Инфицирование Wolbachia не влияет на частоту кроссинговера у Drosophila melanogaster

Исследовано влияние инфицирования эндосимбиотической бактерией Wolbachia на процессы рекомбинации в половой хромосоме Drosophila melanogaster на участке между генами white и cut. Проведен анализ частоты кроссинговера в различных вариантах скрещиваний линий, инфицированных и не инфицированных бактери...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:	Цитология и генетика
Datum:	2010
Hauptverfasser:	Серга, С.В., Демидов, С.В., Козерецкая, И.А.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України 2010
Schlagworte:	Оригинальные работы
Online Zugang:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/66786
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Инфицирование Wolbachia не влияет на частоту кроссинговера у Drosophila melanogaster / С.В. Серга, С.В. Демидов, И.А. Козерецкая // Цитология и генетика. — 2010. — Т. 44, № 4. — С. 55-60. — Бібліогр.: 21 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-66786
record_format	dspace
spelling	Серга, С.В. Демидов, С.В. Козерецкая, И.А. 2014-07-22T06:46:45Z 2014-07-22T06:46:45Z 2010 Инфицирование Wolbachia не влияет на частоту кроссинговера у Drosophila melanogaster / С.В. Серга, С.В. Демидов, И.А. Козерецкая // Цитология и генетика. — 2010. — Т. 44, № 4. — С. 55-60. — Бібліогр.: 21 назв. — рос. 0564-3783 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/66786 575.23: 595.773.4 Исследовано влияние инфицирования эндосимбиотической бактерией Wolbachia на процессы рекомбинации в половой хромосоме Drosophila melanogaster на участке между генами white и cut. Проведен анализ частоты кроссинговера в различных вариантах скрещиваний линий, инфицированных и не инфицированных бактерией. Результаты показали отсутствие влияния инфицирования Wolbachia на частоту кроссинговера на исследовавшемся участке Х-хромосомы D. melanogaster. Досліджено вплив інфікування ендосимбіотичною бактерією Wolbachia на процеси рекомбінації у статевій хромосомі Drosophila melanogaster на ділянці між генами white та cut. Було проведено аналіз частоти кросинговера у різних варіантах схрещувань інфікованих та не інфікованих бактерією ліній. Результати свідчать про відсутність впливу інфікування Wolbachia на частоту кросинговера на досліджуваній ділянці Х-хромосоми D. melanogaster. Тhe influence of infection with endosymbiotic bacteria Wolbachia on crossingover in Drosophila melanogaster between the white and cut genes in the X chromosome was studied. Reciprocal crosses have been conducted between infected and non infected fruit fly strains. The results showed no significant effect of Wolbachia infection on the crossingover rates in D. melanogaster between the white and cut genes in X-chromosome. Авторы выражают благодарность А.В. Проценко за помощь в статистической обработке результатов и их интерпретации. ru Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України Цитология и генетика Оригинальные работы Инфицирование Wolbachia не влияет на частоту кроссинговера у Drosophila melanogaster Інфікування Wolbachia не впливає на частоту кросинговера у Drosophila melanogaster Infection with Wolbachia does not influence crossing over in Drosophila melanogaster Article published earlier
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
title	Инфицирование Wolbachia не влияет на частоту кроссинговера у Drosophila melanogaster
spellingShingle	Инфицирование Wolbachia не влияет на частоту кроссинговера у Drosophila melanogaster Серга, С.В. Демидов, С.В. Козерецкая, И.А. Оригинальные работы
title_short	Инфицирование Wolbachia не влияет на частоту кроссинговера у Drosophila melanogaster
title_full	Инфицирование Wolbachia не влияет на частоту кроссинговера у Drosophila melanogaster
title_fullStr	Инфицирование Wolbachia не влияет на частоту кроссинговера у Drosophila melanogaster
title_full_unstemmed	Инфицирование Wolbachia не влияет на частоту кроссинговера у Drosophila melanogaster
title_sort	инфицирование wolbachia не влияет на частоту кроссинговера у drosophila melanogaster
author	Серга, С.В. Демидов, С.В. Козерецкая, И.А.
