Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Картирование генома серебристо-черной лисицы

ВАК РФ 03.00.15, Генетика

Автореферат диссертации по теме "Картирование генома серебристо-черной лисицы"

од

На правах рукоплсн 575.11Б.^63Б.ЗЗ-£.25

КОРОЛЕВА ИРИНА ВЛАДИМИРОВНА КАРТИРОВАНИЕ ГЕНОМА СЕРЕБРИСТО-ЧЕРНОЙ ЛИСИЦЫ Генетика - 03.00.15

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Новосибирск 1995

1-Я

Работа выполнена в Институте цитологии и генетики СО РАН, г.Новосибирск

доктор биологические наук С.М.Закиян

Институт цитологии и генетики СО РАН, г.Новосибирск

доктор биологических наук В.Н.Стегний

НИИ биологии и биофизики г.Томск

доктор биологических наук И.Ю.Рауыенбах

Институт цитологии и генетики СО РАН, г.Новосибирск

Ведущее учреждение: Институт биологии развития РАН, , г. Москва

Защита диссертации состоится " " 1996г.

на утреннем заседании диссертационного

совета по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук (Д - 002.11.01) в Институте цитологии и генетики СО РАН в конференц-зале Института по адресу: 630090, Новосибирск-90, проспект академика Лаврентьева,10

С диссертацией ыожно ознакомиться в библиотеке Института цитологии и генетики СО РАН.

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета ___I——— доктор биологических наук ^ А.Д.Груздев

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Введение

Актуальность проблема. До недавнего времени создзнпе цпгогзнетических карт ограничивалось нэтодэил рекоыбянациошгого анализа, вкдвчакщего в себя онтогенетические исследования и анализ родословии. Картирование хроиосом млекоггатащих было затруднено из-за длительного репродуктивного периода, ограниченной возксззгости направленных скрещиваний, редкой встречаемости хромосомных перестроек и, кроие того, слабой генетической изученности большинства видов.

В настоящее время благодаря развитию и использованию современных методов картирования в комплексе с классическими методами, в генетическое картирование вовлечено более 30 видов илекопитавдих (O'Brien, 1993).

Построение подробных онтогенетических карт позволяет изучить закономерности эволюции геноиов ылекопитаюпщ. Большое теоретическое и практическое значение имеет построение и сравнение формвльжкс Цйтогеиетнческкх карт различных видов млекопитающих. Выявление гомеологичшх районов хромосом у разных видов шгокопктающкх дает возыояность использовать подробные патогенетические карты одних видов для планирования и проведения генетнчеишх экспериментов на других и предсказать на основании гомологии локализацию генов на онтогенетических картах у неизученных видов. Установление отдельных групп генов, сохраняющих синтенные отношения в течение многих миллионов лет, определение порядка генов внутри этих групп и оценка частоты различных перестроек в них слутат расширению наших представления о закономерностях эволюции генома млекопитающих. Увеличение количества картированных генов позволит проследить за поведением синтенных групп и консервативных районов у видов, вовлеченных в работы по сравнительному картировании.

Цель и задачи исследования. Целью данной работы является увеличение количества картированных генов серебристо-черной лисицы с помощью панели гибридных клеточных клонов. В связи с этим были поставлены следующие задачи:

1. Провести электрофоретический анализ активности ферментов серебристо-черной лисицы и китайского хомячка. Выявить ферменты с различной электрофоретической подвижностью у нсследуешх видов.

2. Провести хромосомную локализацию 7 генов .лисицы, кодирующих биохимические маркеры на основании анализа сегрегации хромосом и биохимических маркеров в панели клонов гибридов соматических клеток лисица-китайский хомячок.

3. Провести анализ различий по длине рестрикционных фрагментов ДНК, выделенной из клеток серебристо-черной лисицы и китайского хомячка, в Саузерн-блот гибридизации с гетерологичнши зондами исследуемых уникальных генов.

4. Провести хромосомную локализацию 5 уникальных генов лисицы, на основании анализа сегрегации хромосом и генов в панели клонов гибридов соматических клеток лисица-китайский хомячок.

5. Провести сравнительный генетический анализ груш сцепления серебристо-черной лисицы и других видов млекопитающих. Научная новизна и практическая ценность. Картирование генома серебристо-черной лисицы имеет значение для исследования эволюции кариотипов млекопитающих. Лисица является единственным представителем семейства Сап1с1&е с известной хромосомной локализацией ряда генов. С учетом полученных в диссертации данных, к настоящему времени проведена хромосомная локализация 35 генов лисицы. Лисица оказалась интересным объектом с точки зрения сравнительной цито-генетики. У лисицы происходит нарушение синтенных груш генов, сохраняющихся у большинства изученных видов млекопитающих. Кроме того, серебристо-черная лисица - ценный объект пушного звероводства, по-зтому развитие ее частной генетики в дальнейшем может иметь значение при селекционно-генетической работе.

