WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 22 |

Сравнительный анализ генетического разнообразия байкальских амфипод gmelinoides fasciatus и их паразитов, микроспоридий, в озере байкал

-- [ Страница 1 ] --

1

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ЛИМНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК

На правах рукописи

Петунина Жанна Владимировна

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ГЕНЕТИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ

БАЙКАЛЬСКИХ АМФИПОД GMELINOIDES FASCIATUS И ИХ

ПАРАЗИТОВ, МИКРОСПОРИДИЙ, В ОЗЕРЕ БАЙКАЛ

03.02.08 – экология Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Научный руководитель доктор биологических наук Д.Ю. Щербаков Иркутск,

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Амфиподы озера Байкал

1.1.1. Роль амфипод в экосистеме озера Байкал

1.1.2. Эволюция амфипод в озере Байкал

1.1.3. Байкальская амфипода Gmelinoides fasciatus

1.2. Популяционные процессы и факторы, влияющие на генетическое разнообразие популяции

1.3. Механизмы видообразования. Аллопатрическое и парапатрическое видообразование. Экология и видообразование

1.3.1. Следы демографических изменений в популяциях

1.4. Паразиты как один из возможных факторов симпатрического или парапатрического видообразования

1.4.1. Соотношение разнообразия паразитов и хозяев в экосистемах.......... 1.4.2. Коэволюция паразита и хозяина

1.5. Микроспоридии

1.5.1. Общая характеристика микроспоридий

1.5.2. Филогения микроспоридий

1.5.3. Инфицирование

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1. Сбор материала

2.2. Экстракция ДНК

2.3. Молекулярные методы диагностики микроспоридий

2.4. Амплификация ДНК

2.5. Методы очистки амплифицированных фрагментов

2.6. Определение нуклеотидной последовательности

2.7. Оценка генетического разнообразия популяций

2.8. Филогенетический анализ

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Популяционная структура G. fasciatus озера Байкал

3.2. Основные характеристики популяций G. fasciatus

3.3. Демографическая история популяций G. fasciatus

3.4. Микроспоридии и их разнообразие у G. fasciatus

3.5. Микроспоридии юго-западной популяции G. fasciatus

3.6. Возможная роль микроспоридий в формировании межпопуляционных барьеров у G. fasciatus

Заключение

ВЫВОДЫ

Список используемой литературы

Список используемых в работе сокращений БТШ – белок теплового шока ВИЧ – вирус иммунодефицита человека ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота мтДНК– митохондриальная ДНК п.н. – пар нуклеотидов ПЦР – полимеразная цепная реакция рДНК– рибосомальная ДНК РНК – рибонуклеиновая кислота рРНК – рибосомальная РНК СПИД– синдром приобретенного иммунодефицита ТЭМ – трансмиссионный электронный микроскоп ЦТАБ– цетилтриметиламмоний бромид ЭДТА– этилендиаминтетрауксусная кислота ЭР – эндоплазматический ретикулум СО1 – ген, кодирующий первую субъединицу митохондриальной цитохром с-оксидазы – фактор элонгации (translation elongation factor) RPB1 – большая субъединица РНК-полимеразы II (the largest subunit of RNA polymerase II) rRNA – рибосомальная РНК sHSP – малые белки теплового шока SSU – малая субъединица рРНК (small subunit)

ВВЕДЕНИЕ

Исследование экологических обстоятельств видообразования абсолютно необходимо для понимания движущих сил эволюции. Как отмечал С.С.Четвериков (1983) – «В эволюционном развитии органического мира протекают два процесса: (1) дифференциация, распадение, приводящая, в конце концов, к видообразованию, - в основе его лежит изоляция; (2) другой ведет к адаптации, к прогрессивной эволюции органической жизни и причиной его является борьба за существование и вытекающий из нее естественный отбор [96]. Роль внешних факторов в эволюции организмов выступает в высшей степени ясно. Для каждого конкретного организма изменялось не только физическое его окружение, изменялся комплекс организмов (биоценоз), с которым он связан как непосредственной пищевой связью (пищевой материал, с одной стороны, и хищники, и паразиты с другой), так и различными формами конкуренции и другими косвенными зависимостями. Это изменение биотических факторов среды являлось непосредственно определяло преобразование организмов и, в частности, влияло на темп их эволюции» [99].