author_facet	Серга, С.В. Демидов, С.В. Козерецкая, И.А.
topic	Оригинальные работы
topic_facet	Оригинальные работы
publishDate	2010
language	Russian
container_title	Цитология и генетика
publisher	Інститут клітинної біології та генетичної інженерії НАН України
format	Article
title_alt	Інфікування Wolbachia не впливає на частоту кросинговера у Drosophila melanogaster Infection with Wolbachia does not influence crossing over in Drosophila melanogaster
description	Исследовано влияние инфицирования эндосимбиотической бактерией Wolbachia на процессы рекомбинации в половой хромосоме Drosophila melanogaster на участке между генами white и cut. Проведен анализ частоты кроссинговера в различных вариантах скрещиваний линий, инфицированных и не инфицированных бактерией. Результаты показали отсутствие влияния инфицирования Wolbachia на частоту кроссинговера на исследовавшемся участке Х-хромосомы D. melanogaster. Досліджено вплив інфікування ендосимбіотичною бактерією Wolbachia на процеси рекомбінації у статевій хромосомі Drosophila melanogaster на ділянці між генами white та cut. Було проведено аналіз частоти кросинговера у різних варіантах схрещувань інфікованих та не інфікованих бактерією ліній. Результати свідчать про відсутність впливу інфікування Wolbachia на частоту кросинговера на досліджуваній ділянці Х-хромосоми D. melanogaster. Тhe influence of infection with endosymbiotic bacteria Wolbachia on crossingover in Drosophila melanogaster between the white and cut genes in the X chromosome was studied. Reciprocal crosses have been conducted between infected and non infected fruit fly strains. The results showed no significant effect of Wolbachia infection on the crossingover rates in D. melanogaster between the white and cut genes in X-chromosome.
issn	0564-3783
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/66786
citation_txt	Инфицирование Wolbachia не влияет на частоту кроссинговера у Drosophila melanogaster / С.В. Серга, С.В. Демидов, И.А. Козерецкая // Цитология и генетика. — 2010. — Т. 44, № 4. — С. 55-60. — Бібліогр.: 21 назв. — рос.
work_keys_str_mv	AT sergasv inficirovaniewolbachianevliâetnačastotukrossingoveraudrosophilamelanogaster AT demidovsv inficirovaniewolbachianevliâetnačastotukrossingoveraudrosophilamelanogaster AT kozereckaâia inficirovaniewolbachianevliâetnačastotukrossingoveraudrosophilamelanogaster AT sergasv ínfíkuvannâwolbachianevplivaênačastotukrosingoveraudrosophilamelanogaster AT demidovsv ínfíkuvannâwolbachianevplivaênačastotukrosingoveraudrosophilamelanogaster AT kozereckaâia ínfíkuvannâwolbachianevplivaênačastotukrosingoveraudrosophilamelanogaster AT sergasv infectionwithwolbachiadoesnotinfluencecrossingoverindrosophilamelanogaster AT demidovsv infectionwithwolbachiadoesnotinfluencecrossingoverindrosophilamelanogaster AT kozereckaâia infectionwithwolbachiadoesnotinfluencecrossingoverindrosophilamelanogaster
first_indexed	2025-11-25T22:19:24Z
last_indexed	2025-11-25T22:19:24Z
_version_	1850562467453730816
fulltext	УДК 575.23: 595.773.4 С.В. СЕРГА, С.В. ДЕМИДОВ, И.А. КОЗЕРЕЦКАЯ Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко E&mail: kozeri@gmail.com ИНФИЦИРОВАНИЕ WOLBACHIA НЕ ВЛИЯЕТ НА ЧАСТОТУ КРОССИНГОВЕРА У DROSOPHILA MELANOGASTER Исследовано влияние инфицирования эндосимбиоти� ческой бактерией Wolbachia на процессы рекомбинации в половой хромосоме Drosophila melanogaster на участке между генами white и cut. Проведен анализ частоты крос� синговера в различных вариантах скрещиваний линий, инфицированных и не инфицированных бактерией. Резуль� таты показали отсутствие влияния инфицирования Wolbachia на частоту кроссинговера на исследовавшем� ся участке