Эволюционная реорганизация взаиморасположения хромосом в пространстве ядер трофоцитов у близкородственных видов дрозофил | Вестник Томского государственного университета. Биология. 2025. № 69. DOI: 10.17223/19988591/69/5

Эволюционная реорганизация взаиморасположения хромосом в пространстве ядер трофоцитов у близкородственных видов дрозофил

Ранее нами был проведен анализ ориентации политенных хромосом (морфотип ядра) в ядрах трофоцитов у близкородственных видов подгруппы melanogaster и группы virilis рода Drosophila. Был выявлен новый видо-специфичный признак - морфотип ядер трофоцитов у дрозофил, сходный с видами малярийных комаров. У дрозофил обнаружены четыре видоспецифичных морфологических типа ядра: 1) с локальным хромоцентром; 2) с диффузным хромоцентром; 3) с хромосомами, рассредоточенными в пространстве ядра; 4) с хромосомами, имеющими прикрепление к ядерной оболочке. Анализ собственных и литературных данных позволил выявить закономерность географического распространения видов подгруппы melanogaster и группа: virilis с признаком «морфотип ядер трофоцитов». Установлено, что низкая температура и инбридинг, оказывают влияние на синаптирование гомологичных хромосом в ядрах трофоцитов яичников в линиях D. melanogaster. Возможно, данные факторы в процессе эволюции оказывали влияние на преобразование морфотипа ядер трофоцитов (пространственной организации хромосом в ядре) у дрозофил. Эволюционные преобразования морфотипа ядер трофоцитов у видов происходили по схеме: от локального хромоцентра у филогенетически исходных видов к его частичному, а затем и к полному исчезновению у производных видов, при этом у ряда видов хромосомы рассредоточены в ядре и контактируют с ядерной оболочкой. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Скачать электронную версию публикации

Загружен, раз: 10

Ключевые слова

взаимное расположение хромосом в ядрах трофоцитов (морфотипы ядер), политенные хромосомы, Drosophilidae, виды подгруппы melanogaster и группы virilis, эволюционная цитогенетика

Авторы

ФИО	Организация	Дополнительно	E-mail
Вассерлауф Ирина Эгоновна	Национальный исследовательский Томский государственный университет	с.н.с. НИЛ биологии и почвоведения	irinawasserlauf@mail.ru
Усов Константин Евгеньевич	Национальный исследовательский Томский государственный университет	доцент кафедры генетики и клеточной биологии	usovke@rambler.ru
Абылкасымова Гульнар Мухтаргазыевна	Институт генетики и физиологии	н.с. лаборатории молекулярной генетики	iggc@mail.ru
Сибатаев Ануарбек Каримович	Казахский агротехнический исследовательский университет им. С. С. Сейфуллина	зав. кафедрой биологии, защиты и карантина растений	a.sibataev@kazatu.edu.kz

Всего: 4

Ссылки

Dobzhansky T. Genetics and the Origin of Species. New York: Columbia University, 1937. 234 p.

Лухтанов В.А. Делиминация видов и анализ криптического вилового разнообразия в XXI веке // Энтомологическое обозрение. 2019. № 2. С. 358-370.

Феоктистова Н.Ю., Кропоткина М.В., Поташникова Е.В., Гуреева А.В., Кузнецова Е.В. Видообразование у аллопатрических видов хомячков подсемейства Cricetinae (Rodentia, Cricetinae) // Журнал общей биологии. 2018. Т. 79, № 4. С. 262276.

Стегний В.Н., Шарахова М.В. Системная реорганизация архитектоники политенных хромосом в онто- и филогенезе малярийных комаров. Структурные особенности зон прикрепления хромосом к ядерной оболочке // Генетика. 1991. Т. 27, № 5. C. 828835.

Игнатов М.С., Кузнецова О.И., Игнатова Е.А. Гибридизация мхов, насколько отдаленной может быть // Журнад общей биологии. 2018. Т. 79. С. 159-166.

Sharakhova M.V., Timoshevskiy V.A., Yang F., Demin S.Iu., Severson D.W., Sharakhov I.V Imaginal discs - a new source of chromosomes for genome mapping of the yellow fever mosquito Aedes aegypti // PLoS Negl Tropical Disease. 2011. Vol. 5, № 10. e1335.

Coluzzi M. Sibling species in Anopheles and their importance in malariology // Miscellaneous Publications of the Entomological Society of America. 1970. Vol. 7, № 1. PP. 6277.

Lemeunier F., Ashbumer M. Relationships within the melanogaster species subgroup of the genus Drosophila (Sophophora) // Proceedings of the Royal Society B. 1976. Vol. 193. PP. 275-294.

Lemeunier F., Ashburner M. Relationships within the melanogaster species subgroup of the genus Drosophila (Sophophora). IV. The chromosomes of two new species // Chromosoma. 1984. Vol. 89. PP. 343-351.

Lachaise D. Evolutionary novelties in islands: Drosophila santomea, a new melanogaster sister species from Sao Tome // Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 2000. Vol. 267, № 1452. PP. 1487-1495.

Стегний В.Н. Реорганизация структуры интерфазных ядер в онто- и филогенезе малярийных комаров // Доклады Академии наук СССР. 1979. Т. 249, № 5. С. 1231-1234.

