepático и F gigantica, то оно может быть датировано 3,5-7 млн лет назад
ВЫВОДЫ
1 С помощью RAPD-анализа впервые продемонстрирована высокая индивидуальная генетическая изменчивость печёночного сосальщика Fasciola hepático, паразитирующего в одном животном-хозяине, что обуславливает высокий уровень внутрипопуляционной изменчивости гельминтов из разных частей ареала.
2 RAPD-маркированием генома F hepático из Украины, Беларуси, Московской области. Мордовии и Армении выявлено пя1ь высокополиморфных и слабодифференцированных популяций, две из которых из западной части ареала оказались более сходны между собой, чем три популяции из восточной части ареала
I 1
3 Анализ последовательное гей ITS2 рДНК подтвердил принадлежность исследуемых популяций к виду F hepático или F gigantica и выявил на этом участке в популяции F hepático из Армении одну новую уникальную замену (трансверсия C-G), а в популяциях F gigantica из Туркмении и Таджикистана - две новых уникальных замены (транзиции О-Т и Т-С).
4 Впервые для трематод у F hepático обнаружены две линии митотипов, включающие группы последовательностей, распределение которых по ареалу позволяет дифференцировать популяции разного происхождения.
5. Время молекулярной дивергенции между двумя видами F hepático и F gigantica составляет 3,5-7 млн лег назад, а расхождение между двумя линиями F hepático произошло значительно позднее (0,5-1 млн лет назад).
ПУБЛИКАЦИИ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ
1 Морозова Е. В., Рысков А П , Семёнова С К. RAPD-изменчивость двух видов трематод (Fasciola hepatica и Dicrocoelium dendriticum) из популяции крупного рогатого скота //Генетика. 2002. Т. 38. С. 1156-1162.
2 Semyenova S. К., Morozova Е. V., Chrisanfova G. G., Asatrian А. М., Movsessian S. О., Ryskov А P. RAPD variability and genetic diversity in two populations of liver fluke Fasciola hepatica II Acta Parasitológica 2003. V 48 № 2. P 125-130
3. Морозова E. В , Хрисанфова Г. Г., Архипов И А., Семёнова С. К. Полиморфизм митохондриальных генов ND1 и СО1 в популяциях печёночного сосальщика Fasciola hepatica 11 Генетика. 2004 Т. 40. № 7. С. 1155-1162.
ДЛЯ ЗАМЕТОК
Отпечатано в копицентре « Учебная полиграфия » Москва, Ленинские горы, МГУ, 1 Гуманитарный корпус. www.stprint.ru e-mail: zakaz@stprint.ru тел. 939-3338 Заказ № 75 тираж 100 экз. Подписано в печать 26.11.2004 г.
РНБ Русский фонд
2007-4 1091
/
л.
Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Морозова, Елена Валерьевна
I. ВВЕДЕНИЕ
II. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 7 II. 1. Биология, эволюция жизненного цикла и происхождение трематод. Печёночный сосальщик Fasciola hepatica, особенности его биологии, распространение и систематика
II. 2. Организация и полиморфизм ядерного и митохондриального генома трематод
II. 2.1. Ядерный геном 11 II. 2. 2. Митохондриальный геном многоклеточных животных и особенности его организации у червей
II. 2. 3. Изменчивость мтДНК и гипотеза «молекулярных часов»
II. 2. 4. Филогеография 26 II. 3. Молекулярно-генетическая изменчивость гельминтов и причины её возникновения
II. 4. Молекулярно-генетическая дивергенция и эволюция трематод
II. 4. 1. Молекулярно-генетическая изменчивость кровяных сосальщиков рода
Schistosoma
II. 4. 2. Молекулярно-генетическая изменчивость других трематод 45 И. 5. Кариотип, структура митохондриального генома и популяционно-генетическая изменчивость видов рода Fasciola
III. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 55 III. 1. Материал
III. 2. Методы
III. 2. 1. Выделение ДНК
III. 2. 2. RAPD-PCR
III. 2. 3. Амплификация участков генов ND1, COI и ITS
III. 2.4. Очистка и секвенирование амплификатов
III. 2. 5. Статистическая обработка результатов
IV. РЕЗУЛЬТАТЫ 64 IV. 1. Полиморфизм ядерного генома печёночного сосальщика
IV. 1. 1. RAPD-изменчивость популяций F. hepatica 64 IV. 1. 2. Полиморфизм второго внутреннего транскрибируемого спейсера (ITS2) рДНК в популяциях F. hepatica и F. gigantica
IV.2. Полиморфизм митохондриального генома печёночного сосальщика 72 IV. 2. 1. Анализ нуклеотидного и гаплотипического разнообразия в популяциях
F. hepatica и F. gigantica
IV. 2. 2. Филогеография
V. ОБСУЖДЕНИЕ 93 V. 1. RAPD-изменчивость и генетическая дифференциация популяций F. hepatica
V. 2. Молекулярные часы и филогеография
VI. ВЫВОДЫ 103 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Введение Диссертация по биологии, на тему "Изучение геномной вариабельности печеночного сосальщика Fasciola hepatica"
Изучение геномной вариабельности различных таксономических групп животных представляет одно из важных направлений современной биологии. Различные ядерные и митохондриальные полиморфные ДНК широко используются для выявления родственных взаимосвязей между отдельньми особями или группами особей, для изучения динамики генетических процессов в популяциях, описания структуры вида, истории и времени его возникновения [Avise, 2004]. С этой точки зрения особый интерес представляют сложные биологические системы, состоящие из двух или несколысих организмов, находящихся в тесной взаимозависимости, например, паразитов и их хозяев. Среди них следует вьвделить паразитических червей - возбудителей гельминтозов позвоночньк животных и человека.Исследование вариабельности генома паразитов имеет не только прикладной, медиковетеринарный характер. Общебиологический интерес представляют процессы систематики и филогении паразитов, взаимодействия паразита с окружающей средой, в качестве которой выступает не только комплекс природных абиотических факторов, но и сам организм животного-хозяина. Молекулярно-генетические исследования могут также оказаться весьма перспективными для выяснения механизмов адаптации, возникающих при разных способах размножения и смены животных-хозяев.Трематоды (класс Trematoda, тип Plathelminthes) составляют одну из наиболее древних групп плоских червей. Они отличаются от всех остальных ныне существующих червей наличием сложного жизненного цикла, связанного со сменой животных-хозяев и с чередованием нескольких последовательных партеногенетических и одного гермафродитного поколения (гетерогония). Все трематоды - эндопаразиты, взрослые особи которых обитают преимущественно в разных отделах пищеварительной системы позвоночньгзс, которые являются дефинитивными (окончательными) хозяевами. Роль промежуточного хозяина всегда выполняют разные виды моллюсков, а некоторые виды трематод имеют второго, дополнительного, промежуточного хозяина, в качестве которого могут выступать самые разные животные - от кишечнополостных и гребневиков до млекопитающих [Скрябин, 1948; Гинецинская и Добровольский, 1968].