Х�хромосомы D. melanogaster. Введение. Еще в начале прошлого века школой Т. Моргана были начаты исследова� ния процесса гомологической рекомбинации. Он впервые описал явление неполного сцеп� ления у Drosophila melanogaster и, главное, дал удовлетворительное объяснение этого явления, назвав его кроссинговером [1]. С тех пор про� цесс рекомбинации вообще и кроссинговера в частности остается одним из важных предме� тов исследования генетиков, биохимиков и молекулярных биологов. В настоящее время достаточно хорошо изу� чены механизмы и время прохождения крос� синговера, осознано его значение как фактора изменчивости организмов. В то же время по� казано, что частота кроссинговера достаточно вариабельный показатель и зависит от множес� тва факторов [2, 3]. Известно, что формирова� ние обменов хромосом зависит от пола. Так, например, у самцов дрозофилы кроссинговер не происходит. На этот процесс значительно влияют возраст организма, воздействие тем� пературы, особенно температурный стресс, плотность популяции, ионизирующее облуче� ние. Кроме того, частота кроссинговера зависит от общей организации хромосомы: в окруже� нии центромеры она значительно меньше, чем в средних частях плеч. Обнаружены и другие факторы, которые влияют на частоту процес� са, такие как дополнительные хромосомы в геноме и хромосомные перестройки [2, 4]. При изучении частоты рекомбинации у по� томков представителей природных популяций D. melanogaster Украины было зафиксировано статистически достоверное снижение частоты кроссинговера на участке Х�хромосомы меж� ду генами white (w:1–1.5) и cut (ct:1–20.0). В этом эксперименте практически изучался кроссинговер у самок, гетерозиготных по двум Х�хромосомам, одна из которых происходит из лабораторной линии w ct, другая – из различ� ных природных популяций [5]. Полученный результат может быть связан как с некоторым нарушением гомологии на этом участке Х� хромосомы, так и с влиянием внешних и внут� ренних факторов. Известно, что данный учас� ток Х�хромосомы является регионом с повы� шенной частотой встраивания мобильных ге� нетических элементов (МГЭ) и, как следствие, уровнем рекомбинации, что противоречит по� лученному результату [6]. Другим из влияю� щих факторов могло быть инфицирование эн� ІSSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2010. № 4 55 © С.В. СЕРГА, С.В. ДЕМИДОВ, И.А. КОЗЕРЕЦКАЯ, 2010 досимбиотическими бактериями, эффекты ко� торого на процессы гомологической рекомби� нации ранее не изучались. Известно, что все вовлеченные в это исследование природные популяции были инфицированы бактерией Wolbachia [7]. Бактерия является эндосимбион� том беспозвоночных, вызывая модификации полового размножения, такие как цитоплазма� тическая несовместимость, андроцид, переход к партеногенезу и феминизация. Wolbachia ши� роко распространена в природных популяциях насекомых не только Украины [8, 9]. Упомя� нутая бактерия является внутриклеточной и колонизирует в основном репродуктивные ор� ганы организмов�хозяев, передается вертикаль� но через яйцеклетку от инфицированной самки к потомству [10], а это значит, что особенно высокие ее титры находятся непосредственно в клетках, в которых проходит кроссинговер. Настоящая работа посвящена изучению воз� можного влияния инфицирования эндосимби� отической бактерией Wolbachia на процессы ре� комбинации в половой хромосоме D. melanogas� ter на участке между генами w и ct. Материалы и методы. В исследование были вовлечены четыре лабораторные линии D. me� lanogaster: Canton�S, инфицированная Wolbachia (С�S); Сanton�S (C�S (t)), вылеченная от бакте� рии; w ct, инфицированная Wolbachia (w ct); ли� ния w ct без Wolbachia (w ct (t)). Линия Canton� S является лабораторной линией дикого типа, а w ct – лабораторная линия, которая несет мута� ции в генах: white – белые глаза и cut – обре� занный край крыла. Перечисленные мутации являются рецессивными и локализированы в Х�хромосоме D. melanogaster на расстоянии 18,5 сМ [11]. Линии С�S и w ct содержались на стандарт� ной среде (на 1 л воды 6 г агара, 15 г дрожжей, 50 г сахара, 55 г манной крупы), тогда как ли� нии C�S (t) и w ct (t) были выращены на среде с добавлением антибиотика тетрациклина в концентрации 0,25 мг/мл. Тетрациклин, явля� ясь инактиватором малой субъединицы рибо� сом прокариотов, действует на ряд микроорга� низмов, включая риккетсии, к которым отно� сятся бактерии рода Wolbachia [12]. Все исследуемые линии были протестиро� ваны на наличие бактерии Wolbachia методом полимеразной цепной реакции (ПЦР). Для вы� деления ДНК из каждой линии было взято по 10 самок. ДНК выделяли с использованием QIAamp DNA Micro Kit («Qiagen», США). На� личие бактерии в препаратах ДНК насекомых определяли с использованием праймеров, кото� рые специфичны к высококонсервативному фрагменту гена 16S рРНК Wolbachia длиной 438 п.о. (5'�CAT ACC TAT TCG AAG GGA TAG, 5'�AGC TTC GAG TGA AAC CAA TTC). ПЦР проводили по схеме: 3 мин при 94 °С, 30 циклов, состоящих из 30 с при 94 °С, 45 с при 55 °С, 60 с при 72 °С и 7 мин при 72 °С. Реакцию осуществляли в смеси 20 мкл (2 мкл ДНК, 4 мкл ПЦР буфера, 2 мкл MgCl2, 2 мкл 2,5 мМ dNTP, 2 мкл 20 мМ праймеров, 0,25 Taq, 8 мкл воды), которая была приготовлена для всех проб вместе, а уже потом добавляли ДНК. В качестве положительного контроля исполь� зовали ДНК из природной популяции D. melanogaster г. Киева, где диагностировано при� сутствие бактерии [7]. Для негативного конт� роля использовали ДНК лабораторной линии дикого типа Drosophila virilis, не содержащей представителей искомого эндосимбионта. Далее были проведены следующие вариан� ты скрещиваний линий, инфицированных Wolbachia и вылеченных от бактерии (табл. 1). Все скрещивания осуществляли в одинако� вых условиях – на стандартной среде при тем� пературе 25 °С. Потомство первого поколения из каждого скрещивания рассаживали в 20 про� бирок по 4–5 самок и 2 самца в каждую. Под� счет кроссоверов проводили в каждой пробир� ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2010. № 456 С.В. Серга, С.В. Демидов, И.А. Козерецкая Таблица 1 Родительские пары особей, участвовавших в постановке скрещиваний Прямые № скрещивания 1 2 3 4 C�S C�S C�S(t) C�S(t) w ct w ct(t) w ct w ct(t) 5 6 7 8 w ct w ct(t) w ct w ct(t) C�S C�S C�S(t) C�S(t) Самка Самец Обратные ке второго поколения отдельно. Схема скрещи� ваний и ожидаемое потомство приведены на рис. 1. Доля кроссоверных особей среди общего числа потомков второго поколения была под� считана по формулам: число кроссоверов / об� щее количество самцов (в прямом скрещива� нии);число кроссоверов / общее число особей (в обратном скрещивании). Процент кроссинговера вычислен по фор� муле: % кроссинговера = доля кроссоверов � � 100 % [2]. Статистическую обработку результатов про� водили с использованием критерия Фишера [13]. Результаты исследования. Тестирование с по� мощью ПЦР всех исследуемых линий D. mela� nogaster показало наличие фрагмента гена 16S рРНК Wolbachia длиной 438 п.