Введение к работе
Актуальность темы. Генетические механизмы, лежащие в основе эволюции видов млекопитающих, изучают главным образом путем сравнения генетических различий между современными близкими видами. Такие сравнения проводят на разных уровнях организации генома, в том числе на хромосомном. Сравнение кариотнпов разных видов помогает в реконструкции числа и типа хромосомных перестроек, произошедших за время дивергенции данных видов. Такач реконструкция стала возможной после разработки методов дифференциального окрашивания хромосом. Точность исследований значительно повышается при использовании в анализе дифференциально окрашенных слабоконденснровашшх хромосом.
Взятая нами для изучения группа близкородственных видов M.aivaiif. относится к серил полепісаи. Ccpuc Пилезки соакии'ельно недавно начали интенсивно дивергировать (Громов, Поляков, 1977). За короткое время у многих фенотипически сходных видов произошла быстрая перестройка хромосомного аппарата. О филогении в группе Microtus arvalis (superspecies) невозможно судить по каким-либо морфологическим признакам и палеонтологическим сведениям. Поэтому важное значение имеют попытки проследить родственные связи обыкновенных полевок по особенностям их хромосомных наборов (Малыгин, 1983; Мейер и др.. 1985; Малыши, Слблина, 1994)!
Анализ цнтогенетичесхих различий мсаду современными видами полевок группы М.arvalis и выйсн^чие генетических механизмов, лежащих в основе эволюции и видообразования в данной группе видов, могут дагь дополнительную информацию для понимания эволюционного процесса у млекопитающих. Исследование кариотнпов полевок группы Microtus arvalis (superspecies) при высоком уровне разрешения G-дифференциального окрашивания хромосом представляет интерес как в общетеоретическом плане, так и с точки зрения дальнейшего развития работ по частной цитогенетике каждого из изученных видов.
В течение последних лет полевки группы М.arvalis служат в нашей лаборатории экспериментальной моделью для изучения феномена неслучайной инактивации Х-хромосом. Однако невозможно далеко продвинуться вперед в понимании молекулярных основ наблюдаемых явлений без развития частной генетики, в особенности, без построения цитогенетической карты Х-хромосом исследуемых
!
видов. Подобные работы вносят также существенный вклад в сравнительные исследования по изучению закономерностей эволюции Х-хромосом млекопитающих и реконструкции Х-хромосомы у общего предка млекопитающих.
Цели и задачи исследования. Целью настоящей работы является проведение сравнительного цитогенетического анализа четырех видов обыкновенных полевок рода Microtus. Исходя из этого конкретные задачи настоящего исследования состоят в следующем:
-
Создание надежных номенклатур хромосом восточноевропейской, закаспийской, обыкновенной и киргизской полевок с использованием GTG-дифференциального окрашивания хромосом на разных уровнях конденсации и построение идеограмм хромосом этих видов.
-
Проведение сравнительного анализа GTG-сегментации хромосом четырех видов обыкновенных полевок.
-
Установление степени сходства кариотипов сравниваемых видов и построение филогенетического древа, показывающего, в каком порядке происходила дивергенция кариотипов этих видов от общего предка.
-
Установление группы сцепления генов GALA, G6PD, HPRT и PGK1 у полевок Microtus arvalis и M.transcaspicus.
-
Анализ присутствия генов GALA, G6PD, HPRT и PGK1 в гибридных клонах, полученных при слиянии облученных первичных фибробластов полевок M.transcaspicus, M.arvalis и M.kirgisorum с интактной клеточной линией фибробластов мыши. Определение порядка генов GALA, G6PD, HPRT и PGK1 и относительных расстояний между ними у полевок M.transcaspicus, M.arvalis и M.kirgisorum.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Впервые созданы надежные номенклатуры хромосом четырех видов обыкновенных полевок рода Microtus и построены идеограммы хромосом на стадии прометафазы для данных видов. При сравнительном цитогенетическом анализе кариотипов полевок этих видов впервые обнаружена полная гомология всех элементов их кариотипов, а также определены число и типы хромосомных перестроек, произошедших после расхождения этих видов в ходе эволюции. Высказаны предположения о филогенетических взаимоотношениях изучаемых видов. Установлена первая группа сцепления у полевок M.transcaspicus и M.arvalis.
Определены порядок и относительные расстояния между генами
GALA, G6PD, HPRT и PGK1 у трех видов полевок - M.transcaspicus,
M.arvalis и M.kirgisorum.
Практическая ценность. Полученные в работе результаты
необходимы для развития частной генетики данных видов, создают
основу для проведения хромосомного и субхромосомпого
картирования. Результаты работы также имеют теоретическое
значение для изучения генетических механизмов эволюции к
видообразования у высших млекопитающих.
Апробация работы. Материалы диссертации бьши доложены и
представлены на Всесоюзном совещании "Популяционная
изменчивость и проблемы охраны генофонда ?"т<>коішта:опци"
(>їоскз, 1983), семинарах, и отчетных сессиях Института цитологии
и генетики СО РАН.
Публикации. По материалам диссертации автором опубликовано 15
научных статей в отечественной и зарубежной печати.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 3-х