Объектом данной работы является печёночный сосальщик Fasciola hepatica, который паразитирует в желчных протоках печени крупного и мелкого рогатого скота, и значительно реже - в печени человека. Природные очаги фасциолёза могут повсеместно поддерживаться также за счет многочисленных диких млекопитающих, в первую очередь копытных, грызунов и зайцеобразных. Фасциолёз человека распространён преимущественно в Южной Америке, в северной Африке, Иране, в странах Западной Европы [Mas-Coma et al., 1999].На евроазиатском континенте F. hepatica весьма неоднородна по морфологии, что позволило Д. Ф. Синицыну ещё в 1915 году выделить только на территории Московской губернии три вариетета [Синицын, 1915]. Увеличение морфологического разнообразия обнаружено в выборках печёночного сосальщика из стран юго-восточной Азии, где зачастую наблюдается перекрывание ареалов двух близкородственных видов F. hepatica и F. gigantica [Hashimoto et al, 1997] Наибольшее число современных исследований посвящено изучению генетического состава этих локальных выборок и молекулярно-генетической идентификации двух видов [Agatsuma et al, 1994, 2000; Itagaki et al., 1998, 2001; Itagaki and Tsutsumi, 1998; Terasaki et al., 2000].В настоящее время генетическая структура популяций установлена для небольшого числа видов, принадлежащих преимущественно к классу круглых червей (Nematoda) и характеризующихся отсутствием промежуточного хозяина. При изучении полиморфизма отдельных участков митохондриального генома обнаружено низкое генетическое разнообразие и наличие изолирующих межпопуляционных барьеров у некоторых нематодпаразитов растений, насекомых и человека [Hugall et al., 1994; Blouin et al., 1995; Anderson and Jaenike, 1997]. Более высокий уровень изменчивости обнаружен у нематод домашних животных (овца и корова). Как выяснилось, для этих видов существует зависимость между генетическим разнообразием в популяции паразита и изменениями структуры популяции хозяина. Так, у паразитов диких копыгных выявлена локальная географическая дифференциация. По сравнению с ними у паразитов домашних животных, которые могут перемещаться при перевозках скота на более отдалённые расстояния, обнаружен высокий уровень изменчивости, свидетельствующий о наличии обмена генами между географически удалённьми популяциями [Blouin et al., 1992, 1995, 1999]. Среди трематод наиболее изученную группу составляют кровяные сосальщики из рода Schistisoma, различные виды и штаммы которых подробно изучены с помощью маркёров ядерного и митохондриального генома. Это позволило подтвердить наличие внутри рода четырех основных морфоэкологических групп, а также выявить ряд новых закономерностей в распределении и происхождении латиноамериканских и афро-азиатских видов и популяций [RoUinson, 1997].Печёночные сосальщики из рода Fasciola также имеют широкое распространение на евроазиатском континенте и в Африке, но до сих пор остаются практически неизученными.Цель и задачи исследования. Цель работы: с учетом малой исследованности вида F. hepatica оценить генетическую вариабельность и дифференциацию популяций печёночного сосальщика из различных частей ареала с помощью полиморфных маркёров ядерного и митохондриального генома. Учитьшая возможность межвидовой гибридизации, провести сравнительный анализ геномной вариабельности двух близкородственных видов F. hepatica и F. gigantica.В ходе исследования предполагалось решить следующие задачи: 1. Провести поиск новых мультилокусных ядерных молекулярно-генетических маркёров (RAPDs) для выявления генетической вариабельности и оценки внутривидового полиморфизма и дифференциации печёночного сосальщика F. hepatica на уровне отдельных животных-хозяев, популяций и регионов.2. Оценить генетическую вариабельность и дифференциацию популяций F. hepatica по отдельным монолокусным участкам митохондриального (гены ND1 и С01) и ядерного (ITS2 рДНК) генома.3. Для выяснения происхождения и особенностей эволюции провести сравнительный анализ изменчивости участков митоходриального генома двух видов печёночного сосальщика - F. hepatica и F. gigantica, а также определить время молекулярной дивергенции между ними.
Заключение Диссертация по теме "Молекулярная генетика", Морозова, Елена Валерьевна
VI. выводы
1. С помощью RAPD-анализа впервые продемонстрирована высокая индивидуальная генетическая изменчивость печёночного сосальщика Fasciola hepatica, паразитирующего в одном животном-хозяине, что обуславливает высокий уровень внутрипопуляционной изменчивости гельминтов из разных частей ареала.
2. RAPD-маркированием генома F. hepatica из Украины, Беларуси, Московской области, Мордовии и Армении выявлено пять высокополиморфных и слабодифференцированных популяций, две из которых из западной части ареала оказались более сходны между собой, чем три популяции из восточной части ареала.
3. Анализ последовательностей ITS2 рДНК подтвердил принадлежность исследуемых популяций к виду F. hepatica или F.gigantica и выявил на этом участке в популяции F. hepatica из Армении одну новую уникальную замену (трансверсия C-G), а в популяциях F.gigantica из Туркмении и Таджикистана - две новых уникальных замены (транзиции С-Т и Т-С).
4. Впервые для трематод у F. hepatica обнаружены две линии митотипов, включающие группы последовательностей, распределение которых по ареалу позволяет дифференцировать популяции разного происхождения.
5. Время молекулярной дивергенции между двумя видами F. hepatica и F. gigantica составляет 3,5-7 млн. лет назад, а расхождение между двумя линиями F. hepatica произошло значительно позднее (0,5-1 млн. лет назад).
Благодарности
Я благодарна моим руководителям - Алексею Петровичу Рыскову, за интерес к работе и предоставленную возможность проведения исследований в возглавляемой им лаборатории, и Серафиме Константиновне Семёновой, за её долгий и большой труд, за её отважное терпение и помощь, оказавшиеся столь необходимыми.
Я благодарна всем сотрудникам, которые очень мне помогли в работе над диссертацией. Василию Васильеву, моему первому учителю в стенах нашей лаборатории, - за существенную помощь в практической части диссертации. Галине Хрисанфовой - за интерес к работе, за помощь, экспериментальную и теоретическую, и за внимательное и критическое прочтение рукописи. Большое спасибо Анне Корсуненко и Виталию Корчагину, которые сильно облегчили мне заключительный этап подготовки рукописи.
Я выражаю благодарность всем моим коллегам, которые помогали мне. Спасибо Ирене Мартиросян, которая всегда находила время, чтобы проконсультировать меня, а также помогала мне во время поездки в Армению за фасциолами.
Большое спасибо всем тем людям, которые участвовали в сборе нашей коллекции печёночных сосальщиков - собирали их, везли с собой в Москву или щедро делились теми коллекциями, которые были в их распоряжении. В их числе -Е. А. Романова, Н. С. Козел, А. Л. Филенко, Н. Ц. Цочева-Гайтанджиева, А. М. Асатрян, С. О. Мовсесян, С. М. Тонаканян, В. В. Горохов, А. С. Москвин, Д. Пономарёв, А. Кучбоев.
Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Морозова, Елена Валерьевна, Москва
1. Булат С. А., Захаров И. А. 1992. Выявление ДНК методом полимеразной цепной реакции в материале энтомологических коллекций // Ж. общей биологии. Т. 53. № 6. С. 861-863
2. Булат С. А., Мироненко Н. В. 1990. Видовая идентичность фитопатогенных грибов Pyrenophora teres Drechsler и P. graminea Ito et Kuribayashi // Микология и фитопатология. Т. 24. Вып. 5. С. 435-441.
3. Галактионов К. В., Добровольский А. А. 1998. Происхождение и эволюция жизненных циклов трематод // С.-Петербург: Изд-во «Наука». 404 с.
4. Гариев Б. Г. 1970. Первое обнаружение Fasciola indica (Trematodae, Fasciola) на территории Советского союза// Зоологический журнал. Т. XLIX. вып. 10. С. 5017.
5. Гинецинская Т. А., Добровольский А. А. 1978. Частная паразитология. Паразитические простейшие и плоские черви: Учеб. Пособие для биолог, спец. Вузов // Под ред. Ю. И. Полянского. М.: Высш. школа. 303 с.
6. Кеннеди К. 1978. Экологическая паразитология // М.: Мир. С. 230.
7. Ней М., Кумар С. 2004. Молекулярная эволюция и филогенетика // Киев. КВ1Ц. С. 404.
8. Семёнов Г. М. 1927. Общий очерк дистоматоза, вызываемого Fasciola hepatica в связи с его распространением в Средней Азии // Медицинская мысль Узбекистана. № 2. С. 1329.
9. Семёнова С. К., Романова Е. А., Беннедиктов И. И., Рысков А. П. 1995. Анализ генетической изменчивости печёночного сосальщика Fasciola hepático с помощью полимеразной цепной реакции со случайными праймерами // Генетика. Т. 31. № 2. С. 273-275.
10. Синицын Д. Ф. 1915. Листвяница (Fasciola hepático) в Московской губернии // Прил. к № 14 докладов Губ. земской управы. М.: Т-во «Печатня С. П. Яковлева». 42 с.
11. Скрябин К. И. 1948. Трематоды животных и человека. Основы трематодологии // М., JL: Изд-во Академии наук СССР. Т. 2. 600 с.
12. Скрябин К. И., Шульц Р. С. 1935. Фасциолёзы животных и меры борьбы с ними // Москва. С. 2-174.
13. Шульц Р. С., Гвоздев Е. В. 1970. Основы общей гельминтологии. Том 1. Морфология, систематика, филогения гельминтов // М.: Издательство «Наука». 492 с.
14. Adlard,R.D., Barker S. С., BlairD., CribbT.H. 1993. Comparison of the second internal transcribed spacer (ribosomal DNA) from populations and species of Fasciolidae (Digenea) // Int J Parasitology. V. 23. № 3. P. 423^125
15. Agatsuma Т., Arakewa Y., Iwagami M., Honzako Y., Cahyaningsih U., Kang S.-Y., Hong S.-J. 2000. Molecular evidence of natural hybridization between Fasciola hepatica and F. gigantica II Parasitology International. V. 49. P. 231-238.
16. Agatsuma Т., TerasakiK., Yang L., Blair D. 1994. Genetic variation in the triploids of Japanese Fasciola species, and relationships with other species in the genus // J. Helminthol. V. 68. P. 181-186.
17. Anderson T. J. C., Romero M. E., JaenikeJ. 1993 Genetic structure and epidemiology of Ascaris populations: patterns of host affiliation in Guatemala // Parasitology. V. 107. P. 319334.
18. Anderson T. J. C., Romero-Abal M. E., JaenikeJ. 1995. Mitochondrial DNA and Ascaris microepidemiology: the composition of parasite populations from individual hosts, families and villages // Parasitology. V. 110. P. 221-229.
19. Anderson T. J., JaenikeJ. 1997. Host specificity, evolutionary relationships and macrogeographic differentiation among Ascaris populations from humans and pigs // Parasitology. V. 115 (Pt 3). P. 325-342.
20. Armour J., BairdenK., Duncan J. L., Jennings F. W., Parkins J. J. 1979 Observations on ostertagiasis in yong cattle over two grazing seasons with special reference to plasma pepsinogen levels // Vet. Rec. V. 106. P. 500-503.
21. Armstrong M., Block V., Phillips M. 2000. A multipartite mitochondrial genome in the potato cyst nematode Globodera pallida II Genetics. V. 154. P. 181 -192.
22. Avise J., Arnold J., Ball R., Bermingham E., Lamb T., Neigel J., Reeb C., Saunders N. 1987. Intraspecific phylogeography: the mitochondrial DNA bridge between population genetics and systematics // Ann Rev Ecol Syst. V. 18. P. 489-522.
23. Avise J.C. 2000. Phylogeography: The History and Formation of Species. Harvard University Press, Cambridge, MA. (447 pp.).
24. Avise J. C. 2004. Molecular Markers, Natural History and Evolution. 2nd Ed. Sunderland, MA: Sinauer Associates, Inc. 541 p.
25. Avise, J. C. 2000. Phylogeography. The history and formation of species // Harvard University Press. 447 p.
26. Bae Yong-An, Kong Yoon. 2003a. Divergent long-terminal-repeat retrotransposon families in the genome of Paragonimus westermani II The Korean Journal of Parasitology. V. 41. № 4. P. 221-231.
27. BaeYong-An, KongYoon. 2003b. Evolutionary course of CsRnl long-terminal-repeat retrotransposon and its heterogeneous integrations into the genome of the liver fluke, Clonorchis sinensis II The Korean Journal of Parasitology. V. 41. № 4. P. 209-219.
28. Bargmann C. I. 1998. Neurobiology of the Caenorhabditis elegans genome // Science. V. 282. P. 2028-2033.
29. Barkers., Blair D. 1996. Molecular phylogeny of Schistosoma species supports traditional groupings within the genus // Journal of Parasitology. V. 82. P. 292-298.
30. Barral V., Morand S., Pointer J. P., Theron A. 1996. Distribution of schistosome genetic diversity within naturally infected Rattus rattus detected by RAPD markers // Parasitology. V. 113. P. 511-517.
31. Barral V., This P., Imbert-Establet D., Combes C., Delseny, M. 1993. Genetic variability and evolution of the Schistosoma genome using randome amplified polymorphic DNA markers // Mol Biochem Parasitology. V. 59. P. 211-222.
32. Bayne C. J., Grevelding C. G. 2003. Cloning of Schistosoma mansoni sporocysts in vitro and genetic heterogeneity among individuals within clones // J. Parasitology. V. 89. P. 1056-1060.
33. Beagley C., Macfarlane J., Pont-Kingdon G., Okimoto R., Okada N., Wolstenholme D. 1995. Mitochondrial genomes of Anthozoa (Cnidaria) // In Palmieri, F. (ed.). Progress in Cell Research. V. 5. P. 149-153.
34. Beagley C., Okimoto R., Wolstenholme D. 1998. The mitochondrial genome of the sea anemone Metridium senile (Cnidaria): Introns, a paucity of tRNA, genes and a near-standard genetic code // Genetics. V. 148. P. 1091 -1108.
35. Beech, R. N., Prichard R. K., Scott M. E. 1994. Genetic variability of the /?-tubulin genes in benzimidazole-susceptible and -resistant strains of Haemonchus contortus II Genetics. V. 138. P.103-110.
36. Bell A. S., Sommerville C., Telervo Valtonen E. 2001. A molecular phylogeny of the genus Ichthyocotylurus (Diginea, Strigeidae) // Int. J Parasitology. V. 31. P. 833-842.
37. Bentzen P., Leggett W., Brown G. 1988. Length and Restriction Site Heteroplasmy in the Mitochondrial DNA of American Shad (Alosa sapidissima) II Genetics. V. 118. P. 509-518.
38. Bi X., Liu L. F. 1996. DNA rearrangement mediated by inverted repeats IIProc. Natl. Acad. Sci.USA.V. 93. P. 819-823.
39. Blair D. 2000. Genomes of Paragonimus westermani and related species: current state of knoledge // Int. J Parasitology. V. 30. P. 421-426.
40. Blair D., Campos A., Cummings M. P., Laclette J. P. 1996. Evolutionary biology of parasitic Platyhelminth: the role of molecular phylogenetics // Parasitology Today. V. 12. P. 66-71.
41. Blair D., van Herwerden L., HiraiH., TaguchiT., Habe S., HirataM., LaiK., Upatham S., AgatsumaT. 1997. Relationships between Schistosoma malayensis and other Asian schistosomes deduced from DNA sequences // Mol. Biochem. Parasitol. V. 85. P. 259-263.
42. Blouin M. S., Dame J. B., Tarrant C. A., Courtney C. H. 1992. Unusual population genetics of a parasitic nematode: mtDNA variation within and among populations // Evolution. V. 46. P. 470-476.
43. Blouin M.S., Liu J., Berry R. E. 1999. Life cycle variation and the genetic structure of nematode populations // Heredity. V. 83. P. 253-259.
44. Blouin M.S., YowellC. A., Courtney C. H., Dame J. B. 1995. Host movement and the genetic structure of populations of parasitic nematodes // Genetics. V. 141. P. 1007-1014.
45. Boor J. 1999. Survey and summary Animal mitoghondrial genomes // Nucl Acids Res. V. 27. № 8. P. 1767-1780.
46. Boore J., Brown W. M. 1994. Complete DNA sequence of the mitochondrial genome of the black chiton, Kathanna tunicata II Genetics. V. 138. № 2. P. 423-443.
47. Bowles J., Blair D., McManus D. P. 1995. A molecular phylogeny of the human schistosomes // Mol Phyl Evol. V. 4. P. 103-109.
48. Bowles J., HopeM., TiuW. U., LiuX., McManus D. P. 1993. Nuclear and mitochondrial markers highly conserved between Chinese and Philippine Schistosoma japonicum II Acta Tropica. V. 55. P. 217-229.
49. Boyce T., Zwick M., Aquardo C. 1989. Mitochondrial DNA in the bark weevils: size, structure and heteroplasmy // Genetics. V. 123. № 4. P. 825-836.
50. Bridge D., Cunningham C., Schierwater B., Desalle R., Buss L. 1992. Class-level relationships in the phylum Cnidaria: evidence from mitochondrial genome structure // Proc. Natl Acad. Sei. V. 89. P. 8750-8753.
51. Britten R. 1986. Rates of DNA sequence Evolution differ between taxonomic groups // Science. V. 231. P. 1393-1398.
52. Brown W. 1981. Mechanisms of evolution in animal mitochondrial DNA // Ann. N. Y. Acad. Sei. V. 361. P. 119-134.
53. Brown W. 1983. Evolution of animal mitochondrial DNA // In Evolution of Genes and Proteins, ed. M. Nei, R. K. Koehn. Sunderland: Sinauer. P. 62-88.
54. Brown W. 1985. The mitochondrial genome of animals // In Molecular Evolutionary Genetics, ed. R. J. Maclntyre, New York, London: Plenum. P. 95-130.
55. Brown W. M., Wright J. W. 1975. Mitochondrial DNA and the origin of parthenogenesis in whiptail lizards (Cnemidophorus) // Herpetology Rev. V. 6. P. 70-71.
56. Brown W., George M., Wilson A. 1979. Rapid evolution of animal mitochondrial DNA // Proc. Natl. Acad. Sei. V. 76. № 4. P. 1967-1971.
57. Brown W., Prager E., Wang A., Wilson A. 1982. Mitochondrial DNA sequences of Primates: tempo and mode of evolution // Mol. Evol. V. 18. P. 225-239.
58. Brown W.M., Matthey G., Wilson A. S. 1979. Rapid evolution of animal mitochondrial DNA // Proc. Natl. Acad. Sei. (USA). V. 76. P. 1967-1971.
59. Buroker N., Brown J., Gilbert T., O'Hara P., Beckenbach A., Thomas W., Smith M. 1990. Length heteroplasmy of sturgeon mitochondrial DNA: an illegitimate elongation model // Genetics. V. 124. № 1. P. 157-63.
60. Campos A., Cummings M. P., Reyes J. L.,Laclette J. P. 1998. Phylogenetic relationships of Platyhelminthes based on 18S ribosomal gene sequences // Mol Phyl Evol.V. 12. P. 67-73.
61. Casane D., Dennebouy N., Rochambeau H., Mounolou J., Monnerot M. 1997. Nonneutral evolution of tandem repeats in the mitochondrial DNA control region of Lagomorphs // Mol. Biol. Evol. V.14. № 8. P. 779-789.
62. Clary D., Wolstenholme D. 1985. The mitochondrial DNA molecule of Drosophila yakuba: nucleotide sequence, gene organisation, and genetic code // J. Mol. Evol. V. 23. P.57-63.
63. Clary D., Wolstenholme D. 1987. Drosophila mitochondrial DNA: conserved sequences in the A+T-rich region and supporting evidence for a secondary model of the small ribosomal RNA // J. Mol. Evol. V. 25. P. 116-125.
64. Clayton D. 1982. Replication of animal mitochondrial DNA // Cell. V. 28. P. 693-705.
65. Clayton D. 1984. Transcription of the mammalian mitochondrial genome // Annu. Rev. Biochem. V. 53. P. 573-594.
66. Clayton D. 1992. Transcription and replication of animal mitochondrial DNAs // Int. Rev. Cytology V. 141. P. 217-232.
67. Clement M., Posada D., Crandall K. A. 2000. TCS: a computer program to estimate gene genealogies // Mol. Ecol. 9: 1657-1659.
68. Coghlan A., Wolfe K. H. 2002. Fourfold faster rate of genome rearrangement in nematodes than in Drosophila// Genome Res. V. 12. P. 857-867.
69. Combes C., Theron A. 2000. Metazoan parasites and resource heterogeneity: constraints and benefits // Int. J. for Parasitology. V. 30. P. 299-304.
70. Criscione C. D., Blouin M. S. 2004. Life cycles shape parasite evolution: comparative population genetics of salmon trematodes // Evolution. V. 58. № 1. P. 198-202.
