Новый энхансер локуса cut у Drosophila melanogaster тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.26, кандидат биологических наук Павлова, Галина Валериевна

  • Павлова, Галина Валериевна
  • кандидат биологических науккандидат биологических наук
  • 1999, Москва
  • Специальность ВАК РФ03.00.26
  • Количество страниц 96
Павлова, Галина Валериевна. Новый энхансер локуса cut у Drosophila melanogaster: дис. кандидат биологических наук: 03.00.26 - Молекулярная генетика. Москва. 1999. 96 с.

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Павлова, Галина Валериевна

Глава 1 Введение.

Глава 2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

2.1 Проблемы нейрогенеза у дрозофилы.

2.2 Фазы нейрогенеза у дрозофилы.б

2.3 Формирование нейрогенной закладки.

2.4 Локус cut

2.5 Границы локуса cut.

2.6 "Горячие" точки локуса cut.

2.7 Повторяющиеся последовательности в локусе.

2.8 Функции локуса.

Глава 3. Материалы и методы.

Глава 4. Результаты.

4.1 Клонирование последовательности BamHI-EcoRI.

4.2 Получение линии имеющий дополнительный BamHI-ficoRI фрагмент.

4.3 Метод гистохимического выявления активности бета-галактозидазы с помощью

X-gal.

4.4 Торможение ДНК в геле.

4.5 Исследование методом футпринтинга.

Глава 5. ОБСУЖДЕНИЕ.

Глава б. ВЫВОДЫ.

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Молекулярная генетика», 03.00.26 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Новый энхансер локуса cut у Drosophila melanogaster»

В последнее время достигнуты значительные успехи в изучении молекулярно-генетических механизмов регуляции активности генов в процессе развития. Обнаружены последовательности ДНК, ответственные за активацию или инактивацию сложных структурных генов (энхансеры, сайленсеры и др.)•

При изучении молекулярных механизмов онтогенеза были обнаружены энхансеры, ответственные за специфичность экспрессии гена в том или другом органе или ткани. При этом каждому органо- или тканеспецифическому гену "соответствует" "свой" энхансер.

В связи с этим становится особенно актуальным выявление новых энхансеров, стимулирующих "ключевые" гены, которые контролируют ход основных событий в индивидуальном развитии.

В геноме дрозофилы к таковым относятся, например, системы генов, детерминирующих выбор клеткой пути ее специализации. Из них особенно хорошо известны гены связанные с развитием нервной системы, такие как гены Notch, AS-C-комплекса, а также cut. Это достаточно сложные локусы, характеризующиеся наличием ряда энхансеров со специфическим функциональным назначением.

Среди них наше внимание привлек локус cut. Этот локус - один из генетически наиболее хорошо изученных сложных локусов дрозофилы (Morgan, Bridges, Stertevant, 1925; Johnson, Judd, 1979). Он является одним из наиболее мутабильных участков Х-хромосомы (Schalet,1949), и играет важную роль в развитии (Santamaría, García-Bellido, 1975). Цель и задачи исследования.

Основная цель данной работы состояла в исследовании района ct6 локуса cut.

В работе были поставлены следующие задачи:

1). Получить трансгенных мух, в геном которых введен ген бактериальной бета- галактозидазы под хит-шоковым промотором и 6 исследуемыи нами район ct.

2). С помощью специфического X-gal окрашивания исследовать влияние участка ct6 на экспрессию репортерного гена на разных стадиях развития трансгенной дрозофилы.

3). Просеквенировать фрагмент ДНК, содержащий район ct6 в дикой линии Oregon R и в двух ct-мутантах ct(MRlKl) и ct(MRpN17).

4). С помощью методов торможения и футпринтинга исследовать новый энхансер для выявления признаков, характерных для LCR.

Похожие диссертационные работы по специальности «Молекулярная генетика», 03.00.26 шифр ВАК

Заключение диссертации по теме «Молекулярная генетика», Павлова, Галина Валериевна

Выводы.

1. Секвенирована область ct6 локуса cut в составе фрагмента ДНК длиной около 10 kb.

