Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Сравнительная цитогенетика грызунов группы Myomorpha

ВАК РФ 03.00.15, Генетика

Автореферат диссертации по теме "Сравнительная цитогенетика грызунов группы Myomorpha"

ИНН

ООЗ165322

На правах рукописи

Й/

РОМАНЕНКО СВЕТЛАНА АНАТОЛЬЕВНА

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ЦИТОГЕНЕТИКА ГРЫЗУНОВ ГРУППЫ МУОМСЖРНА

03 00 15 ГЕНЕТИКА

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Новосибирск 2008

1 3 МАР 2008

Работа выполнена в лаборатории цитогенетики животных Института цитологии и генетики СО РАН, г Новосибирск

Научный руководитель доктор биологических наук,

Графодатский Александр Сергеевич, Институт цитологии и генетики СО РАН, г Новосибирск

Официальные оппоненты

доктор биологических наук, Беляева Елена Сергеевна

кандидат биологических наук, Саблина Ольга Валентиновна

Ведущее учреждение

Институт молекулярной биологии РАН, г Москва

Защита диссертации состоится <dfj> ¿¿(¿^l/J/i1— 2008 г на утреннем заседании диссертационного совета по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук (Д - 003 011 01) в Институте цитологии и генетики СО РАН в конференц-зале института по адресу 630090, г Новосибирск, проспект Лаврентьева, 10, тел (383)-333-12-78, e-mail dissov@bionet nsc ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института цитологии и генетики СО РАН

Автореферат разослан «<£» (OejJiGfyS

2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета.

доктор биологических наук —А Д Груздев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы. Сравнительные цитогенетические исследования являются неотъемлемой частью изучения видов животных, давая значительный вклад в решение спорных вопросов систематики, в установление филогенетических связей между таксонами различного ранга В отличие от морфологических походов, сравнительный анализ кариотипов отражает не только филогенетическое родство исследуемых видов, но и дает информацию об изменениях в их геномной организации

В распоряжении современной цитогенетики имеются несколько мощных инструментов для установления районов гомологии хромосом Наибольшие успехи в быстром и эффективном анализе геномов млекопитающих достигнуты при сочетании методов дифференциального окрашивания хромосом и метода сравнительного хромосомного пэйнтинга К настоящему времени с помощью хромосомного пэйнтинга изучено около 150 видов млекопитающих, большинство из которых относят к отрядам хищных и приматов (Графодатский, 2007) Результатом сравнительных цитогенетических исследований стало определение двух основных направлений кариотипической эволюции

1 Медленное преобразование генома небольшое число перестроек, незначительно изменяющих вид предкового кариотипа (кошачьи, куницеобразные, ластоногие),

2 Быстрая реорганизация генома, характеризующаяся высокой частотой перестроек и приводящая к массовой перетасовке предковых синтенных групп (мышевидные грызуны, собачьи, гиббоновые)

Было показано, что хромосомные перестройки могут служить хорошими филогенетическими маркерами радиации млекопитающих (O'Brien et al, 1999) В то же время цитогенетические данные редко использовались для кладистического анализа, так как вопрос о принципах их кодирования оставался спорным В настоящее время разработан подход, позволяющий использовать хромосомных ассоциации как геномные характеристики, и, таким образом, применять кладистический анализ для обсчета цитогенетических данных - в первую очередь, данных сравнительного хромосомного пэйнтинга (Dobigny et al, 2004)

Одной из важнейших задач современной цитогенетики является реконструкция предкового кариотипа Известно, что в геномах различных видов имеются консервативные районы хромосом, сохраняющие высокий уровень гомологии на протяжении тысяч и миллионов лет эволюции С использованием данных сравнительного хромосомного пэйнтинга для некоторых отрядов и для всего класса млекопитающих предложены предковые кариотипы, состоящие из наиболее вероятных комбинаций консервативных сегментов хромосом, реконструированы события перетасовки консервативных сегментов хромосом, происходившие при формировании кариотипов ныне живущих видов

Сейчас, когда с помощью пэйнтинга исследованы представители почти всех отрядов млекопитающих, актуальным является детальное изучение кариотипических взаимоотношений между представителями родов и семейств В основном из каждого отряда исследовано несколько видов Для создания полной картины эволюции кариотипов требуется детальное исследование таксонов всех рангов Настоящая работа посвящена изучению кариотипических взаимоотношений внутри подотряда МуошогрЬа (мышевидные грызуны) отряда 11о(1епйа (грызуны) с помощью метода сравнительного хромосомного пэйнтинга

Цели и задачи работы Подотряд мышевидных грызунов характеризуются одной из самых высоких скоростей кариотипической эволюции среди млекопитающих Значительная перестроенность кариотипов мышевидных грызунов существенно осложняет их исследование с помощью традиционно используемых пэйнтинг-проб человека Целые семейства до сих пор остаются слабо охваченными исследованиями по сравнительному хромосомному пэйнтингу, что делает невозможным создание целостной картины кариотипической эволюции отряда грызунов Решению этой проблемы может способствовать как увеличение числа исследуемых видов, так и вовлечение в сравнитечьные исследования дополнительных наборов пэйнтинг-проб

Целью настоящей работы является исследование кариотипических взаимоотношений млекопитающих из подотряда МуошогрЬа отряда ЛоскпИа

Для составления полной картины кариотипических эволюционных изменений в подотряде были поставлены следующие задачи

1. Описать кариотипические отношения в подотряде МуошогрЬа с помощью пэйнтинг-проб хромосом китайского и золотистого хомячков, копытного лемминга и домовой мыши

2. Проанализировать данные сравнительного хромосомного пэйнтинга, реконструировать предковый кариотип таксонов и возможный ход перестроек, приведших к формированию наборов хромосом современных мышевидных грызунов

3. Локализовать пэйнтинг-пробы хромосом человека на хромосомах одного из базальных представителей подотряда МуотогрЬа

4. С использованием кладистического анализа выявленных хромосомных характеристик установить филогенетическую позицию подотряда МуотогрЬа внутри отряда КоскгШа

Научная новизна и практическая ценность работы В работе приведена характеристика двух новых наборов пэйнтинг-проб золотистого хомячка и копытного лемминга На широком круге видов продемонстрирована эффективность использования этих наборов для исследования кариотипической эволюции в надсемействе Мшчмёеа подотряда МуотогрЬа Впервые выполнена локализация полного набора пэйнтинг-проб человека на хромосомах представителя подотряда мышевидных грызунов

С применением современных молекулярно-нитогенетических методов идентифицированы и описаны число и границы консервативных районов

хромосом у значительного числа видов мышевидных грызунов Для 28 видов мышевидных грызунов из 15 родов и 7 подсемейств построены сравнительные хромосомные карты Для хомяковых такая работа проведена впервые В построение карт включены хромосомные наборы двух видов с детально картированными геномами (домовая мышь, китайский хомячок) В дальнейшем хромосомные карты могут быть использованы в качестве первичного материала для картирования геномов исследованных видов

С применением кладистического анализа выявленных хромосомных характеристик установлены филогенетические связи между представителями подоряда Myomorpha, определено положение таксона на филогенетическом древе грызунов На основании данных сравнительного хромосомного пэйнтинга реконструирован предковый кариотип подотряда Myomorpha и общий предковый кариотип подотрядов Anomaluromorpha, Castorimorpha, Myomorpha и Sciuromorpha Этот этап необходим для воссоздания полной картины кариотипической эволюции, приведшей к формированию хромосомных наборов ныне живущих видов В работе построены предковые кариотипы для каждого исследованного подсемейства и рода Предложенная схема кариотипических взаимоотношений, позволяет представить кариотипические изменения, сопровождавшие хромосомную эволюцию в подотряде Myomorpha отряда Rodentia

Апробация работы. Результаты исследования были доложены на следующих конференциях а) III конференция молодых ученых, посвященная М А Лаврентьеву Новосибирск, 1-3 декабря 2003 г , б) XLII международная научная студенческая конференция "Студент и научно-технический прогресс" Новосибирск, 13-15 апреля 2004 г, в) Международное рабочее совещание "Происхождение и эволюция биосферы" Новосибирск, 26-29 июня 2005 г, г) XV Всероссийское совещание "Структура и функции клеточного ядра" Санкт-Петербург, 18-20 октября 2005 г, д) Отчетная конференция "Динамика генофондов растений, животных и человека" Москва, 2005, е) Отчетная конференция "Динамика генофондов растений, животных и человека" Москва, 2007, ж) V конференция молодых ученых СО РАН, посвященная М А Лаврентьеву Новосибирск, 20-22 ноября 2007 г Кроме того, результаты работы были представлены на отчетных сессиях Института цитологии и I енетики СО РАН в феврале 2005 и 2007 годов

Публикации. По результатам работы опубликовано девять статей Вклад автора Автором были выполнены работы по получению и культивированию используемых в исследовании первичных линий фибробластов грызунов, получению суспензий хромосом большей части животных, вовлеченных в исследование, дифференциальное окрашивание кариотипов всех исследованных видов, микродиссекция библиотеки хромосомы 16 золотистого хомячка Автор готовил препараты для гибридизации т situ, анализировал результаты локализации пэйнтинг-проб, идентифицировал хромосомы и принимал непосредственное участие в обработке и анализе полученных данных

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, результатов и обсуждения, заключения, выводов, списка цитируемой литературы, содержащего 212 ссылок, и 3 приложений Диссертация изложена на 213 страницах машинописного текста, содержит 6 таблиц и 36 рисунков

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ Список видов, вовлеченных в исследование Надсемейство тушканчиковых (Dipodoidea).