Одним из самых богатых возможностями объектов такого рода исследований является озеро Байкал – уникальный водоем нашей планеты по многим характеристикам: древний возраст, большие глубины, низкие температуры, огромные объемы пресной воды, толщина донных осадков, уровень эндемизма и высокое разнообразие флоры и фауны [136, 137].

Эволюционные события, сформировавшие современное разнообразие населения озера, разворачивались в широких пределах – от 10 до 60 млн. лет [20, 23, 58, 95, 269, 281]. В Байкале по данным на 2001 год описано видов и подвидов животных, из которых большинство составляют эндемики.



Таким образом, Байкал превосходит другие древние пресноводные озера мира по видовому разнообразию и уникальности его обитателей [94, 136, 137].

Объяснение механизмов, которые создали в относительно ограниченной экосистеме такое колоссальное разнообразие жизни, важно не только для познания Байкала, но и для общей теории видообразования.

Амфиподы – один из наиболее интересных элементов байкальской фауны, в виду того, что они относятся к группам с наиболее глубоко выраженным эндемизмом из байкальских обитателей [66, 298, 348, 350, 351], число их насчитывает более 347 видов из 71 рода [38, 90]. Объяснение механизма возникновения и поддержания такого большого количества видов является одной из основных задач исследования озера.

Особый интерес вызывает разнообразие паразитов, инфицирующих амфипод [49, 76, 79]. Являясь промежуточными хозяевами некоторых видов паразитов, они потенциально открывают путь для проникновения паразитических видов-палеарктов в экосистему озера. С этим же связаны уникальные случаи усложнения жизненных циклов паразитов, не присущие им в других водоемах [49].

Для экосистемы Байкала характерны паразиты, развивающиеся без промежуточных хозяев (63% видов). Например, фауна паразитов рыб Байкала выглядит обедненной в сравнении с таковой водоемов Европы и Западной Сибири, за счет отсутствия в озере ряда специфичных паразитов. В отличие от рыб-хозяев, с весьма высокой долей эндемиков (56%), у паразитов отмечено только 15,7% эндемичных видов и подвидов. Это свидетельствует о разных темпах видообразования у паразитов, в сравнении с другими группами, эндемизм которых составляет 56 – 100% (рыбы, моллюски, ракообразные) [82].

Паразитофауна беспозвоночных Байкала изучена слабее, чем фауна хозяев. Не полностью учитывается потенциальное разнообразие симбионтов и паразитов ряда таксономических групп беспозвоночных гидробионтов.

Паразиты составляют существенную долю в видовом разнообразии практически любой экосистемы. Более того, они могут принимать участие в видообразовательных процессах у хозяев [135, 138, 139]. Обычно число видов паразитов равно, либо сопоставимо с числом видов хозяев, населяющих данную экосистему [187, 230]. Известное к настоящему времени разнообразие паразитов в Байкале является в этом смысле исключением, поскольку в Байкале существует выраженный дефицит таксономического разнообразия паразитов, и еще больший дефицит разнообразия видоспецифических паразитов [73, 74, 75, 77, 81, 83].

Недавно было показано [255], что микроспоридии, известные в Байкале с шестидесятых годов [50], представлены у байкальских амфипод исключительно большим количеством видов (рис.1), которое, потенциально, может заполнить дефицит разнообразия паразитов. Однако остается неясным вопрос о видовой специфичности микроспоридий, и связанный с ним вопрос о возможном участии этих паразитов в эволюционных процессах у хозяев.

В качестве объектов исследования выбрали представителя фауны амфипод Байкала – вид Gmelinoides fasciatus (Stebbing, 1899) [9, 10, 54, 62] и внутриклеточных паразитов, принадлежащих к микроспоридиям (Microsporidia (Balbiani, 1882)). Последние сдвигают равновесие полов с помощью феминизации, самцовой смерти или стимулируют партеногенез.

Изменяют они также и экологические параметры хозяев [169]. Характер качественного и количественного распределения их между геномами хозяина может отражать эволюционные события и/или механизмы, которые привели к существующей популяционной структуре вида-хозяина. Для байкальских амфипод они могут служить «катализаторами видообразования».