2. На базе вектора pUC8 приготовлена конструкция, включающая в себя область ct6 и ген lacZ , находящийся под хит-шоковым промотором. Методом микроинъекций была получена и отобрана трансгенная линия дрозофилы w5, в геном которой была введена данная конструкция. Методом геномной блот-гибридизации детектирована интеграция ct6 области в линии w5.

3. Обнаружено, что экспрессия гена lacZ наблюдается в разные периоды развития и в нескольких тканях.

4. Обнаружено связывание ядерных белков во фрагменте длиной 1,2 kb в ct6 районе методом торможения в геле.

Область, связывающаяся с ядерными белками была изучена при помощи футпринтинга. Обнаружено, что она имеет 4 сайта связывания с ядерным белком и 4 смежных с ними участка ДНК обнаруживают ДНКаза1 гиперчувствительные свойства.

5. Вместе с данными экспрессии чужеродного репортерного гена это может свидетельствовать о наличии участка подобного LCR в районе ct6 локуса cut.

JlMTepaTypa.

1. Bate M. Development of sensory systems in arthropods. // Hardbook of Sensory Physiology. 1978. V. IX. P.1-53, edited by M. de Jacobson. SpringerVerlag, New York.

2. Blair S.S., Mechanisms of compartment formation:evidence that nonproliferation cells do not play a critical role in defining the D/V lineage restriction in the developing wing of Drosophila. // Development. 1993. V.119. p.339-351

3. Blochlinger K., Bodmer R., Jack J., Jan L.Y., Jan Y.N. Primary structure of a product from cut, a locus involved in specifying sensory organ identity in Drosophila // Nature. 1988. V.333. p.629- 635.

4. Blochlinger K., Bodmer R., Jan L.Y.,Jan Y.N. Patterns of expression of Cut, a protein required for external sensory organ development in wild-type and cut mutant Drosophila embryos //Genes and Development . 1990.V.4. p.1322-1331

5. Blochlinger K., Jan L.Y., Jan Y.N. Transformation of sensory organ identity by ectopic expression of Cut in Drosophila. // Genes Dev. 1991. V.5. p.1124-1135.

6. Blochlinger K., Jan L.Y., Jan Y.N. Postembryonic patters of expression of cut, a locus regulating sensory organ identity in Drosophila // Development. 1993.V.117. p.441-450.

7. Bodmer R., Barbel S., Sheperd S., Jack J.W., Jan L.Y., Jan Y.N. Transformation of sensory organs by mutations of the cut locus of D.melanogaster . // Cell. 1987. V. 51. P.293-307.

8. Brand M., Bremer K., de la Concha A., Dietrich V., Jimenez F., Kunst E., Technau G., Tepass U., Vassin H., Weigel D., Campos-Ortega J. Genetics of early neurogenesis in Drosophila // Molecular neurobiology of Drosophila / Cold Spring Harbor Lab. 1986. P.2.

9. Cabrera C.V., Alonso M.C. Transcriptional activation by heterodimers of the achaete-scute and daughterless gene products of Drosophila. // EMBO J. 1991. V.10. p.2965-2973.

10. Campos-Ortega J., Jimenez F. The effect of X-chromosome deficiences on neurogenesis in Drosophila // Development and neurobiology of Drosophila / Eds.

Q.Siddiqi, P.Babu, L.Hall, J.Hall. New York-London: Plenum Press. 1980. P.201-222.

11.Campos-OrtegaJ., Hartenstein V. The embryonic development of Drosophila melanogaster.// Berlin-Heidelberg-New York. Springer-Verlag. 1985. P.227.

12. Chung H., Whiteley M., Felsenfeld G. A 5'element of the chicken -globin domain serves as an insulator in human erythroid cells and protects against position effect in Drosophila.// Cell. 1993. V. 74. P.505-514.

13. Cold Spring Harbor Symp. On Quant. Biol. Molecular Biology of Development. New York: Cold Spring Harbor Lab. 1985. P.210.

14.Couso J.P., Bishop S.A.,Martinez A. Arias The wingless signalling pathway and the patterning of the wing margin in Drosophila. // Development. 1994. V.120. p. 621-636.