Семейство тушканчиков (Thpodidae) Подсемейство Zapodinae род Sicista -лесная мышовка (Sicista betulma, SBE, 2n=32) Надсемейство мышиные (Muroidea).

Семейство мышевидных хомячков fCalomyscidae). подсемейство Calimyscinae род Calomyscus - мышевиднй хомячок (Calomyscus sp, CSP, 2n=52)

Семейство хомяковых (Cricetidae) Подсемейство Cricetinae род Allocricetulus - хомячок Эверсманна (A eversmanm, AEV, 2п=26), род Cricetus - обыкновенный хомяк (С cricetus, CCR, 2п=22), род Cricetulus - барабинский хомячок (С barabensis, СВА, 2п=20), китайский хомячок (С griseus, CGR, 2п=22), длиннохвоста хомячок (С longicaudatus, CLO, 2п=24), серый хомячок (С migratorius, CMI, 2п=22), род Mesocricetus — золотистый хомячок (М aaratus, MAU, 2п=44), турецкий хомячок (M brandti, MBR, 2n=42), кавказский хомячок {M raddei, MRA, 2n=44), род Phodopus - хомячок Кэмпбелта (P campbelli, PCA2n=28), хомячок Роборовского (P roborovskn, PRO, 2n=34), джунгарский хомячок (P sungorus, PSU, 2n=28), род Tscherskia -крысовидный хомячок (T triton, TTR, 2n=28) Подсемейство Arvicolinae род Arvícola - водяная полевка (A terrestris, ATE, 2п=36), род Clethrionomys -красная полевка (С rutilus, CRU, 2п=56), род Dicrostonyx - копытный лемминг (D torquatus, DTO, 2n=45+B), род Ellobius - горная слепушонка (E lutescens, ELU, 2n=17), обыкновенная слепушонка (E talpinus, ETA, 2n=54), род Microtus - полевка-экономка (M oeconomus, МОЕ, 2n=30) Подсемейство Neotomynae- род Peromyscus - кактусовый хомячок (P eremicus, PER, 2n=48)

Семейство мышиных (Muridae) Подсемейство Gerbillmae род Meriones -краснохвостая песчанка (M lybicus, ML Y, 2n-44) Подсемейство Murmae род Mus — домовая мышь (M musculus, MMU, 2n=40)

Культуры клеток и суспензии хромосом. Культивирование клеток, получение суспензий хромосом и приготовление препаратов проводили по стандартным методикам (Графодатский, Раджабли, 1988, Henegariu et al, 2001) Суспензия хромосом Е lutescens предоставлена кбн И Ю Баклушинской и к б н E А Ляпуновой (ИБР им Кольцова, Москва)

Дифференциальные окраски хромосом. GTG-бэндинг проводили по методике Сибрайт (Seabnght, 1971), модифицированной Графодатским и Раджабли (1988) С-окрашивание проводили по методике Самнер (Sumner, 1972), модифицированной Графодатским и Раджабли (1988)

ДНК-библиотеки сортированных хромосом китайского хомячка, золотистого хомячка, копытного лемминга, домовой мыши и человека, использованные в работе, предоставлены группой ветеринарной цитогенетики Кембриджского университета (Великобритания) Дополнительный набор пэйнтинг-проб мыши предоставлен центром сравнительной молекулярной цитогенетики Национального института рака (Фредерик, США)

Хромосомный пэйнтинг проводили на дифференциально окрашенных метафазных хромосомах по методу, описанному Yang et al, 1995, с некоторыми модификациями Флуоресцентная in situ гибридизация проведена научным сотрудником лаборатории цитогенетики животных НА Сердюковой.

Микродиссекция. Получение микродиссекционных

хромосомоспецифичных ДНК-проб проводили в соответствии с методикой, описанной Rubtsov et al, 2000 Микродиссекционные пробы хромосом 15 и 21 золотистого хомячка получены научным сотрудником лаборатории цитогенетики животных к б н В А Трифоновым (ИЦиГ СО РАН)

Филогенетический анализ проводился согласно Dobigny et al, 2004 Матрица хромосомных признаков анализировалась Г Добиньи в лаборатории при Национальном музее истории природы, происхождения, структуры и эволюции биоразнообразия (Париж, Франция) методом максимальной экономии с использованием программного обеспечения PAUP 4 01b (Swofford, 1998)

РЕЗУЛЬТАТЫ 1. Реципрокный хромосомный пэйнтинг.

Реципрокный хромосомный пэйнтинг был выполнен для следующих пар видов С griseus и М auratus, М auratus и М musculus, М auratus и D torquatus Сходство рисунка G-бэндинга на гомологичных хромосомах и хромосомных сегментах исследованных видов указывает на отсутствие видимых внутрихромосомных перестроек Впервые показано, что две пары хромосом в кариотипе D torquatus, ранее рассматриваемые как В-хромосомы, являются аутосомами

2. Однонаправленный хромосомный пэйнтинг.

В работе использованы наборы пэйнтинг-проб С griseus, М auratus и М musculus для установления районов гомологии хромосом между геномами 24 видов мышевидных грызунов Пробы М auratus локализованы на хромосомах грызунов из 6 подсемейств Calomyscinae, Cncetmae, Gerbillinae, Arvicolmae, Mundae, Neotominae Наборы пэйнтинг-проб С griseus и M musculus были локализованы на хромосомах отдельных видов Дополнительно в сравнение были включены кариотипы четырех представителей семейства Cricetidae подсемейства Cncetmae монгольский хомячок (Allocricetulus curtatus, ACU, 2п=20), гобийский хомячок (С sokolovi, CSO, 2п=20), забайкальский хомячок (С pseudogriseus, CPS, 2п=24), румынский хомячок (М newtom, MNE, 2n=38) Дифференциальные окраски хромосом этих видов были любезно

предоставлены д б н А С Графодатским На рис 1 приведена сравнительная хромосомная карта для девяти видов хомячков На хромосомах лесной мышовки не удалось провести локализацию пэйнтинг-проб грызунов, но была успешно проведена локализация полного набора проб человека 3. Анализ перестроек хромосом. Надсемейство Dipodoidae

Анализ хромосомных характеристик S betulina проводился независимо от остальных видов, исследованных в данной работе Ранее с помощью пэйнтинг-проб человека были исследованы кариотипы пяти видов грызунов многополосной белки Menetes berdmorei, гигантской летяги Petaurista albiventer, каролинской белки Sciurus carolinensis (Sciundae, Sciuromorpha) (Richard et al, 2003, Li et al, 2004), речного бобра Castor fiber (Castoridae, Castormorpha) и долгонога Pedetes capensis (Pedetidae, Anomaluromorpha) (лаборатория цитогенетики животных ИЦиГ, неопубликованные данные)

Для пяти этих видов и S betulina был проведен филогенетический анализ В качестве внешней группы был выбран кролик Oryctolagus cumculus -представитель отряда Lagomorpha (Korstanje et al, 1999) Для исследованных видов была определена 81 хромосомная характеристика и построена матрица хромосомных характеристик В результате анализа было получено древо, отражающие каротипические отношения между исследованными видами Изученные виды грызунов четко разделились на две ветви а) представители семейства Sciuridae — базальная ветвь на древе, б) семейства Castoridae, Dipodidae и Pedetidae (рис 2) По крайне мере 5 инверсий, 74 слияния и 6 разрывов зафиксировались в ходе эволюции внутри группы

Полученные результаты совместно с данными, опубликованными ранее, позволили предположить возможную структуру предкового кариотипа для исследованных видов Вероятно, общий предок группы Sciurognathi (Anomaluromorpha+Castonmorpha+Myomorpha+Sciuromorpha, по Carleton, Musser, 1993) - Ancestral Sciurognathi Karyotype, ASK - имел 2n=50 и содержал следующие ассоциации хромосом и хромосомных сегментов человека HSAlpq, lq/lOp, 2pq, 2q, За, 3b/19p, 3c/21, 4b, 5, б, 7a, 7b/16p, 8p/4a/8p, 8q, 9/11, lOq 12a/22a, 12b/22b, 13, 14/15, 16q/19q, 17, 18, 20, X и У (рис 3)

Надсемейство Mwoidea

Для проведения филогенетического анализа в надсемействе была построена таблица гомологии районов хромосом всех изученных видов Дополнительно в анализ были включены ранее опубликованные данные по сравнительному хромосомному пэйнтингу между M musculus и следующими видами мышевидных грызунов Cricetulus griseus (Yang et al, 2000), Mus platythrix (Matsubara et al, 2003), Rattus norvégiens (Stanyon et al, 1999), R rattus (Cavagna et al, 2002), Apodemus sylvaticus, A pemnsulae, A agrarius, A semotus, A speciosus, A argenteus, A gurkha (Matsubara et al, 2004, Stanyon et al, 2004) Для 37 исследованых видов были определены хромосомные характеристики и построена матрица хромосомных характеристик

CCR6 CLOS CMI7

CLOS CBA6 1 ACU{

mm

в|)

CMI5 CPS5 CGR5

CVIB CBA7

ACJ5 AEV11„

CS07 I

~bPS2 CGR2\ I C.L06 VI

AEV1

CS03 *

Щ f CL03 - .

i!4r|.

»

ACU2 AEV6

CPS10

CMI10 CBA8 CS08 ACU9

tiMfiti >Ж£№Щ

CCR8 CPS9 CeR8AEvio CCR9 I CGR9 AEV9§

CL0 CS09 ACU8 j|

CPS8

CCR2 CL01._.C8A3

— Ж л^и I

- l S /

llifclillf

n * .».

CMI3 CPS4 CGR3 AEV1

CCS3 CPS6 CGR7 AEV3 CL03 CBA4 CS04

CS04

CCR10CPS11 fa

CL01Q CBA9 BAEV12

cm'MI a®10 acu7

4

12

AEV7 ACU4 CCR4 CL02 CBA6_ cs05 /f

шМ

ШШШ

CMI4 CPS3 CGR4 AEV8 ACU9

CMIX CPSX CGRX AEVX GCRX CLOX СВАХ CSOX ACUX

Рисунок 1. Сравнительная хромосомная карта девяти видов хомячков (CCR - С. cricetus, CMI - С. migratirius, СВА -С. barabensis, CGR - С. griseus, CLO - С. longicaudatus, CSO* - С. sokolovi, CPS* - С. pseudogriseus, AEV — A. eversmanni, ACU* - A. curtatus). Слева черными вертикальными линиями показана гомология хромосом М. auratus. Черными точками маркирована позиция центромеры. Виды отмеченные «*» включены в сравнение только на основании G-бэндинга. Номенклатура хромосом соответствует Sablina et а!., 2006 и Radjabli et al., 2006.

S. betuHna», 2тк32 Catomysajs sp., 2^52 M. autblus. 2л=44 M radctei. 2n=44 hi. brantЯ/. 2(1=42 M. nevtfOfW. 2n-3fl C. Drtteos, 2n=22 C. pseudognseus, ?n=24 C. ba/atenss, 2n=20

C. sototow'. 2n=20

C. «««us, 2n=22

C. mqmtorius, 2n=22

C. fcmgiceudaft«, 2n=24 A everanwvi/, 2rv*26 A curttfus. 2n«20 T. Меж. 2n=23 P. sunpcn/s, 2n=28 P. eanjjise«. 2n=20 P. юЬокмвкй, 2r>=34 Л te7B£Ws, й»=3б At oeconoraas. 2rv=43 £ teipfnus. 2n=54 E. k/teeons. 27

C. rcrfto. 2п=5в

D. Jonjuafus, 2n=45<B P. ert*nK«r, 2i>=46 M. tnoscuk/s. 2№=40 M рШуШ. 2n=26

— Я iwvepjcus, 2n=4© Я гайиз, 2n=3S A jy/kaifcos, 2n=4P A peninsuA», 2л=48 Л. s{partus, 2n=48 Л epectssus. 2n=48 A semoft/s, 2n=48 А a/pertfeos, 2n=48 A gwtte, M. iyt>fcus. 2n=44

| Zapodina* | Cetomyednae

I Haotomyivae

Рисунок 2. Схема кариотипической эволюции мышевидных грызунов. ASK - предковый кариотип группы Sciurognathi, АМК - предковый кариотип надсемейства Muroidea. Цифрами над каждой веткой показано количество перестроек хромосом, где «-» - разрыв предковой хромосомы, «+» - слияние. Для некоторых узлов древа показаны диплоидные числа хромосом. «?» - тип и количество перестроек неизвестны.

Предковый кариотип фуппы всмигодпейМ (2п=50)

Рисунок 3. Реконструированный на основании данных пэйнтинга предковый кариотип группы 8сш^па1Ы. Каждая предковая хромосома пронумерована в соответствии с гомологичными сегментами в геноме человека (цифры справа).

При анализе в качестве внешней группы рассматривался Calomyscus sp, как представитель самой базальной ветви (из изученных видов) ствола Muroidea (Michaux et al, 2001, Jansa, Weksler, 2004, Steppan et al, 2004) По результатам филогенетического анализа все исследованные виды достоверно разделились на следующие группы а) виды подсемейства Cricetmae, б) виды подсемейства Мигтае, в) виды подсемейства Arvicolinae+Gerbillinae и г) вид подсемейства Neotomynae Внутри подсемейства Cricetinae были выделены 4 группы а) виды рода Phodopus, б) виды рода Mesocricetus, в) Tscherskia triton и г) виды родов Cricetulus, Cricetus и Allocricetulus В подсемействе Мигтае были выделены три подклады, соответствующие исследованным родам Виды подсемейства Arvicolinae с помощью кладистического анализа разделить на подклады не удалось (рис 2)

На основании выявленных в кариотипах всех исследованных видов хромосомных синтений был предложен предковый кариотип надсемейства Muroidea (Ancestral Muroidea Karyotype, AMK) Вероятно, AMK имел диплоидное число хромосом 2п=56 и содержал следующие хромосомы, гомологичные MAU1 (ММШа), 2/21 (MMU19/7), За/1 la (MMU18), 3b/13 (MMU4), 4а (ММШа), 4Ъ (ММШба), 5а (MMU15a), 5b (MMUla/17a), 5с (MMUlb/17b), 5d (ММШОа), 6/9а (MMU6), 7 (MMU8a/2b/13a), 8а (MMUlc), 8b/10a (MMU12a/17c), 9b (MMU8b), 9c (MMU17d), 10b (MMU16b/17e/l la), lib (MMU13b/15a), 12 (MMU9), 14a (MMU10b/17f), 14b (MMUllb), 15 (MMU14a), 16 (MMU5b/14b), 17/19a (MMU3), 18 (MMU12b), 19b (MMUlOc), 20 (MMU15b), X и Y (рис 4)

Мы использовали AMK и данные филогенетического анализа для обсуждения типов хромосомных перестроек, которые привели к формированию генома каждого исследованного вида Для каждой ветви филогенетического древа подсчитано количество вероятных слияний и разделений предковых хромосом (рис 2)

ОБСУЖДЕНИЕ

Отряд грызунов - самый многочисленный, но наиболее слабо исследованный отряд млекопитающих Ряд вопросов таксономии и систематики отряда был решен благодаря сравнительным молекулярным исследованиям протяженных последовательностей ДНК Однако некоторые вопросы до сих пор остаются спорными Известно, что массовая радиация надсемейств грызунов происходила 55-65 млн лет назад (Huchon et al, 2002) Такой краткий в эволюционном плане промежуток времени создает проблемы при использовании замен нуклеотидов в качестве характеристик для филогенетического анализа Напротив, хромосомные характеристики дают достаточное разрешение, поскольку они вовлечены в процессы видообразования (King, 1993) и могут фиксироваться в течение короткого периода времени (Britton-Davidian et al, 2000, Wang, Lan, 2000, Dobigny et al, 2005, Aniskm et al, 2006)

AM К MMU MAU

Предковый кариотип надсемейства Muroidea (2n=56)

Рисунок 4. Предковый кариотип надсемейства Muroidea (АМК) и интеграция с наборами пэйнтинг-проб хромосом М. auratus (MAU, нумерация справа от идиограммы) и М. musculus (MMU, нумерация слева от идеограммы, курсивом). Каждая хромосома предкового кариотипа (нумерация снизу) представлена в виде фрагментов хромосом М. auratus.

По результатам нашего исследования подотряд Sciuromorpha занял базальную позицию на общем древе грызунов (рис 2) Одна сегментная ассоциация (HSA1/7) и разрывы трех синтений (HSA1/10, 7/16 и 9/11) подтверждают существование клады

Саз1оптоф11а+Апота1иготогрЬа+МуотогрЬа, что полностью согласуется с данными молекулярных исследований Четыре сегментные ассоциации (HSАЗ/10, 3/12, 5/17 и 11/15) и разрыв синтении HSA14/15 были идентифицированы как синапоморфии для Castorimorpha+Myomorpha Дополнительно результаты сравнительного хромосомного пэйнтинга показывают, что ассоциация HSA12/22 представлена в виде единичного фрагмента в геномах С fiber и 5 betulina. но в виде двух фрагментов у О cuniculus Это подтверждает справедливость объединения Castonmorpha и Myomorpha Несмотря на то, что некоторые выявленные характеристики были гомоплазическими для Castonmorpha, Anomaluromorpha и Myomorpha (4 для Castor и Pedetes, 2 для Sicista и Pedetes), проведенный анализ четко показывает, что Castonmorpha и Myomorpha филогенетически более близки друг другу, чем Anomaluromorpha

На рис 2 приведена схема кариотипических отношений для всех исследованных в работе видов мышевидных грызунов Схема отражает предполагаемый ход эволюции кариотипов В основании древа лежит предковый кариотип группы Sciurognathi Известно, что Dipodoidea и Muroidea разделились приблизительно 45 млн лет назад (McKenna, Bell, 1997) Из-за того, что для исследования геномов Dipodoidea и Muroidea были использованы различные наборы пэйнтинг проб, мы пока не можем говорить о количестве и типах хромосомных перестроек, приведших к формированию кариотипов предков этих надсемейств Предполагаемый кариотип предка надсемейства Muroidea (АМК) имеет 2п=56 (рис 4) Формирование кариотипа Calomyscus sp сопровождалось двумя разрывами предковой хромосомы АМК4, слияниями АМК10+18+17 и АМКЗ+20+25

Два слияния предковых хромосом АМК23+25 и АМК21+27 привели к формированию общего предкового кариотипа семейств Cricetidae и Muridae Предполагается, что он характеризовался диплоидным числом хромосом 2п=52 Формирование кариотипов предков семейств Cricetidae (приблизительно 34 млн лет назад, McKenna, Bell, 1997) и Muridae (23-16 млн лет назад, обзор Musser, Carleton, 2005) сопровождалось небольшим числом хромосомных перестроек АМК 12+26 (для Cricetidae), разрывами АМКЗ и АМК7 (для Muridae) Таким образом, для этого этапа эволюции Muroidea характерна скорость кариотипических изменений, сравнимая со средней скоростью каиотшгаческой эволюции млекопитающих (Графодатский, 2001)