Микроспоридиоз [402] относится к таким заболеваниям человека как оппортунистические инфекции при СПИДе (синдром приобретенного иммунодефицита). Механизм заражения микроспоридиозом мало изучен.

Лечение микроспоридиоза не разработано. Чаще всего микроспоридиоз встречается у ВИЧ-инфицированных (вирус иммунодефицита человека), Рис. 1. Филогенетическое древо основных видов микроспоридий.

Цветом показана территориальная принадлежность образцов: синий – Байкал, Россия; розовый – Европа; красный – Северная Америка; зеленый – Австралия [255, 257].

реже при иммунодефицитах иной этиологии и совсем редко – на фоне нормального иммунитета. На настоящий момент обнаружено более 14 видов [160], инфицирующих человека и приводящих к длинному списку заболеваний, включая хроническую диарею и потенциально летальную диарею, кератоконъюнктивит, пневмонию, бронхит, нефрит, уретрит, простатит, гепатит, энцефалит, мастит и перитонит. Чтобы понять, насколько он опасен, в том числе и для человека, необходимо хорошо знать распределение возбудителя.

Методы молекулярной систематики, основанные на сравнительном анализе гомологичных последовательностей ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота), успешно применяются для диагностических целей, видовой идентификации и бесценны для таксономической классификации и филогенетического анализа микроспоридий [401]. Эти же современные методы применяются и для исследования их внутривидового полиморфизма.

Настоящая работа посвящена изучению внутривидовой генетической микроспоридий на эволюцию этого вида.

Цель настоящего исследования – выявление взаимосвязи между разнообразием видов микроспоридий и внутривидовым разнообразием хозяина, G. fasciatus, в Байкале. Согласно поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

1. Определить пространственно-генетическую неоднородность внутри вида Gmelinoides fasciatus в Байкале по фрагментам митохондриальной ДНК (мт ДНК).

2. Установить видовое разнообразие микроспоридий, паразитирующих на различных популяциях G. fasciatus, по фрагменту гена малой субъединицы рибосомальной ДНК (рДНК).

3. Определить степень зараженности различных популяций.

4. Оценить возможную роль микроспоридий во внутривидовой изоляции G. fasciatus.

Впервые подробно исследована пространственно-генетическая неоднородность байкальского вида G. fasciatus с помощью методов молекулярного анализа. Установлено подразделение вида как минимум на четыре популяции: юго-западную, северную, центральную, юго-восточную.

Выявлено низкое генетическое разнообразие юго-западной популяции G.



Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 22 |
 

Похожие материалы:

« ЭРДЭНЭГЭРЭЛ АРИУНБОЛД ДИНАМИКА РАСТИТЕЛЬНЫХ СООБЩЕСТВ СУХИХ СТЕПЕЙ СРЕДНЕЙ ХАЛХИ (СОМОН БАЯН-УНДЖУЛ, МОНГОЛИЯ) 03.02.01 – Ботаника Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель доктор биологических наук, профессор В.Т. Ярмишко Санкт-Петербург 2014 Введение Глава 1. История исследований степей Монголии Глава 2. Природные условия сухих степей Средней Халхи 2.1. Рельеф 2.2. Климат 2.3. Почвы 2.4. Растительность 2.5. ...»

« АНДРЕЕВА Алевтина Сергеевна ЖУКИ-ЛИСТОЕДЫ (COLEOPTERA: CHRYSOMELIDAE) БЕЛГОРОДСКОЙ ОБЛАСТИ: ФАУНА, ЭКОЛОГИЯ, ХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ 03.02.08 – Экология диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук Научный руководитель: доктор биологических наук, доцент А.В. Присный БЕЛГОРОД 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Введение Глава 1. Листоеды Средней полосы европейкой России и 7 сопредельных территорий: общие сведения о биологии и экологии (обзор литературы) 1.1. Биология ...»

« Сибиркина Альфира Равильевна БИОГЕОХИМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В СОСНОВЫХ БОРАХ СЕМИПАЛАТИНСКОГО ПРИИРТЫШЬЯ Специальность 03.02.08 – Экология Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук Научный консультант – доктор биологических наук, профессор Панин Михаил Семенович Омск, 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ Введение. Актуальность темы ……………………………………………….…….5 Глава 1. Современные представления об аккумуляции и миграции тяжелых металлов в системе ...»

