Organizacija ponovljenih sekvenci DNA u genomima tri vrste školjkaša

Šatović, Eva (2013) Organizacija ponovljenih sekvenci DNA u genomima tri vrste školjkaša. Doctoral thesis, Sveučilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku, Sveučilišni poslijediplomski interdisciplinarni doktorski studij Molekularne bioznanosti.

Preview

PDF - Archival copy - other
Download (3MB) | Preview

Abstract

Značajan dio eukariotskog genetičkog materijala čine uzastopno i raspršeno ponovljene sekvence DNA. Među njima, satelitne DNA predstavljaju dominantnu skupinu uzastopno ponovljenih sekvenci koje svojim rasporedom definiraju arhitekturu kromosoma, dok transponirajući elementi svojim širenjem imaju ključnu ulogu u genomskoj evoluciji. Školjkaši predstavljaju veliku skupinu beskralješnjaka izuzetnog ekološkog značaja i gospodarskog potencijala, međutim istraživanja ovih vrsta na razini gena i genoma uglavnom su zapostavljena. Kako bi se omogućio potpuniji uvid u strukturu i organizaciju genoma vrsta ove skupine s obzirom na ponovljene sekvence DNA te kako bi upotpunili naše spoznaje o samoj prirodi tih sljedova, u ovom sam radu istražila 3 vrste školjkaša od ekološke i komercijalne važnosti: Donax trunculus, Ruditapes decussatus i Ruditapes philippinarum. U tu svrhu konstruirane su genomske biblioteke dotičnih vrsta koje su u potrazi za različitim tipovima ponovljenih sekvenci pretražene hibridizacijskim metodama, uz korištenje ukupnih genomskih DNA kao hibridizacijskih sondi. Kod sve tri vrste školjkaša izdvojen je niz različitih uzastopno i raspršeno ponovljenih sljedova, a gledajući relativnu zastupljenost raspršeno ponovljenih elemenata uočena je blaga dominacija transpozona u odnosu na retrotranspozone. U vrsti Donax trunculus opisan je minijaturni transponirajući element s obrnutim ponavljanjima (MITE), nazvan DTC84, koji dijeli modularnu organizaciju, a donekle i nukleotidnu sličnost s elementima pearl iz kamenice Crassostrea virginica. Ovi elementi sadrže kratki niz centralnih ponavljanja, a kod DTC84 je po prvi put opažen uređeni raspored njihovih varijanti. Palindromske sekvence prisutne unutar ~160 pb dugih jedinica centralnih ponavljanja predstavljaju motive koji bi mogli biti odgovorni za njihove insercijske i/ili delecijske rearanžmane, a sami nizovi centralnih ponavljanja mogu predstavljati ishodišta satelitnih DNA. U prilog ovakvoj pretpostavci govori činjenica da nekoliko porodica satelitnih DNA vrste D. trunculus pokazuje sličnost s različitim mobilnim elementima, ukazujući na blisku povezanost ta dva tipa ponovljenih sekvenci. Tako je unutar vrste Donax trunculus otkrivena vrsno-specifična varijanta satelitne DNA BIV160, široko rasprostranjene među školjkašima i pretpostavljene starosti oko 540 milijuna godina, a koja pokazuje nukleotidnu sličnost s centralnim ponavljanjima pearl elementa CvA iz kamenice C. virginica. Analiza ponovljenih sekvenci DNA ovih vrsta nadalje je pokazala da se određeni nukleotidni slijed može istovremeno naći u 3 različita organizacijska oblika: kao centralna ponavljanja unutar mobilnih elemenata, kao uzastopno ponovljeni monomeri satelitne DNA te u obliku zasebnih kopija, raspršenih u genomu. U genomima vrsta R. decussatus i R. philippinarum (porodica Veneridae) utvrđena je prisutnost satelitne DNA DTHS3, do sada nađene samo u vrsti D. trunculus (porodica Donacidae), pa je pretpostavljena minimalna starost ove sekvence 250 milijuna godina. Također, po prvi put je unutar razreda školjkaša uočen i opisan mobilni element TRIM, prisutan kod vrsta D. trunculus i R. philippinarum. Usporedbom izdvojenih ponovljenih sekvenci blisko srodnih vrsta R. decussatus i R. philippinarum uočeno je da one dijele niz zajedničkih uzastopno i raspršeno ponovljenih sljedova. Srodnost satelitnih DNA i mobilnih elemenata ovih vrsta ukazuje da vrlo dinamični insercijski, rekombinacijski i homogenizacijski procesi povezuju ove sekvence u jedinstvenu kompleksnu mrežu koja oblikuje sveukupni sadržaj ponovljenih sekvenci u genomu, a time i sam genom.

Item Type:

Thesis (Doctoral thesis)

Uncontrolled Keywords:

satellite DNA; mobile elements, bivalves

Subjects:

NATURAL SCIENCES > Biology > Biochemistry and Molecular Biology
NATURAL SCIENCES > Biology > Genetics, Evolution and Phylogenetics
NATURAL SCIENCES > Biology > General Biology

Divisions:

Division of Molecular Biology

Projects: