Башева Екатерина Научный руководитель: д.б.н., проф. Бородин Павел Михайлович Лаборатория рекомбинационного и сегрегационного анализа ИЦиГ СО РАН 2008

Цель работы: Анализ частоты и распределения точек кроссинговера у собаки и лисицы и сравнение результатов с данными, полученными на других видах млекопитающих.

Задачи: Оценка общего количества кроссоверов на геном у собаки и лисицы. Оценка закономерностей распределения обменов по бивалентам. Исследование вовлеченности В-хромосом в рекомбинационный процесс и их влияния на обмены в А-хромосомах.

(а) Лептотена: возникновение множественных DSB, образование СК (б) Зиготена: возникновение гетеродуплексов между гомологами (в) Пахитена: завершение спаривания хромосом и созревание рек. узелков

DAPI SCP3 ANA-C MLH1 DAPI SCP3 ANA-C MLH1 CК: ± 21.5 μm MLH1: 40.0 ± 1.4 Ген. карта: 2050 cM Интенсивность рек. : 0.76cM/Mb Сперматоцит домашней собаки на стадии пахитены

0,75 0,28 0,47 2 MLH1 1 MLH1

MLH1 1 MLH1

Интерференция Rad51 MLH1 = 6-7 MLH1 = RAD51 = 261 Распределение дистанций между соседними MLH1 N= Оценка интерференции с помощью параметров гамма - распределения N= 1 - интерференции нет N= 4 - интерференция слабая N= 14 - интерференция сильная

CК (А): ± μm MLH1(А): 29.6 ± 2.4 Ген. к арта: 1530 cM Интенсивность рек. : 0.54 сМ/ Mb DAPI SCP3 ANA-C MLH1 DAPI SCP3 ANA-C MLH1 Сперматоцит лисицы на стадии пахитены

MLH1 2 MLH1 1 MLH1

b Синаптонемный комплекс В хромосом лисицы на стадии пахитены полностью спаренные бивалентышпилькообразные униваленты DAPI SCP3 MLH1 CК: 1.7 ± 0.5 μm

N B-хромосом MLH1 на А-хромосомах r = 0.03, P = 0.49 Зависимость числа сайтов MLH1 на А-хромосомах от числа В-хромосом.

Основные рекомбинационные характеристики млекопитающих Интерференция N=6.5 N=3.4

Выводы: 1. С использованием иммунолокализации белка MLH1, маркирующего сайты кроссинговера на синаптонемных комплексах, получены точные оценки общей длины генетических карт аутосом самцов собаки сМ лисицы сМ 2. Анализ распределения сайтов кроссинговера по бивалентам собаки и лисицы позволил выявить общие характеристики паттернов рекомбинации у этих видов и их различия. У обоих видов наблюдалась высокая частота рекомбинации в дистальных районах бивалентов и низкая в проксимальных. У лисиц подавление рекомбинации в районе центромер было более сильным, чем у собак. По-видимому, это обусловлено различиями в морфологии хромосом: двуплечие у лисиц и акроцентрические у собак.

Выводы: 3. На основе анализа распределения дистанций между соседними кроссоверами на бивалентах собаки на стадии пахитены и прямого подсчета сайтов локализации белка RAD51 на стадии лептотены получены совпадающие оценки числа двунитевых разрывов. Этот результат свидетельствует в пользу «счетной» гипотезы кроссоверной интерференции. 4. Обнаружены сигналы MLH1 на добавочных В-хромосомах лисицы. Это является первым прямым доказательством рекомбинации в В - хромосомах млекопитающих.