71. Crozier R., Crozier Y. 1993. The mitochondrial genome of the honeybee Apis mellifera: complete sequence and genome organization // Genetics. V. 133. № 1. P. 97-117.
72. Davies C. M., Webster J. P., Kruger O., Munatsi A., Ndamba J., Woolhouse M. E. J. 1999. Host-parasite population genetics: a cross-sectional comparison of Bulinus globosus and Schistosoma haematobium II Parasitology. V. 119. P. 295-302.
73. Densmore L., Wright J., Brown W. 1985. Length variation and heteroplasmy are frequent in mitochondrial DNA from parthenogenetic and bisexual lizards (genus Cnemidophorus) // Genetics. V. 110. № 4. P. 689-707.
74. Desjardins P., Morais R. 1991. Nucleotide sequence and evolution of coding and noncoding regions of a quail mitochondrial genome // J. Mol. Evol. V. 32. № 2. P. 153-61.
75. Despres L., Imbert-Establet D., Combes G., Bonhomme F., Monnerot M. 1991. Isolation and polymorphism in mitochondrial DNA from Schistosoma mansoni // Mol. Biochem. Parasitol. V. 47. № l.P. 139-41.
76. Despres L., Imbert-Establet D., Monnerot M. 1993. Molecular characterization of mitochondrial DNA provides evidence for the recent introduction of Schistosoma mansoni into America // Mol. Biochem. Parasitol. V. 60. P. 221-230.
77. Despres L., Kruger F. J., Imbert-Establet D., AdamsonM. L. 1995. ITS2 ribosomal RNA indicates Schistosoma hippopotami in a direct species 11 Int. J. for Parasitol. V. 25. P. 15091514.
78. Despres, L., Imbert-Establet, D., Combes, C., Bonhomme, F. 1992. Molecular evidehce linking hominid evolution to recent radiation of Schistosomes (Platyhelmintes: Trematoda) // Molecular Phylogenetics and Evolution. V. 1. № 4. P. 295-304.
79. Drew A. C., BrindleyP. J. 1995. Female-specific sequences isolated from Schistosoma mansoni by representational difference analysis // Mol Biochem. Parasitol. V. 71. P. 173-181.
80. Drew A. C., Brindley P. J. 1997. A retrotransposon of the non-long terminal repeat class from the human blood fluke Schistosoma mansoni. Similarities to the chicken-repeat-1-like elements of vertebrates // Mol. Biol. Evol. V. 14. P. 602-610.
81. Drew A. C., Brindley P. J., Lewis F. A., Liang Y. S., Minchella D. J. 1998. Tandemly repeated genomic sequence demonstrates inter- and intra-strain genetic variation in Schistosoma japonicum II Trop. Med. Int. Health. V. 3(5). P. 373-80.
82. Drew A. C., Minchella D. J., KingL. T., RollinsonD., Brindley P. J. 1999. SR2 elements, non-long terminal repeat retrotransposons of the RTE-1 lineage from the human blood fluke Schistosoma mansoni II Mol. Biol. Evol. V. 16(9). P. 1256-69.
83. Dvorak J., Vanacova S., Hampl V., Flegr J., Horak P. 2002. Comparison of European Trichobilharzia species based on ITS1 and ITS2 sequences // Parasitology. V. 124. P. 307313.
84. Dybdahl M. F., Lively C. M. 1996. The geography of coevolution: comparative population structures for a snail and its trematode parasite // Evolution. V. 50. P. 2264—2275.
85. Etter A., Aboutanos M., Tobler H., Muller F. 1991. Eliminated chromatin of Ascaris contains a gene that encodes a putative ribosomal protein // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. V. 88, P.1593-1596.
86. Excoffier L., Smouse P. E., Quattro J. M. 1992. Analysis of molecular variance inferred from metric distances among DNA haplotypes: application to human mitochondrial DNA restriction data // Genetics. 86, 991-1000.
87. Fauron C., Wolstenholme D. 1976. Structural heterogeneity of mitochondrial DNA molecules within the genus Drosophila // Proc. Natl Acad. Sci. V. 73. № 10. P. 3623-3627.
88. Fernandez M., Aznar F. J., Latorre A., Raga J. A. 1998a. Molecular phylogeny of the families Campulidae and Nasitrematidae (Trematoda) based on mtDNA sequence comparison // Int. J Parasitology. V. 28. P. 767-775.
89. Fernandez M.,Littlewood D. T. J., Latorre A., Raga J. A., Rollinson D. 1998b. Phylogenetic relationscips of the familiy Campulidae (Trematoda) based on 18S rRNA sequence // Parasitology. V. 117. P. 383-391.
90. Fletcher H. L., HoeyE. M., OrrN., TrudgettA., Fairweather I., Robinson M. W. 2004. The occurrence and significance of triploidy in the liver fluke, Fasciola hepatica II Parasitology. V. 128. P. 69-72.
91. Fried M., Feo S., Heard E. 1991. The role of inverted duplication of gene amplification in mammalian cells // Biochim. Biophys. Acta. V. 1090. P. 143-155.
92. Good P. 1993. Permutation Tests // New York: Springer-Verlag. P. 384.
93. Grevelding C. G. 1995. The female-specific W1 sequence of the Puerto Rican strain of Schistosoma mansoni occurs in both genders of a Liberian strain // Mol. Biochem. Parasitol. V. 71. P. 269-72.
94. Grossman A. I., CainG. D., LiangS. Y. 1980a. Karyotype and karyosystematics of Schistosoma mekongi //Malacological Review (Suppl.: The Mekong Schistosome). V. 2. P.105-112.
95. Grossman A. I., McKenzie R., CainG. D. 1980b. Sex heterochromatin in Schistosoma mansoni II J Parasitology. V. 66. P. 368-370.
96. Grossman A. I., Short R. B., CainG. D. 1981a. Karyotype evolution and sex chromosome differentiation in schistosomes (Trematoda: Schistosomatidae) // Chromosoma. V. 84. P. 413430.
97. Grossman A. I., Short R. B., KunzR. E. 1981b. Somatic chromosomes of Schistosoma rodhaini, S. mattheei and S. intercalatum II J Parasitology. V. 67. P. 41—44.
98. Hamburger J., TuretzkiT., Kapeller 1., Deresiewicz R. 1991. Highly repeated short DNA sequences in the genome of Schistosoma mansoni recognized by a species-specific probe // Mol. Biochem. Parasitol. V. 67. P. 269-72.
99. Hamilton W. D., AxelrodR. and TaneseR. 1990. Sexual reproduction as an adaptation to resist parasites // A review. Proc. Natl. Acad. Sciences (USA), V. 87. № 9. P. 3566-3573.
100. Hashimoto K., Watanobe T., Liu C. X. 1997. Mitochondrial DNA and nuclear DNA indicate that the Japanese Fasciola species is F. gigantica II Parasit. Res. V. 83. P. 220-225.
101. HawdonJ. M., LiT., ZhanB., BlouinM. S. 2001. Genetic structure of populations of the human hookworm, Necator americanus, in China // Mol Ecology. V. 10. P. 1433-1437.
102. Hedrick P. W. 1986. Genetic polymorphisms in heterogeneous environments: a decade later // Ann. Rev. Ecol. Syst. V. 17. P. 535-566.
