Молекулярно-генетические и мейотические особенности дагестанских полевок Microtus (Terricola) daghestanicus восточной части Северного Кавказа

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

У дагестанской полевки Microtus daghestanicus отмечен высокий уровень кариотипической и молекулярно-генетической изменчивости, однако популяции этого вида в восточной части Северного Кавказа изучены фрагментарно. С целью выявления их генетических особенностей и филогенетических связей с другими конспецифичными популяциями нами исследована выборка дагестанских полевок с юга Чеченской Республики (гора Дайхох). Иммуноцитохимическое исследование синаптонемных комплексов в профазе I мейоза продемонстрировало принадлежность указанной популяции к наиболее широко распространенной 54-хромосомной форме M. daghestanicus. Анализ полной последовательности митохондриального гена цитохрома b показал объединение на филогенетическом древе в один компактный кластер экземпляров из Чечни и изученной ранее дагестанской полевки из Северной Грузии, что указывает на их принадлежность к обособленной генетической форме. В пределах исследованной выборки из Чечни выявлена изменчивость нуклеотидных последовательностей ядерных генов BRCA1 и XIST, что предположительно отражает сложную историю этой популяции, связанную с чередованием событий ее изоляции от соседних популяций и возобновлением контактов между ними.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. С. Богданов

Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова Российской академии наук

Email: sergey8585@mail.ru
Россия, Москва, 119334

М. М. Ацаева

Комплексный научно-исследовательский институт им. Х.И. Ибрагимова Российской академии наук; Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук

Email: sergey8585@mail.ru
Россия, Грозный, 344051; Москва, 119991

Д. Д. Арсанукаев

Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова Российской академии наук

Email: sergey8585@mail.ru
Россия, Москва, 119071

С. Н. Матвеевский

Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: sergey8585@mail.ru
Россия, Москва, 119991