« САМБУУ Анна Доржуевна СУКЦЕССИИ РАСТИТЕЛЬНЫХ СООБЩЕСТВ В ТРАВЯНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ ТУВЫ 03.02.01 – Ботаника 03.02.08 – Экология Диссертация на соискание ученой степени доктора биологических наук Научный консультант – доктор биологических наук, профессор А.А. Титлянова Кызыл – 2014 СОДЕРЖАНИЕ Введение ……….…….………………….…………………….…………… 4 Глава 1. Физико-географические условия района исследования ……. 9 1.1. Географическое положение, геологическое строение и рельеф 9 1.2. Гидрография и ...»

« НЕСТЕРЕНКО СТАНИСЛАВ ВЛАДИМИРОВИЧ ЭКОЛОГО-ФАУНИСТИЧЕСКИЙ ОБЗОР МУХ-ЛЬВИНОК (DIPTERA, STRATIOMYIDAE) СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО КАВКАЗА И КРЫМА Специальность 03.02.05 – энтомология Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель: кандидат биологических наук, доцент С.Ю. Кустов Краснодар 2014 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ 4 1 Аналитический обзор литературы 11 1.1 Положение Stratiomyidae в системе отряда Diptera 11 1.2 Морфологическая характеристика ...»

« Фисунов Глеб Юрьевич Функциональная геномика микоплазм при адаптации к стрессовым условиям внешней среды 03.01.04 – Биохимия 03.01.03 – Молекулярная биология Диссертация на соискание учёной степени кандидата биологических наук Научный руководитель: д.б.н., профессор, член-корр. РАМН Говорун Вадим Маркович Москва – 2014 2 Оглавление Оглавление 1. Введение 1.1 Научная новизна и значимость работы 1.2. Цели и задачи 1.3. Обзор литературы Молекулярные системы бактерий, участвующие ...»

« Байгильдина Асия Ахметовна ОСОБЕННОСТИ МЕТАБОЛИЗМА И СТРУКТУРНОФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЭНДОТЕЛИЯ ПРИ ГЕМОРРАГИЧЕСКОЙ ЛИХОРАДКЕ С ПОЧЕЧНЫМ СИНДРОМОМ 03.01.04 – биохимия Диссертация на соискание ученой степени доктора медицинских наук Научный консультант: доктор медицинских наук, профессор Камилов Феликс Хусаинович Новосибирск 2014 2 СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ…………………………………………………….5 ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………6 ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………….20 1.1. Характеристика ...»

« Егоров Максим Владимирович Состояние сердечно-сосудистой системы и механизмы его регуляции при искривлениях позвоночного столба у девушек 15-16 лет 03.00.13. – Физиология ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор Быков Е.В. Челябинск – 2006 2 СОДЕРЖАНИЕ Список использованных сокращений….……………….……………4 ВВЕДЕНИЕ………………………………………….………………5 Глава I Современные взгляды на функциональное состояние ...»

« Пильганчук Оксана Александровна ГЕНЕТИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА НЕРКИ, ONCORHYNCHUS NERKA (WALBAUM), ПОЛУОСТРОВА КАМЧАТКА 03.02.07 – генетика Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель: кандидат биологических наук Н.Ю. Шпигальская Петропавловск-Камчатский – 2014 2 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………….4 ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………….….10 Ареал, краткая биологическая характеристика и внутривидовая 1.1. организация ...»

« Бабин Константин Александрович ОСОБЕННОСТИ ОБМЕНА БИОГЕННЫХ АМИНОВ И СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ ПРИ АЛКОГОЛЬНОМ ДЕЛИРИИ С СОПУТСТВУЮЩИМ ВИРУСНЫМ ГЕПАТИТОМ С 03.01.04 – биохимия Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор В.Э.Цейликман Челябинск - 2014 2 Оглавление Введение Глава 1 Обмен биогенных аминов и состояние свободнорадикального окисления при алкогольном делирии и вирусном гепатите С ...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.