Апробация работы. Материалы дисертации были представлены на Всесоюзной конференции по генетике соматических клеток в культуре (Звенигород, 1989), на I Всесоюзной конференции "Геном человека-90" (Москва, 1990), ни изоферментном конгрессе (Новосибирск, 1992) и на 17 генетическом конгрессе

(Бермингеы, 1993).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 3-х глав, выводов и списка литературы. Работа изложена на 135 страницах машнопнсого текста, иллюстрирована 22 -ля рисунками и содержит 15 таблиц. Публикации. Основше результаты диссертационной работы изложены в десяти научных публикациях.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

Материалом для определения хромосомной локализация генов серебристо-черной лисица послужила панель клоне» гибридов соматических клеток серебристо-черная лисица х китайский хомячок. Панель получена при слиянии перевиваемой культуры фибробластов китайского хомячка (M-I5-I) и клеток лисицы (клетки селезенки - опыты I и 2, клетки костного мозга - опыты 3 и 4). Все полученные клоны имели независимое происхождение (Рубцов и др., 1987).

Для трансформации плазмид применяли компетеннтные клеточные культуры E.coli JH103 и Ш5, приготовленные по методу Чанга, Миллера (Chung, Miller, 1S88), Субклонированне исследуемых фрагментов ДНК проводили с использованием плазиид pUC19. Остальные методики, использованные в данной работе, проводили, как описано в руководствах по молекулярному клонированию в книгах Маниатиса (Маниатис » др., 1984) и Мазина (Мазин и др., 1990).

Для электрофоретического разделения ферментов были взяты за основу буферные системы, предложенные Харрисом и Хопкинсом (Karris, Hopkinson, 1976), Портером с соавторам! (Porter et al., 1964), Ридтаеем с соавторами (Ridgway et al., 1970)с некоторыми нашими модификациями. Изоферменты BLVR разделяли в полиакриламидном геле в системе, предложенной Лемли (Laenmll, 1970) без добавления SDS.

После электрофореза активность исследуешх ферментов выявляли в геле с помощью специфических гистохимических реакций по методам, описанным в руководстве Харриса и Хопинсона (Harris, Hopkinson, 1976), с небольшими модификациями.

РЕЗУЛЬТАТЫ

I. Определение хроыосоыной локализации генов серебристо-черной лисицы с помощью кзоферыентного анализа гибридных клонов лисица хоиячок

В основе метода определения хромосомной локализации генов с поьгощыо изофер^ентнсго анализа лежит межвидовой полиморфизм по электрофоретической подвияноста белков и ферментов. Наш был проведен электрофоретичекий анализ 20 ферментов и только для 10 из них: GOT2, ALDOC, АК1, АСР1, ITPA, PGP, BLVR, РК, PSP и a-lían были подобраны условия разделения и окраски при которых выявлялись различия по электрофоретаческой подвижности изоферуентоз у серебристо-черной лисицы и китайского хоиячка. Для 7 из них (G0T2, ALDOC, АК1, АСР1, ГЕРА, PGP и BLVP.) нам удалось провести хроысюоиную локализацию соответствующих генов.

Чувстштельноыть методов электрсфоретического анализа выявления всех биохимических маркеров позволяла надеяно определять сохранение генов хотя бы в 10% клеток клона.

На рис.Ia-r) представлены спектра изофермеитсв лисицы, кит.хомячка и клонов панели.

Результаты, проведенные на рис.1 и 2, свидетельствуют о том, что АК1, ALD0C и G0T2 лисицы сегрегируют со 100% конкордантностью со 2-й хромосомой лисицы во всех клонах панели. Гипотезы о связи маркеров, кодируемых этими генами с любой другой хромосомой лисицы отвергаются в виду наличия большого числа дискордантных клонов.

Ген PGP сегрегирует конкордаятно с 3 хромосомой лисицы с нулевой дискордантностыэ. Из чего следует, что ген, кодирующий структуру PGP локализован в 3-й хромосоме лисицы., вместе с локализованным ранее геном HDH2 (Rubteov et al., 1988).