Список литературы

  1. Tambovtseva V., Bakloushinskaya I., Matveevsky S., Bogdanov A. Geographic mosaic of extensive genetic variations in subterranean mole voles Ellobius alaicus as a consequence of habitat fragmentation and hybridization // Life. 2022. V. 12. https://doi.org/10.3390/life12050728
  2. Bogdanov A., Tambovtseva V., Matveevsky S., Bakloushinskaya I. Speciation on the roof of the World: parallel fast evolution of cryptic mole vole species in the Pamir-Alay–Tien Shan region // Life. 2023. V. 13. https://doi.org/10.3390/life13081751
  3. Ляпунова Е.А., Ахвердян М.Р., Воронцов Н.Н. Робертсоновский веер изменчивости хромосом у субальпийских полевок Кавказа (Pitymys: Microtinae, Rodentia) // ДАН СССР. 1988. Т. 298. С. 480–484.
  4. Ахвердян М.Р., Ляпунова Е.А., Воронцов Н.Н. Кариология и систематика кустарниковых полевок Кавказа и Закавказья (Terricola, Arvicolinae, Rodentia) // Зоол. журнал. 1992. Т. 71. Вып. 3. С. 96–110.
  5. Хатухов А.М., Дзуев Р.И., Темботов А.К. Новые кариотипические формы кустарниковых полевок (Pitymys) Кавказа // Зоол. журнал. 1978. Т. 57. Вып. 10. С. 1566–1570.
  6. Загороднюк И.В. Кариотип, систематическое положение и таксономический статус Pitymys ukrainicus (Rodentia) // Вестник зоологии. 1988. № 4. С. 50–55.
  7. Bogdanov A.S., Khlyap L.A., Kefelioğlu H. et al. High molecular variability in three pine vole species of the subgenus Terricola (Microtus, Arvicolinae) and plausible source of polymorphism // J. Zool. Syst. Evol. Res. 2021. V. 59. I. 8. P. 2519–2538. https://doi.org/10.1111/jzs.12539
  8. Богданов А.С., Хляп Л.А., Баскевич М.И. Дифференциация и филогенетические связи трех видов полевок подрода Terricola (Rodentia, Arvicolinae, Microtus): результаты анализа фрагментов ядерных генов BRCA1 и XIST // Известия РАН. Серия биол. 2020. № 6. С. 575–580. https://doi.org/10.31857/S0002332920060028
  9. Jaarola M., Martínková N., Gűndűz İ. et al. Molecular phylogeny of the speciose vole genus Microtus (Arvicolinae, Rodentia) inferred from mitochondrial DNA sequences // Mol. Phylogen. and Evol. 2004. V. 33. P. 647–663. https://doi.org/10.1016/j.ympev.2004.07.015
  10. Малыгин В.М., Левенкова Е.С., Ахвердян М.Р., Сафронова Л.Д. Сравнение синаптонемных комплексов самцов-гибридов кавказских кустарниковых полевок (Rodentia, Microtinae, Terricola) в контексте изучения гибридной стерильности // Зоол. журнал. 2000. Т. 79. Вып. 3. С. 348–356.
  11. Богданов Ю.Ф., Коломиец О.Л. Синаптонемный комплекс – индикатор динамики мейоза и изменчивости хромосом. М.: Т-во научн. изданий КМК, 2007. 358 c.
  12. Peters A.H.F.M., Plug A.W., van Vugt M.J., de Boer P. A drying-down technique for the spreading of mammalian meiocytes from the male and female germ line // Chromosome Res. 1997. V. 5. P. 66–71. https://doi.org/10.1023/A:1018445520117
  13. Page J., Berríos S., Rufas J.S. et al. The pairing of X and Y chromosomes during meiotic prophase in the marsupial species Thylamys elegans is maintained by a dense plate developed from their axial elements // J. Cell Sci. 2003. V. 116. P. 551–560. https://doi.org/10.1242/jcs.00252
  14. Matveevsky S., Chassovnikarova T., Grishaeva T. et al. Kinase CDK2 in mammalian meiotic prophase I: Screening for hetero- and homomorphic sex chromosomes // Int. J. Mol. Sci. 2021. V. 22. https://doi.org/10.3390/ijms22041969
  15. Sambrook J., Fritsch E.F., Maniatis T. Molecular cloning: A laboratory manual. N. Y.: Cold Spring Harbor Lab. Press, 1989. 398 p.
  16. Minh B.Q., Trifinopoulos J., Schrempf D., Schmidt H.A. IQ-TREE version 2.0: Tutorials and manual phylogenomic software by maximum likelihood. 2019, december 1. http://www.iqtree.org
  17. Богданов Ю.Ф., Коломиец О.Л. Кариотипирование на основе синаптонемных комплексов и применение этого метода в цитогенетике // Генетика. 1985. Т. 21. № 5. С. 793–802.
  18. Borodin P.M., Basheva E.A., Torgasheva A.A. et al. Multiple independent evolutionary losses of XY pairing at meiosis in the grey voles // Chrom. Res. 2012. V. 20. P. 259–268. https://doi.org/10.1007/s10577-011-9261-0
  19. Earnshaw W.C., Allshire R.C., Black B.E. et al. Esperanto for histones: CENP-A, not CenH3, is the centromeric histone H3 variant // Chrom. Res. 2013. V. 21. P. 101–106. https://doi.org/10.1007/s10577-013-9347-y

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Распластанное ядро сперматоцита дагестанской полевки M. daghestanicus (№ Т23-01), стадия пахитены. Проведена иммунодетекция белка латеральных элементов СК – SYCP3 (а), белка кинетохор (центромеры) с помощью антител CREST (б). Хроматин окрашен DAPI (в). Совмещенное изображение белков SYCP3 и центромеры представлено отдельно (г). Некоторые участки хроматина между СК являются CREST-позитивными (отмечены стрелками). Масштаб – 5 мкм.

Скачать (334KB)
Метаданные
3. Рис. 2. ML-дендрограммы, построенные при сравнении дагестанских полевок из разных популяций и нескольких особей M. subterraneus и M. majori по полной последовательности митохондриального гена cytb (a), объединенной последовательности двух неперекрывающихся фрагментов ядерного гена XIST (б) и фрагменту 11-го экзона ядерного гена BRCA1 (в). В узлах ветвления древ даны значения бутстреп-индекса, превышающие 70%. Для ранее опубликованных последовательностей указаны номера базы GenBank; номера без дополнительных обозначений взяты из публикации [7], номера, отмеченные звездочкой – из статьи [9]. Для гена XIST через запятую представлены номера, соответствующие его первому и второму отдельно просеквенированным фрагментам.

Скачать (1MB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024