Стегний В.Н. Системная реорганизация архитектоники политенных хромосом в онто- и филогенезе малярийных комаров. II. Видоспецифичность в характере взаимоотношений хромосом с ядерной оболочкой в питательных клетках яичников // Генетика. 1987б. Т. 23, № 7. С. 1194-1198.

Стегний В. Н. Генетика сальтационного видообразования и системные мутации. Томск: Издательский Дом Томского государственного университета, 2019. 262 с.

Евгеньев М.Б. Изучение конъюгации политенных хромосом у межвидовых гибридов Drosophila группы virilis. Равнозначность участков хромосома: в отношении конъюгации // Цитология. 1975. Т. 17, № 10. С. 1128-1131.

Корочкин Л.И. Эволюционное значение генетических подвижных элементов. Гипотеза // Цитология и генетика. 1983. Т. 17. С. 67-78.

Вассерлауф И.Э. Динамика ориентации хромосом в ядрах трофоцитов яичников у близкородственных видов подгруппа: D. melanogaster и группы D. virilis // Вестник ТГУ. 2008. № 313. С. 205-214.

Усов К.Е., Шелковникова Т.А., Вассерлауф И.Э., Стегний В.Н. Молекулярно-цитогенетический анализ прицентромерного гетерохроматина хромосом трофоцитов яичников у видов подгруппы melanogaster рода Drosophila // Цитология. 2008. Т. 50, № 12. PP. 1043-1047.

Usov K.E., Wasserlauf I.E., Abylkasymova G.M., Stegniy V.N. Species specificity of DNA localization from the near-centromeric heterochromatin on polytene chromosomes in salivary gland cells and in 3D-organization of trophocyte nuclei in Drosophila virilis and Drosophila kanekoi (Diptera: Drosophilidae) // Genetics. 2014. Т. 50, № 11. PP.1299-1304.

Wasserlauf I., Usov K., Artemov G., Anan'ina T., Stegniy V. Specific features in linear and spatial organizations of pericentromeric heterochromatin regions in polytene chromosomes of the closely related species Drosophila virilis and D. kanekoi (Diptera: Drosophilidae ) // Genetica. 2015. Vol. 143, № 3. PP. 331-342.

Merel V., Boulesteix M., Fablet M., Vieira C. Transposable elements in Drosophila // Mobile DNA. 2020. Vol. 11, № 23. PP. 2-20.

Стегний В.Н., Вассерлауф И.Э. Видовая архитектоника хромосом генеративной ткани и проблемы филогенетических отношений в подгруппе melanogaster рода Drosophila (Sophophora) // Генетика. 1994. Т. 30, № 4. С. 478-483.

Стегний В.Н., Вассерлауф И.Э., Ананьина Т.В. Взаиморасположение первичных политенных хромосом яичников у 12 видов группа: "virilis" рода Drosophila (Sophophora) // Генетика. 1996. Т. 32, № 6. С. 750-754.

Wasserlauf I.E. Chromosome interposition in the nuclei of ovarian trophocytes in a number of Diptera: a monograph. LAP LAMBERT Academic Publishing: Deutschland, 2013. 300 p.

Lemeunier F., Dutrillaux B., Ashburner M. Relationships within the melanogaster subgroup species of the genus Drosophila (Sophophora). Ш. The mitotic chromosomes and quina-crine fluorescent patterns of the polytene chromosomes // Chromosoma. 1978. Vol. 69. PP. 349-361.

Lachaise D., Silvain J.-F. How two Afrotropical endemics made two cosmopolitan human commensals: the Drosophila melanogaster-D. simulans palaeogeographic riddle // Genetica. 2004. Vol. 120. PP. 17-39.

Кикнадзе И.И., Спирин М.Т., Филиппова М.А. Изменение массы прицентромерного гетерохроматина - один из важных путей эволюции у хирономид // Цитология. 1991. Т. 33, № 12. C. 90-98.

Baimai V. Heterochromatin accomulation and kariotypic evolution in some dipterian insects // Zoological studies. 1998. Vol. 37, № 2. PP. 75-88.

Lemeunier F., Dutrillaux B., Ashburner M. Relationships within the melanogaster subgroup species of the genus Drosophila (Sophophora). III. The mitotic chromosomes and quina-crine fluorescent patterns of the polytene chromosomes // Chromosoma. 1978. Vol. 69. PP. 349-361.

Craddock E.M., Gall J.G., Jonas M. Hawaiian Drosophila genomes: size variation and evolutionary expansions // Genetica. 2016. Vol. 144. PP. 107-124.

Hjelmen C.E., Holmes V.R., Burrus C.G., Piron E., Mynes M., Garrett M.A., Blackmon H., Johnston J.S. Thoracic derreplication in Drosophila species estimates a minimum genome size and the dynamics of added DNA // Evolution. 2020. Vol. 74, № 7. PP. 1423-1436.

Mahan J.T., Beck M.L. Heterochromatin in mitotic chromosomes of the virilis species group of Drosophila // Genetica. 1986. Vol. 68. PP. 113-118.

Throckmorton L.H. The virilis species group // The Genetics and Biology of Drosophila. London: Academic Press, 1982. Vol. 3b. PP. 227-296.

Вассерлауф И.Э., Шелковникова Т.А., Митренина Е.Ю., Стегний В.Н. Нарушения спаривания гомологичных хромосом в ядрах трофоцитов яичников Drosophila melanogaster при действии инбридинга и низкой температуры // Цитология. 2005. Т. 47, № 9. С. 798-799.