Анализ сегрегации хромосом лисицы и гена BLVR дает основания сделать вывод о локализации этого гена в 5-й хромосоме лисицы, несмотря на присутствие двух дискордантных клонов. Ранее в 5 хромосоме лисицы был локализован ген PEPA (Рубцов и др., 1987).

Ген АСР1 сегрегирует конкордантно с 8-й хромосомой i -4-

а)

3 4 S

б)

1 г j 4 s 6 7

1

в) г)

Pi-îcla) Спектр изоферыентов ACF1 клеток китайского хшячяа H-I5-I (I), серебристо-черной лисица ВЗ (2), я клонов пйвэге гибридов соматических клеток серебрксто-черная лисица z китайский хоиячок (3-6). Клоны PI02 (3) и F153 (5)-позитивтае, клоны F9 (4) и Р25 (6) - негативные по гону АСР1 шеищ.

б) Спектр кзофер^зптов GOT2 клеток юетайского гшячка У-15-1 (J), серебристо-черной лисица ВЗ (2), и клоков панелс гибридов соматических клеток серебристо-черная лисица х китайская хоыячок (3-6). Клоны Р34 (4) и FI05 (6) - позитивные, клопы F3I (3) и El4 (5) - негативные по гену GCT2 лисицы.

в) Спектр изофериентов ГГРЛ клеток китайского хомячка M-I5-I (I), серзбрнсто-черной ляекцц БЗ (2), к клонов пэкодз гибридов соаатнческнх клеток серэбристо-чвр.чал лисица х китайский хсипчсч (3-8), Клоны El4 (3), El9 (4), FIS (5), Р25 (6) и CI (8) - позитивные, клон Р6 (6) - негативный по гену ITPA лисицы.

г) Спектр изоферыентов ALDOC клеток китайского хоыячха

-5-

1

б

3

M-I5-I (I), серебрксто-чэрной лисицы ВЗ (2), а клонов панели гибридов соматических меток серебрнсто-черная лисица х китайский хомячок (3-8). Клоны F34 (3), Ï12 (S), G5 (7), Р114 (8) - позитивные, клоны F31 (4) и Р142 (6) - негативные

по гену ALDOC лисицы._

лнснцы в 23 клонах панели. Гипотезы о связи гена АСР1 с другими хромосомами не состоятельны, т.к. в панели имеется от 7 до 13 клонов с дискордантной сегрегацией этого маркера со всеми остальными хромосомами, кроме 8-й. Таким образок, ген, кодирующий структуру АСР1 локализован в 8-й хромосоме лисицы, вместе с локализованным ранее геном LDHB (Rubteov et al., 1988).

15 'a)

Рис.2а-д). Конкордантность 17 хромосои лисицы с генами, кодирующими исследуемые биохимические маркеры в панели гибридных клонов.

Результаты рис.1 и 2 также свидетельствуют о связи гена ИРА с 14-й хромосомой лисицы при полном отсутствии даскордантных клонов в панели. Таким образом, ген, кодирующий структуру 1ТРА локализован в 14 хром ос еже лисицы.

2. Определенно хромое ояной_локализации_генов

серебристо-черной лисшя с помощью Саузерн-блот анализа ДНК, выделенной из панели габрадвых клоков лисица-хомячок.

Высокий консерватизм перзичных последовательностей генов СН, ББТ, ОТС, РгР и ИША у няекопит вещих позволил нем использовать фрагменты кДНК СН норки, ББТ человека, кДНК ОТС человека, ДНК РгР китайского хомячка п кьаш две

локализации этих генов у серебрясто-чернса .шенцы. Локализацию выяе указанных генов проводили с поиоцью Сяузерн-блот анализа ДНК, ендэлоепо2 ез л&рздоз соматических кдэток серебрзсто-чзрная лисица - китайскаЭ хомячок, после обработки ЕсоК1 рестрактазоЗ.

Саузерн-блот анализ геномной ДНК, выделенной кз культуры клеток серебристо-черной лисицы и китайского хомячка выявил ЕсоШ фрагменты, размером 5,7 т.п.н. у китайского хомячка и 19,5 т.п.н. у серебристо-черной лисшщ при гибридизации с ДНК гена гормона роста (СН) норка (Рис.За). Гибридные клоны, содараеаре 19,5 т.п.п. фрешанз, считались полоштельЕйми по гену (31 лясецц. Анализ рте.За в рас.4о показывает полную конкорденткость шзэду сегрегацией гена (31 и 2 хромосомы лженцы. Это позволяет ит утверждать, что гак, кодирующий СН серебристо-черыой якенцы, локализован во 2 хрошеоыз. Ранее во 2 хромосома лисицы был локализован ген РСП (ИиЪгво? ег а1., 1988).