н. в лаборатор� ных линиях С�S и w ct, а также отсутствие его в линиях C�S(t) и w ct(t), содержавшихся на сре� де с добавлением тетрациклина (рис. 2). Все скрещивания были проведены именно с потом� ками протестированных на наличие бактерии особей. В результате скрещиваний во всех возмож� ных вариантах линий D. melanogaster, инфици� рованных внутриклеточной бактерией Wolba� chia и вылеченных от бактерии, было получено потомство первого поколения в каждом скре� щивании в достаточном количестве, что может косвенно свидетельствовать об отсутствии не� совместимости в скрещиваниях линий с Wolba� chia и без нее. Известно, что бактерия способна вызывать цитоплазматическую несовмести� мость при скрещивании неинфицированных самок и инфицированных самцов, но у пред� ставителей вида D. melanogaster наблюдается незначительный процент несовместимости [12]. Поэтому получение нами достаточного количества особей во всех вариантах скрещи� ваний совпадает с литературными данными. Потомство второго поколения в каждом скрещивании было проанализировано в каждой из 20 экспериментальных пробирок отдельно. Согласно схеме скрещиваний потомство F2 разделилось на четыре фенотипических класса: особей дикого типа, особей с двумя мутациями w ct и особей только с одной мутацией или w, или ct. Особи, которые несут только одну му� тацию, являются кроссоверными. Общее ко� личество проанализированных особей второго поколения в каждом скрещивании, а также ко� личество кроссоверных особей приведены в табл. 2 и 3. В прямых скрещиваниях кроссовер� ными были только самцы, а в обратных – и сам� цы, и самки (рис. 1). Анализ прямых и обратных скрещиваний проводился отдельно. Для каждо� ІSSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2010. № 4 57 Инфицирование Wolbachia не влияет на частоту кроссинговера у Drosophila melanogaster Рис. 1. Схема реципрокных скрещиваний линий C�S и w ct c указанием типа потомков в первом и втором по� колениях Рис. 2. Результаты тестирования линий D. melanogaster на наличие Wolbachia методом ПЦР; М – маркер моле� кулярной массы, К – – отрицательный контроль, 1 – С�S, 2 – w ct, 3 – С�S(t), 4 – w ct(t), K + – положительный контроль го скрещивания были подсчитаны доля крос� соверных особей в потомстве второго поколе� ния и процент кроссинговера (табл. 2). Сравнение при помощи критерия Фишера процента кроссинговера в прямом скрещива� нии линий, инфицированных Wolbachia (скре� щивание 1), с процентом кроссинговера в остальных прямых скрещиваниях, где хотя бы одна линия была без бактерии (скрещива� ния 2–4), показало отсутствие статистически достоверных отличий между процентами крос� синговера в скрещиваниях линий с Wolbachia и линий без нее (F(1–2) = 0,01, F(1–3) = 2,63, F(1–4) = 0,55, при Fтабл. = 6,6, р = 0,01). Сравне� ние при помощи критерия Фишера процента кроссинговера в обратных скрещиваниях ли� нии с Wolbachia (скрещивание 5) с процентом кроссинговера в остальных обратных скрещи� ваниях (скрещивания 6–8) показало также от� сутствие достоверных отличий между процен� тами кроссинговера в скрещиваниях линий с Wolbachia и линий без нее (F(5–6) = 0,72, F(5–7) = = 4,37, F(5–8) = 1,01, при Fтабл. = 6,6, р = 0,01). Обсуждение полученных результатов. Влия� ние Wolbachia на процессы рекомбинации ор� ганизмов�хозяев ранее не изучалось, но воз� можно предположить механизмы воздействия инфицирования на данные процессы. Факто� ры, которые могут использоваться бактерией, должны иметь белковую и/или ДНКовую при� роду. Что касается возможного влияния бактери� альной ДНК, то, с одной стороны, в 2007 г. Хо� топп и др. [14] доказали факт частичного и полного встраивания генома бактерии Wolba� chia в геном организмов�хозяев, а с другой стороны, одними из факторов, которые влияют на прохождение кроссинговера, являются так называемые К�факторы, резко уменьшающие частоту кроссинговера в гетерозиготном сос� тоянии и не влияющие на нее в гoмозиготе [15]. К ним относят инсерции, транслокации и другие перестройки генетического материа� ла. Перечисленные факторы затрудняют про� хождение кроссинговера за счет влияния на процесс конъюгации, нарушая необходимую строгую гомологию, а также снижают выход кроссоверов за счет селективной элиминации нежизнеспособных кроссоверных продуктов [2], причем если у части организмов снижается частота кроссинговера только в пределах самой хромосомной перестройки, то у дрозофилы – и за ее пределами [16]. Показано, что Wolbachia может встраивать почти целый свой геном, который составляет около 1,3 млн п.о., в геном организма�хозяина [14], а значит, величина вставки сопоставима с расстояниями, которые значительно различаются при кроссинговере, ведь 1 % кроссинговера на рекомбинационной карте D. melanogaster соответствует приблизи� тельно 500 000 п.о. на ее молекулярной карте [4]. Поэтому при встраивании полного генома бактерии процент кроссинговера должен был бы отличаться больше, чем на 2 % в скрещива� ниях линий с Wolbachia в сравнении со скрещи� ванием линий без бактерии. Такое отклонение выходит за пределы статистической ошибки проводимого эксперимента, и должно было быть зафиксированным. Но подобных статис� тически достоверных отклонений на участке Х�хромосомы D. melanogaster между генами w ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2010. № 458 С.В. Серга, С.В. Демидов, И.А. Козерецкая Таблица 2 Частота рекомбинации в прямых скрещиваниях на участке между генами w и ct у потомков инфицированных и неинфицированных особей линий С�S и w ct D. melanogaster Скрещивание С�S � w ct C�S � w ct(t) C�S(t) � w ct C�S(t) � w ct(t) 143 161 116 161 1397 1560 1365 1708 700 780 683 854 20,4 ± 1,5 20,6 ± 1,5 17 ± 1,4 18,9 ± 1,3 Количество особей кроссо� верных общее Количе� ство самцов Процент кроссинговера Таблица 3 Частота рекомбинации в обратных скрещиваниях на участке между генами w и ct у потомков инфицированных и неинфицированных особей линий С�S и w ct D. melanogaster Скрещивание w ct x C�S w ct(t) x C�S w ct x C�S(t) w ct(t) x C�S(t) 203 217 244 234 1425 1411 1428 1503 14,3 ± 0,9 15,4 ± 1 17,1 ± 1 15,6 ± 0,9 Количество особей кроссо� верных общее Процент кроссинговера и ct мы не наблюдали. В то же время пока ни� чего не известно о сайт�специфичности встра� ивания фрагментов или целого генома Wolba� chia в геномы организмов�хозяев. Возможно, бактерия встраивает фрагменты своей ДНК не в любую точку генома хозяина, а такое со� бытие происходит в одних местах чаще, чем в других. На сегодняшний день исследований, по� священных упомянутой проблеме, опублико� вано не было, и ничего не известно о наличии «горячих точек» встраивания на исследован� ном нами участке Х�хромосомы D. melanogas� ter. Кроме того, во всех работах, посвященных встраиванию фрагментов генома бактерии в геном организма�хозяина, подчеркивается, что данное событие происходит чрезвычайно редко и его рассматривают как единичное событие в процессе сосуществования бакте� рии с организмом�хозяином [14, 17]. Проде� монстрировано, что встроенный бактериаль� ный геном фланкирован МГЭ, содержащих� ся в нем аномально много [14, 18]. По разным оценкам МГЭ D. melanogaster за� нимают до 22 % всего генома [19]. Наличие МГЭ в геномах обоих организмов, а также са� ма возможность встраивания фрагментов ДНК бактерии в геном организма�хозяина позволяет предположить, что это может про� исходить путем сайт�специфической реком� бинации с использованием гомологии после� довательностей МГЭ. МГЭ D. melanogaster достигают довольно больших размеров (roo до 10 000 п.