103. Hertel J., HaberlB., Hamburger J., HaasW. 2003. Description of a tandem repeated DNA sequence of Echinostoma caproni and methods for its detection in snail and plankton samples // Parasitology. V. 126 (Pt 5). P. 443-9.
104. Hillayer G. V. 1974. Buoyant density and terminal denaturation profiles of schistosome DNA // J. Parasitol. V. 60. P. 725-727.
105. Hodgkin J. 2001. What does a worm want with 20,000 genes? // Genome Biology. V. 2. № 11. P. 2008.1-2008.4.
106. Hodgkin J., Kuwabara P. E., Corneliussen B. 2000. A novel bacterial pathogen, Microbacterium nematophilium, induces morphological change in the nematode C. elegans II Curr. Biol. V. 10. P. 1615-1618.
107. Hoelzel A., Lopez J., Dover G., O'Brien S. 1995. Rapid evolution of a heteroplasmic repetitive sequence in the mitochondrial DNA control region of carnivores // J. Mol. Evol. V. 39. P. 191-199.
108. Huang Yue-Jin, Stoffel R., Tobler H., Mueller F. 1996. A Newly Formed Telomere in Ascaris suum Does Not Exert a Telomere Position Effect on a Nearby Gene // Mol Cell Biology. V. 16. № l.P. 130-134.
109. HugallA., Moritz C., Stanton J., Wolstenholme D. R. 1994 Low, but strongly structured mitochondrial DNA diversity in root knot nematodes (Meloidogyne) II Genetics. V. 136. P. 903-912.
110. Hyman B., Beck J., Weiss K. 1988. Sequence Amplification and Gene Rearrangement in Parasitic Nematode Mitochondrial DNA// Genetics. V.120. P. 707-712.
111. Irving J. A., Spithill T. W., Pike R. N., Whisstock J. C., Smooker P. M. 2003. The evolution of enzyme specificity in Fasciola spp. // J. Mol. Evol. V. 57. P. 333-341.
112. Itagaki T. and Tsutsumi K. 1998. Triploid form of Fasciola in Japan: genetic relationships between Fasciola hepatica and Fasciola gigantica determined by ITS-2 sequence of nuclear rDNA// Int J Parasitology. V. 28. P. 777-781.
113. Itagaki T., HonnamiM., ItoD., Tsutsumi K., TerasakiK., ShibaharaT., NodaY. 2001. Mitihondrial DNA polymorphism of a triploid form of Fasciola in Japan // J Helminthology. V. 75. P. 193-196.
114. Itagaki T., Tsutsumi K.-I., Kikukatsu I., Tsutsumi Y. 1998. Taxonomic status of the Japanese triploid forms of Fasciola: comparison of mitochondrial ND1 and COI sequences with F. hepatica and F. gigantica II J Parasitology. V. 84. № 2. P. 445-448.
115. Itagaki T., Tsutsumi K.-I., Sakamoto T., Tsutsumi Y, Itagaki H. 1995. Characterization of genetic divergence among species within the genus Fasciola by PCR-SSCP // Japanese J Parasitology. V. 44. P. 233-246.
116. Jacobs H., Elliott D., Math V., Farquharson A. 1988. Nucleotide sequence and gene organization of sea urchin mitochondrial DNA // J. Mol. Biol. V. 202. № 2. P. 185-217.
117. JarneP., TheronA. 2001. Genetic structure in natural populations of flukes and snails: a practical approach and review // Parasitology. V. 123. P. 27—40.
118. Johnston D. A., Kane R. A., RollinsonD. 1993. Small subunit (18S) ribosomal RNA gene divergence in the genus Schistosoma II Parasitology. V. 107. P. 147-156.
119. Jousson O., Bartoli P., Pawlowski J. 1999. Molecular identification of development stages in Opecoilidae (Diginea) // Int. J. Parasitology. V. 29. P. 1853-1858.
120. Kaplan R. M., Dame J. B., Reddy G. R., Courtney C. H. 1995. A repetitive DNA probe for the sensitive detection of Fasciola hepatica infected snails // Int. J. Parasitol. V. 25(5). P. 601610.
121. KaukasA., Dias Neto E., Simpson, A. J. G., Southgate V. R., RollinsonD. 1994. A phylogenetic analysis of Schistosoma haematobium group species based on randomly amplified polymorphic DNA // Int. J. Parasitol. V. 24. P. 285-290.
122. Keddie E., Higazi T., Unnasch T. 1998. The mitochondrial genome of Onchocerca volvulus: sequence, structure, and phylogenetic analysis // Mol. Biochem. Parasitol. V. 95. P. 111-127.
123. Kendall S. B. 1965. Relationships between the species of Fasciola and their molluscan host // In: Advances in Parasitology. V. 3 (Dawes, B. ed.). Academic Press. London and Ney York, pp. 59-98.
124. King L. M., Schaal B. A. 1989. Ribosomal DNA variation and distribution in Rudbeckia missouriensis II Evolution. 43. 1117-1119.
125. Kumar S., Tamura K., Jakobsen I., Nei M. 2004. MEGA: molecular evolutionary genetics analysis, Ver.3. // Pensylvania State University, University Park, PA.
126. LahaT., Brindley P. J., Verity C. K., McManus D. P., LoukasA. 2002. pido, a non-long terminal repeat retrotransposon of the chicken repeat 1 family from the genome of the Oriental blood fluke, Schistosoma japonicum II Gene. V. 284. P. 149-159.
127. LahaT., LoukasA., Verity C. K., McManus D. P., Brindley P. J. 2001. Gulliver, a long terminal repeat retrotransposon grom the genome of the oriental blood fluke Schistosoma japonicum II Gene. V. 264. P. 59-68.
128. Larsson N-G., Clayton D. 1995. Molecular genetic aspects of human mitochondrial disorders. // Annu. Rev. Genet. V. 29. P. 151-178.
129. Lavrov D., Brown W. 2001. Trichinella spiralis mtDNA: a nematode mitochondrial genome that encodes a putative ATP8 and normally structured tRNAs and has a gene arrangement relatable to those of coelomate Metazoans // Genetics. V. 157. P. 621-637.
130. Le T. H., Humair P. F., Blair D., Agatsuma T„ Litllwood D. T. J., McManus D. P. 2001. Mitochodrial gene content, arrangement and composition compared in African and Asian schistosomes // Mol. Bioch. Parasitol. V. 117. P. 61-67.
131. Le T., Blair D., McManus D. 2002. Mitochondrial genomes of parasitic flatworms // TRENDS in Parasitology. V. 18. № 5. P. 206-213.
132. LeT. H., Blair D., McManus D. P. 2000b. Mitochondrial genomes of human helminthes and their use as markers in population genetics and phylogeny // Acta Tropica. V. 77. P. 243-256.
133. Le T. H., Blair D., McManus D. P. 2001. Complete DNA sequence and gene organization of the mitochondrial genome of the liverfluke, Fasciola hepatica L. (Platyhelminthes; Trematoda) // Parasitology. V. 123. P. 609-621.