Саузерн-блот анализ геномной ДНК, выделенной т культуру клеток сарзбрзсто-черной лисицы и китайского хомячка выявил ЕсоШ фрагменты, величиной 2,2 т.п.я. г 1.8 т.п.н. у китайского хомячка и 6.3 т.п.н. у серебристо-черна^ лисицы прн гибридизации с ДНК гена соматостатина (5БТ) человека (Рис.36). Гибридные клоны, содержащие фрагмент, размером 6.3 т.п.н. считались полоаительныки по гену ЗДТ лнсицы. Из анализа ряс.36 и рис.46 следует, что ген, кодирущий БЭТ серебристо-черной лисицы, локализован в 3 хромосоме вместе с геном малатдегидрогевагы 2 (ИШ2) (йиМвоу а1., 1988).

Саузерн-блот анализ геномной ДНК, выделенной из культуры клеток серебристо-чёрной лисицы и китайского

-7-

хомячка выявил ЕсоИ1 фрагменты, величиной 12,3 т.п.н. у китайского хомячка и 4.6, 5.5 и 8 т.п.н. у серебристо-черной лисицы при гибридизации с кДНК гена орнитин карбомоилтрансфераза (ОТС) человека (Рис.Зв). Гибридные клоны, содержащие 4.6, 5,5 и 8 т.п.н. фрагменты, считались положительными по гену ОТС лисицы. Из анализа рис.Зв) и рвс.4в) следует, что ген, кодирующий ОТС, локализован в X хромое еже лисицы, вместе с генами С6Р0, НРКГ и а-ЕД1А.

Саузерн-блот анализ геномное ДНК, выделенной из культуры клеток серебристо-черной лисицы в китайского выявил ЕсоМ фрагменты, величиной 4,3 т.п.н. у китайского хомячка н 10 т.п.н. у серебристо-черной лисицы при гибридизации с фрагментом ДИК гена белка приона китайского хомячка (Рис.Зг). Гибридные клоны, содержащие фрагаент 10 т.п.н., считались положительными по гену белка приона лисицы. Анализ сегрегации гена белка приона и хромосом серебристо-черной лисицы, представленный на рис.Зг. и

а) _21 б) в)

<234

г) д)

Рис.За-д).

Рис.3, а) Саузерн-блот-габридизация EcoRi-гидролазатов ДНК, выделенных из культуры клеток серебристо-черной лисшз»

(1), китайского хомячка У-15-1 (2) и клонов панели гябрндов соматических клеток серебристо-черная лисица х китайский хонячок (3,4) с 723-п.о. фрагментом кДЩ гормона роста норки. Клон F74 - негативный (3), а клон PI2, позитивгай по гену СЯ лисица (4). Размер иаряероп указан в тысячах пар нуклеотадов (т.п.н.).

36) Саузерн-блот-гебридизация EcoR1 -гвдролизатов ДНК,

шдойзшшх из культура алсток сер-Сргсто-чарпс; лесщя (I), китайского хомячка №-15-1 (4) н клонов панели гибрадсв соматических клеток серебристо-черная лисица х китайский хомячок (2,3) с фрагментом ДНК соматостатина человеха, размера 2.7-т.п.н. . Клон FI9 - позитивный (3), а клон F153, негативный по гену SST лисицы (2).

Зв) Саузерн-блот-гибрндизация EcoR1 -гидролиззтов ДНК, выделенных из культуры клеток китайского хомячка U-I5-I (I )

серебристо-черной лксацы КЗ (2), и клонов • панвяа ГЕбрзщоз соматических клеток серебрясто-черзая лясица х китайский хонячок (3,4) с фрагментом кДНК оркитнн карбомонлтраисфврйзы человека, размером 1.2-т.п.и. Клон 5410 - негативный (3), а клон F3I, позитивный по гену ОТО лиезца (4). Зг) Саузарн-блот гябрядазация EcoRt -гйдролпзатов Д5К, выделенных изкультурн клеток китайского хомячка M-I5-I (4) серебристо-черной лисицы ВЗ (3), и клонов панели гкбрздов соматических клеток серебристо-черная лисица х китайский хешгюп (1.2) с фрагаетятсы ДНК готг балка приона ннтййского хомячка, величиной 2.2-т.п.н. Клоп F6 - нагатквпый. (2), клон El4 - позитивный по гену РгР лисицы (I). Зд) Саузерн-блот-гибридизация EcoRt -гидролизатов ДНК, Езделеяних из культуры клеток китайского хомячка M-I5-I (I) серебристо-чзряоЗ лненцы ВЗ (4), и клонов панели габридов соматических клеток серебристо-черная лиепцз х КЕтайстай хомячок (2,3) с фрагментом кДКК rens а-субъеджЕЯЦи рецептора для фибронектипа, размером 1.73-т.п.н. Клон Р9 - негативней

(2), клон F34 - позитивный по гену FNRA лисицы (3).