Род Peromyscus подсемейства Neotomynae отделился от ствола Cricetidae 511 млн лет назад (из Musser, Carleton, 2005) Кариотипическая эволюция таксона сопровождалась разрывом АМК17 и слияниями АМК13+АМК17а, АМК20+24 Разрывами предковых хромосом АМК2 и АМК 12 характеризовалось возникновение общего предка подсемейств Arvicolinae и

Cricetinae Датировки возникновения современных Arvicolmae и Cncetinae сильно расходятся (из Musser, Carleton, 2005) Со времени отделения от общего предка в геноме предка Cncetinae произошло восемь перестроек хромосом разрывы ассоциации АМК23+25, разрыв хромосомы АМК17, слияния АМК19+25, АМК6+15, АМК10+13+АМК17а, АМК5+АМК17Ь, АМК8+20 Для подсемейства Arvicolmae характерны 18 перестроек предковых хромосом разрывы АМК1, 2, 3, 4, 7 (дважды), 8, 12+26, 19, слияния АМК 15+18, 19+2а+7а+22, 12+17, 7Ь+13, инверсия внутри сегмента АМК 7Ь+13

Из подсемейства Cricetinae наибольшую скорость хромосомных изменений демонстрируют представители родов Tscherskia и Phodopus, среди Arvicolmae существенная перестроенность кариотипа характерна для Е lutescence Интересно, что второй представитель рода Ellobius (Е talpinus) характеризуеся одним из наименьших чисел разрывов/слияний предковых хромосом среди Arvicolmae

Дивергенция Gerbillinae и Murrnae происходила около 18 млн лет назад (Musser, Carleton, 2005) Предковый кариотип подсемейства Murinae характеризуется четырьмя разрывами (АМК 17 дважды, АМК 19 и АМК21) и двумя слияниями (АМК 10+17а, АМК 17Ь+21а) предковых хромосом относительно предка Muridae Формирование предкового кариотипа подсемейства Gerbillinae сопровождалось огромным числом хромосомных перестроек со времени отделения от общего предка семейства Muridae 20 разрывов, 26 слияний и, по крайней мере, 4 инверсии произошли в геноме предка таксона Скорость хромосомной эволюции для M lybicus составляет примерно 2,5 перестройки на млн лет В среднем скорость геномных перестроек в надсемействе Muroidea оценивается как одна перестройка на 1 млн лет (Murphy et al, 2001а), таким образом, M lybicus демонстрирует высокую скорость кариотипической эволюции даже среди Muroidea

По различным данным от 8 (Steppan et al, 2004) до 10-20 (Guilly et al, 1999, Stanyon et al, 1999, Guilly et al, 2001) млн лет эволюции разделяют роды Mus и Rattus Эволюционное возникновение рода Apodemus датируют 7 5-11 1 млн лет (из Musser, Carleton, 2005) Скорость кариотипической эволюции при формировании общего предка родов Apodemus и Rattus не превышала среднюю скорость эволюции в таксоне Muroidea Значительными преобразованиями кариотипа сопровождалось формирование предка рода Mus Ранее для этого рода была показана неравномерность темпов хромосомных преобразований в различных ветвях филогенетического древа (Veyrunes et al, 2006) По данным пэйнтинга видно, что для кариотипа M platythrix характерно в 3 раза больше перестроек хромосом, чем для M musculus Напротив, для представителей рода Apodemus показан удивительный консерватизм геномной организации

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Применение метода сравнительного хромосомного пэйнтинга и бэндинга позволило провести сравнительный анализ кариотипа 1 представителя Dipodoidea и 27 видов Muroidea, еще 10 видов мыиных грызунов были включены в анализ из литературных источников Из изученных видов 18 являются представителями подсемейства Cricetinae, что делает этот таксон наиболее исследованным с помощью современных молекулярно-цитогенетических методов По результатам работы была составлена детальная картина кариотипической эволюции грызунов Путем анализа данных локализации пэйнтинг-проб на хромосомах видов из отряда грызунов и из других отрядов млекопитающих, на основании принципов кладистики и парсимонии, были идентифицированы консервативные сегменты хромосом, унаследованные от общего предка В результате удалось реконструировать вероятный предковый кариотип группы Sciurognathi с 2п=50, для которого характерны следующие ассоциации сегментов хромосом человека HSA1/10, 3/19, 3/21, 7/16, 8/4/4, 9/11, 12/22, 12/22, 14/15, 16/19 Пока представители подотряда Hysticomorpha не включены в сравнительные цитогенетические исследования, предложенную структуру кариотипа можно считать предковой для всего отряда грызунов

Перестройки, описанные с помощью проб M auratus, являются хорошими филогенетическими маркерами на уровне подотрядных отношений Из суммы имеющихся на сегодняшний день данных G-бэндинга и пэйнтинга хромосом представителей надсемейства Muroidea, в том числе и наши данные, можно утверждать, что предковый кариотип таксона состоял из 27 элементов и половых хромосом Кладистичесий анализ хромосомных характеристик, выявленных в геномах Muroidea, позволил установить детальную схему филогенетических связей между исследованными видами грызунов

Феномен катастрофической эволюции, описанный для грызунов подотряда Myomorpha, гиббоновых и собачьих, нашел многочисленные подтверждения в рамках данной работы, при этом была показана неравномерность скоростей кариотипических преобразований, установленная ранее только для мышей рода Mus Формирование кариотипов ныне живущих видов Muroidea сопровождалось разрывами предковых хромосом, их слияния в самых различных комбинациях, инверсиями Среди исследованных в работе видов особый интерес вызывают Т triton, Е lutescens и M tybicus кариотипы которых, по сравнению с другими видами, характеризуются огромным числом разрывов и слияний предковых хромосом

В заключение следует отметить, что общее число видов Myomorpha, изученных нами и другими авторами методом сравнительного хромосомного пэйнтинга, составляет около 3% от всех видов подотряда Принимая во внимание разнообразие кариотипов в этом таксоне, мы можем предвидеть получение интересных результатов по мере включения в сравнительные цитогенетические и геномные исследования других представителей подотряда Myomorpha

выводы

1 По результатам локализации наборов пэйнтинг-проб золотистого хомячка (Mesocricetus auratus), китайского хомячка (Cricetulus griseus) и домовой мыши (Mus musculus) на хромосомах 27 видов Myomorpha построена интегративная карта хромосом всех исследованных видов

2 Исследованы кариотипические взаимоотношения между 17 видами из подсемейства хомяковых Cncetinae (Cncetidae, Myomorpha) Построены сравнительные хромосомные карты для 6 родов хомяковых Allocricetulus, Cricetulus, Cricetus, Mesocricetus, Phodopus и Tscherskia Показано, что основными перестройками, сопровождавшими дивергенцию хомяковых, были слияния и разделения предковых хромосомных элементов, инверсии, приобретение блоков гетерохроматина

3 Исследованы кариотипические взаимоотношения между 6 видами из подсемейства полевковых Arvicolinae (Cncetidae, Myomorpha) Установлено, что основными перестройками, сопровождавшими эволюция кариотипов полевковых, были Робертсоновские транслокации

4 Предложены предковые кариотипы семейств хомяковых (Cncetidae), мышиных (Muridae), надсемейства Muroidea Идентифицированы маркерные слияния элементов предковых хромосом, приведшие к формированию кариотипа каждого исследованного вида

5 Показана неравномерность скоростей кариотипической эволюции для различных ветвей филогенетического древа Muroidea

6 Впервые с помощью пэйнтинг проб человека (Homo sapiens) исследован кариотип представителя подотряда Myomorpha - лесной мышовки (Sicista betulina)

1 По результатам интеграции ранее опубликованных данных и данных настоящей работы определено положение подотряда Myomorpha на филогенетическом древе грызунов, реконструирован предковый кариотип группы Sciurognathi

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1 Трифонов В А, Перельман П JI, Романенко С А . Билтуева Л С , Графодатский А С Филогеномика млекопитающих цитогенетические аспекты //Биологические мембраны 2005 Т 22 №3 С 210-224

2 Трифонов В А , Перельман П Л , Романенко С А . Графодатский А С Эволюционно-цитогенетическое разнообразие млекопитающих // В К Шумный, Ю И Шокин, H А Колчанов, A M Федотов (ред ) Биоразнообразие и динамика экосистем информационные технологии и моделирование Новосибирск Изд-во СО РАН, 2006 С 361-368 (Интеграционные пректы СО РАН, вып 7)

3 Krast С , Tnfonov V , Romanenko S . Clausen U, Mrasek К , Michel S , Avner P , Liehr T Molecular cytogenetic characterization of mouse cell line WMP2 by

spectral karyotyping and multicolor bandmg applying murine probes // Int J Mol Med 2006 V 17 P 209-213

4 Liehr T, Starke H, Heller A, Kosyakova N , Mrasek K, Gross M , Karst C , Steinhaeuser U, Hunstig F, Fickelscher I, Kuechler A, Tnfonov V, Romanenko S A. Weise A Multicolor fluorescence m situ hybridization (FISH) applied to FISH-banding //Cytogenet Genome Res 2006 V 114(3-4) P 240244

5 Romanenko S A, Perelman P L, Serdukova N A, Tnfonov V A , Biltueva L S, Wang J, Li T, Nie W, O'Brien PCM, Volobouev VT, Stanyon R, Ferguson-Smith M A, Yang F , Graphodatsky A S Reciprocal chromosome painting between three laboratory rodent species // Mamm Genome 2006 V 17 P 1183-1192

6 Romanenko S A . Volobouev V T , Perelman P L , Lebedev V S , Serdukova N A, Tnfonov V A, Biltueva L S , Nie W, O'Brien PCM, Bulatova N Sh, Ferguson-Smith M A, Yang F , Graphodatsky A S Karyotype evolution and phylogenetic relationships of hamsters (Cncetidae, Muroidea, Rodentia) inferred from chromosomal painting and banding comparison H Chromosome Res 2007 V 15 P 283-297

