Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 11
1.1. Понятие «мобильные генетические элементы» 11
1.2. Классификация мобильных генетических элементов эукариот 12
1.3. Класс I – Ретротранспозоны 16
1.3.1. Порядок non-LTR-ретротранспозоны 16
1.3.2. Общая структура non-LTR ретротранспозонов 17
1.3.3. Филогенетические взаимоотношения и классификация non-LTR ретротранспозонов 20
1.3.4. Разнообразие и распространение non-LTR ретротранспозонов 22
1.3.5. Перемещение non-LTR ретротранспозонов (ретротранспозиция) 26
1.4. Класс II – ДНК транспозоны 30
1.4.1. Порядок TIR. Общая структура TIR ДНК транспозонов 31
1.4.2. Классификация TIR ДНК транспозонов 33
1.4.3. Разнообразие и распространение TIR ДНК транспозонов 35
1.4.4. Перемещение TIR ДНК транспозонов (транспозиция) 36
1.5. Жизненный цикл мобильных генетических элементов 38
1.5.1. Снижение негативного воздействия МГЭ на геном хозяина 39
1.5.2. Горизонтальный перенос 40
1.5.2.1. Понятие «горизонтальный перенос» 40
1.5.2.2. Горизонтальный перенос МГЭ между эукариотическими организмами 41
1.5.2.3. Механизм горизонтального переноса 43
1.5.2.4. Влияние горизонтального переноса на МГЭ и геном хозяина 44
1.6. Влияние мобильных генетических элементов на геном хозяина 45
1.6.1. Воздействие МГЭ на гены генома хозяина 45
1.6.2. МГЭ и изменения размеров генома 46
1.6.3. МГЭ и хромосомные перестройки 46
1.6.4. Молекулярная доместикация генов МГЭ 47
1.7. Методы изучения мобильных генетических элементов 48
1.7.1. Методы поиска нуклеотидных и аминокислотных последовательностей МГЭ в базах данных и прочитанных геномах 49
1.7.2. Методы сравнительного анализа последовательностей МГЭ 51
1.7.3. Методы филогенетического анализа последовательностей МГЭ 51
1.7.4. Методы анализа горизонтального переноса МГЭ 53
Заключение по обзору литературы 54
ГЛАВА 2. Материалы и методы 56
2.1. Выбор стратегии исследования 56
2.2. Биоинформатический анализ 57
2.2.1. Поиск последовательностей CR1 non-LTR ретротранспозонов и mariner-like ДНК транспозонов 57
2.2.2. Сравнительный анализ последовательностей МГЭ 58
2.2.3. Филогенетический анализ последовательностей МГЭ 58
2.2.4. Анализа горизонтального переноса МГЭ 59
2.3. Экспериментальные методики 60
2.3.1. Выделение геномной ДНК 60
2.3.2. Полимеразная цепная реакция 61
2.3.3. Электрофорез продуктов ПЦР в агарозном геле 61
2.3.4. Клонирование фрагментов ДНК 62
2.3.4.1. Лигирование фрагментов с Т-вектором 62
2.3.4.2. Трансформация компетентных клеток E.coli 62
2.3.5. Отбор и анализ клонов-трансформантов 62
2.3.6. Установление нуклеотидных последовательностей 63
2.3.7. Дот-блот гибридизация и создание библиотеки клонов 64
ГЛАВА 3. Результаты и обсуждение 65
3.1. CR1 non-LTR ретротранспозоны в геномах представителей отряда Lepidoptera 65
3.1.1. Поиск CR1 non-LTR ретротранспозонов в геномах представителей отряда Lepidoptera 66
3.1.2. Филогенетический анализ CR1 non-LTR ретротранспозонов из геномов представителей отряда Lepidoptera 71
3.1.3. Распространение CR1 элементов в геномах представителей отряда Lepidoptera 73
3.1.4. Вертикальная эволюция и горизонтальный перенос CR1 элементов в геномах представителей отряда Lepidoptera 74
3.1.5. Поиск химерных CR1B/MLE элементов в геноме B. mori 77
3.2. Mariner-like TIR ДНК транспозоны в геномах представителей отряда
Lepidoptera 78
3.2.1. Поиск MLE ДНК транспозонов в геномах представителей класса Insecta 79
3.2.2. Поиск MLE ДНК транспозонов в геноме B. mori 82
3.2.3. Экспериментальный поиск MLE ДНК транспозонов в геномах представителей отряда Lepidoptera 84
3.2.4. Анализ MLE ДНК транспозонов в геномах представителей отряда Lepidoptera 84
3.2.5. Эволюция MLE ДНК транспозонов в геномах представителей отряда Lepidoptera 88
3.2.6. Экспериментальный поиск Bmmar-like элементов в геномах представителей отряда Lepidoptera 90
3.2.7. Неравномерное распространение Bmmar-like элементов в геномах представителей отряда Lepidoptera 93
3.2.8. Анализ Bmmar-like элементов в геномах представителей отряда Lepidoptera 95
3.2.9. Подтверждение горизонтального переноса Bmmar-like элементов в геномах представителей отряда Lepidoptera 98
3.3. Совместный горизонтальный перенос CR1B non-LTR ретротранспозонов и mariner-like ДНК транспозонов 101
3.3.1. Поиск химерных CR1B/MLE элементов в геномах представителей отряда Lepidoptera 102
3.3.2. MLE ДНК транспозоны в качестве векторов горизонтального переноса CR1B non-LTR ретротранспозонов 103
3.3.3. Механизм горизонтального переноса CR1B non-LTR ретротранспозонов и MLE ДНК Транспозонов 106
Заключение 108
Выводы 110
Список сокращений и условных обозначений 111
Список литературы 114