-9-

г

св (•

с с

к >-

к с

к

Ее

ч

1 %

»•

с о

X

%

с «с

т

"к §•

с с

X

«с

«с £

70 • 60 ■ 50 • 40 '

зо • го ■ ю ■

3 5 7 9 11 13 15 X

Храипппнм лноицы

б)

70 ■ 6050 40

зо • го ~ ю •

3 5 7 9 " 13 .5 X Хрпипооим лятпде

е Г)

70

с« ► 60

с с 50

к 40

► к 30

с 20

10

Я*

«С

д)

60-

(■ 50

с с 40-

X * 30 •

к 20 ■

«г 10 ■

Ее

I

1 3 5 7 9 11 13 15 X Хрпиопомм лялтрт

Т-П.

[1ги

| 7 9 11 13 15 X Хрлыоооин липял^

3 5 7 9 11 13 15 X Храиопоыы ЛИГ.И1^

Рнс.4а-д).

Рис Л. а) Конкорденгкость 17 хршосоы лисица с геном СН в панели гибридных клонов, б) С гоне« БЭТ. в) С генов! ОТО. г) С геноы РгР. д) С геном 1Ш.

рве.4г. показал, что наличие 10 т.п.н. фрагмента лисицы в подоаштельшх клонах полностью конкордантно с 14 хромосомой лисицы. Следовательно, ген, коднрупциЁ белок прион серебристо-черной лисицы, локализован в 14 хромосоме.

Саузерн-блот анализ геномной ДНК, выделенное из культуры клеток серебристо-черной лисицы и китайского хомячка, выявил ЕсоШ фрагменты, размером 2.5 т.п.н. у китайского хомячка и 3.1 т.п.н. у серебристо-черной лисицы при гибридизации с фрагментом ДНК гена а-субъединицы

-ю-

рецептора для фэброшктана :дгаа (Ркс.Зд). Гпбридкне клока, содержащие фрагмент 3.1 т.п.н. шсицы, быля адентиЗецироввш как положительные по ген? а-субъеданица фябронектшового рецептора лисшда. Из анализа рнс.Зе н рис.4е следует, что гак, кодирущяй а-субьедашцу рецептора для фиброязктана серебристо-черной лисицы, локализован в 8 хромосоме. Ранее в 8 хромосоме лисицу бнл локвлазовея гэп ЦНВ (Rubtsoy at al., 1988),

3. Анализ сохранения групп сннтенных генов у саребщсто-чердой яяснцы.

Кая вядпо пз табл. I, тонн <35, SST, ОТС, РгР, a-HAN, KJRA, АК1, ALDOC, GOT2, PGP, BLVR, ACP1 и ГЕРА у большшства ранее изученных вядов млекопитающих входят в состав больвах консервативных районов. Локализация этих генов у серебристо-черной лисицы позволила нам провести анализ их синтэшш.

Так, локализация гена ОТС лисшр, вкесте с генами G6PD,

HPRT г a-GALA на X хроиоссие лисицы подтверждает консерватизм генного состава X хромосом илекопятакдих.

Появление данных по локализации гена белка приона на 14 xpouoccue лисица вместе с геном ГЕРА, дало нам возиояность проследить синтенные отнесения этих генов я у других ввдов илекопитаюцих (Табл.1). Оказалось, что у всех млекопитающих, для которых известна локализация этих двух генов наблвдается их сцепление.

У лисицы, как и у ыыаи, в отличие от человека, гены АСУ и SST находятся на разных хромосомах. ASY - на хромосоме 9,

SST - на хромосоме 3 лисицы.

у лисицы гены АСР1, LDHB и FNRA локализованы в 8 хромосоме. У человека гены ACPI, LDHB и FNRA локализованы в хромосомах 2р25, 12р12 и 12q11-13 соответственно (Paketle ot

al.,1589; Li at al., 1980; Soraioaki at al., 1988). Вероятно, у лисица произошла небользая хрояоссиная перестройка, приведшая к локаяиэацйн зтзх трех renert в одасЯ spowccowe.

Определение хршоссаноЗ локаякзецип гена АСР1 в 8-й хромосоме лисицы указывает на нарушение сннтенных отношений иевду генами ACPI и МШ1 у лисицы. На хромосоме 16 лисицы не

-11-

Таблица I.

Хромосомная локализация гомологичных генов у некоторых видов млекопитающих.-

Локус

Хромосома

7FU USA MVI FCA CFA MHO CGR ESO OCT OOV BEA SSC

CFX KE1 PGM1 HJ01 PGD APET GOT2 ШЮС Gil AK1 HDH2 PGP АСУ SST PP AUK GOT1 MPI PEPA BLVR ESD GSR FNRA I£HB ACPI HDH1 1Ш1 KP IDHA РРЛР ITPA OTC G6PD . HPRT a-GALA

14

14

X

X

X

ш

3

10 10 If 18

7 13

8 [TCI ,12,

2p

таг TT и 11

iSïl I

02 022 В2 1110

11 m Г02Т1 щ

11 A4 10231 2

X

J X X X

X X X X

X X X X

U2 Ш ш

01 01 01

09 15 112

ü6 10/6

19 016

15 U14 08

16 U9 U4

19 U16 DU

15

12

4 3 19 5'

05 3

Ш1 U17

16 из 023 7

1 1 013 U7 4/2

3 17 015 U11

4 u11

it пп

x m x [xi x

x x x x x

x x x x x

VFU - Vulpis iulvus (сервОристо-черная лисица); НЗА - Homo sapiens (человек); HV1 - Mustella vison (норка): FCA - Peius oatus (кошка); CFA - Canis familiarie (собака); MBU - Mus musoulus (мышь); CGR -Críoetulus griseus (китайский хомячок); RNO - Rattue norvegiout (крыса); OCU - Oryotolagus ounioulus (кролик); OOV - Oviee ovies (овца); ВТА - Bos tаш-ав (корова); SST - Sus oroía (СВИНЬЯ). ? - хромосомная локализация гена не известна.

хромосомная локализация геноВ| синтенных по крайней мерее

у двух видов. " (O'Brien, 1993)

шявлен район, гомологичный р15 хрсшсомы 2 человека (Huaan Gene Mapping, 1S87). Кроме лисицы нарушение синтеюш ыееду этика гекацщ отшчезо ещэ у одного представителя семейства Ceniöae - у дшагней собаки (Khan et al., 1S84).

У лио-ты n-ivi GH, ÄLDOG, AK1 a GOT2 локализованы во 2-й ■xpoaoccmr - Эти- дсапка"позволила дётздько проанализировать судьбу гзао-тксв генокогз, пялячвЕдах гчзни GH, ЛЫЮС, НОХ2, 'IXI и UÄLK, а также GOT2 - APRT, 7 человека геяа АШЗС, Н(Ш.'', 231 и СШЖ локализовали на 17 хрсыосоги . У риоря-ааяеазй норкд гзйы ALDOC, HGX2, 5X1 GALK и GH локализована ж ß 2»о?,-ос(-мэ. Декаяззацйя г*м?8 <31 из 2 xpo-'occsifj серсС^с^о-чернсй .сгсщн газете о гезоа ЛЫЮС лодтвэрздае? консерватизм этой синтенкоЯ группы у шт-экспстащзх.

, генов, ¡-ОЧСМ«»-

гнчкух генан APRü? и G0T2 человека. Ген APRT „шекцн локализован в хромоссме 12, а гон GOT2 - з хромосоме 2. Следует отиетять» что сцепление ганэ GOT2 с эстераэтши гглястерш генов значительно сильнее, чем с APRT. К сояалевию пока на проведена локализация ни одной из карбокснлестераз шзицы, по-этоиу окончательные выводы о поведении э?ой группы еннтенкых генов у этого виде ещэ ярзвдеЕрсиззны (HüBiercva ot я].,, 1991 >.

СкСУЖиЕГТИВ, С w<st&4 пояучежеи тзжл дята"?х по хрс«еес«зсй локали->sxc-ii 1?, типов сэробрасто-човноа дюяяц, гезрта иредставлопл ¡5 гспзуй. Они каркнрует 14 аутосом и X хрсиосоау япощи. 30 га 35 локализованных генов образовали 12 групп сютенных ■еков. 13 хромосома лксицн ив иергаровака.