7 Sitnikova N A, Romanenko SA. O'Brien PCM, Perelman PL, Fu B, Rubtsova N V, Serdukova N A, Golemshchev F N, Tnfonov V A, FergusonSmith M A, Yang F, Graphodatsky A S Chromosomal evolution of Arvicolinae (Cricetidae, Rodentia) I The genome homology of tundra vole, field vole, mouse and golden hamster revealed by comparative chromosome painting //Chromosome Res 2007 V 15 P 447-456

8 Romanenko S A . Sitnikova N A, Serdukova N A, Perelman P L , Rubtsova N V, Bakloushinskaya I Yu , Lyapunova E A, Just W , Ferguson-Smith M A, Yang F, Graphodatsky A S Chromosomal evolution of Arvicolinae (Cncetidae, Rodentia) II The genome homology of two mole voles (genus Ellobius), the field vole and golden hamster revealed by comparative chromosome painting // Chromosome Res 2007 V 15(7) P 891-897

9 Graphodatsky A S , Yang F , Dobigny G , Romanenko S A . Biltueva L S , Perelman P L , Violetta R Beklemisheva, Alkalaeva E Z , Serdukova N A, Ferguson-Smith M A, Murphy W J, Robinson T J Tracking genome organization in rodents by Zoo-FISH // Chromosome Res Doi 10 1007/sl0577-007-l 191-5

Подписано к печати 14 12 2007

Формат бумаги 60 х 90 1/16 Печ л 1 Уч изд л 0,7

Тираж 100 экз Заказ 171

Ротапринт Института цитологии и генетики СО РАН 630090, Новосибирск, проспект академика М А Лаврентьева, 10

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Романенко, Светлана Анатольевна

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Сравнительная цитогенетика.

1.1.1. Дифференциальное окрашивание хромосом.

1.1.2. Сравнительный хромосомный пэйнтинг.

1.1.3. Сравнительное картирование.

1.1.4. Сравнение последовательностей ДНК.

1.1.5. Кладистический анализ.

1.2. Систематика, филогения и кариология подотряда Myomorpha (Rodentia, Mammalia).

1.2.1. Систематика группы Myomorpha.

1.2.1.1. Надсемейство Dipodoidea (тушканчиковые).

1.2.1.2. Надсемейство Muroidea (мышиные).

1.2.2. Особенности кариотипов мышевидных грызунов.

1.2.2.1. Необычные системы половых хромосом.

1.2.2.2. Вариации по количеству и распределению гетерохроматина.

1.2.2.3. В-хромосомы - вариабельные элементы генома.

1.2.3. Кариотипические и филогенетические взаимоотношения в подотряде Myomorpha.

1.2.3.1. Надсемейство Dipodoidea.

1.2.3.2. Calomyscidae - отдельное семейство в составе Muroidea.

1.2.3.3. Семейство Cricetidae: сложности таксономии.

1.2.3.3.1. Подсемейство Arvicolinae.

1.2.3.3.2. Подсемейство Cricetinae.

1.2.3.4. Семейство Muridae - самое многочисленное семейство среди млекопитающих.

1.2.3.5. Peromiscus — базапьное ответвление от ствола Cricetidae/Muridae?.

1.2.3.6. Проблема филогенетического положения цокоров.

1.2.4. Хромосомный пэйнтинг подотряда Myomorpha.

1.2.5. Темпы кариотипической эволюции в подотряде Myomorpha.

1.2.6. Подотряд Myomorpha: сравнительное генетическое картирование.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Сравнительная цитогенетика грызунов группы Myomorpha"

Актуальность проблемы

Сравнительные цитогенетические исследования являются неотъемлемой частью изучения видов животных, давая значительный вклад в решение спорных вопросов систематики, в установление филогенетических связей между таксонами различного ранга. В отличие от морфологических подходов, сравнительный анализ кариотипов отражает не только филогенетическое родство исследуемых видов, но и дает информацию об изменениях в их геномной организации.

В распоряжении современной цитогенетики имеются несколько мощных инструментов для установления районов гомологии хромосом. Наибольшие успехи в быстром и эффективном анализе геномов млекопитающих достигнуты при сочетании методов дифференциального окрашивания хромосом и метода сравнительного хромосомного пэйнтинга. К настоящему времени с помощью хромосомного пэйнтинга изучено около 150 видов млекопитающих, большинство из которых относят к отрядам хищных и приматов (Графодатский, 2007). Результатом сравнительных цитогенетических исследований стало определение двух основных направлений кариотипической эволюции млекопитающих:

1. Медленное преобразование генома: небольшое число перестроек, незначительно изменяющих вид предкового кариотипа (кошачьи, куницеобразные, ластоногие).

2. Быстрая реорганизация генома, характеризующаяся высокой частотой перестроек и приводящая к массовой перетасовке предковых синтенных групп (мышевидные грызуны, собачьи, гиббоновые).

Было показано, что хромосомные перестройки могут служить хорошими филогенетическими маркерами радиации млекопитающих (O'Brien et al., 1999). В то же время цитогенетические данные редко использовались для кладистического анализа, так как вопрос о принципах их кодирования оставался спорным. В настоящее время разработан подход, позволяющий использовать хромосомные ассоциации как геномные характеристики, и, таким образом, применять кладистический анализ для обсчета цитогенетических данных - в первую очередь, данных сравнительного хромосомного пэйнтинга (Dobigny et al., 2004).

Одной из важнейших задач современной цитогенетики является реконструкция предкового кариотипа. Известно, что в геномах различных видов имеются консервативные районы хромосом, сохраняющие высокий уровень гомологии на протяжении тысяч и миллионов лет эволюции. С использованием данных сравнительного хромосомного пэйнтинга для некоторых отрядов и для всего класса млекопитающих предложены предковые кариотипы, состоящие из наиболее вероятных комбинаций консервативных сегментов хромосом, реконструированы события перетасовки этих сегментов, происходившие при формировании кариотипов ныне живущих видов.

Сейчас, когда с помощью пэйнтинга исследованы представители почти всех отрядов млекопитающих, актуальным является детальное изучение кариотипических взаимоотношений между представителями родов и семейств. В основном из каждого отряда исследовано несколько видов. Для создания полной картины эволюции кариотипов требуется детальное исследование таксонов всех рангов. Настоящая работа посвящена изучению кариотипических взаимоотношений внутри подотряда МуотогрЬа (мышевидные грызуны) отряда Яоёеп^а (грызуны) с помощью метода сравнительного хромосомного пэйнтинга.

Цели и задачи работы

Подотряд мышевидных грызунов характеризуется одной из самых высоких скоростей кариотипической эволюции среди млекопитающих. Значительная перестроенность кариотипов мышевидных грызунов не позволяет проводить исследования с помощью традиционно используемых пэйнтинг-проб человека. Целые семейства до сих пор остаются недостаточно изученными методами сравнительного хромосомного пэйнтинга, что делает невозможным создание целостной картины кариотипической эволюции отряда грызунов. Решению этой проблемы может способствовать как увеличение числа исследуемых видов, так и вовлечение в сравнительные исследования дополнительных наборов пэйнтинг-проб.

Целью настоящей работы является исследование кариотипических взаимоотношений млекопитающих из подотряда МуотогрЬа отряда Коёепйа.

Для составления картины кариотипических эволюционных изменений в подотряде были поставлены следующие задачи:

1. Описать кариотипические отношения в подотряде МуошогрЬа с помощью пэйнтинг-проб хромосом китайского и золотистого хомячков, копытного лемминга и домовой мыши.

2. Проанализировать данные сравнительного хромосомного пэйнтинга, реконструировать предковый кариотип таксонов и возможный ход перестроек, приведших к формированию наборов хромосом современных мышевидных грызунов.

3. Локализовать пэйнтинг-пробы хромосом человека на хромосомах одного из базальных представителей подотряда МуошогрЬа.

4. С использованием кладистического анализа выявленных хромосомных характеристик установить филогенетическую позицию подотряда МуошогрЬа внутри отряда Коёепйа.

Новизна и практическая ценность работы

В работе используются наборы сортированных хромосом кариотипически контрастных видов: малохромосомный кариотип китайского хомячка, многохромосомные кариотипы золотистого хомячка, копытного лемминга и человека, сильноперестроенный многохромосомный кариотип домовой мыши. Характеристика наборов сортированных хромосом золотистого хомячка и копытного лемминга приведена впервые. На большом числе видов продемонстрирована эффективность использования этих наборов пэйнтинг-проб для исследования кариотипической эволюции в надсемействе Мшхмёеа подотряда МуошогрЬа.

Впервые выполнена локализация полного набора пэйнтинг-проб человека на хромосомах представителя подотряда мышевидных грызунов. В настоящее время человек и мышь имеют наиболее полные генные карты среди млекопитающих, поэтому установление районов гомологии хромосом этих видов с кариотипами менее изученных видов представляет особую практическую ценность.

С применением современных молекулярно-цитогенетических методов идентифицированы и описаны число и границы консервативных районов хромосом у значительного числа видов мышевидных грызунов. Для 28 видов мышевидных грызунов из 15 родов и 7 подсемейств построены сравнительные хромосомные карты. Для хомяковых такая работа проведена впервые. При построении карт использованы хромосомные наборы двух видов с детально картированными геномами (домовая мышь, китайский хомячок). В дальнейшем хромосомные карты могут быть использованы в качестве первичного материала для картирования геномов исследованных видов.