15. Dambly-Chaudiere C., Ghysen A. Independent subpatterns of sense organs require independent genes of the achaete-scute complex in Drosophila larvae.// Genes Dev. 1987. V.l. P.297-306.

16. Dubinin N.P. Step-allelomorphism in Drosophila melanogaster. // J. Genet. 1933. V.27. P.443-464.

17. Engel J.D. Developmental regulation of human beta-globin gene transcription: a switch of loyalties ? // Trends Genet. 1993. V.9. P.304-309.

18. Ganetzky B., Wu C. Neurogenetics of membrane excitability in Drosophila// Ann. Rev. Genet. 1986. Vol.20, p.13-44.

19. Garcia-Bellido A. Genetic analysis of the achaete-scute system of Drosophila melanogaster . // Genetics. 1979. V.91. P.491-520.

20. Garcia-Bellido A., Santamaria P. Developmental analysis of the achaete-scute system of Drosophila melanogaster. // Genetics. 1978. V.88. P.469-486.

21.Georguev P.G, Corces V. The SU protein bound to gypsy sequence in one chromosome can repres enchancer promotor interaction in the baured gene located in the other homolog.// Pros.Nat.Acad.Sci. USA. V.92. P.5184-5188.

22. Gerasimova T.I., Corces V.G. Boundary and insulator elements in chromosomes // Current Opinion Genet. & Develop.1996. V.6.P.185-192

23.Geyer P.K., Spana S., Corces V.G. On the molecular mechanism of gypsy-induced mutations at the yellow locus of Drosophila melanogaster.// EMBO J. 1986. V.5. p.2657-2662.

24.Geyer P.K., Corces V.G. Separate regulatory elements are responsible for the complex pattern of tissue-specific and developmental transcription of the yellow locus on Drosophila melanogaster.// Genes Dev. 1987. V.l. p.996-1004.

25. Geyer P.K., Corces V.G. DNA position-specific repression of transcription by a Drosophila zinc finger protein. // Gen. Dev. 1992. V.6. p.1865-1873.

26. Ghysen A., Dambly-Chaudiere . From DNA to form: the achaete-scute complex. // Genes Dev. 1988. V.2. P.495-501.

27. Ghysen A., O'Kane C. Neural enhancer-like elements as specific cell markers in Drosophila // Development. 1989. V.105. P.35-52.

28. Hall J. Genetics of the nervous system in Drosophila // Quart .Rev. Biophys. 1982. Vol.15, p.223-499.

29.Harbecke R., Janning W. The segmentation gene Kruppel of Drosophila melanogaster has homeotic properties. // Genes Dev. 1989. V.3. P.114-122.

30. Harris W. Genetics and development of the nervous system // J. Of Neurogenetics. 1985. Vol.2, p.179-196.

31. Harrison D.A., Geyer P.K., Spana C., Corces V.G. The gypsy retrotransposon of Drosophila melanogaster: mechanisms of mutagenesis and interaction with the supressor of Hairy-wing locus.// Dev. Genet. 1989. V.10. p.239-248.

32. Hartenstein V., Campos-Ortega J.// Roux's Arch. 1986. Vol.195.p.210-221.

33. Hartenstein V., Campos-Ortega J. Early neurogenesis in wild-type D.melanogaster // Roux's Arch. 1984. Vol 193. P.308-321

34. Hartenstein V. Development of Drosophila larval sensory organs: spatiotemporal pattern of sensory neurones, peripheral axonal pathways and sensilla differentiation. // Development. 1988. V. 102. P. 869-886.

35. Higgs D.R. Do LCRs open chromatin domains?// Cell. 1998. V.95. P. 299-302.

36. Holdridge C., Dorsett D. Repression of hsp70 heat shock gene transcription by the suppressor of Hairy-wing protein of Drosophila melanogaster.// Mol.Cell.Biol. 1991. V.ll. p.1894-1900.

37. Jack J.W. Molecular organisation of the cut locus of Drosophila melanogaster. // Cell. 1985. V. 42. p.869-876.

38. Jack J., Dorsett D., DeLotto Y., Liu S. Expression of the cut locus in the Drosophila wing margin is required for cell type specification and is regulated by a distant enchancer // Development 1991. V.113. p.735-747.