Сумггируя дайте по анализу сегрегации 5 уникальных 'внов и 7 биохимических «эркеров лисица в клонах панели огшо отметить, что было обнйружпно лишь 2 клона в. когорт продзляяся продукт гена при отсутсгвш! хроиоссуы, с ним вязанной. Это свидетельствует о незначительна! количестве ерестроек хромосом лисицы в данном наборе клонов. К остоинстваы панели можно отнести и тот факт, что в ней меется не менее 6 гибридных клонов с дисхордантной агрегацией любой пары хромосом лисицы. Можно утверздать, го используемая панель является аффективным инструментом эртирования генома лисицы.

Обращает на себя внимание сохранение у лисицы синтенных гаошений генов, сохраняющихся у большинства видов

млекопитающих (Таб.1). Наш было описано 4 таких группы генов: ОТС- G6PD-HPRT-a-GALA на X хромосоме ; PRNP-ITPA на 14; GH-ALDOC на 2 и LDHB-FNRA на 8 хромосоме лисицы.

Особо примечательными являются две группы генов ОТС-G6PD-HPRT-a-GALA на X хромосоме ; PRNP-ITPA на 14 хромосоме лисицы. Сцепление генов PRNP-ITPA наблюдается еще у 7 видов млекопитающих (табл.1). А локализация гена ОТС на X хромосоме лисицы еще раз дала возможность подтвердить гипотезу Оно о консерватизме генного состава X хромосомы млекопитающих (Ohno, 1967). У всех видов, для которых известие хромосомная локализация генов ОТС, G6PD.KPRT и a-GALA, эти гены находятся в X хромосоме. Однако, хорошо известно, чтс порядок генов на X хромосоме млекопитающих может быт! различным (Zhdanova et al., 1988; Pranke and Taggart, 1979),

Ранее было описано еще три группы синтенных генов з лисицы. Причем, две из них : РР - ADK, и ENO - PGI консервативны в геномах многих видов животных, а одна (LDH' - UDH1) является скорее всего результате« случайно] комбинации независимых элементов генома в процессе эволюции Хорошо известен в литературе пример консервативней синтенно: группы, расположенный в р-плече 1-й хромосомы человека порядком генов pter-EM01 -PGD-PGM1 -сеп. Но в ряде филогенети ческих линий целостность этого района нарушена. У крупног рогатого скота и собаки нарушены синтенные отношения гено PGD и EN01 с геном PGJI1. У лисицы гены EN01 и PGM1 локализс ваны в 12 хромосоме, а ген PGD - во 2-ой хромосома. Следуе отметить, что рззрав генетического материала у предка лист прешел очень близко к генам £N01 и PGD1, так как на генетв ческой карте человека эти гены разделяют лишь ЗсМ (Povey с al., 1985). Очевидно, что для объяснения хромосомнс локализации данных генов лисицы требовалось постулирован! нескольких хромосомных перестроек предкового генома собачы филогенетического древа хищных (Рубцов и др., 1989).

В пользу этого предположения свидетельствуют данные полученные нами при сравнительном анализе синтенных rpyi генов, включающих в себя гены APRT-G0T2 и ACP1-UDH Синтения между этими генами j лисицы была нарушена

процессе эволвции.

Ранее при подробном сравнительном анализе хромосом человека, ыкши и трех видов хищных, било высказано предположение о существовании сильной неравномерности в темпах зволяции кархотипа в разных филогенетических линиях в разные отрезки времени (Рубцов и др., 1989). Нарушение у лисицы некоторых синтенных отношений генов, характерных для большинства видов млекопитающих, образование da пето групп синтенных генов, но присущих ш одному аз изученных ездов, -все это служит подтверждением высказанного предположения о том, что чюрмирование ветви собачьим филогенетического древа хищных, вероятно, сопровождалось усилением кариотипаческой изменчивости предкового генома.

вывода.

1. На основании анализа сегрегации хромосом и биохимических маркеров лисицы в панели клонов гибридов соматических клеток серебристо-черная лисица-китайский хомячок определена

хромосомная локализация 7 генов лисицы. Гены, кодируйте GOT2, ALDOC и АК1 локализованы во 2-й хромосоме» PGP - в 3-й хромосоме, BLVR - в 5-й хромосоме, ITPA - в 14-й хромосоме лисицы.

2. С помочь» Саузерн-бло? анализа .ДНК, полученной из панели клонов гибридов соматических клеток серебристо-черная лисица х китайский хомячок определена хромосомная локализация уникальных генов GH, SST, ОТ С, РгР и FNRA. Ган GH локализован во 2-й хромосоме, ген SST - в 3-й хромосоме, ген ОТС - в Х-хршосоме, ген РгР - в 14-й хромосоме и ген IIPA - в 8 хромосоме лисицы.