С применением кладистического анализа выявленных хромосомных характеристик установлены филогенетические связи между представителями подотряда Myomorpha, определено положение таксона на филогенетическом древе грызунов. На основании данных сравнительного хромосомного пэйнтинга реконструирован предковый кариотип подотряда Myomorpha и предковый кариотип общий для подотрядов Anomaluromorpha, Castorimorpha, Myomorpha и Sciuromorpha. Этот этап необходим для воссоздания полной картины кариотипической эволюции, приведшей к формированию хромосомных наборов ныне живущих видов. В работе построены предковые кариотипы для каждого исследованного подсемейства и рода. Предложенная схема кариотипических взаимоотношений позволяет представить кариотипические изменения, сопровождавшие хромосомную эволюцию в подотряде Myomorpha отряда Rodentia.

Апробация работы

Результаты исследования были доложены на следующих конференциях: а) III конференция молодых ученых, посвященная М.А. Лаврентьеву. Новосибирск, 1-3 декабря 2003 г.; б) XLII международная научная студенческая конференция "Студент и научно-технический прогресс". Новосибирск, 13-15 апреля 2004 г.; в) Международное рабочее совещание "Происхождение и эволюция биосферы". Новосибирск, 26-29 июня 2005 г.; г) XV Всероссийское, совещание "Структура и функции клеточного ядра". Санкт-Петербург, 18-20 октября 2005 г.; д) отчетная конференция "Динамика генофондов растений, животных и человека". Москва, 2005; е) отчетная конференция "Динамика генофондов растений, животных и человека". Москва, 2007; ж) V конференция молодых ученых СО РАН, посвященная М.А. Лаврентьеву. Новосибирск, 20-22 ноября 2007 г. Кроме того, результаты были представлены на отчетных сессиях Института цитологии и генетики СО РАН в феврале 2005 и 2007 годов.

Публикации

По результатам работы опубликованы девять статей.

Вклад автора

Автором были выполнены следующие виды работ: получение и культивирование используемых в работе первичных линий фибробластов грызунов, получение суспензий хромосом большей части животных, вовлеченных в исследование, дифференциальное окрашивание кариотипов всех исследованных видов, микродиссекция библиотеки хромосомы 16 золотистого хомячка. Автор готовил препараты для гибридизации in situ, анализировал результаты локализации пэйнтинг-проб, идентифицировал хромосомы и принимал непосредственное участие в обработке и анализе полученных данных. Подготовка публикаций проводились автором совместно с аспиранткой H.A. Лемской, к.б.н. П.Л. Перельман и д.б.н. A.C. Графодатским.

Структура и объем диссертации

Работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, результатов и обсуждения, заключения, выводов, списка цитируемой литературы, содержащего 212 ссылок, и 3 приложений. Диссертация изложена на 213 страницах машинописного текста, содержит 6 таблиц и 36 рисунков.

Заключение Диссертация по теме "Генетика", Романенко, Светлана Анатольевна

Выводы

1. По результатам локализации наборов пэйнтинг-проб золотистого хомячка {Mesocricetus auratus), китайского хомячка (Cricetulus griseus) и домовой мыши {Mus musculus) на хромосомах 27 видов Myomorpha построена интегративная карта хромосом всех исследованных видов.

2. Исследованы кариотипические взаимоотношения между 17 видами из подсемейства хомяковых Cricetinae (Cricetidae, Myomorpha). Построены сравнительные хромосомные карты для 6 родов хомяковых: Allocricetulus, Cricetulus, Cricetus, Mesocricetus, Phodopus и Tscherskia. Показано, что основными перестройками, сопровождавшими дивергенцию хомяковых, были слияния и разделения предковых хромосомных элементов, инверсии, приобретение блоков гетерохроматина.

3. Исследованы кариотипические взаимоотношения между 6 видами из подсемейства полевковых Arvicolinae (Cricetidae, Myomorpha). Установлено, что основными перестройками, сопровождавшими эволюция кариотипов полевковых, были Робертсоновские транслокации.

4. Предложены предковые кариотипы семейств хомяковых (Cricetidae), мышиных (Muridae), надсемейства Muroidea. Идентифицированы маркерные слияния элементов предковых хромосом, приведшие к формированию кариотипа каждого исследованного вида.

5. Показана неравномерность, скоростей кариотипической эволюции для различных ветвей филогенетического древа Миплёеа.

6. Впервые с помощью пэйнтинг проб человека (Homo sapiens) исследован кариотип представителя подотряда Myomorpha - лесной мышовки {Sicista betulina).

7. По результатам интеграции ранее опубликованных данных и данных настоящей работы определено положение подотряда Myomorpha на филогенетическом древе грызунов, реконструирован предковый кариотип группы Sciurognathi.

Заключение

Использование современных молекулярно-цитогенетических методов анализа геномов и разработка новых подходов к анализу данных открывает дополнительные возможности для исследования геномов млекопитающих. Преимущество пэйнтинга по сравнению с другими методами состоит в достоверности установления взаимоотношений исследуемых кариотипов, в детальном описании количества и типа перестроек, по которым они различаются. Именно это делает пэйнтинг мощным инструментом для будущего генетического картирования слабо изученных геномов, каковыми являются геномы большинства млекопитающих.

Подотряд мышевидных грызунов пока нельзя считать хорошо изученным с помощью хромосомного пэйнтинга и методов молекулярного анализа геномов. Основные трудности изучения таксона связаны- с огромным разнообразием видов и, следовательно, трудностью включения большого количества образцов в рамки одного исследования. К настоящему времени удалось установить филогенетические отношения между основными надсемействами и семействами грызунов, однако, нерешенными остаются многие вопросы, касающиеся межвидовых, межродовых отношений и отношений на уровне подотрядов. В данной работе основной акцент был сделан на исследование межвидовых отношений мышевидных грызунов, в первую очередь, хомяковых.

Применение метода сравнительного хромосомного пэйнтинга и бэндинга позволило провести сравнительный анализ кариотипов 1 представителя тушканчиковых Б1рос1о1с1еа и 27 видов мышиных грызунов Мшхнёеа;.еще 10 видов, мышиных грызунов были включены в анализ из литературных источников: Из изученных видов 18 являются представителями подсемейства Спсейпае, что делает теперь этот таксон1 наиболее исследованным с помощью современных молекулярно-цитогенетических методов. По результатам, работы была составлена детальная картина кариотипической эволюции грызунов. Путем анализа данных о локализации пэйнтинг-проб на хромосомах видов из отряда грызунов и из других отрядов млекопитающих, на основании принципов кладистики, были идентифицированы консервативные сегменты хромосом, унаследованные от общего предка. В результате удалось реконструировать вероятный предковый кариотип группы Sciurognathi с 2п=50, для которого характерны следующие ассоциации сегментов хромосом человека: HSA1/10, 3/19, 3/21, 7/16, 8/4/4, 9/11, 12/22, 12/22, 14/15, 16/19. Пока представители подотряда Hysticomorpha не включены в сравнительные цитогенетические исследования, предложенную структуру кариотипа молено считать предковой для всего отряда Rodentia.

Перестройки, описанные с помощью проб M. auratus, являются хорошими филогенетическими маркерами на уровне подотрядных отношений. Из суммы имеющихся на сегодняшний день данных G-бэндинга и пэйнтинга хромосом представителей надсемейства Muroidea, в том числе и данных настоящей работы, можно утверждать, что предковый кариотип таксона состоял из 27 элементов и половых хромосом. Кладистичесий анализ хромосомных характеристик, выявленных в геномах Muroidea, позволил установить детальную схему филогенетических связей между исследованными видами грызунов.

Феномен катастрофической эволюции, описанный для грызунов * подотряда Myomorpha, гиббоновых и собачьих, нашел многочисленные подтверждения в рамках данной работы, при этом была показана неравномерность скоростей кариотипических преобразований, установленная ранее только для мышей рода Mus (Veyrunes et al., 2006). Формирование кариотипов ныне живущих видов Muroidea сопровождалось разрывами предковых хромосом, их слиянием в самых различных комбинациях, инверсиями. Среди исследованных в работе видов особый интерес вызывают T. triton, Е. lutescens и M. lybicus, кариотипы которых, по сравнению с кариотипами другими видами, характеризуются огромным числом разрывов и слияний предковых хромосом.

В заключение следует отметить, что общее число видов Myomorpha, изученных нами и другими авторами методом сравнительного хромосомного пэйнтинга, составляет около 3% от всех видов подотряда. Принимая во внимание разнообразие кариотипов в этом таксоне, мы можем предвидеть получение интересных результатов по мере включения в сравнительные цитогенетические и геномные исследования новых видов мышевидных грызунов.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Романенко, Светлана Анатольевна, Новосибирск

1. Борисов Ю.М. Система В-хромосом маркер популяций Apodemus peninsulae (Rodentia, Muridae) в Прибайкалье. // Генетика. 1990. Т. 26. № 12. С. 22152225.

2. Волобуев В.Т. B-хромосомы млекопитающих. // Успехи современной биологии. 1978. Т. 86. №3. С. 387-398.

3. Волобуев В.Т., Тимина Р.Ю. Необычно высокое число B-хромосом и мозаицизм по ним у азиатской лесной мыши Apodemus peninsulae {Rodentia, Muridae). II Цитология и генетика. 1980. Т. 14. № 3. С. 43-45.

4. Воронцов H.H., Картавцева И.В., Потапова Е.Г. Систематика мышевидных хомячков рода Calomyscus (Cricetidae). II Зоологический журнал. 1979. Т. 58. №8. С. 1213-1221.

5. Воронцов H.H., Потапова Е.Г. Систематика мышевидных хомячков рода Calomyscus (Cricetidae). II Зоологический журнал. 1979. Т. 58. № 9. С. 13911397.

