Особенности инактивации перекрывающихся генов lawc и Trf2 в соматических и репродуктивных тканях Drosophila melanogaster

Задачи:

Особенности инактивации перекрывающихся генов lawc и Trf2 в соматических и репродуктивных тканях Drosophila melanogaster

Дипломная работа

Биология

Другие дипломы по предмету

Биология

Сдать работу со 100% гаранией
ОСОБЕННОСТИ ИНАКТИВАЦИИ ПЕРЕКРЫВАЮЩИХСЯ ГЕНОВ lawc И Trf2 В СОМАТИЧЕСКИХ И РЕПРОДУКТИВНЫХ ТКАНЯХ Drosophila melanogaster

Особенности инактивации перекрывающихся генов lawc и Trf2 в соматических и репродуктивных тканях Drosophila melanogaster

Содержание

Введение

Глава I. Обзор литературы

1.1 Характеристика перекрывающихся генов leg-arista-wing complex и TBP-related factor 2

1.2 Характеристика гена leg-arista-wing complex

1.3 Фактор базовой транскрипции Trf2

1.4 Функциональные особенности lawc/trf2 в репродуктивной системе самок дрозофилы

1.5 Основные аспекты развития половой системы самок

1.6 Формирование половой системы самок в эмбриогенезе

1.7 Развитие половой системы самок личинок и предкуколок

1.7.1 Половая система взрослых самок дрозофилы

1.7.2 Транспорт цитоплазмы питающих клеток в ооцит

1.7.3 Эволюционная консервативность оогенеза

1.8 Система Gal4/UAS у дрозофилы

1.8.1 Компоненты системы Gal4/UAS

1.9 Управление системой

1.9.1 Зависимость активности белка GAL4 от температуры

1.9.2 Выявление направленной экспрессии гена-респондера

1.9.3 Выбор подходящего драйвера с репортером

1.9.4 Подбор рациональной системы экспрессии

1.10 Использование системы Gal4/UAS

1.10.1 Модификации вектора pGAWB

1.10.2 Экспрессия в материнских клетках полового пути

1.10.3 Направленное выключение или "нокдаун" генов

Глава II. Экспериментальная часть

2.1 Материалы и методы

2.1.1 Объект исследования

2.1.2 Мутации D. melanogaster, используемые в работе

2.1.3 Линии D. melanogaster, используемые в работе

2.1.4 Методы содержания дрозофилы и манипулирования с ней 2.4.1 Отбор девственных самок

2.1.5 Температурные условия разведения

2.1.6 Определение стерильности самок

2.2 Генетические методы

2.2.1 Хромосомное картирование

2.2.2 Выведение линии, гомозиготной по трансгенной конструкции

2.2.3 Тотальное подавление экспрессии прямых и обратных транскриптов

2.2.4 Тканеспецифическое подавление экспрессии прямых и обратных транскриптов

2.2.5 Метод микроскопирования

2.2.6 Иммунофлуоресцентое окрашивание яичников дрозофил

Глава III. Результаты и обсуждение

3.1 Получение трангенных линий с инактивирующими конскрукциями

3.2 Подавление прямых и обратных транскриптов lawc/Trf2 во всех органах и тканях

3.3 Подавление прямых и обратных транскриптов lawc/Trf2 в глазо - антенных имагинальных дисках

Заключение

Выводы

Список литературы

Введение

Актуальность проблемы. Изучение регуляции экспрессии генов является одной из актуальных проблем современной генетики. В настоящее время показано, что большая часть генома эукариотических организмов способна транскрибироваться в двух направлениях (смысловом и антисмысловом), значит некоторые гены эукариот перекрываются. Так, у Drosophila melanogaster перекрывается 26.2 % кодирующих белки генов. Такое строение генома приводит к появлению общих для разных генов регуляторных зон и возникновению перекрывающихся РНК, как кодирующих, так и некодирующих белки. В результате, перекрывающиеся регуляторные элементы, и, главным образом, перекрывающиеся транскрипты представляют собой дополнительный уровень (способ) регуляции экспрессии генов, наряду с транскрипционными факторами, метилированием ДНК и ацетилированием гистонов. Тем не менее, эволюционная и биологическая значимость такого явления остается не ясной. Множество найденных перекрытий образуется между генами, транскрибируемыми с противоположных цепей одного и того же локуса. Достаточно часто в перекрытие вовлекается не кодирующий белок транскрипт. Появляются данные, что эти антисмысловые транскрипты принимают участие во множестве клеточных процессов, таких как геномный импринтинг, инактивация Х-хромосомы, альтернативный сплайсинг, сайленсинг генов и метилирование, трансляция. Наличие перекрывающихся транскриптов и их регуляторная роль показаны для ряда генов у разных организмов, среди которых гены, вовлечѐнные в онкогенез и развитие других патологий. Существуют разные модели механизмов регуляции смысловой мРНК антисмысловым транскриптом. Одной из них является модель транскрипционной интерференции (ТИ) (или транскрипционного столкновения). Согласно модели транскрипционной интерференции, процесс транскрипции одного гена подавляет транскрипцию перекрывающегося с ним гена. Большинство исследований перекрывающихся генов и антисмысловой транскрипции проводится in vitro или in silico и необходимы в подтверждении результатов in vivo. Ранее в лаборатории регуляции морфогенеза (ИБР РАН) был открыт транс-регуляторный локус leg-arista - wing complex/TBP-related factor 2 (lawc/Trf2) у Drosophila melanogaster, мутации которого нарушают правильную экспрессию многих нейрогенов и транскрипционных факторов, контролирующих развитие организма. По данным GenBank локус lawc/Trf2 содержит два перекрывающихся гена, предположительно имеющих общую 5’-регуляторную зону. Транскрипты, синтезирующиеся с данного локуса, представляют собой систему разнонаправленных мРНК и представляют собой удобную модельную систему для исследования особенностей регуляции перекрывающихся генов in vivo. С этой целью в лаборатории Регуляции морфогенеза ИБР РАН были созданы генетические конструкции, активация которых в геноме дрозофилы должна избирательно подавлять экспрессию либо прямых Trf2-, либо обратных lawc-транскриптов. Тканеспецифицескую активацию таких конструкций легко проводить в генетической системе UAS/GAL4.

Цель данной работы - изучить особенности инактивации перекрывающихся генов lawc и Trf2 в соматических и репродуктивных тканях у Drosophila melanogaster.

Задачи:

        С помощью репортерной линии UAS-GFP провести анализ активности GAL4-конструкций в драйверных линиях.

        Найти трансформантов с конструкцией, подавляющей экспрессиию прямых транскриптов Trf2 и обратных транскриптов lawc. Провести хромосомное картирование трансгенных конструкций.

        Сравнить фенотипический эффект тканеспецифического подавления прямых и обратных транскриптов комплекса lawc/Trf2 в соматических тканях D. melanogaster.

Похожие работы