Структура у млекопитающих консервативного района, представленного у человека хромосомой 17

Жданова Н.С., Тарасова М.B., Прохорович М.А., Ларкин Д.М.

Институт цитологии и генетики СО РАН, Новосибирск,630090, Россия

e-mail: zhdanova@bionet.nsc.ru

Для построения сравнительной карты одного из самых крупных консервативных районов в геномах млекопитающих, представленного у человека хромосомой 17, у коровы хромосомой 19, у мыши районом хромосомы 11, а у американской норки р плечом хромосомы 8, была проведена субхромосомная локализация с помощьюFISHВАС клонов коровы и человека на хромосомы коровы и американской норки. 20 ВАСsклонов были отобраны изCHORI240 ВАС библиотеки коровы путем сравнения нуклеотидных последовательностей концов клонов (около 500 н.п.) и последовательностей генома человека (NCBIBuild33), используя программуBLASTNи стратегиюCOMPASS(Rebeitz&Lewin2000;Larkinetal. 2003). Кроме того,BACsотбирались так, чтобы нуклеотидные последовательности в ортологичных районах мыши и человека имели не менее 50% гомологии и не имели в этой области видимых перестроек (UCSC Genome Browser). ДляFISHиспользовалась ДНК ВАС клонов меченая биотин-11-дУТФ или дизоксигенин-11-дУТФ. Для уточнения позиции близко расположенных клонов использовали двух цветнуюFISH. За исключение одного остальные 19 клонов были регионально локализованы на хромосому 11 коровы. Сравнение построенной цитогенетической карты с опубликованными радиационной и физической и картами (Moore et al. 2004) не выявило между ними существенных разногласий. Таким образом, выбранная стратегия селекции клонов обеспечила 95% успеха. Один из отобранных клонов, 285M01, был локализован на хромосому 13 коровы. Он так же, как и все остальные клоны, имел районы гомологии на хромосоме 17 человека, однако только одна из концевых последовательностей клона имела район гомологии на хромосоме 11 мыши. Следует заметить, что этот клон входит в контигу клонов, все концы которых, за исключением обозначенного выше, имели районы гомеологии на хромосоме 10 человека. СогласноZoo-FISHхромосома 13 коровы имеет район гомеологии на хромосоме 10 человека (Chowdharyetal. 1996). В результате проведенных локализаций на сравнительной карте корова-человек было выявлено 5 районов хромосомной гомеологии и определены 4 точки эволюционных разрывов в координатах генома человека (NCBIbuild33), что позволило предположить наличие в этом консервативном районе протяженных районов гомеологии у человека и коровы. Если у коровы порядок сегментов определить как cen -1 – 2 – 3 – 4 – 5 –qtel, то у человека он будетpter– 4 – 2 – 1 – 3 – 5qter. При сравнении порядка районов в хромосомах мыши и коровы в одну синтенную группу попадают районы 1, 2 и 3. При сравнении порядка районов в хромосомах мыши и человека в один район консервативной синтении могут быть объединены районы 1 и 2.

На хромосомы американской норки было локализовано 16 ВАС клонов. За исключением одного клона, 285M01, все остальные клоны были картированы в 8р. Клон 285M01 был локализован в 9р11 норки. Ранее было показано, что в этой хромосоме локализованы районы гомеологичные хромосоме 10 человека (Hameisteretal. 1997). Эти данные подтверждают приведенные выше о том, что отнесение клона 285M01 в группу сцепления хромосомы 19 коровы было ошибочным. В результате проведенных локализаций было выявлено 2 района консервативной синтении в хромосомах норки и коровы. Первый представляет собой 1, 2 и 3, а второй – 4 и 5 районы консервативной синтетии на карте корова - человек. Сравнительные карты норка – корова и норка – мышь содержат по 2 района консервативной синтении, а норка – человек – 4.

Одной из наиболее консервативных и близким к предковому геному млекопитающих считается структура генома кошки (Wienberg et al. 1997). Сравнение структуры изучаемого района с данными по радиационному картированию генома кошки (Menotti-Raymondetal, 2003) показало, что наиболее близкой к структуре хромосомы Е1 кошки, в которой локализован изучаемый нами консервативный район, является структура хромосомы 11 мыши, а не 17 человека, не 19 коровы и не р плечо норки. Порядок выявленных нами районов в хромосоме мыши отличается от предположительно предкового кариотипа только инверсией района 1.

Локализация трех ВАС клонов (1.44 – 3.68 М.п.н., NCBIBuilt35) из р терминального района хромосомы 17 (p1713), на хромосомы американской норки выявила наличие дополнительного эволюционного разрыва в проксимальном районе 8р норки по сравнению с терминальным районом 17р человека. Выявленная перестройка является сложной и затрагивает терминальные и перицентромерные районы хромосом. Данные подтверждают представления о том, что эти районы хромосом насыщенные повторяющимися последовательностями наиболее часто участвуют как в эволюционных преобразованиях хромосом, так и в образовании хромосомных перестроек в раковых клетках (Murphyetal. 2005).

Работа поддержана грантом Программы фундаментальных исследований РАН «Биоразнообразие и динамика генофондов, подпрограмма «Динамика генофондов».