6. Графодатский A.C. "Хромосомная живопись" в сравнительной цитогенетике. // Биологические мембраны. 2001. Т. 18. № 3. С. 173-179.

7. Графодатский A.C. Сравнительная хромосомика. // Молекулярная биология. 2007. Т. 41. № 3. С. 1-16.

8. Графодатский A.C., Билтуева JLC. Гомология G-окрашенных хромосом млекопитающих. // Генетика. 1987. Т. 23. № 1. С. 93-103.

9. Графодатский A.C., Раджабли С.И. Хромосомы сельскохозяйственных и лабораторных млекопитающих. Новосибирск: Наука. 1988.

10. Орлов В.Н., Булатова Н.1Л. Сравнительная цитогенетика и кариосистематика млекопитающих. М.: Наука. 1983.

11. Павлинов И.Я. Методы кладистики. М.: Изд-во МГУ. 1989.

12. Павлинов И.Я. Систематика современных млекопитающих. М.: Изд-во МГУ. 2003.

13. Полетаев А.И. Выделение индивидуальных хромосом и их использование для изучения геномов человека и животных. // Молекулярная биология. 1989. Т. 23. №4. С. 917-923.

14. Прокофьева-Бельговская А.А. Гетерохроматические районы хромосом. М.: Наука. 1986.

15. Раджабли С.И. Кариотипическая дифференциация хомяков Палеарктики (Rodentia,

16. Cricetinae). // Доклады Академии наук СССР. 1975. Т. 225. № 3. С. 697-700. Раджабли С.И., Графодатский А.С. Эволюция кариотипа млекопитающих. // В кн.: Цитогенетика гибридов, мутаций и эволюция кариотипа. Новосибирск: Наука. 1977.

17. Соколов В.Е. Систематика млекопитающих (отряды: зайцеобразных, грызунов).

18. Baker R.J., Qumsiyeh M.B., Hood C.S. Role of chromosomal banding patterns in-understanding mammalian evolution. // Genoways HH. (eds.): Current mammology. N.Y.: Plenum Press. 1987.

19. Bengtsson B.O. Rates of karyotype evolution in placental mammals. // Heredistas. 1980. V. 92(1). P. 37-47.

20. Bianchi N.O., Contreras I.R. The chromosomes of the field mouse Akodon azarae (Cricetidae, Rodentia) with special reference to sex chromosome anomalies. // Cytogenetics. 1967. V. 6(5). P. 306-313.

21. Britten R.J., Graham D.E., Neufeld B.R. Analysis of repeating DNA sequence by reassociation. // Methods Enzymol. 1974. V. 29. P. 363-419.

22. Britton-Davidian J., Catalan J., da Graca Ramalhinho M., Ganem G., Auffray J.C., Capela R., Biscoito M., Searle J.B., da Luz Mathias M. Rapid chromosomal evolution in island mice. //Nature. 2000. V. 403(6766). P. 158.

23. Burgos M., Jimenez R., Diaz de la Guardia R. XY femails in Microtus cabrerae (Rodentia, Microtidae): a case of possibly Y-linked sex reversal. // Cytogenet. Cell Genet. 1988. V. 49. P. 275-277.

24. Cannizzaro L.A., Aronson M.M., Emanuel B.S. In situ hybridization and1 translocation breakpoin mapping. II. Two unusual t(21;22) translocations. // Cytogenet. Cell . Genet. 1985. V. 39. P. 173-178.

25. Cao Y., Fujiwara M., Nikaido M., Okada N., Hasegawa M. Interordinal relationships and timescale of eutherian evolution as inferred from mitochondrial genome data. // Gene. 2000. V. 259. P. 149-158.

26. Carleton M.D., Musser G.G. Muroid rodents. // Anderson S., Jones J.K. (eds): Oders and families of recent mammals of the world. John Wiley and Sons. 1984.

27. Carleton M.D., Musser G.G. Order Rodentia: // Wilson D.E., Reeder D.M. (eds): Mammal species of the world: a taxonomic and geographic reference. The John Hopkins University Press. 1993.

28. Carleton M.D., Musser G.G. Order Rodentia. // Wilson D.E., Reeder D.M. (eds): Mammal species of the world: a taxonomic and geographic reference. The John Hopkins University Press. 2005.

29. Carrano A.V., Gray J.W., Moore D.H., Minkler J.L., Mayall B.H., van Dilla M.A., Mendelsohn M.L. Purification of the chromosomes of the Indian muntjac by flow sorting. // J. Histochem. Cytochem. 1976. V. 24. P. 348-354.

30. Carrano A.V., Gray J.W., Langlois R.G., Burkhart-Schultz K., VanDilla M.A., Mendelson M.L. Measurement and purification of human chromosomes by flow cytometry and sorting. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1979. V. 76. P. 1382-1384.

31. Cavagna P., Stone G., Stanyon R. Black rat (Rattus rattus) genomic variability characterized by chromosome painting. // Mamm. Genome. 2001. V. 13. P. 157163.

32. Cavagna P., Stome G., Stanyon R. Black rat {Rattus rattus) genomic variability characterized by chromosome painting. // Mamm. Genome. 2002. V. 13. P. 157163.

33. Chaline J., Brunet-Lecomte P., Motuire S., Viriot L., Courant F. Anatomy of the arvicoline radiation (Rodentia): paleaogeographical, paleaoecologicahhistory and evolutionary data. // Ann. Zool. Fennici. 1999. V. 36(415). P. 239-267.

34. Charlesworth B., Dempsey N.D: A model of the evolution of the unusal sex chromosome system of Microtus oregoni. II Heredity. 2001. V. 86. P. 387-394.

35. Chowdhary B.P., Raudsepp T. Chromosome painting in farm, pet and wild animal species. //Methods Cell Sci. 2001. V. 23. P. 37-55.

36. Chudoba I., Plesch A., Lorch T., Lemke J., Claussen U., Senger G. High-resolution multicolor-banding: a new technique for refined FISH analysis of human chromosomes. // Cytogenet. Cell Genet. 1999. V. 84(3-4). P. 156-160.

37. Conroy C.J., Cook J.A. MtDNA evidence for repeated pulses of speciation within arvicoline and murid rodents. // J. Mamm. Evol. 1999. V. 6. P. 221-245.

38. Conroy C.J., Cook J.A. Molecular systematics of a holarctic rodent (Microtus: Muridae). // J. Mammal. 2000. V. 81. P. 344-359.

39. Cook J.A., Runck A.M., Coroy C.J. Historical biogeography at the crossroads of the northern continents: molecular phylogenetics of red-backed voles (Rodentia: Arvicolinae). // Mol. Phylogenet. Evol. 2004. V. 30. P. 767-777.

40. Copeland N.G., Jenkins N.A., Gilbert D.J., Eppig J.T., Maltais L.J., Miller J.C., Dietrich W.F., Weaver A., Lincoln S.E., Steen R.G., Stein L.D., Nadeau J.H., Landere E.S.

41. A genetic linkage map of the mouse: current applications and future prospects. // Science. 1993. V. 262. P. 57-66.

42. Corbert G.B., Hill J.E. A world list of mammalian species. // London: British Museum Publications. 1991.

43. Dawson W.D., Young S.R., Wang Z., Lui L.W., Greenbaum I.F., Davis L.M., Hall B.K. Mus and Peromyscus chromosome homology established by FISH with three mouse paint probes. //Mamm. Genome. 1999. V. 10. P. 730-733.

44. DeBry R.W. Identifying conflicting signal in a multigene analysis reveals a highly resolved tree: the phylogeny of Rodentia (Mammalia). // Syst. Biol. 2003. V. 52(5). P. 604-617.

45. DeWoody J.A., Chesser R.K., Baker RJ. A Translocated Mitochondrial Cytochrome b Pseudogene in Voles (Rodentia: Microtus). I I J. Mol. Evol. 1999. V. 48. P. 380382.

46. Disteche C.M., Carrano A.V., Asworth L.K., Burkhart-Schultz K., Latt A. Flow sorting of the mouse Cattanach X chromosome, T (X; 7) 1 Ct, in an active or inactive state. // Cytogenet. Cell Genet. 1981. V. 29. P. 189-197.

47. Dobigny G., Ducroz J.-F., Robinson TJ., Volobouev V. Cytogenetics and cladistics. // Syst Biol. 2004. V. 53(3). P. 470-484.

48. Dobigny G., Aniskin V., Granjon L., Cornette R., Volobouev V. Recent radiation in West African Taterillus (Rodentia, Gerbillinae): the concerted role of chromosome and climatic changes. // Heredity. 2005. V. 95(5). P. 358-368.

49. Dubois J.Y., Catzeflis F.M., Beintema JJ. The phylogenetic position of "Acomyinae" (Rodentia, Mammalia) as sister group of a Murinae + Gerbillinae clade: evidence from the nuclear ribonuclease gene. // Mol. Phylogenet. Evol. 1999. V. 13(1). P. 181-92.

50. Easteal S. The pattern of mammalian evolution and the relative rate of molecular evolution. // Genetics. 1989. V. 124. P. 165-173.

51. Ehrlich J., Sankoff D., Nadeau J.H. Synteny conservation and chromosome rearrangements during mammalian evolution. // Genetics. 1997. V. 147. P. 289296.

52. Fredga K. Unusual sex chromosome inheritance in mammals. // Phil. Trans. Roy.-Lond.1970. V; 259. P. 15-36. Fredga K. Aberrant sex chromosome mechanisms in Mammals. // Evolutionary aspects.

