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 Доступ платный или 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