134. Lightowlers R., Chinnery P., Turnbull D., Howell N. 1997. Mammalian mitochondrial genetics: heredity, heteroplasmy and disease // Trends genet. V. 13. P. 450-455.
135. Littlewood D. T., Johnston D. A. 1995. Molecular phylogenetics of the four Schistosoma species groups determined with partial 28S ribosomal RNA gene sequences // Parasitology. V. 111. P. 167-175.
136. Lively C. M., Dybdahl M. F. 2000. Parasite adaptation to locally common host genotypes // Nature. V. 405. P. 679-681.
137. Lobachev K. S., ShorB. M., TranH. T., Taylor W., Keen J. D., ResnickM.A., GordeninD. A. 1998. Factors affecting inverted repeat simulation of recombination and deletion in Saccharomyces cerevisiae II Genetics. V. 148. P. 1507-1527.
138. LoVerde P. T., DewaldJ., Minchella D. J., Bosshardt S., DamianR. T. (1985) Evidence for host-induced selection in Schistosoma mansoni IIJ Parasitology. V. 71. P. 297-301.
139. Lynch M. 1991. Analysis of population genetic structure by DNA fingerprinting // In: «DNA fingerprinting approaches and application», Ed. T. Burke, Birkhauser. P. 113-126.
140. Mas-Coma M. S., Esteban J. G., Bargues M. D. 1999. Epidemiology of human fascioliasis: a review and proposed new classification // Bulletin of the World Health Organization. V. 77. № 4. P. 340-346.
141. Michot B., Despres L., Bonhomme F., Bachellerie J-P. 1993. Cinserved secondary structures in the ITS2 of trematode pre-rRNA // FEBS. V. 316. P. 247-252.
142. Monnerot M., Solignac M., Wolstenholme D. 1990. Discrepancy in divergence of the mitochondrial and nuclear genes of Drosophila teissieri and Drosophila yakuba II J. Mol. Evol. V. 30. P. 500-508.
143. Morgan J. A., Blair D. 1998. Relative merits of nuclear ribosomal internal transcribed spasers and mitochondrial COI and ND1 genes for distinguishing among Echinostoma species (Trematoda) // Parasitology. V. 116. P. 289-297.
144. Moritz C., Brown W. 1986. Tandem duplication of D-loop and ribosomal RNA sequences in lizard mitochondrial DNA // Science. V. 233. № 4771. P. 1425-1427.
145. Moritz C., Dowling T., Brown W. 1987. Evolution of animal mitochondrial DNA: relevance for population biology and systematics // Ann. Rev. Ecol. Syst. V. 18. P. 269-292.
146. Moriyama N., Tsuji M., Seto T. 1979. Three kariotypes and their phenotypes of Japanese liver flukes (Fasciola sp.) // Jpn. J. Parasitol. V. 28. P. 23-33.
147. NadlerS. A. 1990. Molecular approaches to studying helminth population genetics and phylogeny // Int. J. for Parasitology. V. 20. № 1. P. 11-29.
148. Nadler, S. A. (1995) Genetic structure of midwestern Ascaris suum populations: a comparison of isoenzyme and RAPD markers // J. Parasitol. V. 81. P. 385-394.
149. Nei M. 1978. The theory of genetic distance and evolution of human races // Jap. J. Human Genet. V. 23. P. 341-369.
150. Nei, M., Li, W. H. 1979. Mathematical model for studing gentic variation in terms of restriction endonucleases // Proc. Nat Acad. Sciences (USA). V. 74. P. 5267-5273.
151. Nesbo C., Arab M., Jakobsen K. 1998. Heteroplasmy, length and sequence variation in the mtDNA control regions of three percid fish species (Perca fluviatilis, Acerina cernua, Stizostedion lucioperca) II Genetics. V. 148. P. 1907-1919.
152. NevoE. 1978. Genetic variation in natural populations: patterns and theory // Theoretical Population Biology. V. 13. P. 121-177.
153. Nevo E., Beiles A. 1988. Genetic parallelism of protein polymorphism in nature: ecological test of the neutral theory of molecular evolution // Biological Journal of the Linnean Society. V. 35. P. 229-245.
154. Okimoto R., Macfarlane J., Clary D., Wolstenholme D. 1992. The mitochondrial genomes of two nematodes, Caenorhabditis elegans and Ascaris suum II Genetics. V. 130. P. 471-498.
155. Okimoto R., Macfarlane J., Wolstenholme D. 1990. Evidence for the frequent use of TTG as the translation initiation codon of mitochondrial protein genes in the nematodes, Ascaris suum and Caenorhabditis elegans II Nucl Acids Res. V. 18. P. 6113-6118.
156. Okimoto R., Wolstenholme D. 1990. A set of tRNAs that lack either the TyC arm or the dihydrouridine arm; towards a minimal tRNA adaptor // EMBO J. V. 9. P. 3405-3411.
157. Page R. D. 1996. Temporal congruence revisited: Comparison of mitochondrial DNA sequence divergence in cospeciating pocket gophers and their chewing lice // Syst. Biology. V. 46. P. 151-167.
158. Park G-M., Kyung I. M., Yong T-S. 2003. Phylogenetic relationship of ribosomal ITS2 and mitochondrial COI among diploid and triploid Paragonimus westermani isolates // Korean J Parasitol. V. 41. P. 47-55.
159. PenaH. B., deSouzaC. P., Simpson A. J., PenaS. D. 1995. Intracellular promiscuity in Schistosoma mansoni: nuclear transcribed DNA sequences are part of a mitochondrial minisatellite region // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. V. 92 (3). P. 915-9.
160. Philippe H., Chenuil A., AdoutteA. 1994. Can the cambrian explosion be inferred through molecular phylogeny? // Dev. Suppl. P. 15-25.
161. Posada D., Crandall K. A. 2001. Intraspecific gene genealogies: trees grafting into network. 2001. Trend Ecol Evol. V. 16. P. 37^15.
162. Poulin R., Morand S. 2000. The diversity of parasites // Q. Rev. Biol. V. 75. P. 277-293.
163. Quack T., Doenhoff M., Kunz W., Grevelding C. G. 1998. Schistosoma mansoni: The varying occurrence of repetitive elements in different strains shows gender-specific polymorphisms // Exp. Parasitol. V. 89. P. 222-7.
164. Rodrigues N. B., Coura Filho P., de Souza C. P., Jannoti Passos L. K., Dias-Neto E., Romanha A. 2002. Populational structure of Schistosoma mansoni assessed by DNA microsatellites // J. Int. Parasitol. V. 32. № 7. P. 843-851.
165. Roe B., Ma D., Wilson R., Wong F.-H. 1985. The complete nucleotide sequence of the Xenopus laevis mitochondrial genome // J. Biol. Chem. V. 260. P. 9759-9774.
166. Rogstad S.H., Pelikan S. 1996. GELSTATS: a computer program for population genetics analyses using VNTR multilocus probe data // Biotechniques. V. 21. P. 1128-1131.
167. Rohlf F.Y. 1993. NTSYS-pc. Numerical Taxonomy and Multivariate Analysis System. Version 1.6. Exeter Software, Setauket. NY.