53. Differentiation. 1983. V. 23. P. 23-30. Fredga K., Groop A., Winking H., Frank F. Fertile XX- and XY-type femalesdmthewood lemmings Myopus schisticolor. II Nature. 1976. V. 261. P. 225-227.i

54. Gamperl R. Chromosome evolution in the genus Clethrionomys. // Genetica. 1982a. V. 57. P. 193-197.

55. Gamperl R. Tandem-Fusion als chromosomaler Evolutionsmechanismus bei Microtus agrestis (Rodentia, Microtinae). // Z. Saugetierkunde. 19826. V. 47(5). P. 317320.

56. Gamperl R., Vistorin G., Rosenkranz W. Comparison of chromosome banding patterns in five members of Cricetinae with comments on possible relationships. // Caryologia. 1978. V. 31(3). P. 343-353.

57. Gileva E.A. Chromosomal diversity and an aberrant genetic system of the sex determination in the Arctic lemming, Dicrostonyx torquatus pallas (1779). II Genetica. 1980. V. 52/53. P. 99-103.

58. Golenishchev F.N., Malikov V.G. The "developmental conduit" of the tribe Microtini (Rodentia, Arvicolinae): systematic and evolutionary aspects. // Russian J. Theriol. 2006. V. 5(1). P. 17-24.

59. Graphodatsky A.S. Conserved and variable elements of mammalian chromosomes. // C.R.E. Hainan (eds.): Cytogenetics of Animals. U.K.: CAB International Press. 1989.

60. Graves J.M. Background and overview of comparative genomics. // ILAR J. 1998. V. 39(2-3). P. 48-65.

61. Gray J.W., Carrano A.V., Moore D.H., Gray J.W., Steinmetz L.L., Minkler J., Mayall B.H., Mendelsohn M.L., Van Dilla M.A. High-speed quantitative karyotyping by flow microfluorometry. // Clin. Chem. 1975. V. 21. P. 1258-1262.

62. Gray J.W., Dean P.N., Fuscoe J.C., Peters D.C., Trask B .J., van den Engh G .J., VanDilla M.A. High-speed chromosome sorting. // Science. 1987. V. 238. P. 323-329.

63. Gray J.W., Cram L.S. Flow karyotyping and chromosome sorting. // M.R. Melamed, M.L. Mendelsohn (eds.): Flow cytometry and sorting. N.Y.: Wiley-Liss. 1990.

64. Groop A., Winking H., Frank F., Noack G., Fredga K. Sex-chromosome aberrations in wood lemmings (Myopus schisticolor). // Cytogenet. Cell Genet. 1976. V. 17. P. 343-358.

65. Griitzner F., Himmelbauer H., Paulsen M., Ropers H.H., Haaf T. Comparative mapping of mouse and rat chromosomes by fluorescence in situ hybridization. // Genomics. 1999. V. 55. P. 306-313.

66. Guan X.-Y., Trent J.M., Meltzer P.S. Generation of band-specific painting probes from single microdissected chromosome. // Hum. Mol. Genet. 1993. V. 2. P. 11171121.

67. Grunwald D., Geffrontin C., Chardon P., Frelat G., Vainman M. Swine chromosomes: flow sorting and spot blot hybridization. // Cytometry. 1986. V. 7. P. 582-589.

68. Guilly M.-N, Fouchet P., de Chamisso P., Schmitz A., Dutrillaux B. Comparative karyotype of rat and mouse using bidirectional chromosome painting. // Chromosome Res. 1999. V. 7. P. 213-221.

69. Guilly M.-N:, Dano L., de Chamisso> P., Fouchet P., Dutrillaux B., Chevillard* S. Comparative karyotype using biderectional chromosome painting: how and why? // Methods Cell Sci. 2001. V. 23. P. 163-170.

70. Haaf T., Bray-Ward P. Region-specific YAC banding and painting probes for comparative genome mapping: implications for the evolution of human chromosome 2. // Chromosoma. 1996. V. 104(8). P. 537-544.

71. Henegariu O., Heerema N.A., Wright L.L., Bray-Ward P., Ward D., Vance G.H. Improvements in cytogenetic slide preparation: controlled chromosome spreading, chemical aging and gradual denaturing. // Cytometry. 2001. V. 43. P. 101-109.

72. Hennig W. Phylogenetic systematics. //Urbana: The University of Illinios Press. 1966.

73. Holden M.E., Musser G.G. Family Dipodoidea. // Wilson D.E., Reeder D.M. (eds): Mammal species of the world: a taxonomic and geographic reference. The John Hopkins University Press. 2005.

74. Honda T., Suzuki H., Itoh M. An unusual sex chromosome constitution found in the Amami spinous country-rat, Tokudaia osimensis osimensis. II Japan J. Genetics. 1977. V. 52. P. 247-249.

75. Huchon D., Catzeflis F., Douzery E.J. Molecular evolution of the nuclear von Willebrand factor gene in mammals and the phylogeny of rodents. // Mol. Biol.,Evol. 1999. V. 16(5). P. 577-89.

76. Huchon D., Catzeflis F., Douzery E.J.P. variance of molecular datings, evolution of rodents and the phylogenetic affinities between Ctenodactylidae and Hystricognathi. Proc. R. Soc. B. 2000. V. 267: 393-402.

77. Jansa S.A., Weksler M. Phylogeny of muroid rodents: relationships within and among major lineages as determined by IRBP gene sequences. // Mol. Phylogenet. Evol. 2004. V. 31. P. 256-276.

78. Just W., Rau W., Vogel W., Akhverdian M., Fredga K., Graves J.A., Lyapunova E. Absence of Sry in species of the vole Ellobius. // Nature Genet. 1995. V. 11. P. 117-118.

79. Kemkemker K., Kohn M., Kehrer-Sawatzki H., Minich P., Hogel J., Froenicke L., Hameister H. Reconstruction of the ancestral ferungulate karyotype by electronic chromosome painting (E-painting). // Chromosome Res. 2006. V. 14. P. 899- 907.

80. King M. Chromosomal Speciation Revisited (Again). Species Evolution. The Role of Chromosome Change. //UK: Cambridge University. 1993.

81. Kobayashi T., Yamada F., Hashimoto T., Abe S., Matsuda Y., Kuroiwa A. Exceptional minute sex-specific region in the XO mammal, Ryukyu spiny rat. // Chromosome Res. 2007. V. 15. P. 175-187.

82. Kohn M., Hogel J., Vogel W., Minich P., Kehrer-Sawatzki H., Graves J.A., Hameister H. Reconstruction of a 450-My-old ancestral vertebrate protokaryotype. // Trends Genet. 2006. V. 22. P. 203-210.

83. Koop B.F., Baker R.J., Haiduk M.W., Engstrom M.D. Cladistical analisis of primitive G-band sequences for the karyotype of the ancestor of the Cricetidae complex of rodents. // Genetica. 1984. V. 64. P. 199-208.

84. Koop B.F. Human and rodent DNA sequence comparations: a mosaic model of genomic evolution. //TIG. 1995. V. 11(9). P. 367-371.

85. Korenberg J.R., Yang-Feng T., Schreck R., Chen X.N. Using fluorescence in situ hybridization (FISH) in genome mapping. // Trends Biotechn. 1992. V. 10. P. 2732.

86. S., Pathak S., Hsu T.C. High resolution G-banding patterns of Syrian hamster chromosomes. // Cytogenet. Cell Genet. 1982. V. 33. P. 295-302.

87. T., Wang J., Su W., Nie W., Yang F. Karyotypic evolution of the family Sciuridae: inferences from the genome organizations of ground squirrels. // Cytogenet. Genome Res. 2006a. V. 112. P. 270-276.

88. Marchal J.A., Acosta M.J., Bulejos M., Diaz de la Guardia R., Sanchez A. Sex chromosomes, sex determination, and sex-linked sequences in Microtidae. // Cytogenet. Genome Res. 2003. V. 101(3-4). P. 266-73.

89. Matthey R. A new type of multiple sex chromosome in an African mouse of the group Mus (Leggada) minutoides (Mammakia, Rodentia). // Chromosoma. 1965. V. 16. P. 351-364. French.

90. Matsubara K., Nishuda-Umehara C., Tsuchiya K., Nukaya D., Matsuda Y. Karyotypic evolution of Apodemus (Muridae, Rodentia) inferred from comparative FISH analyses. // Chromosome Res. 2004. V. 12. P. 383-395.

91. McKenna M.C., Bell S.K. Classification of mammals above the species level. // N.Y.: Columbia University Press. 1997.

92. Michaux J., Reyes A., and Catzeftis F. Evolutionary history of the most species mammals: molecular phylogeny of muroid rodents. // Mol. Biol. Evol. 2001. V. 18(11). P. 2017-2031.

93. Modi W.S. Phylogenetic analyses of chromosomal banding patterns among the Neartcic Arvicolidae (Mammalia: Rodentia). // Syst. Zool. 1987. V. 36. P. 109-136.

94. Modi W.S., Gamperl R. Chromosomal banding comparison among American and European red-backed mice, genus Clethrionomys. II Z. Saugetierkunde. 1989. V. 54. P. 141-152.

95. Mouse genome sequencing consortium. Initial sequencing and comparative analysis of the mouse genome. // Nature. 2002. V. 420. P. 520-562.

96. Murphy W. J., Eizirik E., Johnson W. E., Zhang- Y. P., Ryder O. A., O'Brien S. J. Molecular philogenetics and the origins of placental mammals. // Nature. 2001a. V. 409. P. 614-618.t

97. Murphy W.J., Roscoe S., O'Brien S.J. Evolution of mammalian genome organization inferred from comparative gene mapping. // Genome Biol. 20016. V. 2(6). P. 1-8.i