Введение к работе
Актуальность томи. Хромосомы как стрцктурн, содержащие весь геном, находятся в центре внимания молекцлзрной биологии и генетики. Одной из точек роста их исследования является направление, связанное с изцчепием значимости структурно-фднкциоиальной гетерогенности хромосом, поиском взаимосвязи меяду' цитологическим и молекулярним уровнем их организации (Bernanli. 1995; Saraner. 1995; Palterton. Holff. 193G).
Современный этап характсризуется расаиреиием и сопоставлением данных полученных на ограниченном количестве лабораторных объектов и человеке. Сельскохозяйственные кипотные, в частности, становятся одновременно объектом интенсификации их хозяйственного использования и объектом фундаментальных исследований; В этой связи становятся особенно актдльны все накопленные знания об их генетическом аппарате и прежде всего аспекты, имение отношение к генетическомд картированию; поиску детерминант хозяйственных признаков. Генетические карты с раз-реиением менее 20 сМ предполагается использовать для идентификации генов, контролируюцих биологически и экономически важные признаки СЕТЬ), которые в большинстве своем являются количественными (QTD. (Georges etal... 1993; Tanshley. 1993),
По масвтабд цитогенетических исследований крупный рогатый скот уступает лияь человеку и некоторым лабораторным «ивотным. Однако до сих пор существуют проблемы с идентификацией хромосом Bos taurus, номенклатурой дифференциального окрашивания, недостаточно описана цитохимическая и молекулярная специфика гетерохроматиновых районов, практически отсутстпуит аутосомные маркеры, относительно невелико число работ по физическому картировании.
Па настоящем этапе развития цитогенетики характерно широкое использование методов, позволяющих более полно изучить значимость структурно-функциональной гетерогенности хромосом, вести сопоставление менду цитологическим и молекулярным уровнями их исследования. D связи с этим вызывает повыиенный интерес изучение прителомерннх районов хромосом, которые являются местом локализации Т-дисков - наиболее обогащенной ГЦ парами
исиоианий и резитсентной к температуре фракцией к-дисков в которой отиечается феномен повышенной концентрации генов. Сегодня наиболее изученный в этом плане является лииь человек (11ц-trillaux. 197?: Saccone et al., 1У92: Bernardi, 1992, 1993), До сих пор не было работ описиваюцих распределение консервативного телоыерного повтора (ТТнПТ)п по хроыоспмаы крупного рогатого енота, который является стабилизатором концов хромосом и показателеы эволюционной продвинутости вида (Меупe etal., 1990). ,нтересныы канетса я изучение еколоцентроыеернх районов, являющихся контрастными по генетическому содержании тело-иерным участкам хромосом млекопитающих.
Таким образом, целью нашей работы являлось изучение ыоле-кулярно-генетических особенностей структурной организации хромосом крупного рогатого скота с помоцьш молекулярно-цитогене-тических методов с акцентом на околоцентромерные и теломерине районы.
При этом были поставдены следующие задачи:
-
Охарактеризовать распределение Т-блоков на хромосомах Bos taurus с помоцыо TlНн и СМИ дифференциального окраиивания. Описать сравнительнут обобщеиность Т-дисков крупного рогатого скота генами с известной локализацией.
-
Проанализировать особенности распределения консервативных теломерных повторов CПн6)n на хромосомах Dos taurus методом in situ гибридизации.
-
Провести локализацию илоиированных фрагментов сател-литной ДНК lU (1.709 г/куб.см) и сателлитной ДНК II (1.УгЗ г/куб.см) на митотическйх хромосомах Bos taurus 1.. Иценить хро-мосоиспецифичность .распределения сателлитных ДНК II и IU Uos taurus L.
-
Выявить особенности взаимной организации сателлитных последовательностей (сатДНК II и ИЛ в гетерохроматине аутосом крупного рогатого скота с использованием специфического удлинения Сдеконденсации) этих участков й~аэацитидином.
Научная новизна работы. Описано распределение Т-бяоков на хромосомах Bos taurus L, их доли в хромосомном наборе, оценена относительная обогаченность этих районов генам:: с сзвестной
локализацией, дан сравнительный анализ Т-дисков круппого рогатого скота и Т-дисков человека.
Впервые с номоцыо флуоресцентного варианта гибридизации in situ определена локализация консервативных теломерных повторов на хромосомах Bos taurus. Установлено, что в кариотиие этого вида отсутствуют- интерстнциалькые сайты для (ТТнЄЄЄ)n последовательностей и имеются прицентронернне цчастки их местоположения в ацтосомах.
' С помощью флуоресцентного варианта гибридизации in situ с совмещением дифференциального окраиивания хромосом определена локализация сателлитных ДНК 11 и IU на хромосомах крупного рогатого скота. Описаны различия гомологов по содержании сател-литной ДНK IU, доказана, что такие повторы содержатся во всех аутосомах.
Методом флуоресцентной гибридизации с предварительно де-конденсированными 5-азацитндинои гетерохроматином установлено закономерное (1 тип для сателлитной ДИК II и 3 типа для сател-литной ДНК IU) распределение многократно повторявшихся блоков нуклеотидов в гетерохроматине ацтосом Воз taurus L.
Практическая ценнность работы. Результаты работы могут быть использованы при построений генетической карты Bos taurus, изучении структурно-функциональной организации генома и практического поиска кариотипических аномалий у этого вида,
Публикации. По результатам исследований опубликовано 7 печатных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из разделов: введение, обзор литературы, собственные исследования, обсуждение подученных результатов, выводи, практические пред-лояения и список литературы, вклпчавщий 175 публикаций отечественных и зарубешшх авторов. Объем диссертации составляет 112 страниц маяинописного текста, вклпчает II таблиц и 11 рисунков.