3. С учетом проведенных хромосомных локализаций у серебристо-черной лисицы увеличено количество локализованных генов до 35. Они маркируют 14 аутосом и X хромосому лисица. 30 из 35 локализованных генов образовали II групп синтенных генов. •

4. Проведен сравнительный анализ цитогенетической карты серебристо-черной лисицы с цитог-енетическими картами других видов млекопитающих. У серебристо-черной лисицы подтверждено

-15-

сохранение синенных отношений генов 0TC-G6PD-HPRT-a-GAlA, PRMP-ITPA, PNRA-LDHB, GH-ALDOC, характерных для многих изученных видов млекопитакцих.

5. Выявлено нарушение синтенных отношений генов APRT-G0T2, АСР1-1ШН1, характерных для большинства изученных видов млекопитающих. Эти данные подтвервдают предположение о кариотипической изменчивости предкового генома при формирования ветви собачьих филогенетического древа хищных.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

1. Нестерова Т.Б., Никитина И.В., Рубцов Н.Б., Матвеева В.Г., Закиян С.М. Использование гибридов соматических клеток лисица х китайский хомячок при создании цитогенетической карты серебристо-черной лисицы // Тезисы Всесоюзной конференции по генетике соматических клеток в культуре. Звенигород 1989. С.140.

2. Нестерова Т.Е., Закиян С.М., Никитина И.В. Использование биохимического анализа на ранних этапах построения панелей // Тезисы докладов I Всесоюзной конференции "Геном человека-90". Москва. 1990. С.70-71.

3. Нестерова Т.В., Никитина И.В., Закиян С.М., Рубцов Н.Б., Матвеева В.Г. Картирование генома серебристо-черной лисицы. Сообщение III. Определение хромосомной локализации генов G0T2, АК1, A1D0C, АСР1. ITPA, PGP, BLVR // Генетика. 1990. Т.26. ЯП. С.2028-2036.

4. Nesterova Т.В., Nlkitina I.V., Zakian S.U., Rubteov N.B., Matveeva V.G., Rajabll S.I. Mapping of Blver fox Genes: chromoeomal lokalizatlion of the genes for GOT2, AK1, ALDOC, ACP1, TP A, PGP, and BLVR // Cytogenet Cell Genet. 1991. V.56. JS3-4. P.185-188.

5. Nesterova Т., Uazurok N.. Nlkitina I., Rubtsov N., Matveeva V., Zakian S. Gene map of Silver Fox (Vulpie lulvus) // Genetic тарв, S.J.O'Brien (ed.). Cold Spring Harbor. 1992. P.4.256-4.257.

6. Nesterova Т., Uazurok N.. Nlkitina I., Rubtsov N., Matveeva V., Zakian S. Gene map oi Silver Fox (Vulpie lulvus) // Genetic maps, S.J.O'Brien (ed.). Cold Spring

-ie-

Нат-fcor. 1993. У.4.2Г,6-Д.257.

Т. L.R., Koroleva .V., iakian S,'.!. Chroiroour,3

lokaMsation oi Шэ gero for iibronecttn roceptor, o-polypeptide in silver iox // Abstracts oi Soventao'ith lU.-teraationol Cor-gTsa«» oi Gen-.-: . 1993. 15-21 August. Birmirigara. I'л,

R- Artkiecn L.R., Koroleva .V., Zakian S.M. Chrcrsosorca lo^i iy-acioii »«.в iibronof.tin receptor,

c-polypoptido in silver юх it 4esc£llsn гоп'ячм. «534. P.119-120.

9. Королгва Я.В, Хлебодаровз Т.М., 1'7бцов Н.В., Закиян С.М. Картирование генома серзбрксто-чернсй ллспцц. Сообщение IV. Опрэделанао хромосомной локализации гэноз срнятин карбсмс;:л трансферазы и балка приокз // Гепетина. 1994. 2.30. йб. П.ГЛЗ -212.

10. Xorolova 1,7.. Г-.S., KbletsoiaroTa . S.M.

Chromosome lokr.liE.tti<>;i ui mo genes fo.? growth hoiwcno, somatostatin omitlne tj-апвсагU••»Tyiaee prior.

protoin 3ii ?cr< // ?1злгл11ги Koizrn-::, in г.з.

Подписано к печати 11.08.96

Формат бумаги 60x90 1/16. Печ.л. 1. Уч.изд.л. 0,7 Тираж 100 экз. Заказ 19.

Ротапринт Института цитологии и генетики СО РАН 630090, Новосибирск, пр. академика Лаврентьева, 10