39. Jack J., DeLotto Y. Structure and regulation of a complex locus: the cut gene of Drosophila // Genetics. 1995. V.139. p.1689-1700.

40. Jacobson M. Developmental neurobiology. N.Y. : Plenum Press. 1978. P.562.

41. Jan Y., Bodmer R., Jan L., Grell E., Ghysen A., Dambly-Chaniere C. Mutations affecting neurogenesis, neuronal identity and path-finding in D.melanogaster// Molecular neurobiology. N.Y.: Cold Spring Harbor Lab. 1986. P.6.

42. Jimenez F., Campos-Ortega J. A region of the Drosophila genome necessary for CNS development // Nature. 1979. Vol.282, p.310-312.

43.Jimenez F., Campos-Ortega J.Genes in subdivision IB of the D.melanogaster X-chromosome and their influences on neural development. J. Of Neurogenetics. 1987. Vol. 4. P.179-200.

44. Jonhson T.K., Judd B.H. Analysis of the cut locus of Drosophila melanogaster // Genetics. 1979. V. 92. p.485-502.

45. Korochkin L., Panin V., Pavlova G., Kopantseva M., Schostak N., Bashkirov V.,Gabitova L., Sergeev P. A relatively small 5' regulatory region of esterase S gene of Drosophila virilis determines the specific expression as revealad in transgenic experiments. // BBRC. 1995.V.213. P.302-309.

46. .Kuhn R., Schafer U., Schafer M. PW-ATG-lac, P-element vectors for lacZ transcriptional gene fusions in Drosophila // Nucleic Acids Res. 1988.V.16. P.4163-4164.

47. Lewin B. Chromatin and gene expression: constant questions, but changing answers.// Cell. 1994. V.79.p.397-406.

48. Lim J.K., Simmons M.J.,Raymond J.D., Cox N.M., Doll R.F., Culbert T.R. Homologue destabilization by a putative transposable element in Drosophila melanogaster // Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 1983. V.80. P.6624-6627.

49. Liu S., McLeod E.,Jack J. Four distinct regions of the cut locus and their on cell type specification in Drosophila // Genetics. 1991. V.127.p.151-159.

50. Liu S. Genetic characterization of the cut gene and its regulatory role in cell type specification. // Ph.D.Thesis, Cornell University, New York. 1992.

51.Liu S., Jack J. Regulatory interactions and role in cell type specification of the Malpighian tubules by the cut, Kruppel, and caudal genes of Drosophila. // Dev.Biol. 1992. V.150. p.133-143.

52. Marlor R.L., Parkhurst S.M., Corces V.G. // Mol. Cell. Biol. 1986. V.6.p.1129-1134.

53.Molecular Neurobiology of Drosophila // N.Y. : Cold Spring Harbor Lab. 1986. P.89.

54.Morgan T.H., Bridges C.B., Sturtevant A.H. The genetics of Drosophila. // Bibliogr. Genet. 1925 V.2. P.2-262.

55. Nedeljkovich M., Korochkin L.I., Baschkirov V.N., Schostak N., Pavlova G., Stamenkovich-Radak M. Genetic analysis of transgenic D. melanogaster //DIS 80. 1997. p 10-11.

56. Pankratz M.J., M.Hoch , Seifert E., Jackie H. Kruppel requirement for knirps enhancement reflects overlapping gap gene activities in the Drosophila embryo.// Nature. 1989. V.341. p.337-339.

57. Power M. The brain of D.melanogaster.// J.Morphol. 1942. Vol.72, p.517-559.

58. Power M. The thoracico-abdominal nervous system of adult insect, D. Melanogaster.// J. Comp. Neurol. 1948. Vol.88, p.347-409.

59. Poulson D. Histogenesis , organogenesis and differentiation in the embryo of D.melanogaster Meigen// Biology of Drosophila . Ed: M.Demerec. N.Y.: Wiley. 1950. P.168-277.