о.) и часто расположены не поодиночке, а группами, но в литературе существует мнение, что встраива� ние МГЭ либо никак не влияет на процесс кроссинговера у плодовой мушки [20], либо приводит к увеличению его частоты в опреде� ленных районах [21]. Можно предположить подобный сценарий событий и для Wolbachia, однако в нашем эксперименте мы наблюдаем отсутствие каких бы то ни было влияний на кроссинговер у D. melanogaster. Следовательно, на изученном нами участке если и предполо� жить наличие встраивания, то воздействия на кроссинговер они не оказывали. Второй возможный фактор влияния Wolba� chia на рекомбинацию у D. melanogaster связан со специфическими белками бактерии. Одной из уникальных особенностей Wolbachia явля� ется наличие белков с анкириновыми повто� рами, которые у прокариотов встречаются очень редко. Белки, имеющие анкириновые повторы, считаются типично эукариотическими регуляторными белками. У бактерии штамма wMel таких белков на� считывается 23, что намного больше, чем у других бактерий. В основном они задейство� ваны в регуляции клеточного цикла эукариотов, и белки бактерии проявляют заметное сходст� во с белками у организмов�хозяев. Кроме того, в работе Wu et al. [18] было по� казано, что по крайней мере некоторые из них способны выводиться через секреторную сис� тему типа IV бактерии в цитоплазму клетки�хо� зяина. Так как число бактерий в клетках хозя� ина достаточно велико, то и концентрация секретируемых ею белков должна достигать существенных значений. Возможно, один из таких белков способен влиять на процесс ре� комбинации организма�хозяина. Однако работ, посвященных данной проб� леме, опубликовано не было, и функции сек� ретируемых бактерией белков остаются неис� следованными. Кроме того, известно, что встроенные в геном организма�хозяина гены бактерии транскрибируются [14, 17]. Таким образом остается также не выяснен� ной возможность трансляции мРНК таких последовательностей и функции их продуктов, поскольку они находятся непосредственно в клетках организма�хозяина и могут тем или иным способом влиять на процессы рекомби� нации в том числе. Возможно, полученный нами результат ка� сается только исследованного района Х�хро� мосомы, а другие участки половой хромосомы и аутосом как на больших, так и на меньших расстояниях будут иметь иные характеристики процессов рекомбинации в присутствии эндо� симбиотических бактерий. Более глубокое изучение закономерностей взаимоотношений насекомое–эндосимбионт, в том числе в облас� ти гомологической рекомбинации, требует даль� нейших исследований. Авторы выражают благодарность А.В. Про� ценко за помощь в статистической обработке результатов и их интерпретации. ІSSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2010. № 4 59 Инфицирование Wolbachia не влияет на частоту кроссинговера у Drosophila melanogaster S.V. Serga, S.V. Demidov, I.A. Kozeretska INFECTION WITH WOLBACHIA DOES NOT INFLUENCE CROSSING OVER IN DROSOPHILA MELANOGASTER Тhe influence of infection with endosymbiotic bacteria Wolbachia on crossingover in Drosophila melanogaster between the white and cut genes in the X chromosome was studied. Reciprocal crosses have been conducted between infected and non�infected fruit fly strains. The results showed no significant effect of Wolbachia infection on the crossingover rates in D. melanogaster between the white and cut genes in X�chromosome. С.В. Серга, С.В. Демидов, І.А. Козерецька ІНФІКУВАННЯ WOLBACHIA НЕ ВПЛИВАЄ НА ЧАСТОТУ КРОСИНГОВЕРА У DROSOPHILA MELANOGASTER Досліджено вплив інфікування ендосимбіотичною бактерією Wolbachia на процеси рекомбінації у стате� вій хромосомі Drosophila melanogaster на ділянці між генами white та cut. Було проведено аналіз частоти кросинговера у різних варіантах схрещувань інфікова� них та не інфікованих бактерією ліній. Результати свідчать про відсутність впливу інфікування Wolbachia на частоту кросинговера на досліджуваній ділянці Х� хромосоми D. melanogaster. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Мorgan T.H. Chromosomes and associative inheritance // Science. – 1911. – 34, № 880. – P. 636–638. 2. Жученко А.А., Король А.Б. Рекомбинация в эволю� ции и селекции. – М.: Наука, 1985. – 400 с. 3. Ashburner M. Drosophila. A laboratory handbook. – Cold Spring Harbor : Harbor Laboratory Press, 1989. – 1331 р. 4. Льюин Б. Гены. – М.: Мир, 1987. – 544 с. 5. Козерецька І.А., Проценко О.В., Демидов С.В. Реком� бінаційні події у нащадків представників природ� них популяцій Drosophila melanogaster України // Проблеми екологічної та медичної генетики і клі� нічної імунології : Зб. наук. пр. – Київ; Луганськ. – 2009. – Вип. 3, № 90. – С. 35–43. 6. Gonzélez J., Lenkov K., Lipatov M., Macpherson J.M., Petrov D.A. High rate of recent transposable element� induced adaptation in Drosophila melanogaster // PLoS Biol., 2008. – 6(10): e251. doi: 10. 1371 / journal. pbio. 0060251. 7. Серга С.В., Проценко А.В., Жук О.В., Козерецька І.А. Wolbachia sp. и соотношение полов в природных популяциях Drosophila melanogaster Украины // До� сягнення і проблеми генетики, селекції та біотехно� логії : Зб. наук. пр. – К.: Логос, 2007. – Т. 1. – С. 304– 308. 8. Werren J.H. Biology of Wolbachia // Annu. Rev. Entomol. – 1997. – 42. – P. 587–609. 9. Горячева И.И. Бактерии рода Wolbachia – репро� дуктивные паразиты членистоногих // Усп. соврем. биологии. – 2004. – 124, № 3. – С. 246–259. 10. Захаров И.А. Бактерии управляют половым размно� жением насекомых // Природа. – 1999. – № 5. – C. 48–57. 11. http://flybase.org/, 2009. 12. Fry A.J., Palmer M.R., Rand D.M. Variable fitness effects of Wolbachia infection in Drosophila melanogas� ter // Heredity. – 2004. – 93. – P. 379–389. 13. Атраментова Л.О., Утєвська О.М. Статистичні ме� тоди в біології : Підручник. – Харків, 2007. – 288 с. 14. Hotopp J., Clark M. E., Oliveira D.C.S.G., Foster J.M. et al. Widespread lateral gene transfer from intracellular bacteria to multicellular eukaryotes // Science. – 2007. – 317. – P. 1753–1756. 15. Sturtevant A.H. A crossover reducer in Drosophila me� lanogaster due to an inversion of a section of a third chro� mosome // Biol. Zentr. Bl. – 1926. – 46. – P. 697– 702. 16. Novitski E., Braver G. An analysis of crossing over with in a heterozygous inversion in Drosophila melanogaster // Genetics. – 1954. – 39, № 2 – P. 197–209. 17. Nikoh N., Tanaka K., Shibata F. et al. Wolbachia genome integrated in an insect chromosome : Evolution and fate of laterally transferred endosymbiont genes // Genome Res. – 2008. – 18. – P. 272–280. 18. Wu M., Sun L.V., Vamathevan J., Riegler M., Deboy R. et al. Phylogenomics of the reproductive parasite Wolbachia pipientis wMel : A streamlined genome over� run by mobile genetic elements // PloS. Biol., 2004. – 2(3): e69. doi:10.1371/journal.pbio.0020069. 19. Kapitonov V., Jurka J. Molecular paleontology of trans� posable elements in the Drosophila melanogaster geno� me // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. – 2003. – 100. – P. 6569–6574. 20. Ананьев Е.В., Барский В.Е. Электронно�микроско� пическая карта политенных хромосом слюнных желез дрозофилы. – М.: Наука, 1985. – 86 с. 21. Petrov D.A., Aminetzach Y.T., Davis J.C., Bensasson D., Hirsh A.E. Size Matters: Non�LTR Retrotransposable еlements and еctopic recombination in Drosophila // Mol. Biol. Evol. – 2003. – 20, № 6. – P. 880–892. Поступила 28.10.09 ISSN 0564–3783. Цитология и генетика. 2010. № 460 С.В. Серга, С.В. Демидов, И.А. Козерецкая

Инфицирование Wolbachia не влияет на частоту кроссинговера у Drosophila melanogaster

Institution

Ähnliche Einträge