168. Rokas A., Ladoukakis E., Zouros E. 2003. Animal mitochondrial DNA recombination revisited // TRENDS in Ecology and Evolution. V. 18. P. 411-417.
169. Rollinson D., Kaukas A., Johnston D. D., Simpson A. J. G., Tanaka M. 1997. Some molecular insights into schistosome evolution // Int J Parasitology. V. 27. № 1. P. 11-28.
170. Rollinson D., Southgate V. R. 1987. The genus Schistosoma: a taxonomic appraisal // In: The Biology of Schistosomes: from Genes to Latrines (Ed. Rollinson, D. and Simpson, A. J. G.). Academic Press, London P. 347-378.
171. Sakaguchi Y. 1980. Kariotype and gametogenesis of the common liver fluke, Fasciola sp., in Japan // Jpn. J. Parasitol. V. 29. P. 507-513.
172. Schneider S., Roessli D., Excoffier L. 2000. ARLEQUIN ver. 2.000: A software for population genetics data analysis // Geneva, Switzerland.
173. Selander R. K., Kaufman D. W. 1973. Genetic variability and strategies of adaptation in animals // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. V. 70. P. 1875-1877.
174. Shimalov V. V., Shimalov V. T. 2000. Findings of Fasciola hepatica Linnaeus, 1758 in wild animals in Belorussian Polesie // Parasitol. Res. V. 86. 527.
175. Short R. B. 1983. Sex and single schistosome // J Parasitology. V. 69. P. 3-22.
176. Short R. B., Grossman A. I. 1981. Conventional Giemsa and C-banded karyotypes of Schistosoma mansoni and S. rodhaini IIJ Parasitology. V. 67. P. 661-671.
177. Simpson, A. J. G., SherA. McCutchan T. F. 1982. The genome of Schistosoma mansoni: isolation of DNA, its size, bases and repetitive sequences // Mol. Biochem. Parasitol. V. 6. P.125-137.
178. Sneath P. H. A., Sokal R. R. 1973. Nymerical Taxonomy. // San Francisco: W. H. Freeman. P. 442.
179. Southgate V. R., Rollinson D. 1987. The natural history of transmission and interaction // In: The Biology of Schistosomes: from Genes to Latrines (Ed. Rollinson D. and Simpson A. J. G.). Academic Press. London. P. 347-378.
180. Spotila L. D., Hirai H., Rekosh D. M., LoVerde P. T. 1989. A retroposon-like short repetitive DNA element in the genome of the human blood fluke, Schistosoma mansoni II Choromosoma (Berl).V. 96. P. 421-428.
181. Spotila L. D., Lo Verde P. T., Rekosh D. M. 1987. Analysis of two repeated DNA sequences of Schistosoma mansoni II In: Maclnnis A. (ed) Molecular paradigms for eradicating helminthic parasites. Alan R. Liss. New York. P. 159-168.
182. Spotila L. D., Rekosh D. M., Lo Verde P. T. 1991. Polymorphic repeated DNA element in the genome of Schistosoma mansoni II Mol. Biochem. Parasitol. V. 48 (1). P. 117-20.
183. TerasakiK., AkahaneH., Habe S., MoriyamaN. 1982. The geographical distribution of common liver flukes (the genus Fasciola) with normal and abnormal spermatogenesis // Jpn. J. Vet. Sei. V. 44. P. 223-231.
184. Terasaki K., Moriyama-GondaN., Nöda Y. 1998. Abnormar spermatogenesis in the common liver fluke (Fasciola sp.) from Japan and Korea // J. Vet. Med. Sei. V. 60. № 12. P. 13051309.
185. TerasakiK., NodaY., ShibaharaT., ItagakiT. 2000. Morphological comparisons and hypothesis on the origin of polyploids in parthenogenrtic Fasciola sp. II J. Parasitol. V. 86. № 4. P. 724-729.
186. TheronA., Combes C. 1995. Asynchrony of infection timing, habitat preference, and sympatric speciation of schistosome parasites // Evolution. V. 49. P. 372-375.
187. Van Herverden L., Blair D., Agatsuma T. 1998. Itra- and inter-specific variation in nuclear ribosomal internal transcribed spacer 1 of the Schistosoma japonicum species complex // Parasitology. V. 116. P. 311-317.
188. Van Herverden L., Blair D., Agatsuma T. 1999. Itra- and inter-specific variation in in ITS1 of Paragonimus westermani (Trematoda: Diginea) and related species: implications for phylogenetic studies // Mol Phylogenet Evol. V. 12. P. 67-73.
189. Van Valen L. 1973. A new evolutionary law // Evol. Theory. V. 1. P. 1-30.
190. Vawter L., Brown W. 1986. Nuclear and mitochondrial DNA comparisons reveal extreme rate variation in the molecular clock // Science. V. 234. P. 194-196.
191. Von de Schulenburg J. H. G., Endlish U., Wagele J. W. 1999. Evolution of ITS 1 rDNA in the Diginea (Platyhelminthes: Trematoda): 3" end sequence conservation and its phylogenetic utility // J. Mol. Evol. V. 48. P. 2-12.
192. Wallis G. 1987. Mitochondrial DNA insertion polymorphism and germ line heteroplasmy in the Triturus cristatus complex. // Heredity. V. 58. P. 229-38.
193. Welsh J., McClelland M. 1990. Fingerprinting genomes using PCR with arbitrary primers // Nucl Acids Res. V. 18. № 24. P. 7213-7218.
194. Wilkinson G., Mayer F., Kerth G., Petri B, 1997. Evolution of repeated sequence arrays in the D-loop region of bat mitochondrial DNA // Genetics. V. 146. P. 1035-1048.
195. Williams J. G. K„ Kubelic A. R„ Livak K. J., Rafalski J. A., Tingey S. V. 1990. DNA polymopphisms amplified by arbitrary primers are useful as genetic markers // Nucleic Acids Research. V. 18. № 22. P. 6531-6535.
196. Wolstenholme D., Macfarlane J., Okimoto R., Clary D., Wahleithner J. 1987. Bizarre tRNAs inferred from DNA sequences of mitochondrial genomes of nematode worms // Proc. Natl. Acad. Sei. V. 84. P. 1324-1328.
197. Yin H.-Z., YeB.-Y. 1990. Studies on the kariotypes of Fasciola spp. // Chinese Journal of Parasitology and Parasitic Disease. V. 8. P. 124-127.
-
Морозова, Елена Валерьевна
-
кандидата биологических наук
-
Москва, 2004
-
ВАК 03.00.26
- Молекулярно-генетическая характеристика возбудителей фасциолёза - Fasciola hepatica (Linnaeus,1758) и F. gigantica (Cobbold,1855)
- Формирование, ультраморфология, биология и экология мирацидия Fasciola hepatica L., 1758
- Идентификация гельминтов методами молекулярной биологии
- Биологические основы профилактики фасциолеза крупного рогатого скота Прибайкалья
- Эпизоотология фасциолеза крупного рогатого скота в Гиссарской долине Республики Таджикистан и совершенствование метода диагностики