60. Ponomarenko N.A., Bannikov V.A., Anashenko V.A., Tchurikov N.A. // FEBS Lett. 1997. V.413. p.7-10.

61.Quinn W., Gould J. Nerves and genes // Nature. 1979. Vol.278, p.19-23.

62. Sergeev P., Panin V., Pavlova G., Kopantseva M., Shostak N., Bashkirov V., Georgiev G., Korochkin L. The expression of esterase S gene of Drosophila virilis in Drosophila melanogaster// FEBS Letters. 1995.V.360. P.194-196.

63.Smith P.A., Corces V.G. The suppressor of Hairy-wing binding region is required for gypsy mutagenesis.// Genes Dev. 1992. V.233. p.65-70.

64. Stocker R., Gendre N. Lozenge, a mutant in Drosophila devoid of basiconic antennal sensilla// Molecular neurobiology in Drosophila. N.Y.: Cold Spring Harbor Lab. 1986.p.58.

65. Strausfeld N. Atlas of an Insect Brain. // Berlin-Heidelberg-N.Y.: Springer-Verlag. 1976. P.214.

66. Tchurikov N.A., Gerasimova T.G., Johnson T.K., Barabkar N.I., Kenzior A.L.,GeorgievG.P. Mobile elements and transposition events in the cut locus of Drosophila melanogaster // Mol. Gen. Genet. 1989. V.219. p.241-242.

67. Tchurikov N.A., Krasnov A.N., Ponomarenko N.A., Golova Yu.B., Chernov B.K. Forum domain in Drosophila melanogaster cut locus possesses looped domains inside // Nucleic Acids Res. 1998.V.26. p.3221-3227.

68. Technau G., Campos-Ortega J. Fatr mapping in wild tipe D.melanogaster. II.Injections of horseradish peroxidase in cells of the early gastrula stage // Roux's Arch. 1985. Vol.194, p.196-212.

69. Van Doren M., Powell P. A., Pasternak D., Singson A., Posakony J.W. Spatial regulation of proneural gene activity: auto- and cross-activation of achaete is antagonized by extramacrochaetae. // Genes Dev. 1992. V.6. P.2592-2605.

70.Ward S. Invertebrate neurogenesis // Ann. Rev. Genet. 1977. Vol.11, p.415-450.

71.Wieschaus E., Nusslein-Volhard C., Jurgens G. Mutations affecting the pattern of the larval cuticle in Drosophila melanogaster. III. Zygotic loci on the X-chromosome and fourth chromosome. //Roux s Arch. Dev. Biol. 1984. V.193. p. 296-307.

72. WilkinsA. Genetic analysis of animal development // N.Y.: Wiley. 1986. P.546/

73. Zalocar M., Erk I. Division and migration of nuclei during early embryogenesis of D.melanogaster// J.Micr. Biol.Cell.1976. Vol.25.p.97-106.

74. Zhao K., Hart C.M. Visualization of chromosomal domains with boundary element-associated factor BEAF-32.// Cell. 1995. V.81. P.879-889.

75. Павлова Г.В., Чуриков Н.А., Корочкин Л.И. и др. // Генетика. 1999. Т.35. №2.

76. Прохорова А.В., Волошина М.А., Шостак Н.Г., Барский В.Е., Голубовский М.Д. Получение и первичный генетический анализ трансформантов Drosophila melanogaster линии w'lzb/XX у w f, содержащих ген mini-white , интегрированный в геном при Рэлементзависимой трансформации // Генетика. 1994. Т.30.№7. С.874-878

77.Чуриков H.A., Кензиор A.JI., Трубецкая Н.В. и др.// ДАН. 1986. Т.286. №5. С.1257-1260.

78.Чуриков H.A., Павлова Г.В., Корочкин Л.И., Шостак Н.Г.// Доклады Академ. Наук. 1998. Т.363.№6. с.1-4.

Автор выражает искреннюю благодарность д.б.н. Н.А.Чурикову, члену-корр. А.П.Рыскову, к.б.н. Н.Г.Шостак за руководство работой и плодотворное обсуждение результатов, а также за помощь в работе А.Н.Краснову, Н.А.Пономаренко, О.Н.Сысоеву, Ю.Кошелеву.

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.